創(chuàng)新設計自制教具

陳群 黃新

〔摘? ? 要〕? 在日常教學中，教師大都喜歡使用一些教具來激發(fā)學生的學習興趣。他們或用掛圖或用實物或用模型，更有教師熱衷于多媒體課件。實踐證明，自制教具不僅能彌補配套教材提供教具的不足，而且能激發(fā)學生的探究精神，增強科學課的趣味性。教具的制作和使用就自然成為我們教育工作者研究的一個熱點。

〔關鍵詞〕? 小學科學；自制教具；課堂教學；創(chuàng)新

〔中圖分類號〕? G424? ? ? ? ? ? ? ? 〔文獻標識碼〕? A? ? ? ? ?〔文章編號〕? 1674-6317? ? （2024）? 15? ? 007-009

隨著新課程改革的深入推進和“雙減”政策的落實，注重學生學科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)已經(jīng)成為一線教師施教的重心和方向。對科學教學來說，由于教學理念的不斷變化，實驗教具、實踐操作已經(jīng)不能適應教學。由教材編審部門配套的實驗教具很多都不適應實際需要，急需補充，但是在教學時急需這些實驗器材和教具又一時找不到，新教具的研制、生產(chǎn)需要有一個過程，即便購進到位，對教學也有滯后性，不能及時解決燃眉之急。因此，教師自制教具就是急教學之所急，可以填補這一空白。此外，通過自制教具教學實踐，我們感覺到它在教學中真的發(fā)揮了不可估量的作用，對上好科學實驗課、提高學生的科學探究精神、培養(yǎng)學科素養(yǎng)，都有著非常重要的作用。下面筆者針對小學科學自制教具的創(chuàng)新設計，談幾點做法和認識。

一、使用自制教具存在的問題

（一）追求“熱鬧”——濫用

夸美紐斯說：在盡可能的范圍以內(nèi)，一切事物都應盡可能地放在感官的跟前。而部分教師把這句話過“右”地理解為“韓信用兵多多益善”，認為教具越多活動的效果就越好。在活動中，往往讓教具輪番“上陣”，在整個教學過程中，似乎學生的活動參與積極性高，師生互動熱烈，氛圍相當活躍。但教具過多，往往會忽視其質(zhì)量，有的粗糙不堪，有的科學性不強，有的不夠安全，有的在使用時一晃而過，學生應接不暇。

（二）追求“花哨”——亂用

在制作和使用教具時，有的教師只考慮到優(yōu)美、藝術(shù)，太多“花哨”的教具有時反而會分散學生的注意力，影響教學目標的實現(xiàn)。教具成為“喧賓”，奪取了教學目標這個“主”的位置。

（三）追求“形式”——死用

有的教師將有些教具視為萬能教具，每次教學活動都使用同樣的或極類似的教具，沒有新意，久而久之，學生對該教具也失去了新鮮感，甚至感到厭煩。

二、自制教具需要遵循的基本原則

我們在實踐中感悟到，教具的制作使用要遵循以下原則才能實現(xiàn)教育效果的最大化。

（一）教育性原則

教師制作的教具要符合教育方針、教育思想、教學大綱和課程內(nèi)容的要求，不應該無的放矢；教具所反映的知識一定要符合科學規(guī)律，哪怕是很淺的、啟蒙性的知識內(nèi)容，都不應違反科學道理；教具要具有典型性，能直觀地展示在學生面前，而且觸手可及，讓學生直觀地去認識事物的本質(zhì)，實現(xiàn)從感性到理性的提升，從而促使學生全面深刻地理解和掌握知識。這是教具選擇和使用的首要原則。

（二）啟發(fā)性原則

教師制作的教具要有新意，要有直觀性、趣味性，符合教育對象的年齡特點，能啟發(fā)學生思考，能把復雜、抽象的知識點簡單化。

（三）安全性原則

教師制作的教具要有安全保障，既要考慮到在使用過程中是否可能出現(xiàn)傷害事故，也要注重環(huán)保和可持續(xù)發(fā)展，盡可能選擇可再生和可回收材料，減少能源消耗和廢棄物的產(chǎn)生。

三、自制教具創(chuàng)新設計的基本要求

小學科學雖然是一門來自生活的學科，但小學階段的科學是極其抽象的，很多學生感覺到比其他學科都難。如何使這門學科教學更直觀，降低學習難度，便成為我們一線教師常常思考的問題。許多教師在小學科學教學中，為了化抽象為形象，采取直觀教學，常常自制教具，輔助教學。在教學實踐中發(fā)現(xiàn)，運用自制教具輔助教學，可以化抽象為形象，起到直觀教學的作用。只要合理選用，根據(jù)需求制作教具輔助教學，還能使不易理解的知識轉(zhuǎn)變?yōu)樾蜗笾庇^的內(nèi)容。不同的教具能使教學內(nèi)容與過程產(chǎn)生不同的效果，從而提高教學的有效性。近幾年的教學實踐告訴我們，有效的自制教具，應具有科學性、必要性、實用性和審美性四大特征。

（一）科學性

運用自制教具進行科學課堂教學，對教學質(zhì)量的提高具有明顯的意義。在實際教學過程中，常常要用大量的間接的教學用具，如掛圖、模型、投影或幻燈等。這些教具便捷，直接可用，但也存在一些問題。由于受到取材的影響，很可能出現(xiàn)不科學現(xiàn)象。例如，有的教師在制作《電磁鐵》一課中的“電磁隧道演示模型”教具時，為了方便，把隧道制成圓柱形的，這顯然是錯誤的。

在選擇教具時，我們應摒棄那種可能帶來副作用的教具。教具一般不會和實物的大小完全一樣，但是，教具各個部分之間的大小比例應該符合要求。例如，在教學動物植物和人時，人體的結(jié)構(gòu)，不僅形狀應該像真實的人，相互之間的大小比例也應該基本相似。教具的顏色一般也不會和物體的真實顏色一模一樣，但是，在可能的情況下，應盡量選擇顏色比較接近的教具。例如，葉綠體一般應該是綠色的，心臟應該是紅色的，等，在自制PPT投影片時，不能因為追求色彩鮮艷而隨便“涂色”。這些也是選擇教具時應該考慮的科學性問題。

（二）必要性

教育學家烏申斯基認為：直觀性的主要目的是幫助發(fā)現(xiàn)事物的主要方面和主要特征。岡查洛夫則認為：越難掌握的教材，就越要求在教學中采用直觀的原則。片面地熱衷于采用直觀教材，并且只是為了豐富具體的表象和引起學生的興趣而采用，這樣做不僅毫無益處，而且是有害的。這些論述精辟地說明，在選擇教具時，除了應該考慮自制教具的必要性，還應該考慮學生的實際需要和教材的重難點內(nèi)容來制作相關的教具。有的教師在制作教具時較多地考慮趣味性，這是不足取的。有效的做法應從是否有必要運用這個角度來思考。例如，教師在教授“水的三態(tài)變化”時，制作了一件“水蒸氣”的教具，在教學時，幾次拉開“瓶蓋”，讓里面的粉筆灰飄散開來，模仿水蒸氣釋放的過程。該做法不可取的原因：一是水蒸氣散放過程并不是教學重點；二是假水蒸氣——粉筆灰有害學生的健康。應該用酒精燈加熱燒杯里的冰塊（可從冰箱里?。?，讓學生觀察先由固體冰融化成液體水，再繼續(xù)加熱，等到水沸騰時，讓學生觀察水由液體變成氣體的過程。注意不可近距離觀察。也可以讓學生親自去做，先制作一個鐵盒子（可用易拉罐），再取電磁爐，加上冰，插上電，進行操作觀察。這樣的教學才更具有實際意義。

（三）實用性

選擇教具時考慮教具和教學內(nèi)容的統(tǒng)一性也是極為重要的。而教具沒有做到同步配套，借用老教具上新課的情況比較普遍。而恰當選擇和修改教具以適應現(xiàn)用教材的教學就成為我們目前自制教具的主要內(nèi)容了。這當中有很多我們應注意的問題。例如，現(xiàn)行教材的難度一般比較小，很多難點被刪除了，如果不加選擇地采用原先的掛圖，必然會出現(xiàn)教學內(nèi)容和教具不符合的問題。這類教具就不實用了，或?qū)嵱眯越档土?。同時，在制作教具時，還應該制作有一定大小、便于使用和攜帶、經(jīng)久耐用的教具，例如，石膏質(zhì)地的教具應盡可能避免使用。除了便于使用外，我們還應在功能上強調(diào)多樣性，這也是增強教具實用性的一個重要方面。例如，教學觀察和記錄植物的葉時，教師制作一幅植物葉形的掛圖，要能把綠色開花植物較常見的心臟形、扇形、長橢圓形、類腎狀圓形、卵形、圓形、帶形、針形和箭形等葉都反映出來。

（四）審美性

美在和諧。美育對形成人的世界觀、人生觀和加強道德修養(yǎng)都具有特殊的潛移默化作用。因此，我們在保證自制教具科學性的基礎上，還應該注意教具的審美性，要讓教具看起來美觀。為此，需要將教具模式化。教具的模式化過程就是一個本質(zhì)概括的過程，因而有助于教學重點的突出和難點的突破。例如，在講授“人體的消化器官”時，采用胃腸的輪廓圖比其他教具效果要好。因為胃腸的輪廓圖顯示出它們的本質(zhì)特征，這樣無形之中就消除了非本質(zhì)因素的干擾。這樣的教具實用性強。良好的審美性又給人愉悅感，讓學生更有學習興趣。

四、自制教具創(chuàng)新設計的改進

實驗器材是科學教學中必不可少的硬件，但由于不同區(qū)域設施條件的局限，現(xiàn)成的實驗器材是不能完全滿足教學需要的。因此，改進教學方法，就地取材，創(chuàng)造性地構(gòu)思制造更加科學、具體、形象的教具，為科學教學搭建腳手架，顯得尤為重要。那么該如何在科學教學中改進自制的教具呢？下面舉例探討。

（一）月相變化的成因教具改進

目前的月相成因演示器，模擬月球用的都是黑白球模型，固定了亮面和暗面，無法讓學生體驗更充分的探究過程，無法直觀看到月亮的圓缺變化。改進教具制作方法如下：在KT板上畫一個直徑約79cm的大圓；用帶栓螺母把PVC管固定在圓心，另一端可以繞圓心轉(zhuǎn)動，PVC管靠圓心端挖一凹槽，用于放手機；用圓筒把手電筒固定在圓圈外面；用電鉆在PVC管中間打孔，用竹簽把白泡沫球固定在孔上；在圓圈沿內(nèi)邊等間距貼上小圓片，用于觀看月相圖。

教具的使用方法：關燈、拉上窗簾，使室內(nèi)盡可能黑暗；模擬太陽的手電筒從一側(cè)照射；轉(zhuǎn)動插了泡沫球的PVC管，使之圍繞中心點旋轉(zhuǎn)；點擊手機攝像功能，看到被照射的月球有圓缺的交替呈現(xiàn)。教學中該教具的使用，使學生更能充分體驗月球圓缺的呈現(xiàn)。

（二）小蘇打和白醋反應的實驗教具改進

在《小蘇打和白醋的變化》一課中，教材提到往一玻璃杯里倒入三匙醋，再倒入一匙小蘇打，蓋上一塊玻璃片，觀察現(xiàn)象并體驗手觸摸玻璃杯外壁的感受。然后將燃燒的細木條伸進玻璃杯中，觀察到木條的火焰會熄滅。該實驗的不足之處：產(chǎn)生的氣體不方便收集，能夠滅火這一特性不足以證明是二氧化碳。為了實驗的嚴謹性，我們可以改進制作教具，將驗證是不是二氧化碳的實驗進行拓展深入。

驗證產(chǎn)生氣體：將白醋倒入空礦泉水瓶中，小蘇打倒入氣球中，氣球口套在瓶口上，扎緊，然后倒立氣球，發(fā)現(xiàn)有大量氣體產(chǎn)生；在空氣中驗證氣體：取出鼓起的氣球并扎緊口，用打球筒向另一個氣球打氣體，使兩個氣球大小一樣，從同樣高處落下兩個氣球，比賽落下速度；驗證氣體能滅火：取出氣球的瓶子，用蓋子蓋緊，將木條點燃伸入瓶口；進一步驗證是不是二氧化碳：用針筒抽取瓶子里的氣體，注入裝有澄清石灰水的試管，澄清的石灰水變渾濁，證明是二氧化碳。

在課堂教學中，引導學生協(xié)同參與、體驗和思考，在整個制作和使用教具過程中使他們在德、智、體、美、勞各個方面都得到發(fā)展和鍛煉。

總之，在小學科學教學中，為滿足科學實驗教學需求，就地取材，制作更加科學、形象、實用的教具，提升思維能力和創(chuàng)造能力，讓科學課堂靈動生輝。在制作運用方面，我們應力求科學性、必要性、實用性和審美性，以便使之更好、更直觀地輔助教學，讓學生能直觀地獲取科學知識。制作一件優(yōu)秀的教具，就相當于創(chuàng)造一件有特殊意義的藝術(shù)品，教師必須具備吃苦耐勞的教育科研精神、豐厚的文化底蘊和較強的藝術(shù)表現(xiàn)力。

【本文系安徽省教育裝備課題“小學科學實驗教學自制教具設計與創(chuàng)新研究”的研究成果，課題立項號ZB23107】

參考文獻

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