利用自制教具提高科學學習的有效性

黃芝婷

【摘 要】 本文以科學學習中的自制教具的必要性入手，通過自己的所見所聞所想總結了自制教具的各種優勢，它不但可以激發學生的學習興趣，活躍課堂氣氛、增強直觀感受、降低操作難度，還能有效培養師生的創新精神和科學素養，為新課改的深入開展打下堅實的基礎。

【關鍵詞】 科學；自制教具；學習興趣；有效性

隨著科學課課程的不斷深化和改進，課堂不再是呆板的講解，不再是“我看了，我記住了”，實驗探究型的課堂形式被大多數科學課教師所認識和使用，“我做了，我明白了”這種教學宗旨也不斷深入到各個學校，課上需要的材料實驗室不可能做到一應俱全，即使現在不少教材的設計配有相應的實驗教具，但部分教具在使用時的效果并不十分理想，再加上部分實驗器材受當時科學技術的制約和時代限制，很多實驗現象的呈現并不是很直接和直觀，為了解決這些問題，切實提高課堂教學的有效性，許多老師會根據自己執教班級學生的特點，選擇切合實際并符合課堂實驗要求的教具，再對這些教具或進行改造、或尋找一些替代品、或對教具進行全面的創新，就形成了有一定特色的自制教具。

自制教具是教師為適應教學需要、改革教學方法而自行設計的形象化教學器具，自制教具取材便利，廉價，利用我們生活常見的物品（如日常生活中的小玩具瓶瓶罐罐）自制教具，極大地豐富了學生的課外活動內容；經過加工改造過的教具能使實驗現象更直觀明了，實驗成功率更高；許多自制教具都有一定的創新性，并且與現代的新技術和新材料結合，更便于教學中引導學生觀察思考，能充分調動學生的積極性、主動性和創造性。隨著新一輪課程改革的深入，自制教具的重要性體現得越來越明顯。主要表現在以下幾個方面：

一、自制教具激發學習興趣，活躍課堂氣氛

不經過任何固定一根很細的鐵絲是沒法鉤起比自己重很多倍的物體的，正常情況乒乓球都是飄浮在水面上的，但在老師的精心設計下，放在手指上的鐵絲可以鉤起很大一串重物而不掉下，不借用任何物體的幫助乒乓球可以乖乖地躺在了水下面。幾個簡宜的自制教具，就讓學生對科學的學習充滿興趣，教與學的過程不再是灌輸與被動接受。簡單的自制教具讓學生感受到科學來自于生活，科學并不神秘，它就在我們身邊。

二、增強直觀感受，將抽象的概念轉化為直觀的形象

教師根據科學研究的目的，盡可能排除外界的影響，突出主要因素并利用一些專門的儀器設備，人為的變革、控制或模擬研究對象，使某一些事物（或過程）發生或再現，從而去認識自然現象、自然性質、自然規律。在教具的設計中老師都會思考如何讓一些看不見，摸不到的事物能夠由抽象的理解變為直觀的形象觀察。

三、加強學生體驗，讓學生深入理解科學原理

通過精心設計，合理的組合運用，就能很好地使一些復雜的演示實驗變為學生實驗，讓學生充分參與實驗的過程，從而很好地提高課堂的效率。比如：在探究不同電阻產生熱效應情況分析的實驗中，許多老師通過自制教具，用幾個木條組成一個支架、一條細鐵絲、一個電源和一個鱷魚夾組成一個簡宜“切割機”，外加一塊塑料泡沫，通過它不僅能切割出各種有趣的圖案，還能讓學生親自體會電阻不同所產生的熱效應也不同，巧妙地將演示實驗變成了分組實驗，不但加強了學生的動手操作能力，而且加強了學生對科學原理的理解。

四、降低操作難度，提高實驗教學的高效性、科學性、難理性

在探究電阻大小與所產生熱量的關系的時候，我們一般會想到用工具去測量所產生的熱量，這樣的操作不僅麻煩還要考慮不能用水作為介質，為了達到我們的實驗結果需要一定的實驗時間，而且也存在很多的不穩定因素，考慮到這些許多老師自制教具，通過間接的方法（觀察火柴燃燒的快慢）。所用的電阻除了滑動變阻器外，還另選了兩個長度不同的電熱絲，老師們還在兩個電熱絲下面加了一定的棉花，在短時間內集聚大量的熱，達到火柴的著火點。這樣創新后的教具，不僅實驗耗時短，而且大大提高了實驗的可見度，此外還降低了實驗操作的難度，通過對教具進行創新性設計使本節教材的知識點、重點、難點解釋得淋漓盡致，充分展示了自制教具的節時性、高效性、科學性、驗理性。

五、自制教具能有效培養師生的創新精神和科學素養

自制教具是教師在對教材的理解、對教學內容把握的基礎上設計與制作的，它包括仿制、改進和創新。許多學校組織了社團建設，有一些致力于自制教具的創新制作，發動師生自行設計實驗，組裝制作實驗裝置，開展探究性實驗，形成一種開放的探究氛圍，不僅使師生的創新精神和創新能力得到很大的提高，還可以培養師生樹立實事求是的科學態度。一件自制教具的制成，要通過立意、選材、加工和試驗等過程，一張草圖、一個部件、一件教具的完成，都需要教師全身心地投入，有時需要多輪反復和修改，無形之中也提高了師生的動手能力。

綜上所述，利用自制教具不僅能有效地提升課堂教學效率，更是教師提升學科專業素養的有效途徑。但是，在開展自制教具的過程中，我們還需要明確一些問題才能避免自制教具走入形式化的歧途，更好地發揮自制教具的作用。首先，自制教具是為教學服務的，不能為美觀、精致而忽視其最主要的功能。其次，自制教具也不能盲目設計使用，需要老師對教材內容有了一定的把握和充分考慮其科學性的基礎上精心設計和改進的，最好是有資歷的老師來指導。最后，自制教具還要充分考慮到經濟性的原則，不能只為了設計而設計，浪費大量的資源。只有這樣自制教具才能發揮其最大的功效，不僅可以鍛煉學生的實驗、動手能力，培養學生愛科學、學科學的優秀品質，還可以開闊學生眼界、活躍學生思維、培養師生創新精神和創新能力，對新課改的深入開展有積極的推動作用。

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