自制教具為學(xué)生搭建實驗操作平臺

張智磊

〔摘? ? 要〕? 科學(xué)是一門令人著迷的學(xué)科，對小學(xué)生來說，不僅要讓他們學(xué)習(xí)其中的知識，更重要的是要培養(yǎng)他們的好奇心、觀察力和實驗?zāi)芰?。在日新月異、?chuàng)新驅(qū)動的時代，科學(xué)教育在小學(xué)階段起到了舉足輕重的作用。傳統(tǒng)的教學(xué)方式往往只注重知識的灌輸，卻缺乏學(xué)生的主動參與，而實驗學(xué)習(xí)特別是與自制教具結(jié)合的實驗學(xué)習(xí)，能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使他們從被動接受知識變?yōu)橹鲃犹骄恐R?？梢哉f，自制教具為學(xué)生提供了實驗操作平臺，使學(xué)生可以親手制作、觀察和實驗，真正做到“學(xué)中做，做中學(xué)”。基于此，本文從不同角度詳細(xì)闡述小學(xué)科學(xué)自制教具及其應(yīng)用的措施。

〔關(guān)鍵詞〕? 小學(xué)科學(xué)；自制教具；應(yīng)用實踐

〔中圖分類號〕? G424? ? ? ? ? ? ? ? 〔文獻(xiàn)標(biāo)識碼〕? A? ? ? ? ?〔文章編號〕? 1674-6317? ? （2024）? 10? ? 070-072

小學(xué)生在科學(xué)課堂上會學(xué)習(xí)自然現(xiàn)象、物體的性質(zhì)或生物的結(jié)構(gòu)。培養(yǎng)小學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)有助于提高其邏輯思維、批判性思考和問題解決能力，這對他們未來的學(xué)習(xí)和生活都是非常有益的。自制教具在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中已經(jīng)展現(xiàn)出不可或缺的作用，不僅可以彌補教學(xué)資源的不足，提供豐富多彩的教學(xué)方法，更重要的是能為學(xué)生提供實踐和探究的平臺，培養(yǎng)他們的創(chuàng)新思維、動手能力和實踐能力。在此過程中，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性會得到極大的提高，科學(xué)素養(yǎng)和綜合能力也能得到全面提升。

一、小學(xué)科學(xué)實驗教學(xué)自制教具的意義

（一）培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力與探究精神

小學(xué)科學(xué)教學(xué)不僅僅是為了傳授學(xué)科知識，更重要的是培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神和實踐能力。在這一過程中，自制教具發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。當(dāng)學(xué)生參與到自制教具中時，他們往往會被其中的科學(xué)原理和工藝所吸引。例如，制作一個簡易的風(fēng)箏可能會激發(fā)學(xué)生對風(fēng)力原理和航空動力的好奇，這種自發(fā)的好奇心是科學(xué)探究的第一步。自制教具讓學(xué)生有機會親手實踐，直觀地看到理論知識在現(xiàn)實中的應(yīng)用。當(dāng)然，在制作教具時，學(xué)生可能會遇到各種問題和挑戰(zhàn)，如材料的選擇、結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性等，解決這些問題需要學(xué)生進(jìn)行觀察、思考和嘗試，這一過程可鍛煉學(xué)生的問題解決能力和創(chuàng)新思維能力。

（二）有效踐行理論與實踐結(jié)合的原則

在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中，理論知識和實踐操作密不可分，而自制教具恰好為學(xué)生提供了橋梁，將書本上的理論知識與實際操作有效結(jié)合，使學(xué)生更容易理解。例如，為了學(xué)習(xí)浮力原理，學(xué)生可以使用塑料瓶和橡皮筋自制簡易潛艇，通過這個模型，學(xué)生可以直觀地看到物體在水中如何浮沉，從而更好地理解浮力的作用。制作和使用自制教具，讓學(xué)生親自參與到科學(xué)實驗中來，這種親身體驗不僅能加深其對知識的印象，而且可以激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣。另外，自制教具往往需要學(xué)生自己設(shè)計、制作和調(diào)整，這一過程可以鍛煉學(xué)生的觀察、分析和解決問題能力。

（三）培養(yǎng)學(xué)生實驗技能

小學(xué)科學(xué)教師除了要重視基礎(chǔ)知識的傳授，要培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維與手工技能，讓他們具備面對未知的能力和勇氣。每次制作教具，學(xué)生都面臨選擇材料、設(shè)計結(jié)構(gòu)和解決實際問題的挑戰(zhàn)，這種情境能夠激勵學(xué)生獨立思考、自主創(chuàng)新。自制教具的過程涉及裁剪、粘貼、組裝等一系列操作，這些操作既可鍛煉學(xué)生的動手能力，也能培養(yǎng)其手工技巧。例如，在制作紙質(zhì)風(fēng)車時，學(xué)生需學(xué)習(xí)如何精確地裁剪、如何固定風(fēng)車葉片，以及如何確保風(fēng)車可以平穩(wěn)旋轉(zhuǎn)。自制教具常常不僅僅局限于單一的學(xué)科知識，如制作簡易的音樂教具，可能涉及物理（聲音的傳播）、數(shù)學(xué)（音符的節(jié)奏）和藝術(shù)（制作的美觀性）等多個領(lǐng)域，學(xué)生會進(jìn)行跨學(xué)科的思考，拓展自身的知識邊界。

（四）節(jié)約教學(xué)資源

專業(yè)的教學(xué)工具與設(shè)備往往價格昂貴，導(dǎo)致部分學(xué)校或地區(qū)因經(jīng)濟原因無法配置，這在某種程度上造成了教育資源的不平等。而自制教具作為一種有效的解決策略，不僅可以幫助學(xué)校和班級節(jié)約資源，還能使教育進(jìn)程更為民主化。自制教具大多使用簡單易得且低成本的材料，如利用回收的塑料瓶、紙板、橡皮筋等制作科學(xué)模型，這種方法顯著降低了學(xué)校的教學(xué)開支，使更多的學(xué)校有機會為學(xué)生提供實驗與實踐的機會。因為自制教具的制作成本低，因此，無論是城市學(xué)校還是農(nóng)村學(xué)校，都能夠為學(xué)生提供實踐機會，進(jìn)一步確保所有學(xué)生，無論背景、地域或經(jīng)濟條件，都能享受到科學(xué)教育的樂趣和好處。

二、自制教具為學(xué)生搭建實驗操作平臺

（一）以探究為中心，設(shè)計情境學(xué)習(xí)活動

傳統(tǒng)的教學(xué)方式往往只注重知識的灌輸，而缺乏學(xué)生的主動參與。探究學(xué)習(xí)則鼓勵學(xué)生主動提出問題、進(jìn)行實驗和尋求答案，這樣的過程不僅使學(xué)習(xí)更加有趣，還能夠培養(yǎng)學(xué)生的批判性思維、創(chuàng)新思維和問題解決能力。情境學(xué)習(xí)法是一種將知識融入實際情境中的學(xué)習(xí)方式，強調(diào)知識的應(yīng)用與實踐，不僅僅是理論的學(xué)習(xí)。通過情境學(xué)習(xí)法，學(xué)生可以直觀地感受到科學(xué)原理在現(xiàn)實中的應(yīng)用，從而更加深入地理解知識，并激發(fā)自身的探究欲望和興趣。自制教具還為情境學(xué)習(xí)法提供了物質(zhì)基礎(chǔ)。教具是情境的載體，使學(xué)生可以在真實的環(huán)境中進(jìn)行操作和實驗。如制作簡易的植物觀察容器，學(xué)生可以親自觀察植物的生長過程，感受到光合作用的神奇。自制教具常常會結(jié)合情境學(xué)習(xí)法，使學(xué)生從被動接受知識變?yōu)橹鲃犹骄恐R，學(xué)生不再只是教學(xué)的對象，更是學(xué)習(xí)的主體，這種方式不僅可增強學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，而且能培養(yǎng)其實踐和探究能力。

以簡易火山噴發(fā)模型的制作為例，教師可以先向?qū)W生介紹火山的形成和噴發(fā)原理，然后鼓勵學(xué)生提出自己的問題和假設(shè)，如“為什么火山會噴發(fā)？”“小蘇打和食醋發(fā)生反應(yīng)會產(chǎn)生什么？”等。在實驗過程中，教師可以引導(dǎo)學(xué)生觀察、記錄并分析實驗結(jié)果，從而得出結(jié)論。學(xué)生可以把泥土或濕沙堆砌成火山的形狀，然后在火山的中心放入一個小瓶子，在瓶子內(nèi)加入小蘇打粉。當(dāng)向瓶子中加入食醋時，就會產(chǎn)生氣泡，模擬火山的噴發(fā)現(xiàn)象。通過這一活動，學(xué)生不僅能學(xué)到火山的相關(guān)知識，而且培養(yǎng)了觀察和實驗?zāi)芰?，也會掌握如何提出問題、設(shè)計實驗和分析數(shù)據(jù)的方法，這對于其未來的學(xué)習(xí)和生活都是非常有益的。

（二）組織合作學(xué)習(xí)，鼓勵學(xué)生團隊合作

在當(dāng)今的全球化背景下，團隊合作的能力變得尤為關(guān)鍵。無論是工作、學(xué)習(xí)還是日常生活，人們都需要與他人合作，共同完成任務(wù)或解決問題，特別是在復(fù)雜的工作場景中，單靠個體很難實現(xiàn)預(yù)期的目標(biāo)。因此，學(xué)校教育應(yīng)當(dāng)培養(yǎng)學(xué)生的團隊合作意識和能力，為他們未來的生活和工作打下堅實基礎(chǔ)。在合作學(xué)習(xí)中，學(xué)生需學(xué)會如何有效地與團隊成員溝通，傳達(dá)自己的想法，聽取他人的意見，面對團隊中的沖突和挑戰(zhàn)，學(xué)生也需學(xué)會如何協(xié)商、妥協(xié)，找到最佳的解決方案。自制教具提供實際的操作平臺，使學(xué)生在團隊中共同完成任務(wù)，踐行合作學(xué)習(xí)的理念。制作教具可以讓學(xué)生分工合作，讓每個人都有自己的責(zé)任和任務(wù)，只有大家共同合作，才能完成制作，并使教具發(fā)揮其應(yīng)有的作用?？梢?，自制教具結(jié)合合作學(xué)習(xí)，可以使學(xué)生在實踐中體驗到團隊合作的樂趣和挑戰(zhàn)。讓他們不僅能學(xué)到科學(xué)知識，還可培養(yǎng)團隊合作的重要技能，這對于其個人成長和適應(yīng)社會都是非常有益的。

在學(xué)習(xí)顯微鏡的知識時，教師可以組織學(xué)生合作學(xué)習(xí)共同制作顯微鏡。學(xué)生可以利用透明塑料板和水滴的放大作用，制作簡易的顯微鏡。底座可以用硬紙板制成，在塑料板上滴上一滴水，作為顯微的部分，然后用夾子固定好。教師首先可以介紹顯微鏡的原理和應(yīng)用，然后鼓勵學(xué)生分組，每組制作一個顯微鏡。在制作過程中，教師可以引導(dǎo)學(xué)生討論、分享材料和制作技巧，鼓勵他們互相幫助，共同完成任務(wù)。這樣，學(xué)生既了解了顯微鏡的基本原理和制作方法，也能體驗到團隊合作的樂趣，培養(yǎng)團結(jié)、合作的意識。

（三）聯(lián)系日常生活，培養(yǎng)學(xué)生實踐能力

小學(xué)生正處于形成對世界正確認(rèn)知的關(guān)鍵時期，他們對身邊的一切充滿好奇，將學(xué)習(xí)與生活實際情境結(jié)合，可以幫助學(xué)生理解并將所學(xué)知識應(yīng)用到實際生活中，讓學(xué)習(xí)更加生動、有趣和實用。日常生活中充斥著各種現(xiàn)象，如季節(jié)更替、物體移動等，觀察這些現(xiàn)象可以培養(yǎng)學(xué)生的觀察力。生活中經(jīng)常會遇到各種問題，如物體的擺放、時間的管理等，解決這些問題可以鍛煉學(xué)生的思考和問題解決能力。面對生活的挑戰(zhàn)，學(xué)生可以思考新的方法和策略，如自制玩具、設(shè)計新的游戲等。自制教具為學(xué)生提供了將理論知識與實際生活相結(jié)合的平臺，通過制作和使用教具，學(xué)生可以更直觀地理解和應(yīng)用知識，培養(yǎng)實踐和創(chuàng)新能力。自制教具結(jié)合實踐還能使學(xué)生在動手操作的過程中加深對知識的理解，培養(yǎng)實踐和創(chuàng)新能力，也能激發(fā)其學(xué)習(xí)興趣，使他們更加積極地參與學(xué)習(xí)。

教師講解完日晷的知識后，可以介紹日晷的原理和歷史，然后組織學(xué)生自主制作。學(xué)生選擇平坦的地方，最好是在戶外陽光充足的地方，放一塊平面板在中心插入一根豎直的棍子或鉛筆，每隔一個小時，標(biāo)記棍子影子的位置。這樣，經(jīng)過一天，就可得到時間刻度。在制作過程中，教師可以引導(dǎo)學(xué)生觀察影子的變化，思考影子長度和位置變化的原因，并與學(xué)生一起討論日晷的精確性，及其與現(xiàn)代時鐘的區(qū)別。在這一過程中，學(xué)生既了解了日晷的工作原理以及地球自轉(zhuǎn)和影子變化的關(guān)系，也體驗到了學(xué)習(xí)科學(xué)的樂趣，會對自然現(xiàn)象產(chǎn)生更大的興趣和好奇。

（四）進(jìn)行擴展實驗，鼓勵學(xué)生自主創(chuàng)新

科學(xué)學(xué)習(xí)不僅要記住知識，更多的是探索和實驗的過程。每個科學(xué)原理背后都有大量的實驗和數(shù)據(jù)支持。對小學(xué)生來說，擴展實驗不僅能幫助他們更深入地理解科學(xué)知識，還能激發(fā)他們的好奇心，培養(yǎng)其探究精神。通過擴展實驗，學(xué)生可能會發(fā)現(xiàn)一些教材中沒有涉及的知識或現(xiàn)象，這對于培養(yǎng)學(xué)生的觀察和發(fā)現(xiàn)能力是非常有益的。擴展實驗鼓勵學(xué)生進(jìn)行自主探索，嘗試不同的方法，有助于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和問題解決能力。最重要的是，擴展實驗可使學(xué)習(xí)變得更加有趣和生動，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性。教師應(yīng)根據(jù)教材目標(biāo)和學(xué)生的具體學(xué)情科學(xué)選擇擴展實驗，這既可滿足學(xué)生的好奇心，也能讓學(xué)生感受到挑戰(zhàn)性。

植物的生長充滿神奇性，教師可以帶領(lǐng)學(xué)生自制簡易植物觀察容器。教師首先可以向?qū)W生介紹植物生長的基本知識，如光合作用、植物的生長周期等，然后鼓勵學(xué)生觀察植物的生長過程并記錄下來。教師還可以引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行擴展實驗，如改變澆水的頻率、調(diào)整光照強度等，并觀察這些因素對植物生長的影響。學(xué)生需選擇一個透明的塑料瓶或玻璃罐作為容器，在容器底部加入一些土壤，在土壤中種植一些小植物，定期澆水，并放在陽光充足的地方，觀察植物的生長變化情況。這一過程，可讓學(xué)生既了解植物生長的基本知識，并通過實踐加深對這些知識的理解，還能體驗到學(xué)習(xí)科學(xué)的樂趣，對植物生長產(chǎn)生更大的興趣和好奇。

三、結(jié)語

綜上所述，成長在新時代下的小學(xué)科學(xué)教師，要高度認(rèn)同自制教具在教學(xué)中的意義。在日常教學(xué)中，既關(guān)注科學(xué)知識的傳授，更要鼓勵學(xué)生積極參與實踐，引導(dǎo)學(xué)生參與教具的設(shè)計和制作過程，從中體驗科學(xué)的樂趣，培養(yǎng)創(chuàng)新和動手能力。

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