自制教具為實驗教學注入活力

〔摘 要〕 自制教具為小學科學實驗教學注入活力，本論文以核心素養(yǎng)為指導，探討了在小學科學課堂上運用自制教具的創(chuàng)新方法。通過深入分析電路和光學實踐案例，揭示了這一教學模式對學生科學理解、實際動手能力和團隊協(xié)作的促進作用。教學案例分析結合深圳地區(qū)實際政策，為核心素養(yǎng)下的科學教學提供了實踐經(jīng)驗。希望這種教學方式在更為廣泛的范圍推廣，為學科教育注入更多活力。

〔關鍵詞〕 小學科學；自制教具；實驗教學

〔中圖分類號〕 G424 〔文獻標識碼〕 A 〔文章編號〕 1674-6317 （2024） 21 076-078

在國內小學科學課程升級的大背景下，核心素養(yǎng)成為培養(yǎng)學生全面素養(yǎng)的重要方向。本研究專注于核心素養(yǎng)下小學科學課堂中自制教具的運用，旨在為小學科學教學提供具體而實用的洞見。探索創(chuàng)新性的教育方法，為教育改革貢獻實質性的建議，并更好地理解地方政策對小學科學課程的影響，在實踐中找到更切實可行的解決方案。本文詳細介紹了在小學科學課堂教學中自制教具運用的教學案例，意在為小學科學教育的未來提供有力的支持和啟示。

一、自制教具在教學中的作用

（一）自制教具的定義與分類

自制教具是指學生親手制作的教學輔助工具，包括手工模型、實驗裝置和數(shù)字化教輔工具。手工模型涵蓋了各類材料，如紙板、塑料等，通過學生動手制作，使抽象的科學知識變得具體可見。實驗裝置主要指由學生設計與搭建的實驗工具，可促使學生在實踐中深刻理解科學原理。數(shù)字化教輔工具包括軟件、應用和模擬實驗，通過互動性提供更生動的學習體驗，培養(yǎng)學生的信息技術應用能力。

通過細致的分類，我們能夠深入了解每種類型自制教具的特點和適用場景。這一詳細的分類為本文后續(xù)章節(jié)的闡述提供了具體的案例和基礎，可以更深入地研究自制教具在小學科學課堂上的應用效果。

（二）核心素養(yǎng)與自制教具的關系

核心素養(yǎng)與自制教具的關系深刻影響著小學科學教學的實質。核心素養(yǎng)注重培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力、實踐能力等全面素養(yǎng)，而自制教具作為實現(xiàn)這些素養(yǎng)的實質性工具，兩者之間存在緊密的互動與共生關系。

首先，在自制教具的制作過程中，學生需運用所學的科學知識，這既強化了他們對學科知識的理解，也培養(yǎng)其解決實際問題的能力。其次，自制教具的應用激發(fā)學生的創(chuàng)新思維。學生在設計和制作教具時，需要思考如何更好地展示科學概念，培養(yǎng)他們的創(chuàng)造性思維和問題解決能力。最重要的是，自制教具的使用促進學生的團隊協(xié)作。在小組合作中，學生共同商討、制作和展示自制教具，這鍛煉了他們的團隊協(xié)作、溝通和領導技能。

二、自制教具為小學科學實驗教學注入活力

（一）自制教具設計與制作

在核心素養(yǎng)培養(yǎng)的背景下，小學科學自制教具的設計與制作是一個深度參與的過程。首先，設計階段著眼于核心素養(yǎng)的原則，要求教具緊密契合核心素養(yǎng)，激發(fā)學生對科學的興趣。學生參與設計步驟，從問題定義出發(fā)，逐步明確自制教具的目標；通過團隊合作，提出解決方案并不斷迭代，培養(yǎng)學生的問題解決能力和創(chuàng)新思維。在制作階段，詳細介紹制作流程是關鍵。學生需要了解從設計圖到實際制作的具體步驟，確保制作過程順利實施。材料選擇也是制作過程中的關鍵環(huán)節(jié)，要引導學生選擇合適的材料，考慮實用性、可獲取性和安全性。這一具體的設計與制作過程不僅能使學生更全面地理解自制教具的實際應用，同時也培養(yǎng)他們的創(chuàng)新能力和問題解決能力。通過這一過程，學生不僅在科學知識上有所提升，更在實踐中體驗了核心素養(yǎng)的全面發(fā)展。

（二）教學實施過程

在實施過程中，教師扮演著關鍵角色，引導學生充分利用自制教具。通過采取問題導向的教學策略，教師促使學生在科學探究中靈活應用自制教具，深化對科學概念的理解。教學開展中，學生的積極參與和團隊合作至關重要。教師鼓勵學生團隊間的互動，共同運用自制教具解決實際問題。這種互動提高了學生的實際動手能力，培養(yǎng)團隊協(xié)作技能。同時，教師及時給予學生反饋，評估學生對自制教具的運用情況。這有助于了解學生的理解水平，指導他們更有效地利用教具。學生之間的互相評價也能鼓勵學生積極學習，促進知識的交流。在整個教學實施過程中，教師堅持激發(fā)學生的學科興趣，引導他們主動參與自制教具的使用，使自制教具成為獲取知識和實踐運用的工具。這一過程，全面發(fā)展學生的科學素養(yǎng)，將核心素養(yǎng)培養(yǎng)有機融入實際教學，為學生提供更豐富的學科體驗。

（三）效果評估與反饋

這一階段旨在全面了解學生對自制教具的理解和運用情況，為教學過程的不斷優(yōu)化提供有力支持。首先，教師可以通過觀察學生在教學中的互動、問題解決和團隊協(xié)作情況，初步評估自制教具的實際效果。這包括學生能否準確使用教具，以及在解決實際問題時的應用情況。其次，教師可采用小組或個體演示的方式，要求學生展示他們設計與制作的教具，并說明在科學探究中的具體運用情況。通過學生的展示，教師能更深入地了解他們對自制教具的理解和運用水平。同時，鼓勵學生進行自我評價和同伴評價，促進學生對自己和團隊成員的工作進行反思。這有助于培養(yǎng)學生的自我學習和團隊協(xié)作能力，并激發(fā)他們不斷提高學習動力。最后，教師的定期反饋是關鍵一環(huán)。通過及時給予學生關于自制教具的專業(yè)反饋，教師可以引導學生更深入地思考、加深和改進他們對科學的理解。

三、自制教具在實驗教學中的運用分析

（一）教育政策背景

《義務教育科學課程標準（2022年版）》著力推進小學科學教育的全面發(fā)展。該標準明確強調培養(yǎng)學生的實際動手能力、創(chuàng)新思維和科學素養(yǎng)，將核心素養(yǎng)培養(yǎng)有機融入科學課程，為學校提供了明確的辦學方向。具體而言，政策要求學校加強實驗教學，通過設計具有挑戰(zhàn)性的實驗和探究性活動，引導學生深入探索科學原理。在這一背景下，教師被鼓勵更積極地引導學生參與問題解決和實踐活動，以提高學生的科學思維和動手能力。

（二）小學科學教學現(xiàn)狀

學校在貫徹政策時普遍注重實際教學的多樣性和活力。具體而言，學校通過組織富有趣味性的實驗活動，激發(fā)學生對科學的好奇心。這些實踐活動不僅可使學生深入理解科學原理，還培養(yǎng)他們解決實際問題的能力。學校強調培養(yǎng)學生的動手實踐技能，使他們在科學學習中更具實際操作經(jīng)驗。教師在教學中積極應用現(xiàn)代技術手段，例如多媒體設備，以提高科學課堂的生動性和互動性。這不僅使科學學習更富有趣味性，也激發(fā)學生主動學習的意愿。同時，學校之間建立科學教學交流平臺，促進成功教學經(jīng)驗和案例的分享，推動了小學科學教學水平的共同提高。然而，實際教學中依然存在一些挑戰(zhàn)。一些學校在政策實施中面臨資源不均衡的問題，導致實踐活動的展開受到一定限制。例如，自制教具的設計和制作需要一定的物質和技術支持，而在不同學校之間，由于資源分配的差異，使一些學校面臨投入不足的問題，難以充分發(fā)揮自制教具在科學教學中的作用。這不僅限制了教學實踐的廣度和深度，也可能導致學生在實際動手操作中的機會不均等。在自制教具的設計和制作過程中，教師需具備一定的技術能力，但在實際教學中，一些教師可能缺乏相關的培訓和支持，難以熟練運用現(xiàn)代技術手段。這可能導致教師對于如何更有效地將自制教具融入科學教學的認知不足，從而影響核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。

四、自制教具教學案例分析

（一）核心素養(yǎng)與課程設計

以四年級上冊的“電路”和五年級下冊的“光”這兩個單元的教學設計為例。

1.電路課程設計

核心素養(yǎng)目標：通過有趣而簡單的實踐，培養(yǎng)學生對電路的基本認識和動手操作的興趣。

課程設計：以日常生活中的照明為背景，介紹電路原理、簡易電路、小燈泡、認識開關等，通過實踐操作模擬安裝家庭照明電路。教師首先引導學生分析一個簡單的家庭照明電路示例，然后帶領他們進行實際模擬。學生將親自操作開關，觀察燈泡的明滅，體驗電流如何在家庭照明中發(fā)揮作用。在小組內，學生將合作設計并制作一個小型的照明電路，考慮電流的傳導路徑、開關的作用等要素。這樣的設計能夠讓學生在實際操作中深入理解電路的應用，培養(yǎng)實際動手操作的興趣和能力。

2.光課程設計

核心素養(yǎng)目標：通過生活化實驗，培養(yǎng)學生對光學原理的初步理解和觀察實驗的能力。

課程設計：學生將以日常生活為出發(fā)點，使用簡易的凸透鏡、反射器等實驗裝置，觀察物體在光的作用下的折射和反射現(xiàn)象。使用棱鏡，認識光的傳播，了解到棱鏡可以改變光的傳播方向。通過制作潛望鏡，探究光的折射現(xiàn)象。教師引導學生在制作過程中理解透鏡的作用，觀察潛望鏡對物體的放大效果。學生通過小組合作，分享制作經(jīng)驗，改進潛望鏡的設計。這樣的設計有助于學生在實際制作中理解光學原理，培養(yǎng)實際動手操作和創(chuàng)新思維的技能。

（二）自制教具在科學課堂的運用

1.電路課堂實踐

在電路實驗課上，學生首先接觸簡易電路板、小燈泡、開關等基本材料。教師介紹日常生活中的照明電路，并展示示范模型。學生分組后，使用提供的材料和工具，按照示范模型自行設計并搭建照明電路。在操作中，他們學會連接電路板、安裝小燈泡，并使用開關控制燈泡的明滅。實踐中，學生互相交流經(jīng)驗，解決問題，并完成一個能夠實際發(fā)光的照明電路。整個過程旨在讓學生通過動手操作，深入理解電路原理，培養(yǎng)其實際動手操作能力。

2.光學課堂實踐

在光學實驗課上，學生首先了解潛望鏡的基本原理，教師介紹日常生活中潛望鏡的應用。學生獲得簡易的透明塑料、凸透鏡等材料，通過教師示范制作潛望鏡。在制作過程中，學生觀察如何正確安裝凸透鏡以放大物體。他們通過小組討論，分享制作潛望鏡的經(jīng)驗，提出改進建議。整個過程旨在讓學生通過親手制作，深入理解潛望鏡的工作原理，培養(yǎng)實際動手操作和創(chuàng)新思維能力。

（三）效果評估與學生反饋

1.電路實踐評估

通過觀察學生成功搭建的照明電路，教師發(fā)現(xiàn)學生對電路原理的理解深入而準確。在小組展示中，學生充分分享了他們的設計和制作經(jīng)驗，展示出良好的團隊合作和溝通能力。教師提出問題，學生的積極回答表明他們在實踐中取得了實質性的知識收獲。學生的反饋中體現(xiàn)了實際操作的樂趣和對科學實驗的濃厚興趣。

2.光學實踐評估

在光學實驗后，觀察到學生制作的潛望鏡成功放大了物體，體現(xiàn)了對光學原理的深刻理解。小組分享中，學生積極參與，互相表揚和建議，展現(xiàn)出團隊協(xié)作和自主學習的能力。教師提問時，學生的回答顯示他們對光學概念有效掌握。通過反饋問卷，學生普遍表示對潛望鏡制作和實驗課的喜愛，認為這樣的實踐課更能激發(fā)他們對科學的興趣。

在核心素養(yǎng)的引領下，自制教具為小學科學實驗教學注入了活力。這種創(chuàng)新方式激發(fā)學生學科學習興趣，引導學生深度思考。實踐中，學生通過電路和光學實驗，不僅深度理解了科學原理，還培養(yǎng)實際動手操作的技能與團隊協(xié)作精神。這個教學模式為拓展學科教育提供了有益經(jīng)驗，為培養(yǎng)學生的全面素養(yǎng)貢獻了獨特見解。

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