中小學自制教具促進實驗教學高質量發展研究

劉冬冬

摘 ?要 自制教具是學校開展實驗教學的有效補充，不僅可以提高學生的創造能力、實踐能力、協作能力，而且能夠改變教師的教學方式、教學思路，從而促進實驗教學的高質量發展。在制作過程中要以學生為主體，發揮其主觀能動性;將更多的知識融入自制教具中，增加學生的知識涉及面;最大限度地模擬真實場景，將抽象的知識具體化;對優質的教具進行大范圍推廣，從而提升學生學習效率、教師教學能力，提高實驗教學質量。

關鍵詞 中小學;自制教具;實驗教學;創新能力;實踐能力

中圖分類號：G424.31 ? ?文獻標識碼：B

文章編號：1671-489X（2021）19-0121-03

0 ?引言

中小學階段的學習，隨著年級的上升，學生遇到的實驗性學習越來越多，教師需要通過實驗教學將知識完全地傳授給學生，教具成為重要載體。政府相關部門會定期頒布教具的配備標準，但由于學生的接受程度不同、教具的功能局限等，還需要教師或者學生自己制作教具來促進知識的吸收。

1 ?自制教具的定義及優勢特點

自制教具是由教師或學生根據實際情況，按照自己實際的教與學需求，自行設計、自己動手制作的各種具有可操作性的實驗實習訓練器材或教學專用裝置。一般會使用簡單易得且成本廉價的現有材料，不需要商品層面上的生產程序和技術規范，可以由人工進行粗加工，通過使用簡單的制作技術和工藝就可以操作完成[1]，能夠實現“制作簡單、外表形象、操作容易、結論直觀”的教育目的。隨著課堂教學改革的深入，教學內容不斷發生變化，傳統的教具已經無法滿足教學改革的需要，自制教具就成為教師填補此類教學空白的重要方式。自制教具的優勢是除了具有普通教具本身的教育性、直觀性和科學性之外，還具有創新性、多樣性、廉價性和實用性等優勢特征。

1.1 ?創新性

教具本身是為了輔助教材內容的展示，促進學生知識的吸收。通過將知識進行融合、對制作方法進行改進，使用新型科技使得自制教具本身豐富了知識內涵，當前的自制教具應具有傳統教具的功能，兼具現代信息技術的支持。

1.2 ?多樣性

根據近期全國中小學優秀自制教具展評活動的通知，自制教具可以包括物理、化學、科學等16個學科，基本囊括了中小學階段的所有內容，學生的參與面更加寬泛，內容多樣;在具體表現形式上，可以是實物、標本、模型、掛圖、實驗儀器等形式。

1.3 ?廉價性

自制教具取材于生活，獲取簡單且不用刻意進行精確加工，比如廢舊生活日用品、陳舊的報廢設備、工業生產的剩余廢料等。

1.4 ?啟發性

自制教具是根據師生實際教與學需求來進行制作的，不同的制作主體有不同的思考深度和方式，通過教具的展現能夠給人以啟發性。無論是教師還是學生，根據自身知識容量很容易從教具中得到自己的收獲。

2 ?自制教具發展現狀及對實驗教學的影響

自制教具的源起是對學校實驗教學開展期間教學儀器不足的補充。1986年，國家首次針對自制教具的發展舉辦評選活動，將全國優質的教具進行匯總，并以著作的形式進行大面積推廣，加快教師通過自制教具實現知識的傳授，解決當時學校因教具不足而影響實驗教學進度的問題。隨著工業的快速發展，各地方都在以各種形式舉辦自制教具展評活動，以提高實驗教學水平為抓手，促進教具發展。到2021年，全國中小學優秀自制教具展評活動以落實2019年教育部發布的《關于加強和改進中小學實驗教學的意見》為根本，以培養師生創新精神和動手實踐能力、提升基礎教育實驗教學質量、建設高質量基礎教育體系為目標，將自制教具的重要性和實驗教學的高質量發展相結合，更是看到了其巨大的應用價值：提高教師實驗水平、教學水平，從而激發設計開發探究性實驗、創新性實驗的積極性;培養學生創新精神和實踐能力;提升中小學實驗教學質量，構建創新型人才培養路徑。可以說自制教具的發展對涉及實驗教學的各方主體都具有促進和提高作用。

3 ?自制教具的制作思路

自制教具的制作方式相對于學校采購的教學儀器要簡單，并且沒有標準要求，沒有嚴格的制作工藝和流程。但基于教具的教育性，自制教具的制作仍然需要有基本要求。

3.1 ?取材簡單，實驗可復制性強

自制教具給人以思考的啟發，在材料獲取方面要容易，以日常生活中能夠接觸到的材料為主，加工簡單，而且要保證材料的安全性，這樣可以激發學生的動手操作意愿。教具的實驗結果能夠復制，不同的學生通過相同的操作都能夠得到相同的結果，這有利于增強學生創新、創造的自信心，極大地提高學生的學習興趣。

3.2 ?能夠真實、客觀地反映實驗原理和實驗結論

教具以教育學生為主要目的，并且實驗本身具有知識的邏輯性。通過知識點之間的相互融通，最終以實驗現象的形式進行展現，這其中蘊含的原理要及時、清晰地表明;實驗的過程應按照教材中的要求進行，必要時可將教材中的實施過程加以修改;最終的結論要讓學生清楚地得到，確保學生對知識的正確認識。

3.3 ?結構合理耐用，具有可推廣性

自制教具的使用具有普遍性，由于制作簡易，使得制作的頻率增加，但也要保證教具本身結構設計合理，能夠很好地使使用者形成操作習慣。另外，教具整體的質量也要能夠禁得起使用頻率的檢驗，除人為原因或者不可抗力外，應該能夠持久堅固耐用。品質出色才具有推廣價值，讓不同的使用者收到理想的實驗效果。

4 ?利用自制教具提高實驗教學質量路徑探索

實驗教學是國家課程方案和課程標準規定的重要教學內容，是培養創新人才的重要途徑。自制教具的出現是標準教具的有力補充，在實驗教學中具有重要作用，尤其是國家自1986年以來定期舉辦的自制教具評選活動，更是將其重要性提到新的高度。綜合近幾年各地方和教育部舉辦的自制教具活動，筆者從以下幾個方面對利用自制教具提高實驗教學質量提出路徑探索。

4.1 ?自制教具制作要發揮學生的主體作用

自制教具的制作主體可以是教師也可以是學生，從實踐意義而言，學生的主體作用要更加凸顯。以七年級生物“人體內廢物的排出”章節為例，某校制作“腎單位”“腎小囊”自制教具[2]，兩種教具都是使用平時常見的材料進行制作，讓學生成為制作教具的主體，激發學生的興趣。同時在制作過程中培養學生的動手能力，結合書本知識點的點撥，使學生真正成為學習的主人。兩種教具對知識點的連貫學習起到推動作用。在制作過程中，學生之間相互協作，通過相互之間的配合補充，將知識點熟記于心，重難點也就一并解決。在同學及教師的啟發下，學生還可以在課后進行改進，將類似的知識學以致用、融會貫通，從而激發探索熱情，實現在娛樂中學習的目的。

4.2 ?自制教具要融入更多知識內涵

自制教具的出現一般是為了對某個知識點進行形象化、直觀化分解。教師在制作教具時可以基于自身知識儲備以及學生的理解能力將更多的原理知識加入教具當中。自制教具本身是為教學服務，學生之所以對知識點的理解不夠透徹，一方面是由于對實物的認識模糊，另一方面是思維的轉變不夠。認識新事物之前，學生的認知屬于迷思概念（迷思概念是指學生頭腦中不完整的、有待提升的想法或觀念，是片段的、零碎的、松散的簡單元素，是只能適用于特定的情境，不能涵蓋概念所有適用情境，有待提煉或形成概念網的概念），在認知的新概念與迷思概念出現矛盾時，就需要學生進行概念轉變，將碎片化的概念進行重新整合，形成新的科學概念[3]。新知識注入自制教具中時，學生就可以接收更多的知識，通過消化、整合將大大提高領悟能力、學習質量。

4.3 ?自制教具要最大限度模擬真實場景

小學科學是一門具有很強綜合性的學科，涉及基本的聲音、顏色、生物等。通過開展科學教學，能夠幫助小學生更好地認識自然、探索自然[4]。學生對知識的興趣部分來源于對知識成功的驗證，真實度高的場景會增加知識驗證的成功概率。比如對于聲音的產生（見圖1），使用簡單的教具如硬卡片、木梳或者直尺就可以將知識呈現。通過硬卡片劃過木梳，梳齒震動產生聲音，就比單純對聲音的產生進行語言描述更加直觀;通過直尺的震動來感受直尺的發聲，將物體的震動放大，可以更加清晰地感受發聲的根源。以此類推，嗓子的發聲，雖然看不到震動，但可以推測一定有物體在震動，這就使學生對知識的理解更加清晰、明了。

4.4  優秀自制教具要大力推廣

四年一屆的全國中小學優秀自制教具評選活動以及地方教育部門定期組織的中小學優秀自制教具評選活動，對教師和學生開發創新教學器材、豐富教學方式、提高實驗教學質量都積累了豐富且寶貴的經驗。從教師到學校，再到行政部門，對各種學科自制教具的創新點可以進行總結，對獲得省級、國家級獎項的教具要進行地方性或者全國性推廣。這不僅能夠調動師生的創作熱情，對教師和學生的個人發展也具有很強的助力作用。強有力的推動來自行政部門的認可，借助新媒體、網絡平臺都可以將自制教具推向學校、推向教師、推向學生。對學校的實驗室、專用教室、信息化教室進行充分利用，通過對教具進行復制及再開發，提高學生的創新能力與學習質量。

5 ?結語

自制教具使教師與學生更好地融入生活、融入書本、融入知識，讓知識不再陌生，對提高學生的實踐操作能力、培養思維創新精神具有很好的推動作用。同時能夠激發教師對教學方式、教學思路、教學方法的改革，提高教學能力。二者的相輔相成才能實現教學質量的提高。教學質量的提高體現在教師的高效教學讓學生在相同時間內吸收更多的知識，體現在學生對知識的掌握以及靈活應用，能夠應用在日常生活中、科技產業中，服務于人民、服務于社會。但整體來看，自制教具的參與度并不高，學生和教師對學校標準教具形成依賴，對自制教具的效果表示質疑，這就限制了師生智慧的發揮。如何讓師生實現全員動員，甩掉質疑的包袱，迸發出智慧的火花，是以后要更加關注的方面。調動師生的創造性任重道遠。

參考文獻

[1]牟潔.自制教具設計與制作[M].成都：四川科學技術出版社，2012.12：31-37.

[2]鄭偉，柏雪.自制教具在初中生物學教學中的應用思考：

以“人體內廢物的排出”為例[J].吉林省教育學院學報，

2021（5）：32-36.

[3]馬麗，陸怡玲，盧慕稚.利用自制教具促進學生概念轉變：以“力臂”教學為例[J].中國現代教育裝備，2021（14）：

33-35，41.

[4]鄒雅男.自制教具在小學科學實驗教學中的應用探討[J].華夏教師，2020（9）：44.