利用自制教具提高學生科學素養

楊占田

科學課程相對其他學科來說具有很強的新奇感，很多知識點對小學生來說都沒有看過，致使學生對科學課程的學習很感興趣。在小學生的思維方式中，直觀思維占主要地位，抽象思維能力還較差。因此，科學實驗教學給小學生能夠帶來直觀的刺激，使小學生每節課都在興奮的狀態下接受新知。教師通過自制教具輔助科學實驗教學，更加提高學生的參與興趣，調動學生積極思維和動手實踐，有效增強科學實驗教學效果，提高學生的科學素養。

1 利用自制教具解釋科學概念，提高學生的認知能力，為學生學好科學知識上好第一課

良好的開端是成功的一半。小學三年級開始開設科學課程，學生在剛接觸這門課程時，并不理解科學的含義，不知道科學課程都學些什么知識。教材的開始部分也只是從宏觀上例舉了幾個生活中的科學現象，比較抽象，對小學生來說很難接受。比如開篇就是雷電的形成、過山車的例子、電視的應用、吹紙實驗等，這些知識涉及科學知識的原理很復雜、很抽象，對剛接觸科學的三年級學生來說，真接受起來真的很困難。

鑒于此，筆者在教學時利用自制教具進行教學，有效提高學生的認知能力，刺激學生對科學的求知欲望，收到很好的教學效果。比如，在進行“親歷科學”的教學時，筆者利用自制“沉與浮”實驗器給學生做游戲。這個自制教具只需要找一個廢棄的洗耳球，把漏氣的地方用透明膠條粘好，再找一個透明的大罐頭瓶，里邊放2/3的水。上課時，筆者把洗耳球放進水里，讓學生猜測洗耳球是上浮還是下沉。學生沒有這個生活經驗，猜測的結果五花八門。于是，筆者給學生進行游戲實驗。一開始，筆者讓洗耳球“空腹”浸沒水中，放手后洗耳球會慢慢上浮至水面；之后，筆者把洗耳球浸沒水中，輕輕擠壓洗耳球再松手，使之吸進去適量的水，放手后發現洗耳球不動，懸浮在水中；再次，筆者將洗耳球浸沒水中，讓洗耳球吸進大量的水，松手后發現洗耳球下沉。

通過這一游戲式的實驗設計，有效刺激了學生的積極思維，提高學生學習科學的積極性和主動性，使學生理解了科學就是揭示生活中自然現象的產生原因、遵循的規律等知識，通過自制教具把那些抽象的知識直觀化、具體化、生活化，為學生學好科學上好第一課。

2 利用自制教具提高學生的動手操作能力，讓學生體驗科學知識的形成過程，提高學生的實踐能力

在科學教學中，實驗教學占有很大的比例，很多科學知識不是靜態的文字信息，而是過程性知識體驗，是動態的信息呈現。新課程標準明確提出新的要求，科學教師必須加強對學生的動腦思考、動手操作、動眼觀察、總結歸納等能力的培養，通過實驗教學提高學生的自主學習能力，體驗科學知識的形成過程，在實驗參與的過程中綜合提高學生的實驗技能，為學生形成良好的實驗習慣奠定基礎。尤其是對自己制作教具的應用，更能激活創新思維，培養實踐技能，為自己的終身學習和發展儲備知識。

比如，在進行三年級下冊第四單元“電”的教學時，小學生對電的認識較為熟悉，從生下來就接觸了電的常識，但對電的科學理解基本是盲區。于是筆者結合教材內容的特點，和學生一起制作了自制教具“導體和絕緣體”演示器。這一演示器能夠演示出日常生活中常用的物體哪些是導電的，哪些是不導電的，還可以自己任選物體進行導電和不導電的測試。

在具體教學中，筆者把被檢測的物體接到相應的位置，旋轉開關旋鈕，指示燈亮起，說明測試的是指示燈下方對應的物體；如果綠燈亮起，說明測試的物體是導體；如果綠燈沒亮，說明測試的物體是絕緣體。如果需要測試自己選的物體，則要將旋轉開關旋至自選物體指示燈亮的位置，將需要測試的物體接在指示燈下方的兩個接線柱上，如果綠燈亮起，說明測試的物體是導體；如果綠燈沒亮，說明測試的物體是絕緣體。其實這個自制教具只能粗略地測出物體是導體還是絕緣體，為了讓學生理解石墨、大地、人體也是導體的事實，教師利用事先準備好的材料進行試驗，大大刺激了學生的求知欲望，拓展了學生思維的廣度，豐富了實驗的途徑和方法，提高了學生的實驗技能。

科學課上利用自制教具進行演示實驗，能夠比較直觀地測試常見物體是否導電，增進了學生對科學概念的理解，體現了科學知識的過程體驗，讓學生在體驗科學實驗的過程中，掌握相應的操作技能，綜合提高了學生的實踐能力。

3 利用自制教具提高學生的自主探究、合作學習等能力，綜合提高學生的科學素養

新課程標準對小學科學教學提出了更高的要求，科學教師必須加強對學生進行自主探究能力的培養，使學生養成良好的探究習慣，在探究中體驗學習科學的樂趣，提高學生的創新思維能力。同時必須加強對學生合作學習能力的培養，使學生在合作學習中體驗愉快學習的快樂，使學生在“玩中學”，在激發探究興趣的同時，有效培養合作、創新能力，綜合提高學生的實驗素養。

比如“讓燈泡亮起來”是一節電路連接的知識，在本節教學之后，為激發學生的探究欲望，拓展學習內容，培養學生的探究能力和創新意識，筆者和學生一起查找資料，設計并研制了“家庭簡易防盜報警器”。這一教具使用的主要材料有電池、聲音存儲卡、揚聲器、自制開關。這個報警器里面是一個簡單電路，只是在開關上小動干戈，就實現了自動、及時報警功能。報警器中最重要的一個部分就是連接線，它的一端是絕緣紙，將其插入開關的兩個金屬片中，另一端固定在門或窗上。由于連接線始終處于緊繃狀態，只要有開窗、推門的動作，無論角度大小，都可以將絕緣紙帶出電路，從而使開關的上下兩個金屬片相碰，使電路接通，實現自動報警。

在上課時，筆者把這個教具拿到學生面前進行實際演示，通過幾個學生的合作試驗，收到理想的教學效果。這種教學方式，通過真實的教具展示，讓學生體會電路的設計和制作其實并不復雜，極大地激發了學生的探究興趣，使學生在探究中體驗了科學的奧妙，有效提高學生的探究和合作能力，提高了學生的科學素養。

再如，在進行“認識空氣”的教學時，筆者指導學生進行小組合作探究學習，探究空氣占有空間的方法。經過學生的努力，有的小組制作了“冷熱空氣演示裝置”，很好地證明了空氣占有空間的事實。這一裝置主要特點是取材、制作和使用簡單，實驗效果明顯，材料安全環保，很值得在科學教學中推廣。具體的制作方法：自制杠桿平衡支架，兩側距中間等距離處懸掛同樣的易拉罐，懸掛的細線用輸液的塑料軟管代替，保留止水開關，準備一個酒精燈。在使用時，用酒精燈給一邊的易拉罐加熱，發現杠桿不再平衡了，從而把看不見、摸不著的空氣直觀地展現給學生，取得很好的教學效果。同時，學生可以根據實驗的目的不同采用不同的探究方法，使這套實驗器材可以實現多個實驗探究目的，綜合提高學生的創新能力和合作技能。

總之，小學科學教學離不開實驗的輔助作用，學生的動腦思考、動手操作，學生之間的合作探究、創新思維等能力的培養需要實驗的平臺。教師應盡可能多地給學生創造這樣的機會，科學指導學生思維和操作的技巧，培養學生養成良好的探究、合作的習慣，綜合提升學生的科學素養。