利用生活資源自制教具進行實驗優化科學教學

摘 要：依據多年的教學實驗開發，利用生活資源自制教具實驗教學，有利于激發學生求知欲，提高學生學習科學的興趣，有助于培養學生提出問題、分析問題和解決問題的能力，并且通過實驗的過程對知識達到更好的理解和掌握，提高學生學習效率，同時還有助于培養學生勇于探究的科學精神和科學態度，提高實驗的技能，從而優化科學教學。

關鍵詞：生活資源;自制教具;實驗教學

自然科學是一門理論與實踐高度結合的學科，實驗和探究是科學的精髓，是初中科學課的基礎和重要組成部分，也是學生興趣所在。科學實驗既有客觀、生動、形象的特征，又具有科學研究的縮影，不僅可以培養學生的科學素養、探究精神和實踐能力，更能讓學生在科學實驗過程中重新經歷科學研究的過程，體驗科學研究方法。因此優化實驗教學是優化科學教學的重要途徑之一，下面本人從利用生活資源自制教具優化實驗教學，從而到達優化科學教學談談看法。

一、初中科學教材中實驗存在的問題

科學教材中實驗內容符合教學要求，但也存在一些問題：

1.許多實驗材料比較陌生、提不起學生的興趣

興趣是最好的老師。學生倘若對所學內容沒有興趣，那根本無從談有效教學。比如七年級上冊第128頁，鉛柱黏合實驗選用的鉛是學生不熟悉的材料，八年級上冊第136頁，影響導體電阻大小因素實驗用鎳鉻合金線也是學生陌生的材料，學生對這種實驗就提不起興趣，實驗參與性和主動性就要大打折扣了。

2.實驗難以操作

實驗難操作就會增大實驗誤差和降低可信度，當然教學效果也欠佳。如七年級下冊第114頁，探究摩擦力的相關因素實驗，實驗要求彈簧測力計拉著木塊做勻速直線運動，且要在運動中讀出彈簧秤的讀數，這都難以準確操作。

3.實驗現象不明顯，實驗難以成功

實驗現象明顯學生才能從中歸納分析出實驗結論否則就是照搬書本結論，起不了實驗作用。九年級上冊氣體對外做功實驗實驗現象不明顯會導致學生知識模糊。

4.由于實驗室器材缺乏無法開展

由于教育資源不均衡，很多農村初中實驗室器材缺乏，教材中的很多實驗無法開展，只能講實驗或看視頻，這樣會導致學生對科學學習失去興趣。

二、利用生活資源自制教具優化實驗教學

1.利用生活資源自制教具新課導入，激發學生科學的情感

好奇作為思維和興趣的先導，是中學生思維上的一個特點。興趣是最好的老師，好奇心是成功的起點。因此在教學中，教師利用生活資源適時適度地進行演示，有意識地創設好奇情境，激發學生的求知欲，導入新課優化實驗教學。

例如，在教授七年級”汽化和液化“中的沸騰時，我折了一只大紙船、帶了一杯水、一只打火機。新課開始，出示這幾樣簡單教具（學生驚訝：老師要干什么？）接著演示：將水倒入紙船，用打火機點燃紙船，嘴里念著“著……著……”紙船就是燒不著，頓時學生的注意力都集中到了一起：這怎么回事？此時不失時機地導入新課想要知道為什么我們今天通過學習沸騰相關知識就能解釋了。

這樣利用生活資源進行實驗，創設好奇情景，因勢利導組織教學，對于激發學生求知欲，提高教學質量，將有極大的幫助。

2.利用生活資源自制教具引入實驗，幫助學生提出問題

愛因斯坦曾經說過：“提出一個問題往往比解決一個問題更重要。”這無疑說明，在學習過程中不斷提出問題的重要性。教師適時地設計一些實驗可以幫助學生自己提出問題。

例如，在教學八年級”大氣壓“中關于大氣壓強與流速的關系時，我事先準備：電吹風、礦泉水瓶、漏斗、乒乓球等身邊的生活資源，新課開始，首先請班里肺活量最大的同學上來吹乒乓球，將礦泉水瓶剪斷，乒乓球放在下端，將其釋放，球會掉下;若從上端吹氣，則球會貼在頸處不會掉下。接著我拿出電吹風對著乒乓球吹，乒乓球沒有掉落，左右移動電吹風乒乓球便跟著移動（如圖1），學生看到這一現象馬上提出問題很快進入思維狀態了。

可見適時地進行一些實驗往往能引發學生提出問題，啟迪學生思維，有效激發學生的學習興趣和求知的欲望，調動學生學習的積極性和主動性，使課堂教學走向成功。

3.利用生活資源自制教具優化實驗，有利于突破教學難點

教學難點是學生學習新知識的一大障礙，對于學生不易理解和掌握的新知識，利用生活資源自制教具進行實驗探究，將自己真正融入學習掌握知識的探究過程中，能更好地領悟學習難點的內涵，將其轉化為更容易理解、更加直觀的知識。

例如，在上“水的浮力”時，學生普遍覺得難，知識抽象難以形成整體認識。

而對于影響浮力大小的因素，教材中的實驗不形象直觀，學生很難理解。為此，我自制了一個杠桿來進行實驗演示，清晰而直觀地展現浮力的大小。

（如圖2，圖3）準備杠桿，在兩端等臂處分別掛上鉤碼和橡皮泥，加減橡皮泥使杠桿平衡，然后將鉤碼和橡皮泥均侵入水中，觀察杠桿是否傾斜，分析原因并解釋。

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圖2 " " " " " 圖3

另準備杠桿，在兩端等臂處均掛上橡皮泥使杠桿處于平衡狀態，然后將兩端分別侵入到水和鹽水中，觀察、分析并解釋。

通過這樣的對比實驗學生對影響浮力大小的因素便顯而易見了。

在教學上沉浮條件的應用時，我用自制的教具進行以下實驗，用以說明輪船制造原理，達到事半功倍的效果。

（如圖4，圖5）把橡皮泥揉成團投入水中，發現橡皮泥沉入水中，再把橡皮泥捏成碗狀放入水中，發現橡皮泥卻能漂浮在水中。由此讓學生思考分析為什么實心鐵會沉入水中，而用它制的輪船卻能安然無恙地漂浮在大海中，就簡單易行了。

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圖4 " " " " 圖5

通過以上二列自制的實驗用具來優化教材中的實驗，教材中本來抽象的浮力的概念就明朗清晰了起來，而且，學生通過自己動手做實驗來學習這些知識，他們感覺這些知識是自己創造的，很新鮮，有了一種成功的愉悅感，記得準、記得牢，達到優化教學的目的。

這些實驗用具來自生活，操作簡單，效果明顯，都能在家中完成，所以我們可以布置成家庭作業，讓學生和家長合作完成。這樣既能達到我們科學教學的目的，又能增進家長與學生的合作溝通交流，達到雙贏的教育教學效果。

4.利用生活資源自制教具增設實驗，呈現驗證科學規律

科學規律的教學是我們科學教學過程中的重要組成部分，而科學規律又主要通過實驗來呈現，有些科學規律是書本直接給出，學生未必能欣然接受。作為教師應盡可能設計實驗來驗證這些規律，為此，我利用生活資源自制實驗用具，增設實驗內容，讓學生通過實驗研究得出規律，同時也學到了科學研究的方法。

（如圖6，圖7，圖8）一般認為固體和液體分子之間的空隙小，氣體分子之間的空隙大，為了驗證這一規律，我增設了一個小型的實驗。先將少量的酒精加入一次性的保鮮袋扎緊袋口，沸水倒入臉盆，再將此袋子放入沸水中，讓同學注意觀察現象。（酒精汽化，保鮮袋慢慢膨脹）最后將此保鮮袋投入到冷水中，注意觀察現象。（酒精液化保鮮袋慢慢變癟）

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圖6 " " " "圖7 " " " 圖8

這樣的實驗取材方便，變抽象為具體，學生個個動手，彌補了教材內容的不足，取得了良好的教學效果。

5.利用生活資源自制教具改進實驗，增強實驗可操作性

書本許多實驗實際操作起來有一定難度，會導致實驗誤差大、可信度差、學生不信服。我利用生活資源自制教具來增強實驗可操作性，優化實驗教學。

例如，在探究影響滑動摩擦力大小的因素時，書本實驗的設計在操作時有一定難度，在運動過程中彈簧秤會抖動，這將導致讀數有偏差，彈簧秤水平放置讀數時可見度也差。我對教材中實驗存在的缺憾大膽改進，利用自制教具演示實驗，避免這些缺陷，達到理想的教學效果。

（如圖9）用大的彈簧秤豎直固定在焊接好的鐵架上，通過定滑輪改變力的方向水平拉動小木塊，木塊放在皮帶上，皮帶在電機的帶動下勻速運動，彈簧秤和木塊最后是相對靜止的，木塊在水平方向上受到的彈簧測力計的拉力和受到的摩擦力相互平衡，彈簧秤示數等于滑動摩擦力大小。

這樣改進后，皮帶輪由電機帶動工作，彈簧秤靜止且豎直放置，既能保證物塊與皮帶作相對滑動，又能準確讀數，使實驗效果更明顯。具體實驗時，讓學生分析與書本實驗的異同，分析利弊，提高學生分析和解決問題的能力。

6.利用生活資源自制教具改善實驗，提高實驗的成功率

教師按照教材中的實驗進行演示時，由于這些實驗操作程序不明確或實驗本身不完善而不成功，影響了課堂教學效果，打擊了學生學習熱情。為此，我利用生活資源自制教具進行實驗， 提高實驗的成功率，提高課堂效率。

如，演示對外做功物體內能減少的實驗，教材上的實驗由于氣密性不好而導致實驗失敗。為此，我自制了小道具，改用礦泉水瓶來做，非常成功！不僅現象明顯，而且每個學生自己都能做。同學只要將空礦泉水瓶蓋子旋上，需要注意的是不要旋得太緊，從底部往上扭動瓶子，直到瓶蓋彈出，就能明顯看到瓶口的水霧。

總之，利用身邊的生活資源自制教具進行實驗，是優化科學實驗教學的一種有效途徑，這種教學形式讓學生動手動腦學科學，豐富學生感性認識，不但掌握知識，而且會靈活運用，同時也開發學生智力、培養能力，提高實驗技能，激發學習積極性，有助于教學質量的提高，優化科學教學。

參考文獻：

[1]郅庭瑾.教會學生思維.教育科學出版社，2001.

[2]張偉.論物理自制教具對落實新課程標準的教學價值[J].內蒙古師范大學學報：自然科學版，2003（4）：350-353.

編輯 溫雪蓮