巧用自制教具，促科學(xué)課堂高效

袁騰蛟

案例背景：

隨著我市小學(xué)科學(xué)課改不斷深入，新課改為實(shí)驗(yàn)教學(xué)提出了新任務(wù)、新要求，為自制教具工作也提出了新的課題。經(jīng)過多年的研究發(fā)現(xiàn)，在實(shí)際教學(xué)中，大多是教師演示實(shí)驗(yàn)，可見度低，學(xué)生親自動(dòng)手的機(jī)會(huì)不多，很難培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手操作能力。自制教具的使用可以大大改善這些現(xiàn)狀，甚至通過學(xué)生自己制作實(shí)驗(yàn)器具，更大程度地調(diào)動(dòng)他們學(xué)習(xí)的積極性，培養(yǎng)他們的實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神。

教學(xué)設(shè)想：

小學(xué)科學(xué)四年級(jí)《擺的實(shí)驗(yàn)》的器材，絕大多數(shù)教師在分組實(shí)驗(yàn)時(shí)，會(huì)選擇用方座支架+線+鉤砝（圖1）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，若變量為擺長(zhǎng)，則利用改變線的長(zhǎng)短來進(jìn)行探究實(shí)驗(yàn)。如果選用以上儀器進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作時(shí)，通過平等班的教學(xué)時(shí)間記錄：學(xué)生平均每組安裝一組擺一般需要2分鐘左右時(shí)間，若再改變一個(gè)變量再重新組裝擺又需要一個(gè)2分鐘時(shí)間。而我設(shè)想的具體做法是：利用學(xué)生已有的圓形膠帶為實(shí)驗(yàn)器材（圖2）來進(jìn)行擺的分組實(shí)驗(yàn)，擺長(zhǎng)就是拉出的膠帶，若改變擺長(zhǎng)，只需要把膠帶多拉出一段即可，擺重則是膠帶圓柱體的本身重量，若必變擺重只需要在圓柱形膠帶圈內(nèi)增減一些橡皮類的學(xué)習(xí)用品即可，而固定這種擺只需要把它粘貼在實(shí)驗(yàn)桌角處即可。這樣一個(gè)擺的制作，只需要5秒鐘即可，而實(shí)驗(yàn)變量的改變也非常方便。更重要的是這種創(chuàng)新性器材的“擺”，實(shí)驗(yàn)效果毫不比前者遜色。

（圖1 傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)器材） （圖2 創(chuàng)新自制教具）

這種創(chuàng)造性的自制教具，不僅使實(shí)驗(yàn)更加方便于學(xué)生操作，而且使學(xué)生更易高效果地完成實(shí)驗(yàn)。這對(duì)于小學(xué)科學(xué)課的科學(xué)實(shí)驗(yàn)探究意義重大。

教學(xué)實(shí)例：

以下是我教授《擺的實(shí)驗(yàn)》教學(xué)片斷。

制作簡(jiǎn)易的擺，提出問題。

師：你能根據(jù)老師提供的材料制作出簡(jiǎn)易的擺嗎？說說你的想法。

（小組交流，集體匯報(bào)）

生：將砝碼綁在這根線上，拿在手上，不斷晃動(dòng)就是一個(gè)簡(jiǎn)易的擺。

師：你們小組說得不錯(cuò)，哪個(gè)小組對(duì)他們的想法進(jìn)行補(bǔ)充呢？

……

師：通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：擺的快慢與擺角的大小、擺錘的輕重都是無關(guān)的，跟擺線的長(zhǎng)短有關(guān)。你認(rèn)為我們制作的擺使用的怎么樣？

……

案例分析：

一、巧用自制教具，激發(fā)學(xué)生的求知欲

如，我上完“電與磁鐵”這一單元后，我布置了一個(gè)任務(wù)，設(shè)計(jì)一種自制教具，把簡(jiǎn)單電路、串聯(lián)電路、并聯(lián)電路和紅綠燈組合在一起。學(xué)生對(duì)于這個(gè)問題都很好奇，充滿了探索的欲望，嘰嘰喳喳地各抒己見。大家你一言我一語爭(zhēng)論得面紅耳赤。最后，經(jīng)過實(shí)驗(yàn)探究，我們一起設(shè)計(jì)了“掛歷式電路組合裝置”（如圖3）。該自制教具與傳統(tǒng)的電路相比較有以下三點(diǎn)優(yōu)勢(shì)：（1）節(jié)約了課堂教學(xué)時(shí)間，將寶貴的時(shí)間留給學(xué)生自主探究。（2）便于不同電路的比較，有效突破教學(xué)重、難點(diǎn)。（3）整理方便，便于多次循環(huán)利用。

（圖3 本人自制教具《掛歷式電路組合裝置》）

在科學(xué)課堂上，教師能獨(dú)具慧眼地巧用自制教具，學(xué)生不僅有效掌握了書本知識(shí)，同時(shí)又激發(fā)了學(xué)生的求知欲和探索欲，教學(xué)效果自然事半功倍。

二、善用自制教具，提高學(xué)生的探究技能

在聽課及本人的教學(xué)中我發(fā)現(xiàn)：液體溫度變化觀察實(shí)驗(yàn)在小學(xué)科學(xué)四年級(jí)教材的方法是：用方座支架+夾子+溫度計(jì)來觀察熱水變涼時(shí)的現(xiàn)象。其缺點(diǎn)有三：（1）不安全（夾溫度計(jì)時(shí)容易碎）；（2）效率低：分組觀察時(shí)只能看到一支溫度計(jì)的讀數(shù)，（無法實(shí)現(xiàn)人人觀察）；（3）不方便：學(xué)生觀察時(shí)要交換位置。鑒于以上不足，我們?cè)O(shè)計(jì)出了“不同顏色吸熱實(shí)驗(yàn)對(duì)比器”（如圖4）。課堂上我巧妙地出示這種教具，首先傳入耳朵的是“哇”一聲驚嘆，吸引了學(xué)生探索知識(shí)的欲望。學(xué)生觀察本教具進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，歸納分析記，得出以下結(jié)論：通過改變顏色不同這一唯一變，來證明顏色越深吸熱越快的實(shí)驗(yàn)。同時(shí)，學(xué)生還對(duì)本教具提出一些改進(jìn)方案：可以通過外接太陽燈實(shí)現(xiàn)室內(nèi)操作進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn)。

（圖4 本人自制教具《不同顏色吸熱實(shí)驗(yàn)對(duì)比器》）

教師要在教學(xué)實(shí)際中善用自制教具，讓學(xué)生從被動(dòng)接受知識(shí)向主動(dòng)獲取知識(shí)轉(zhuǎn)化，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力，指導(dǎo)學(xué)生通過科學(xué)探究的學(xué)習(xí)方法，自己尋求所需的知識(shí)，建構(gòu)自己的科學(xué)體系。

三、活用自制教具，激起學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)

教學(xué)中合理使用好自制教具，有利于發(fā)揮學(xué)生在教學(xué)中的主體作用，讓他們?cè)谡n堂實(shí)驗(yàn)操作中親自動(dòng)手、自主實(shí)驗(yàn)，通過不斷發(fā)現(xiàn)、提出、解決問題，分析歸納，表述結(jié)論等，發(fā)展和培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)。

根據(jù)以上特點(diǎn)，我設(shè)計(jì)了“觀察螞蟻裝置”（如圖5），材料比較簡(jiǎn)單，都是生活中常見的木板，成本低。我讓學(xué)生根據(jù)科學(xué)課堂上所學(xué)的知識(shí)結(jié)合本教具提出問題，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，歸納總結(jié)獲得結(jié)論。學(xué)生歸納總結(jié)出這樣的自制教具以下幾點(diǎn)優(yōu)勢(shì)：（1）教具分為四大區(qū)可以較直觀容易地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。（2）注水區(qū)可以使觀察中的螞蟻不會(huì)外逃。（3）觀察區(qū)可完成兩個(gè)對(duì)比觀察實(shí)驗(yàn)。（4）工具及記錄擺放區(qū)可培養(yǎng)學(xué)生觀察及實(shí)驗(yàn)的良好習(xí)慣。

學(xué)生提出是否能利用這樣的教具來觀察其他小動(dòng)物，比如小烏龜。假如加高木板的高度，加高木板之間的寬度，是否可以觀察寵物老鼠呢？學(xué)生根據(jù)自己的假設(shè)，樂于創(chuàng)作新的實(shí)驗(yàn)裝置，樂于驗(yàn)證假設(shè)，樂于自己動(dòng)手操作獲得結(jié)論。

（圖5 本人自制教具《觀察螞蟻裝置》）

因此，教師在平時(shí)教學(xué)中不僅要充分使用教材中所出現(xiàn)的教具，夯實(shí)基礎(chǔ)，同時(shí)能活用自制教具，鼓勵(lì)學(xué)生創(chuàng)新。

總之，教師在教學(xué)過程中應(yīng)不斷學(xué)習(xí)新的科技知識(shí)，提高自身科學(xué)素養(yǎng)及創(chuàng)新意識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神。當(dāng)然，自制教具本身具有局限性，教師在運(yùn)用過程中要注意與教材的緊密結(jié)合，真正實(shí)現(xiàn)對(duì)課程標(biāo)準(zhǔn)的貫徹落實(shí)。

編輯 孫玲娟