淺議自制教具對學生創新能力的培養

馮敏

摘要：自制教具作為一種新穎的教學方式，在科學教學中有著不可忽視的重要性，在自制教具的過程中，學生運用所學到的知識，收集相關的材料，進行創新性構思，將自己的想法通過動手轉化為實際的東西。制作教具能極大地激發學生學習科學的興趣，使學生的觀察能力、理解能力、創新思維能力得到培養和提高。

關鍵詞：自制教具;創新能力的培養

一、通過自制教具，激發學生的學習興趣

1.明確任務，篩選信息

初中生在學習科學之前就對“科學”特別是科學實驗，充滿了好奇心，七年級科學課程中也安排了很多小教具的制作。例如“土電話”、“小孔成像”、“針孔照相機”、“光的散射”等等。教師在給學生布置預習作業時，可以有目的地提出與學生制作小教具有關的預習題。通過簡單的要求，商量的口氣，把學生的好奇心激發出來。在學生查閱相關資料，掌握原理的基礎上，允許學生用不同的器材、不同的步驟進行制作。同時，引導學生對各種因素中進行取舍，對所得信息進行篩選。

2.選擇材料，降低難度

在學生動手之前，教師可根據實驗目的、要求，本著因陋就簡、廢物利用、不花錢也能制作的原則，指導學生選好材料。例如：做“土電話”時，有的學生用火柴盒，或者舊的墨水瓶盒，還有一次性杯子等。這些材料都是日常生活中的廢舊品和容易得到的物品，材料容易獲得，降低了制作難度。

3.指導制作，創造成功

當學生有了較強的動手欲望和成功的信心之后，教師要想辦法給每個學生創造成功的機會。學生在制作教具的過程中，必定會碰到不少問題，這時教師可給予適當指導，引導學生總結出制作的技巧和要領。

4.展示教具，活躍氣氛

教具制作完后一定要給學生展示的機會。有的可以在上課時進行，例如學生做“土電話”時，教師可讓同桌的兩人各在課桌的兩側，進行實驗。有的不能在課堂上進行，例如“水火箭”、“潛望鏡”等，也可讓學生在課后以組或班為單位，相互學習、切磋和評比，使他們收獲制作的喜悅，保持學習的興趣。

二、通過自制教具，培養學生的觀察能力

1.自制教具，指引學生多角度進行觀察、發現和提出問題

【案例1】水的沸騰。在講授這塊知識時，我做過這么一個小試驗。在第一個班教學時我采用課堂演示實驗，讓學生觀察并記錄現象。另一個班級，我讓學生課前自己動手做沸騰實驗，觀察并記錄現象。結果發現課堂演示的班級學生只注意到水沸騰時溫度保持不變、沸騰時水面劇烈翻滾等現象。而通過自己動手做的班級學生觀察到更多現象：沸騰時的溫度不一定是100℃;沸騰發生在內部和表面;沸騰前氣泡由下而上逐漸變小，沸騰時氣泡由下而上逐漸變大;水沸騰時的聲音還是沸騰前的聲音響等等。

如果不是通過自制的教具，學生一般不會注意到水沸騰時還會出現這么多現象，更不會發現和提出問題。這樣，教師稍加點撥，就為學生點燃了觀察的導航燈，學生都能興味盎然地進行觀察，取得了很好的教學效果。

2.自制教具，指導學生有順序、全面、深入地進行觀察

【案例2】水的對流。學生做這個實驗時，認為水是透明的，看不到水在流動。我便設計了在盛水的燒杯底部放一粒高錳酸鉀晶體，然后在這一點加熱，讓學生仔細觀察這一粒高錳酸鉀晶體的變化。慢慢紫紅色的高錳酸鉀隨著水散開了，一縷一縷向上流動。學生驚喜地叫道：“我看到水的流動了！”我告訴學生：“這是一種叫‘推斷法’的觀察方法。空氣也是看不到、摸不著的，要觀察空氣的對流你有什么好方法嗎？”我的啟發使學生觸類旁通、舉一反三。有的學生馬上想到，在空氣中也可以放入某種物質，亦可化無為有進行觀察了。有的同學就想到可以點蚊香、點香煙。還有的同學馬上聯想到探究光的反射折射定律時，可以往水中放東西，來顯示光的傳播路徑等等。

在自制教具的幫助下，學生掌握了新的觀察方法，不再只用自己的感覺器官去觀察實驗現象。他們開始能抓住所觀察事物的本質特征，會利用所學方法降低觀察的難度。久而久之，學生觀察積極性就被調動了起來，學生科學觀察能力也得到了培養和提高。

三、通過自制教具，提升學生的理解能力

【案例3】在講解“重心的位置除跟物體的形狀有關外，還跟物體的質量分布有關”這一概念時，學生通過“懸掛法”能夠理解重心位置與物體的形狀有關，但是后半句概念許多學生會出現死記硬背的現象。基于此，我自制了一個極為簡單的教具。我找了一個空牙膏盒，盒蓋內側固定一塊小鐵片，然后將盒蓋蓋好。演示前，先晃動幾下牙膏盒，向學生表明盒內是空的。把牙膏盒放在桌邊，沒有鐵塊的一端向外。慢慢將盒伸出桌邊，學生會發現牙膏盒的大部分已伸出桌外，盒子仍然沒有掉落。在學生驚疑的目光中，教師再將兩端盒蓋都打開，讓他們看到內側固定的小鐵塊。

四、通過自制教具，活躍學生的創新思維能力

自制教具對于培養學生探究性、創新性等方面有著獨特的優勢。因為自制教具從創意、構思、設計到動手制作、試用，最后定型，都要經過深入思考和反復論證，是一種理論與實踐相結合、知識與能力并重的學習過程。

1.學生模仿制作教具，提高動手能力

動手能力是創新能力的前提與關鍵，學生模仿制作教具的過程就是培養、提高動手能力的過程。在仿制前，教師應向學生說明被仿制的教具的制作原理，研制的目的以及制作時應注意的事項等。學生在動手制作時，教師應教給學生制作教具的方法，使其少走彎路。仿制教具可以大大提高學生的綜合技能、技巧，為以后創新思維能力的培養打下堅實的基礎。例如，我的學生自己仿制的“水果電池”，在教學中發揮了重要的作用，更重要的是，極大地激勵了他們制作出更好教具的信心。

2.師生動手研制教具，培養創新能力

【案例4】 “絕緣體跟導體在一定條件下是可以相互轉換”的實驗。由于課本中“燒紅的玻璃能導電”實驗安全性較差且不易操作，所以課堂上我沒有做這個實驗。但班級上有幾個學生對這件教具很感興趣，課后向我問了一些該教具的不足之處，并想和我一起動手制作一個新教具。在師生的共同努力下，我們確定了一套新的制作方案并取得了良好的效果。

在制作這個教具時本來我們想用小燈泡的明暗程度來顯示電路中的電流大小，這時有學生提出疑問：“小燈泡如果亮度不夠大，后面的同學會看不見實驗現象，可不可以改為其他效果更明顯的材料。”經過多次找尋材料和試驗，我們最終確定用音樂卡片里的音樂集成塊來替代小燈泡。盡管這個學生只是在制作教具的基礎上做了改進，但經過改進的教具現象更加明顯，操作更加方便，教學效果更好。他們在制作過程中，努力擺脫課本傳統實驗的束縛，不斷改進、不斷試驗，通過多方位多角度思考，以達到理想的境界。這種自制教具不僅拓寬了學生的思維，增強了他們的實驗設計能力，更培養了他們的創新性思維能力。

綜上所述，自制教具在初中科學教學中有著重要的作用，特別是學生自己動手設計、制作教具，不僅可以提高學生的實驗能力，激發學生的學習興趣，更能培養學生的創新能力，使學生在共同探究問題解決的過程中真正形成知識的應用和創新的體驗，為學生的終身發展打下了一個很好的基礎。

參考文獻：

[1] 楊志宏，《自制教具在物理教學中的現實意義》，《新課程研究》，2010年1月，第174期。

[2] 唐艷輝，《談初中物理小實驗探究教學對學生創新能力的培養》，《教學儀器與實驗》，2009年，第5期。

[3] 吳勝榮，《淺談自制教具的意義與方法》，《中小學實驗與裝備》，2010年第6期。

（作者單位：浙江省紹興市越城區馬山中學）