自制教具在小學科學實驗教學中的運用

■山東省淄博市張店區南定小學 李 磊

在小學教育階段，科學是一門極為重要的學科。在素質教育不斷深入的背景下，小學科學也開始受到了越來越多的關注。在科學學科教學的過程中，實驗是一種極為重要的手段，同時也是一個重要的模塊，它有利于培養小學生的科學思維，促進他們全面發展。為了確保實驗教學活動的順利開展，教師需要合理地使用教具。而為了使實驗教具變得更豐富，教師要對現有的教具進行創新，通過自制教具的形式為科學實驗的順利開展提供支撐，通過自制教具的合理使用為實驗教學活動的高效進行創造條件。本文運用文獻分析法、歸納總結法，對自制教具在小學科學實驗教學中的運用問題進行了分析與研究，希望為教育工作者提供參考與借鑒。

一、自制教具的概念和特點

（一）自制教具的概念

在理解自制教具前，首先要理解教具的概念。從字面的角度來說，教具指的是教師所使用的儀器和材料，而實際上教具的使用對象包含了教師和學生這兩個群體。基于小學科學學科的特點，結合《中國大百科全書》和《教育大詞典》，可以將教具定義為在具有教學特點、符合教學規律、體現教育思想，用于學生自主探究和教師演示的實驗材料或者實驗儀器。而自制教具則指的是師生通過就地取材的形式自主制作而成的教具。在小學科學實驗教學中，自制教具所發揮的作用是不容忽視的，它兼具“廉價”和“無價”這兩個特性。一方面，自制教具的成本比較低廉；另一方面，自制教具在教學活動中發揮的價值是不可估量的。

（二）自制教具的特點

筆者在小學科學實驗教學的過程中發現，自制教具展現出了以下六個特征。

第一，自制教具具有推廣性特征，這是因為教具一旦被制作出來后，可以使很多科學教師模仿制作，同時制成的教具也可以在一定范圍內廣泛流傳，并應用于小學科學實驗教學中。

第二，自制教具具有簡便性特征，它能更好地促進教學活動的開展，以一種簡單易操作的方式幫助學生對知識點進行深入的探究，同時為他們對科學知識進行理解、觀察和動手操作創造了條件。

第三，自制教具具有科學性的特征，指的是無論是自制教具的設計還是制作，都要符合科學基本原理，不能違背科學事實，這樣才能引導學生更好地掌握科學規律。

第四，自制教具具有教育性的特征，能幫助教師解決教授教學重難點的問題，使學生更好地理解復雜的知識點。在自制教具的過程中，教師會基于學生身心發展的特點，結合教材的內容，以小學生能理解的方式進行設計，達到預期的教育效果。

第五，自制教具具有直觀性的特征，能將抽象的知識點更好地呈現出來，帶給學生直觀、深刻的感受，使他們透過事物的現象對內部的本質進行深入理解，在這個基礎上掌握科學規律。

第六，自制教具具有經濟性的特征，這是因為自制教具的材料主要是人們生活中常見的物品，甚至是空易拉罐、小木棒等廢棄物，具有經濟實惠的特征，可以將科學與生活充分地聯系起來。

二、自制教具在小學科學實驗教學中的運用優勢

（一）增強了學生對科學的興趣

小學科學是一門趣味性比較強的學科。但是在該學科教學的過程中，部分教師一味地以理論的形式將知識傳遞給學生，這導致學科的趣味性被削弱，不利于學生的理解和學習。而通過自制教具的應用，小學生能更好地發現科學學習的魅力，同時也使實驗教學變得更直觀明了。與此同時，小學階段的學生對世界的認知還停留在比較淺層的階段，他們會對自己感興趣的事物投入熱情，而對不感興趣的事物表現出厭煩的情緒。在小學科學實驗教學的過程中，教師可以基于自制教具增強小學生的學習興趣，使他們產生認知世界的驅動力。科學實驗所展現出的神奇實驗現象會進一步激發學生的探究熱情，使他們主動對科學知識進行深入探究。比如，在教學“平面鏡成像”知識的時候，教師就可以使用蠟燭、平面鏡和白紙這三種生活中常見的物品自制教具，為小學生演示平面鏡成像的原理，在實驗的過程中引導他們觀察現象，并向他們闡述原理。

（二）有效突破教學重難點

由于小學生的年齡比較小，理解能力還處于發展的階段，在學習科學知識的過程中可能會出現困難，尤其是面對抽象性比較強的科學知識的時候，他們容易產生困惑。通過自制教具，這些問題可以有效解決，教學重難點也可以被突破。這是因為自制教具取材于生活，制作過程也比較簡單，將其運用到小學科學實驗教學中，將晦澀難懂的科學知識以生動的形式演示出來，可以達到寓教于樂的效果。比如，在教學“太陽與影子”這一單元知識的時候，教師可以使用手電筒、鐵絲、橡皮以及大頭針這些材料自制教具，在這個基礎上完成實驗教學。教授用手電筒模仿太陽，并在手電筒移動的過程中讓學生觀察大頭針影子的變化，以此幫助小學生理解在太陽運動過程中物體影子的長短形狀變化，這使學習內容更加直觀形象，達到了化難為易的效果，有利于整體教學質量的提高。

（三）灌輸了從生活中學習科學的思想

小學科學是一門與生活密切相關的學科，其中很多內容都來自生活，最終也會服務于生活。在實驗教學的過程中，自制教具的應用可以向小學生灌輸“從生活中學習科學”的思想，使他們從源頭處接納自然科學，同時能在生活中主動發現科學、學習科學，這也是小學科學教學的重要目標。自制教具的制作材料本身就來源于小學生的日常生活，制作過程也比較簡單，小學生也能參與其中。與此同時，基于自制教具開展實驗教學展現的也是日常生活中比較基礎的科學知識，是小學生在生活中容易忽視的內容。通過學習這些知識，小學生能深刻地認識到科學的生活性特征，他們也會更主動地在日常生活中學習科學知識，提高了學習的主動性和積極性，為他們今后的學習奠定了良好的基礎。

三、自制教具在小學科學實驗教學中的運用策略

（一）因需制宜，合理選擇自制教具的運用時機

受到多種因素的影響，當前很多學校都沒有配備專門的科學實驗室，在實驗教學過程中使用的器具也不夠完備。大多數學校都只能滿足基本的教學需求，對一些拓展性的科學實驗或者深入的知識教學難以提供有力的支持，這對小學生思維能力和探究能力的提升造成了限制。在使用自制教具開展實驗教學活動的過程中，教師要堅持因需制宜的原則，在課堂上選擇最佳的運用時機，幫助學生掌握更多的科學知識，同時使他們的視野變得更為開闊。對那些對實驗用具要求不高、內容淺顯的科學實驗，教師還可以與小學生一同完成教具的制作，在提高學生動手操作能力的同時實現教學資源的節約。但對一些內容嚴謹、對實驗教具要求比較高的實驗，則需要學校配備專門的實驗器材，在這樣的情況下使用自制教具難以達到預期的教育效果。在這個過程中，教師要結合實際需要對教具的使用做出合理有效的規劃。

比如，進行“空氣占據空間”這一科學實驗時，教師可以與小學生一同使用水槽、塑料袋等材料完成教具的制作。在實驗的過程中，先在塑料袋中裝滿空氣，然后將袋口扎緊，在這之后將該塑料袋放入事先裝滿水的水槽中，然后慢慢張開袋口使其中的空氣跑出來。在這個過程中，教師要引導小學生觀察水位的變化情況。此時自制教具發揮了重要的作用，使實驗教學的過程變得簡便、易于操作，促進了教學效果的提升。但是在“顯微鏡的使用”這一科學實驗中，教師要使用學校的器材，除了顯微鏡這種精密儀器外，還要引導學生使用玻片、滴灌、吸水紙等材料進行實驗操作。在該實驗中就不能使用自制教具。

（二）積極引導，培養學生自制教具的能力

實踐證明，在小學科學實驗教學的過程中，無論對教師教學還是對學生學習來說，自制教具都發揮了重要的作用。這不僅可以對整個教學過程進行優化，同時還可以促進學生動手操作能力和知識理解能力的提高。因此，在開展教學活動的過程中，教師要創造條件引導小學生自主制作教具，引導他們對相關科學知識進行深刻理解。與此同時，自制教具中使用的材料大多來源于日常生活，在動手制作教具的過程中，小學生可以感受到科學與生活之間的聯系，并主動使用課堂所學的科學知識解決生活問題。

比如，在開展“鐵生銹”這一科學實驗的過程中，教師可以提前為小學生準備好食用油、鐵釘、試管、蒸餾水以及棉花等材料，引導他們通過小組合作的形式，基于自主討論自制教具，完成試驗探究。在這個過程中，有的小組將鐵釘放在試管中，然后倒入蒸餾水，使其沒過鐵釘的一半；還有的小組在這個基礎上倒入食用油使其沒過整個釘子；還有小組直接將鐵釘放在試管中，然后在試管口塞入棉花，最后使用橡皮塞封住試管口。經過一周后，學生觀察不同試管中鐵釘的變化情況，并將觀察到的結果記錄下來，運用科學知識做出解釋。通過這種方式，每一個小學生都能參與課堂，這有利于他們動手操作能力的提高，同時可以促進他們科學思維的拓展。

（三）寓教于樂，激發學生科學探究的興趣

小學生通常對新鮮的事物比較感興趣，他們會對此保持強烈的好奇心，并希望通過動手操作的形式對實驗現象進行探究，并在這個過程中學習新的知識。在小學科學實驗教學的過程中，教師要充分利用小學生的這一特點，通過實驗教學達到寓教于樂的效果，將他們進行科學探究的興趣充分地調動與激發出來。在這個過程中，教師要突出學生的主體地位，為他們提供科學探究的環境條件，使他們更好地參與實驗探究。同時，教師還要基于自制教具吸引學生的注意力，提高他們的主動性。為了實現這個目標，教師在設計和使用自制教具的過程中要充分結合小學生的身心特點，滿足他們的學習需求，同時還要加強對他們的引導。

比如，在教學“磁鐵”這部分知識的時候，教師可以使用磁鐵。基于磁鐵能隔物吸鐵的性質制作會跳舞的“唐老鴨”，基于磁鐵同極相斥的性質制作會跳高的“米老鼠”。在課前導入環節，教師可以拿出這兩個自制教具為學生分別演示，并在演示的同時向學生提問：“為什么唐老鴨可以在桌子上翩翩起舞呢？為什么米老鼠可以跳高呢？”米老鼠和唐老鴨本身就是深受小學生喜愛的動漫形象，以此作為教具可以很好地吸引學生的注意力，從而引入與磁鐵有關的科學知識，有利于學生興趣的激發。在教師的引導下，小學生會帶著一系列的問題，迫不及待地進入到科學知識的學習中，開展相應的探究活動和制作活動，感受自制教具的樂趣，同時體會到科學實驗的魅力。

四、自制教具在小學科學實驗教學中運用過程中的注意事項

（一）教師要為學生創設自制教具的教學情境

在小學科學實驗教學的過程中，教學情境的創設是十分有必要的。在特定的情境中，小學生可以更好地進行創造，他們能沉浸其中，感受科學實驗的魅力，更加積極和主動地參與課堂，自制教具的熱情也會變得更為高漲。在這個過程中，游戲是情境創設過程中不可缺少的一個元素，這也是小學生最喜歡的學習方式。在游戲中，他們不僅可以掌握科學知識，同時還會更好地進行分享與合作。因此，教師可以創設游戲情境，向學生灌輸科學實驗的思想，同時向他們傳授自制教具的方法。

需要注意的是，教師可以提前準備好自制教具的材料，鼓勵學生在特定的教學情境中完成教具的制作，并使用自制教具理解科學知識，提高實驗教學的效果。

（二）注重師生合作交流，提高學生的創新能力

在小學科學實驗教學的過程中，師生之間的合作與交流是十分重要的，這是實現高效學習的基礎和保障。在開展教學活動的過程中，教師可以將自制教具作為依托，使抽象的科學知識變得更通俗易懂，促進教學難度的降低。通過這種方式，小學生也可以對所學的內容形成更加豐富和全面的理解。為了實現這個目標，教師在實驗教學的過程中要注重與小學生之間的合作交流，鼓勵他們在這個過程中暢所欲言，針對自制教具提出想法和意見。在這個過程中，學生的思想會不斷碰撞，并在這個基礎上實現知識的整合，實現思維啟發的效果。與此同時，在師生交流、生生合作的過程中，學生的實驗技能可以得到提升，創新能力也可以得到增強。在現有的材料下，學生可以找到更多自制教具的方法，形成更為多樣化的教具，以此使實驗教學活動更好地開展下去。

五、結語

總的來說，在教育改革的背景下，學生創新能力的培養和思維品質的提升受到了重視。在小學科學實驗教學的過程中，自制教具的應用就是實現這一目標的重要途徑，這為教師開展創造性教學活動提供了一個更廣闊的空間，有利于小學生的全面發展。在這個過程中，教師要堅持因需制宜的原則，合理選擇自制教具的運用時機；要堅持積極引導的原則，培養學生自制教具的能力；同時還要堅持寓教于樂的原則，激發學生的科學探究興趣。