例谈利用自制教具提高学生科学素养

　　关键字： 自制教具 科学素养

　　什么是教具？教具在教学过程中具有教学特点，体现教育思想，教学目标，教学内容和教学方法的实物、标本、模型及教、学具，以及实验训练器材叫做教具。

　　而什么是自制教具呢？自制教具是广大师生共同参与，利用身边的废旧材料，利用简单易行的方法，自己动手研制的教具、学具、标本、模型等叫自制教具。自制教具是一种富有创意的科技活动，即可体现师生的智慧和灵气，提高教学质量，又能培养学生的创造精神和创新能力，提高学生的科学素养。如何利用自制教具来提高学生的科学素养呢？

　　一、利用自制教具，培养科学兴趣。

　　杜威说：“兴趣是生长中能力的信号和象征。”古人也云：“知之者不如好之者，好之者不如乐之者”。学生好奇心强，求知欲望浓，好学、好问、好动手是他们天生的心理品质，他们对周围事物有强烈的敏感性和认识上的积极性，而这正是主动观察事物、思索问题的内在动力，因此要依据这些特点，抓住时机，积极扶植，把他们引到爱科学，学科学，用科学的轨道上来。利用自制教具适时适度地进行演示，有意识的创设好奇情景，激发学生的求知欲，进行新课。

　　比如我在教学《磁铁的磁性》一课时，利用磁铁的磁性为学生表演了一个小魔术用自制的教具神奇的钓钩钓起一条条小鱼，学生感到奇怪，注意力完全被吸引了。我接着钓起一个个红的绿的辣椒、一颗颗晶莹剔透的葡萄，孩子们新奇地看着这一切禁不住小声赞叹起来哇！太神了！真是不可思议！一下子就激发了学生强烈的好奇心，学习兴趣来了。我相机提问：小小的铁勾居然能钓起这些东西，你们知道是怎么回事吗？孩子们一个个兴致勃勃，争先恐后的举手发言，气氛十分活跃，有的说：钓竿上可能有吸铁石。有的说：小鱼上、葡萄辣椒上可能有吸铁石。还有的说：也许是小鱼等里面藏有铁，钓钩上有吸铁石，鱼竿一动小鱼就被吸上来了。有了猜测，当然要去弄个明白了，然后就是揭谜，自然而然地培养了学生的科学兴趣，促使学生自主参与到下面的学习中去。

　　二、利用自制教具，突破重点难点。

　　小学科学课是以实验为基础的学科，有时仪器配备并不是特别完善，而有些已配备的仪器，实验效果也不够明显或理想，而自制教具的使用可以将知识具体化，便于学生对知识的掌握和理解，所以就需要师生共同动手，自制教具。二年级“摩擦起电”一课中，课文中为证明摩擦后的物体带电，介绍了手拿氖泡接近摩擦过的物体，如果氖泡亮了，就证明该物体带电了，这个实验的立意是很好的，与人们用试电笔检测日常生活中的电联系起来，只要氖泡亮了就证明有电；但是摩擦过的物体所带静电一般都很少，氖泡接近时只微微一闪就没有了，如果环境亮度再大一点，就很难发现这一微小的闪光。因此这个实验如要做得成功，其中一个首要的条件就是要在黑暗条件下进行，越黑观察的效果越明显。然而一般学校很难有这样的条件，即使挂上黑窗帘，教室内仍不是很黑，就不能达到预计的效果，尤其是在做公开课时更是如此。怎样解决这一难题呢？我采用了局部黑暗代替整体黑暗，把氖泡卡在了黑色胶卷盒内，两端焊出两个短金属棒。实验时指导学生捏住一个金属棒，并将胶卷盒扣在一只眼上，然后将摩擦过的带电体接近另一个金属棒，学生们很容易就观察到了氖泡的微小闪亮，实验时学生们兴趣非常浓，几乎把身边所能找到的物体都拿来摩擦一下，试一试是否带电。教学的重点、难点就这样被突破了。

　　三、利用自制教具，提升动手能力。

　　科学课是以培养科学素养为宗旨，自制教具活动满足了新课标对学生能力的培养要求，自制的科学教具、仪器一般都比较简单，其特点是就地取材、易制易修。教师可以帮助学生制做一些力所能及的实验教具、仪器，还可以发动学生开展课外或家庭小制作，让学生自己发现和寻找身边的科学，使其成为自己制作的研究内容，动手、动脑，长知识、长能力，制作过程中鼓励他们敢于提出新的问题，并按照自己的想法设计、进行一些创作，这样不仅使学生对科学产生了浓厚的兴趣，而且将他们引向探索科学之路，还培养了学生的创造力和想象力，开阔了学生的视野。特别是当他们看到利用身边材料制出来的教具，能做出明显的实验效果后，使他们更受启发，更能激发他们的想象力、动手能力和创造能力。

　　在动手制作不倒翁时，有学生说他做的不倒翁真笨，用手摁下去，好久才能站起来，不像其他的不倒翁能够很灵巧地摇头晃脑。看着他着急的眼神，老师没有给他满意的解释。赶紧让所有同学们放下手的制作，让他们想想不倒翁不倒的秘密在哪里。等到他们七嘴八舌，各抒己见之后，都进一步明白了不到翁不倒，是因为它的底部是半球形，底部要比上部重。老师把所有的不倒翁放在讲台上，让同学们一一摁下，他们很快就把灵巧的不倒筛选出来，剩下了笨翁一族。我先让学生观察两组不倒翁有什么相同的地方？学生很快发现两组不倒翁的底部都是半球形的！找出了相同的地方，老师继续引导他们：这些笨翁有什么特殊的地方？有的说不倒翁的脑袋大，有的说它头重脚轻，有的说不倒翁的屁股有点轻等等。于是老师就引导他们小组研究讨论，想办法解决这些问题。等他们有了成熟的解决方案之后。老师把笨翁一一分发到各组，学生们有的把笨翁的头部减轻，有的把不倒翁的底部加重，很快就让笨不倒翁变得灵巧聪明了。有的小组还发现了有的不倒翁的身子倾斜，是因为不倒翁的半球体里放的橡皮泥不均匀等等许多问题，并加以改正。使得他们学科学，用科学的能力提高了。

　　四、利用自制教具，培养创新精神。

　　自制教具的过程，是学生运用知识自主解决实际问题的过程。活动中，学生灵活运用知识和经验进行个性发挥，尽管每位学生达到目标的途径和方式不尽相同，成果的表现形式也多种多样，但能充分体现学生的创造性，培养学生的创造精神。

　　我们都知道小学生天性好玩、好动，小学生手中都有放大镜（是学具）。但是我们发现他们只会用放大镜放大物体，或在阳光下取火，其它玩法就不会了。为了在玩中培养学生兴趣，开发创新思维，培养科技能力，我引导学生活用放大镜，设计制作了一组“投影仪原理演示装置”，如“照相机模型”、“手机投影仪”、“教学光源”。这一套教具不仅让学生了解了许多光学仪器的基本原理和构造，更重要的是学生学会了放大镜的多种有趣玩法。如有的学生用一个放大镜和一个硬纸盒，就可以制作成一个手机投影仪，充分发挥了学生的创新能力，培养了他们的创新精神。

　　另外，自制教具与教材和实验教学内容紧密结合，通过师生共同研制教具，培养了学生勇于探索的创新精神。自制教具所体现的“一物多用、废物利用、借用它物”等思想，正是启迪智慧、开拓思路、调动学生创造性思维的钥匙。教师若能有意识地、经常地对学生进行借题引导，他们的创造性就会得到较好的训练和开发。

　　五、利用自制教具，提高课堂效率。

　　科学实验室的目的就是尽可能短的时间让学生们看到事物变化，进而发现事物变化的规律，激发起学习的兴趣和积极性。如果实验的时间较长，效果再不明显，学生的注意力就会分散，教学效果就会受到影响。在《热胀冷缩》一课中，气体、液体的热胀冷缩变化比较明显，学生们较容易观察到，而固体的热胀冷缩往往就不明显。需要较长的时间，老师们一般采用“金属热胀球实验”，做这个实验要看到结果，约需一分钟，这个实验因时间太长，既减小了实验的密度，同时因时间一长还会降低学生们的注意力。为缩短实验时间，我设计制作了带指针的金属线胀演示器，利用电加热金属丝代替了酒精槽加热金属棒，这就大大缩短了实验时间，实验一次只需几秒钟，一分钟之内就可以重复多次，而且实验的效果还非常明显。做完此项实验后，金属球也被加热好，这时老师就给学生们演示金属球钻圈实验，这时金属球已经钻不过去了。说明金属球受热后体积已经胀大了。老师接着提出问题：“要想让球还能钻过铁圈怎麽办？”学生们会说把球放到冷水里冷一冷就行了。这时老师可以不把球放到冷水里，而是往球上浇一杯冷水，同样是受冷，因方法不同，效果也就有较大的差异，当冷水浇到金属球上时，学生们亲眼看到了球受冷缩小后穿过铁圈的全过程。这就更能激起学生们的好奇心和注意力，提高学习研究的兴趣。

　　六、巧用自制教具，培养良好品质。

　　自制教具所取材料，都是生活中一些常见的物品或一些废弃物，例如：饮料瓶、易拉罐、吸管、小药瓶、泡沫塑料、塑料片等都是师生共同制作自制教具的常用材料。对这些物体的“再创造”，培养了学生具有变废为宝、节约资源、爱护环境、热爱自然、关心社会的可持续发展的科学素养，让学生在教育教学中自然而然的感受到爱护环境就在身边。

　　例如，我开设了一个专题“塑料制品自制教具在科学教学中的应用”，让学生研究常见的塑料制品怎么应用到自制教具中去，经过师生的共同努力，学生总结出了塑料制品的三大用处：1、当活塞——制作滑轮和轮轴，应用于《定滑轮和动滑轮》、《滑轮组》和《轮轴的秘密》中；2、当承载物——自制单摆和小漏斗，应用于《摆的研究》、《做一个摆钟》以及《把固体放到水里》；3、当模型——利用圆形的塑料瓶盖、牙签（或火柴）、白纸等材料制作陀螺式七色转盘。

　　当学生用自己身边的废旧材料研制出教具，就会珍爱自己的作品，精心使用，从而培养了师生们艰苦奋斗，勤俭节约、尊重自己和他人的劳动成果的优秀品质。

　　总之，提倡自制教具并不完全是针对实验条件的需要而言的，它是针对教育和教学的需要，对促进学生智慧、情感、态度、价值和社会适应性而言的。自制教具有效的促进了学生综合能力的持续发展，提高了学生的科学素养。正如李政道博士所说的那样：“自制的教具，永远比买的好”。我们的科学实验活动，将会因为有了自制教具这朵小花的绽放而更加精彩！

　　参考文献：

　　【1】钟冬娣。浅谈自制教具的功能与制作。教学仪器与实验。2010年第4期

　　【2】 刘焱。把自制玩教具推广深入[J].北京师范大学出版社。2000：17-31

　　【3】钟冬娣 刘庆祥。浅谈自制教具的功能与制作[J].教学仪器与实验。2010年04期

　　【4】田军霖。用自制教具做创新实验浅尝[J].新课程（教育学术）。2010年02期

　　【5】《自制教具的特征及发展研究》《中小学实验与装备》2007年第5期