自制教學具在科學實驗探究中的作用

施廷理

科學課程的核心是實驗探究，進行實驗探究離不開實驗器材。要完成科學教材中的實驗，需要大量的器材，單靠實驗室提供的器材是不夠的，有些易耗品如塑料瓶、氣球、木條、木板、鐵釘、泡沫等實驗室無法提供，解決這一問題并不難，因為科學來源于生活，生活為我們提供了豐富多彩的材料，只要我們善于利用，就能為我們服務。自制教學具就是一條很好的途徑，它不僅解決了實驗探究中的器材需要，還能改進和創新科學實驗，有利于提升科學教學質量。

一、自制教學具可以激發學生的創造潛能

物理學家麥克斯韋說過：“實驗的教育價值往往與儀器的復雜性成反比，學生用自制的儀器，雖然經常出毛病，但它卻會比用仔細調節好的儀器學到更多的東西。用仔細調節好的儀器，學生易于依賴，不敢拆成零件?！蔽覀冎酪粋€科學家要證實一項科學預言，不可能得到超前于科學預言的完善儀器設備，科學的成就是伴隨著自制儀器的成功而誕生的。如《簡單電路》一課“讓燈亮起來”這一實驗，實驗室沒有現成的電路裝置教具，也只是提供小燈泡、燈座、導線、電池盒、開關等部件，我們可以組織學生利用家庭裝潢中的廢棄木板、木條、釘等做成一個裝置，將上列器件安上，這樣操作起來就方便多了，學生在制作過程中獲取了簡單電路知識。

教具制作材料的選擇，主要來自生活中廢舊或廢棄的材料，根據實驗的需要制成教學具、儀器。學生在自制教具的過程中，獲得了“一物多用、廢物利用、借用它物”的思想，既啟迪智慧、拓展思路，又促進了學生創造性思維的發展。自制教具、儀器很多材料是廢物利用，易制易修，這一特點有利于學生在實驗探究過程中充分接觸，還“不怕學生弄壞”，教師約束的成分少，學生動手的機會就多。在具體制作過程中，學生不斷地發現問題，自主解決問題，不斷地積累直接經驗，制作能力就會不斷地提高。同時，制作的教學具本身就具有藝術性，體現了制作者的藝術修養，制作教具的魅力感染了學生，會使學生充滿渴求，從而產生出制作欲望和興趣，在制作的過程中，學生的創造潛能伴隨著教學具的自制而誕生。

二、自制教學具的宗旨是為實驗教學服務

科學課，不是只把課程中的知識傳授給學生，更重要的是提高學生的科學素質，培養學生的動手能力，發展學生的個性。教學具制作正是體現了這個精神，自制教學具需要的材料、工具通常在日常生活中容易找到，取材方便，制作方法簡單易行，貼近教學，因此在教學中具有生命力。自制教學具要為實驗教學服務。

（一）要能滿足教師進行實驗教學的需求

教具制作往往是根據教學內容和教學的要求，針對教學的重、難點進行研究制作的，這有利于突破這些重、難點，因為它與教學緊密結合，使用起來得心應手，實驗效果更為明顯。

如在做“力能使物體發生形變”這一實驗時，教材提供的方法是用橡皮泥來做的，因橡皮泥較軟，實驗效果當然明顯，但對硬物體施力時，學生很難察覺，可能會導致學生對知識點的質疑。這時，我們可以制作一個簡易教具，取一只燒瓶（放有少量的帶有顏色水）、一只橡皮塞、一根20厘米長的毛細玻璃管，將橡皮塞打一孔插入毛細玻璃管，塞入燒瓶口，可以看到毛細玻璃管中有一段紅色的水柱，固體受壓變形演示實驗器就做成了。用雙手在燒瓶兩側施加壓力，毛細玻璃管中的紅色液面明顯上升，瓶內的空氣被壓縮，說明玻璃受力發生了形變，通過這一實驗，學生對物體表面受力時發生形變，不再產生疑惑。

（二）能滿足學生后續實驗探究的需要

在小學階段，兒童對周圍世界有著強烈的好奇心和探究欲望，他們樂于動手操作具體形象的物體，這一時期是培養科學興趣，體驗科學精神的重要時期。作為一名科學教師，要把握這一契機，在實驗課教學中，讓他們自己動手安裝實驗器材，自己進行實驗探究，鼓勵他們自制學具，運用所學到的知識，巧妙構思，通過模仿、創新設計出探究的教學具，為課內、課外的實驗探究提供幫助。

如當學生掌握了簡單電路知識后，教材要求學生制作簡單紅綠燈，作為課外拓展，我稍做指導，制作這一教具需要準備的材料：小電珠（分別涂上紅色、黃色和綠色）三只、回形針一枚、金屬圖釘四枚以及電池（電池盒）、導線、厚紙板或木板等。然后讓學生利用課外時間去完成。學生做出的紅綠燈琳瑯滿目，設計得各具特色，有的是一人做的，有的是幾人合作。通過自制教具活動，學生對電路知識有了進一步的認識。

三、自制教具要實現一具多用的功效

新課程標準要求課堂的主角應是學生，教師應成為引領者、指導者。科學教學是以實驗探究為核心，學生獲取的科學知識主要來自實驗，如果學生在課堂上沒有充足的實驗時間，學到的知識就華而不實。教材提供的實驗方法很多是單一性的，不成體系，實驗材料的準備與選擇、安裝器材要占用課堂很多時間，可想而知，學生進行實驗探究的時間就所剩無幾。為解決這一問題，多功能實驗演示器應運而生。何謂多功能，就是將一課或一單元及其他各冊相關實驗有機整合制作成可拆裝的組合式的實驗教具。

如，我將蘇教版小學科學五年級上冊“電和磁”這一單元的五課，即：簡單電路、導體與絕緣體檢測、探測暗盒里的電路、研究磁鐵、電磁鐵等實驗內容，用一些小木板、木條、螺絲釘、鐵釘配一些電路所需要的器件、磁鐵、絕緣線等進行合理整合，制作成“‘電和磁系列實驗探究組合裝置”教具。此教具獲第28屆江蘇省青少年科技創新大賽科技輔導員項目一等獎。科學教材中可以進行整合的實驗很多，如“神奇的機械”“光與色彩”這些單元都可以制作成一個實驗探究組合裝置。

教具制作需要奇思妙想、異想天開、大膽創新，它不需要豪華，只需要實效，一只紙漏斗能獲得國家級一等獎，就是最好的體現。作為小學科學教師要做個有心人，在別人眼中是廢物甚至是垃圾的東西，或許在我們眼中是個寶，隨手撿得，善于積累，用時唾手可得，何樂而不為。我們也許成不了科學家，但可以成就學生，讓我們攜手共進，為提升科學實驗教學的質量作出應有的努力吧！

【作者單位：句容市白兔中心小學? 江蘇】