自制實驗裝置及其在科學教學中的應用探研

王冰冰

（福建省石獅市第七實驗小學，福建 石獅 362700）

科學是一門集自然和社會于一體的綜合性學科，能夠幫助學生認識自然、觀察世界。在實驗過程中運用自制實驗裝置進行科學教學，不僅可以激發學生的學習熱情和興趣，培養他們的觀察、思考能力，還能夠提升科學教學質量。目前，很多科學實驗課堂由于實驗裝置匱乏、功能單一等原因，不能有效開展實驗。為此，教師應充分運用教學資源自制實驗裝置，創設生動活潑的課堂，讓學生融入到科學探究的氛圍中，提升學生的學習效果。

一、科學自制實驗裝置的意義

1.激發學生的學習熱情和興趣

科學課程的學習可為學生后續學習物理、化學、生物、地理等課程做準備。然而，部分學校不重視科學教學，科學教師在教學過程中也只是利用陳舊的實驗裝置進行演示，實驗效果不明顯。學生也覺得科學課枯燥、乏味，理解起來有難度，不明白科學理論知識的來源。針對學生認知能力還較弱的特點，教師自制實驗裝置進行科學實驗，不僅能夠提升學生學習的興趣，而且有利于學生直觀、明顯地看到實驗過程和結果，理解課程知識。同時，在動手制作實驗裝置的過程中，學生能夠明白實驗裝置的制作原理，對抽象的科學實驗裝置也有了較為清晰的了解，從而明白科學知識如何體現在實驗裝置上。

2.突破教學重難點

學生對自然的認知能力有欠缺，對課本知識不易理解，就會產生畏難情緒。自制實驗裝置是用生活中的一些素材組裝改編的，在教學過程中向學生演示，能簡化課本知識，便于學生消化理解。所以，教師通過自制實驗裝置開展科學實驗演示，能夠在一定程度上突破教學的重難點，便于學生理解科學知識。

3.培養學生熱愛生活的情感

科學是一門來源于生活又服務于生活的課程，通過自制實驗裝置進行科學演示，能夠讓學生明白實驗現象在生活中的表現形式，從而主動觀察身邊的相關事物和現象，從生活中總結經驗指導學習。同時，自制實驗裝置還能夠使學生明白科學是與生活緊密相連的，從而激發學生對生活的熱愛之情。

二、科學實驗裝置使用現狀

隨著學校教育的不斷發展，越來越多的學校開始注重科學教育，實驗裝置也在不斷更新。但是，隨著學生的不斷增多和科學技術的不斷發展，實驗裝置在數量和質量上都滿足不了實際教學的需要。第一，很多科學實驗裝置非常陳舊，功能單一，有的在使用過程中已經損壞。科學知識在不斷更新，但是實驗裝置卻沒有隨之更新，在實驗過程中，測量的可靠性不高，操作性較差，不能夠滿足更高要求的實驗。第二，教師沒有自制實驗設備的意識。教師只是按照課本上的實驗步驟和方法在實驗室進行演示，沒有開設新的實驗，也沒有創新實驗裝置，只是機械地將課本知識傳授給學生，抑制了學生思維的發展。從現在的教材內容和實驗器材配備標準來看，即使學校配齊實驗器材，也只能完成實驗教學的部分內容。要將科學實驗教學落到實處，教師可通過自制實驗裝置創新實驗過程，培養學生的科學素養。

三、自制實驗裝置在科學實驗中的應用

自制實驗裝置既能提高實驗成功率，激發學生的學習興趣，又能發展學生的科學探究能力，提升科學教學質量。為了保證實驗效果的可靠性、準確性，科學教師要創設科學情境，積極引導學生，攻克教學重難點。

1.創設科學教學情境，改善教學效果

為激發學生的實驗熱情，教師可以通過自制實驗裝置將學生吸引到科學實驗中。例如，在教學“空氣”時，教師可以先向學生提出問題“如何知道空氣的存在”，讓學生回答。教師可以事先準備一個塑料袋，抓住袋口，在空中揮動幾下，然后迅速扎緊袋口，將其放入裝有水的水槽中，接著松開袋口使空氣跑掉，讓學生仔細觀察水槽中水位的變化。教師通過自制實驗裝置來證明科學知識，可以加深學生對科學知識的印象，使學生更容易理解科學知識。當然，對于一些較為復雜或者精密的實驗，教師自制實驗裝置會顯得不合適，還要使用更為精致、科學的實驗儀器。所以，教師要因地制宜地使用實驗裝置開展科學實驗。

2.自制簡易的實驗裝置，積極引導學生觀察

在制作實驗裝置的過程中，教師要遵循取材簡單、制作方便的原則，不要在自制實驗裝置上浪費太多的課堂時間。例如，在教學“天氣”時，教師可以自制一個簡易溫度計，把空氣裝入有水的瓶子里，水里加入點紅色顏料，蓋上蓋子，插入一根吸管，用橡皮泥將縫隙處封住，然后分別將瓶子放到太陽處和陰涼處，觀察水位的高低，以判斷溫度的高低。在這樣簡單、輕松的學習氛圍下，學生能夠明白科學原理，提高自身的觀察力和思考力，從而提升學習科學的興趣和效果。

3.攻克教學難點，創新實驗裝置

很多較為復雜的知識點，對于學生來說接受起來有一定困難。所以，教師要利用自制教具讓抽象的知識點具體化，不斷降低學生學習的難度。例如，在教學“空氣”時，對于空氣性質的研究，如果僅僅通過教師的理論講解，學生理解起來就會很困難，課堂也會比較枯燥和乏味。這時，教師就可以運用一些日常生活中經常用得到的東西，制作一些實驗裝置輔助教學，讓學生可以真正感受到氣體的真實存在。教師可以將氣球套在小錐形瓶中, 在3 只燒杯中分別加入熱水、常溫水和冰水，將小錐形瓶放入裝有常溫水的燒杯中，氣球無變化，將其放入裝有冰水的燒杯中一段時間，氣球皺縮，再將小錐形瓶取出，放入熱水杯中一段時間，氣球膨脹且超過常溫下的體積。這個實驗證明了空氣具有熱脹冷縮的性質。自制科學實驗裝置可以攻克教學難點，因此教師應積極創新實驗裝置，提升科學課堂教學的質量和效果。

四、結語

綜上所述，教師自制實驗裝置，可有效提升學生學習科學知識的熱情，激發學生對世界的探索欲和求知欲，讓他們在生活中發現科學，在科學中檢驗生活，進而提升課堂效率和質量。當然，教師還要通過自制實驗裝置，創設教學情境，改善教學效果，積極引導學生思考、觀察和創新，攻克教學難點，進而達到科學實驗教學的目標，為學生打開學習自然科學的大門。