用自制教具改進生物實驗教學(xué)

張雅致

【摘 要】生物實驗教學(xué)中我們常常需要利用教具突破教學(xué)中的重難點問題，但傳統(tǒng)教具往往存在著某些問題：1.有些教具僅能展示生物體的結(jié)構(gòu)關(guān)系，并不能展示該結(jié)構(gòu)的功能;2.有一些教具只能做驗證性的實驗，不能做探究性實驗;3.還有一些課程板塊，教育部門并未統(tǒng)一配發(fā)相應(yīng)的教具。因此筆者在分析了教具對于生物實驗教學(xué)的重要性后，結(jié)合實際教學(xué)對上述傳統(tǒng)教具的弊端做出了一定的改進。真實施教后發(fā)現(xiàn)這些教具均簡單實用，可操作性強。

【關(guān)鍵詞】自制教具;初中生物;實驗教學(xué)

生物學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的自然科學(xué)。著名科學(xué)家、諾貝爾獎獲得者李政道先生曾指出：“實驗無論怎樣強調(diào)都不過分。”事實也正是如此，我們縱觀生物學(xué)史。從早期的達爾文的宏觀觀察實驗，到后來的細胞層面的實驗研究，再到現(xiàn)如今的分子生物學(xué)理論。我們的先賢們一直在用實驗探索世界、尋求真理。但作為中學(xué)生物教師，筆者更深知在中學(xué)的生物實驗教學(xué)中想要高效易懂地將實驗探究的思想和方法傳授給學(xué)生并非易事。因此，在實驗教學(xué)中筆者嘗試用自制教具的方法引導(dǎo)學(xué)生積極參與實驗探究過程，鍛煉學(xué)生的創(chuàng)新性思維。

1.初中生物實驗課堂中教具的重要性

分析初中生的學(xué)習(xí)心理特點，絕大部分的學(xué)生好動且側(cè)重于對有趣事物的學(xué)習(xí)。作為一種半熟體，初中生對抽象知識的學(xué)習(xí)能力欠佳。而教具就可以很好的解決這類教學(xué)中的常見問題。首先，無論是傳統(tǒng)教具還是自制教具，都是立體可觸的。學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中不僅可以“親眼見證”更可以“親手操作”，大大增加了課堂的趣味性，也激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。此外，若我們僅利用多媒體技術(shù)展示有時并不能體現(xiàn)出生物結(jié)構(gòu)的3D效果，從而影響學(xué)生對于生物體結(jié)構(gòu)的認識和對功能的理解。例如在講解心臟的結(jié)構(gòu)時，若我們僅利用多媒體展示，很難體現(xiàn)出四腔之間的連通關(guān)系以及腔室與血管之間的連通關(guān)系，但授課時教師結(jié)合學(xué)校配置的心臟立體模型講解展示，再用紅領(lǐng)巾代表血液。當學(xué)生看到紅領(lǐng)巾可以由心房穿入心室時，就能輕易的記住心房與心室是相通的這個知識點。朱正元教授也曾積極倡導(dǎo)“壇壇罐罐當儀器，拼拼湊湊做實驗”，可見教具對于日常教學(xué)尤其是生物實驗教學(xué)是非常重要的。

2.自制教具的優(yōu)勢分析

雖然每一個學(xué)校在采購時都會配置很多由教育主管部門統(tǒng)一配發(fā)的教具。這些教具雖然效果不錯，但還是有其不足之處。例如，有些教具僅能展示生物體的結(jié)構(gòu)關(guān)系，并不能展示該結(jié)構(gòu)的功能;有一些教具只能做驗證性的實驗，不能做探究性實驗;還有一些課程板塊，教育部門并未統(tǒng)一配發(fā)相應(yīng)的教具。而自制教具往往都是由生活中常見的材料制作而成，會讓學(xué)生感覺科學(xué)就在身邊，生物學(xué)的學(xué)習(xí)也并不神秘。因此，筆者認為教師在進行實驗教學(xué)的過程中，應(yīng)不受傳統(tǒng)教具的資源束縛，勇于創(chuàng)新，制作出符合學(xué)情的個性化自制教具。

3.用自制教具解決生物實驗課的具體問題

3.1用自制教具體現(xiàn)結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的生物學(xué)思想

蘇科版《人體內(nèi)廢物的排出》一課中，腎單位的結(jié)構(gòu)和功能一直是教學(xué)中的重點和難點。傳統(tǒng)教學(xué)中，教師往往利用教育部門統(tǒng)一配置的腎單位模型講解其結(jié)構(gòu)組成，再利用板書和多媒體動畫向?qū)W生展示腎小球的濾過作用和重吸收作用。但這樣的教學(xué)方式并沒有很好地體現(xiàn)出生物的結(jié)構(gòu)與功能相統(tǒng)一的生物學(xué)思想。因此，筆者對本節(jié)課的教具進行了改進，自制了能夠行使腎單位濾過功能的教具。

3.1.1材料：長頸漏斗一個、塑料輸液管一段、注射器一個、少量細沙（黃色和紅色）、氣球。

3.1.2制作方法（如圖1）將長頸漏斗上倒著套上一個被剪了很多小孔的氣球。將氣球塞進長頸漏斗中，模擬腎單位的腎小囊的雙層結(jié)構(gòu)和腎小管。用針頭在塑料注射管上扎洞，并將其纏繞模擬腎小球。另一邊入球小動脈與注射器相連。注射器中有水和少量的紅黃兩色的細沙。

使用時，學(xué)生一方面可以很輕易的辨認腎單位的結(jié)構(gòu);另一方面，注射器中的液體模擬了人體的血液，其中細沙模擬了血液中的大分子物質(zhì)血細胞和蛋白質(zhì)。當教師緩慢注入液體后，引導(dǎo)學(xué)生觀察兩個小燒杯中的液體，可以清楚的看到，腎小管中流出的液體內(nèi)沒有細沙，即沒有大分子物質(zhì)，而在出球小動脈中流出的液體內(nèi)仍然含有大分子物質(zhì)。之后結(jié)合腎單位教具中的腎小球的結(jié)構(gòu)特點，學(xué)生很容易就能掌握腎小球的濾過作用的原理。同時學(xué)生也能體會到生物的結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的這一生物學(xué)思想。

3.2用自制教具培養(yǎng)學(xué)生的探究實驗精神

教師在講解蘇科版《人體信息的感知》一課時會遇到課程編排順序的問題。學(xué)生在上本節(jié)課時并沒有學(xué)習(xí)過光學(xué)知識，更不知道凸透鏡的成像特點。因此在授課時想要開展探究實驗是非常困難的。因為我們原本利用的是物理實驗室的光具座，當模擬近視的時候就增加一個凸透鏡，讓學(xué)生知道晶狀體變厚之后會將像成在視網(wǎng)膜前方。這樣的操作對于沒有光學(xué)物理知識的學(xué)生來說比較抽象，而且也無法自主完成小組探究實驗，故而筆者對實驗裝置進行了改造。

3.2.1材料：蠟燭、自制塑料充水球、白板

3.2.2制作方法（如圖2）在圖中，序號2是一個我們利用透明雨衣制作而成的充水硬質(zhì)球。將雨衣剪開后，選取適當大小的其中一塊后充水后緊緊地扎緊封口。這樣就能制作出一個兩面凸的透明球體。

使用的時候我們不再需要光具座，因為蠟燭、自制充水硬質(zhì)球以及白板的位置都是固定的，不需要移動。之后學(xué)生通過類比可以發(fā)現(xiàn)2模擬的是人體的晶狀體，而3模擬的是人眼的視網(wǎng)膜。隨后教師在授課時就可以啟發(fā)學(xué)生做出假設(shè)，近視產(chǎn)生后晶狀體增厚，所成的像是會向前移動還是向后移動呢？學(xué)生就可以用注射器向硬質(zhì)球內(nèi)注水來模擬增厚的晶狀體。小組內(nèi)的其他同學(xué)則可以用另外的白板在3的前后嘗試，尋找新的像的位置，最后得出結(jié)論。

3.3用自制教具彌補傳統(tǒng)教具未覆蓋的課程板塊

在蘇科版《鳥類》這一課的學(xué)習(xí)中，鳥類特有的雙重呼吸對于很多學(xué)生來說一直是一個很難理解的板塊。但筆者找遍了實驗室的教具，發(fā)現(xiàn)并未有與此相關(guān)的教具，而且在網(wǎng)上也就只找到了一款用彩色電子等體現(xiàn)雙重呼吸的教具，查看演示操作筆者認為不是特別直觀。因此，根據(jù)鳥類的雙重呼吸的特點，簡化結(jié)構(gòu)制作了相應(yīng)的教具。

3.3.1材料：洗耳球、吸管、紅色海綿、氣球

3.3.2制作方法（如圖3）取一款紅色海綿剪成橢圓形用于模擬鳥類的肺，在海綿的中央戳一個貫穿的孔插入吸管。吸管一端綁住一個氣球，另外一端準備連接洗耳球。

使用時，學(xué)生可以根據(jù)教具簡單的理解氣囊和肺之間的關(guān)系。同時教師可以借助教具向?qū)W生講解，當鳥類吸氣后氣體不僅要進入肺還有一部分的氣體被儲存在了氣囊里，而當呼氣的時候，氣囊中的氣體又可以被擠出進入肺中。可見，鳥類與人的呼吸方式有很大的不同，人沒有氣囊所以呼吸一次氣體在肺發(fā)生一次氣體交換，但是鳥類有氣囊，所以呼吸一次在肺部發(fā)生兩次氣體交換，也正因為這樣，我們把鳥類的呼吸方式成為“雙重呼吸”。這個教具的使用材料易得，并且制作非常簡單。學(xué)生即使在課下都可以自行操作，鞏固記憶。試用下來學(xué)生對于這個版塊知識的理解和記憶顯著提升。

4.結(jié)束語

通過對自制教具優(yōu)勢的分析和具體在課堂中的可行性操作剖析，我們不難發(fā)現(xiàn)教師在生物實驗課的教學(xué)中僅利用多媒體技術(shù)和傳統(tǒng)教具是遠遠不夠的。自制教具有著靈活性高，創(chuàng)新性強而且針對性強的特點。此外，在自制教具的過程中還能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)生物學(xué)的興趣。因為自制教具的用材往往非常簡單易得，都是一些學(xué)生在日常生活中常見的材料，學(xué)生通過學(xué)習(xí)可以發(fā)現(xiàn)原來科學(xué)就在身邊。這樣更加有利于學(xué)生塑造科學(xué)性思維，發(fā)揮創(chuàng)造性。

【參考文獻】

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[2]王振.淺談自制教具與課外實驗在生物教學(xué)中的應(yīng)用[J].科學(xué)視野，2007（16）：300

（本文系江蘇省現(xiàn)代教育技術(shù)研究2019年度立項課題《基于學(xué)校“云課堂”背景下的初中生物校本課程開發(fā)實踐研究》（課題號72867）和蘇州工業(yè)園區(qū)教育科學(xué)“十三五”規(guī)劃青年專項課題《“云課堂”背景下的初中生物校本課程開發(fā)實踐研究》（課題號2019127）的研究成果。）

自制教具教學(xué)是指提倡學(xué)生利用生活中常見物品和材料，通過簡單組裝或改造，使之成為實驗用具或演示用具的一種教學(xué)方法。通過這種方法，能夠使學(xué)生快速了解實驗原理，加深對知識的掌握程度，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，增強動手能力，引導(dǎo)他們主動探索未知領(lǐng)域，對于提高教學(xué)質(zhì)量具有較強輔助作用。

新的《課程標準》提倡物理實驗器材的生活化。利用生活中的常見物品和材料自制教具，可以有效拉近學(xué)生與課程的距離，使他們從相對枯燥的課本中解放出來，真切感受到知識的魅力。在自制教具的教學(xué)過程中，教師與學(xué)生還能進一步加強互動，形成良好的教學(xué)氛圍，有助于師生關(guān)系的進一步改善。學(xué)生自制教具的過程本身也是探究的過程，在這個過程中他們能有效吸收所需知識，體驗成功的樂趣，強化自主探究的能力，不斷培養(yǎng)他們講究科學(xué)、尊重科學(xué)的精神。

在素質(zhì)教育不斷深化的今天，對教學(xué)模式改革的探索也在不斷深入。在這種背景下，自制教具教學(xué)越來越受到人們的重視，其重要作用主要表現(xiàn)為以下幾個方面：

1.可以有效彌補現(xiàn)有教具的不足。一方面，課程的改進和授課模式的演化，使得對教具的需求不斷增長，現(xiàn)有教具研發(fā)體系無法徹底滿足這些需求;另一方面，正規(guī)教具生產(chǎn)體系較教學(xué)更新節(jié)奏比較滯后，無法適應(yīng)新的需要。這就要求廣大師生就地取材，使用自制教具開展教學(xué)。

2.可以有效拉近知識與生活的距離，使學(xué)生形成“生活之中處處有物理”的意識，強化他們主動觀察、主動思考的能力。

3.能夠使學(xué)生轉(zhuǎn)變學(xué)習(xí)方法，改變一切拘泥于書本的觀念，在動手的過程中動腦、動口，提高學(xué)習(xí)效率和質(zhì)量。

4.能夠培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識，培育創(chuàng)新個性和品質(zhì)，發(fā)揮自己的創(chuàng)造潛能，培養(yǎng)他們的動手能力。

興趣是最好的催化劑。在課堂教學(xué)中，教師要想方設(shè)法激發(fā)學(xué)生興趣，才能獲得更好的教學(xué)效果。自制教具迎合了學(xué)生的興趣點，能將抽象的知識直觀地展現(xiàn)在他們面前，很好地促進知識的吸收和轉(zhuǎn)化。因此，教師在教學(xué)過程中，要善于使用這一方法。

實驗課是物理教學(xué)中的重要環(huán)節(jié)，也是學(xué)生最感興趣的教學(xué)環(huán)節(jié)。在實驗課中加入自制教具，既是提高學(xué)生動手能力的重要方法，也是理論與實踐互相結(jié)合、互相驗證的重要途徑。在實驗課中，教師應(yīng)當提倡就地取材制作教具，引導(dǎo)學(xué)生大膽假設(shè)，仔細求證，通過提問、分析、驗證、總結(jié)等一系列環(huán)節(jié)，最終解決問題，找到答案，培養(yǎng)學(xué)生的自主探究能力。