自制教具在高中數學教學中的應用研究

馬艷麗

摘 要 在高中數學課中運用自制教具教學，不但可以豐富課程教學資源，還可以將抽象的數學知識具體化、形象化，對學生數學學習能力的提升起到很好的輔助作用。對自制教具在高中數學教學中的應用進行探討。

關鍵詞 自制教具；高中數學；實驗

中圖分類號：G633.6 文獻標識碼：B

文章編號：1671-489X（2018）01-0037-02

1 前言

高中數學作為一門理科課程，與其他人文學科不同，學生必須要融入實踐操作中，才能真正體會知識的本質含義。在教學改革背景下，教師要從傳統教學思想中擺脫出來，運用自制教具，讓學生主動觀察、探究發現，提升學生的數學綜合能力。在今后的教學中，加強自制教具在高中數學教學中的應用研究十分必要。

2 自制教具教學相關理論

布魯納發現學習理論 美國著名教育學家布魯納教授曾經提出，在教學過程中只有引導學生自己發現、主動探索，并從觀察、歸納、類比中總結知識，才能從本質上加強學生的知識認知能力。這一理論就被稱為布魯納發現學習理論。根據布魯納學說可以發現，掌握知識并不是本質目的，學習方法與學習態度的掌握更有助于推動學生成長，因此，在教學過程中給予學生更多的自由發展空間，讓學生進行發現性學習十分必要。而自制教具在教學中的應用，無論是教師教具演示，還是學生參與教具模型制作過程，都強調了學生發現實踐，整個教學過程是動態化展開的，這與布魯納發現學習理論不謀而合，同時也是自制教具可行性的教學依據。

皮亞杰構建主義理論 著名的教育學家皮亞杰先生曾經提出建構主義這一理論學說。他認為學習是自我構建的一個過程，而知識也只是一種結構，若是離開了學生的主動構建活動，知識結構也無法搭建而成。因此，在教學過程中，教師必須要注重自己與學生之間的相互作用關系，利用學生個體經驗或者社會經驗展開學習，更有利于學生學習成長。此外，在建構理論主義學說之中還十分強調認知主體的能動性，確保認知結構是在“同化”和“順應”中進行[1]。由此可以看出，在建構主義理論之中，學生的學習行為是主動發生的，教師要發揮引導與牽引作用，讓學生借助一些必要的學習資料去進行主體知識構建。

自制教具在教學中的應用，可以啟迪學生的思維，讓學生對構造模型展開思考，從而主動構建知識網絡。這種教學方式符合學生主體價值觀念，體現出了對皮亞杰建構主義理論的倡導，并為自制教具教學應用可行性做出解釋說明。

3 自制教具在高中數學教學中的應用原則

選材原則 在高中數學教學過程中運用制作教具，選材十分重要。具體而言，在進行教具選材時，必須要循序以下幾個方面的原則。

1）廣泛性原則。教師應該在生活中常見的且唾手可得的物品中進行選材，這樣可以更好地建立教學與生活之間的聯系，如一次性紙杯、礦泉水瓶、小木塊、卡紙板等，都是可以選擇的材料。

2）簡單性原則。教師應該采用一些結構簡單、便于加工處理的材料，這樣的材料更方便學生展開操作，可以使學生全身心地投入教具自制過程中，同時也更有利于學生動手能力的培養。

3）安全性原則。教師選擇的自制教具材料必須要具有安全性，不會對學生的身體產生危害，如水銀、刀片、玻璃片等危險系數比較高的材料，在自制教具過程中應禁止使用。

設計原則 在高中數學教學中，自制教具的應用目的是為了更好地輔助教學，起到提升教學效率的作用。因此，教師在進行自制教具設計時，必須要遵循以下設計原則。

1）科學性原則。自制教具應該是將學科知識與教學經驗結合在一起的一種創造性活動，因此，教師在進行教具設計時必須要考慮教具應用科學性，否則會畫蛇添足，影響教學效率[2]。

2）參與性原則。自制教具具有一定的演示功能，教師在進行教具設計時要考慮學生的參與興趣點，確保利用教具能夠成功地吸引學生眼球，從而將學生更好地吸引到課堂，這樣才能為教學效率提升做出保證。

3）創新性原則。自制教具設計應該在前人的基礎上大膽創新，教師切記不可為學生設計千篇一律的教具，為此應該借鑒以往的教學資料，從某一點進行突破，從而利用教具創新推動課程教學創新發展。

4 自制教具在高中數學教學中的應用

利用自制教具，突出學生主體作用 高中數學教學重要性不言而喻，但是在以往教學中，很多教師受教學觀念局限，采用照本宣科的方式。這使得本就晦暗難懂的教學知識變得更加枯燥，學生早已失去學習的新鮮感，課堂參與度低。自制教具的出現與利用，為教學點燃了激情的火把，學生可以滿懷好奇心進行學習探索，不斷調動學生的主動性，同時凸顯學生的主體性，是一種高效的教學方式。

如在教學“空間幾何體的三視圖和直觀圖”這節課時，很多學生可以理解正視圖、側視圖、俯視圖的概念，但是由于空間想象能力有限，無法利用長對正、高平齊、寬相等的投影原理，去繪制空間幾何圖形[3]。在面對這一教學瓶頸時，教師就可以采用自制教具的方式，如利用紙板、卡紙等工具，去制作一個不規則的樓盤模型，然后讓學生從正視角、側視角、俯視角，由遠到近、自上而下多角度進行觀察，然后將正視圖、側視圖、俯視圖繪制出來，這樣的教學方式更好地凸顯出了學生的主體作用，學生就會在教具觀察和主體繪制過程中更好地認識投影原理，突破本節課程的教學難點，從而提升數學知識掌握能力。

引進自制教具，彌補現有設備不足 在日常的高中數學教學中需要很多設備輔助教學，但是由于教學條件限制，并不是所有的學校都能夠做到教具充足，尤其是在一些偏遠的農村地區，這就無疑對實際教學效果造成嚴重影響。自制教具的引用改變了這種教學現狀，教師可以利用一些生活中十分常見的邊角廢料或者自然資源進行教具制作，既彌補了教學器材不足的缺陷，也幫助學生更加深入地理解知識。

如在教學“正態分布”這節課時，課程教學主要內容就是讓學生從多個數據之中明確頻數、頻率方面的概念，通過頻率直方圖繪制正態曲線；同時在教學中涉及一個重要的實驗，就是“高爾頓釘板實驗”，探尋小球掉落在某一格中的概率[4]。對于這一實驗，在教育水平比較先進的學校，很多教師會采用多媒體視頻播放的方式，引領學生進行知識探究；但在一些經濟欠發達地區，由于還不具備現代化教學條件，很多教師采用一概而過的教學方式，而這無疑是影響學生知識認識的。在自制教具教學中，教師可以采用實踐動手的方式，利用模板、竹簽進行模型制作，探尋乒乓球下落規律。這種引進自制教具方式，極大地彌補了以往教學中的不足。endprint

制作自制教具，培養學生的創新精神 創新是時代進步的靈魂，而在數學知識發展演變過程中，無不體現出前人的創新探索，正是這種創新精神為數學學科發展提供了不竭的動力。因此，在進行高中數學教學時，教師除了要傳授學生數學知識，更重要的是培養學生的創新精神，這樣才能從本質上推動學生成長。而在以往的教學過程中，很多教師采用填鴨式教學方式，將學生的思維完全局限在課本之中，因此，創想精神培養也就無從談起。自制教具在高中數學教學中的應用改變了這種教學狀況，教師可以引導學生自己嘗試進行教具制作，解放了學生的思維，學生的創新精神得到有效培養。

如在教學“直線、平面垂直的判斷”這節課時，教師可以為學生出示這樣兩個概念：①一條直線垂直一個平面，那么它與平面內所有直線都垂直；②一條直線與平面內所有直線都垂直，因此，這條直線與平面垂直。讓學生對這兩個概念正確與否進行判斷，若是不正確，可以利用手中的紙板與鐵絲舉出反例。這樣的教學極大地調動了學生的學習興趣，通過自制教具，學生就制作出與概念②不相符的模型，從而得出概念②是一個假的驗證定理。如此教學，學生不僅可以牢記實施概念，而且會在動手實踐中實現創新能力提升[5]。

研發自制教具，提升教師能力 在高中數學教學中，教具自制與開發是實施新課改后的一項重要工作內容。結合以往的實踐教學證明，自制教具在高中數學教學中的應用有助于推動教學改革進展，同時為教學效率提升做出保證。同時，自制教具研發過程也是對教師素質能力的一種考驗，有利于提升教師綜合素質能力。具體而言，可以從以下幾個方面進行分析。

1）教師若想更好地發揮自制教具的教學應用價值，就必須認真挖掘教材內容，同時要研究學生的心理特征和思維特征，這樣才能確保研發的自制教具適合學生學習。

2）教師在進行教具研發時，還要考慮制作材料的有效性，并分析以往教學設備功能的不足之處，從而充分發揮自制教具教學輔助功能。由此可以看出，在自制教具設計研發過程中，每一張草圖、每一個部件甚至是每一個靈感，都需要教師全身心地努力付出，教師在這個過程中將會對課程教學有更加深入的認識，這就是教師素質能力提升的一種體現。

5 總結

在新課程改革背景下，教師依靠黑板、粉筆、教案開展教學的這種簡單的教學方式已經行不通了，必須對傳統教學方式進行改革，為學生設計研發出更多具有輔助教學功能的自制教具，引導學生更加深入地走進高中數學學習中，從而不斷提升學生掌握知識的能力。

參考文獻

[1]潘小花，萬瀟雅，徐世才.自制教具在高中生物教學中的應用探討[J].才智，2017（13）.

[2]李榮兵.例談自制教具在小學數學教學中的應用[J].中國教育技術裝備，2016（21）：102-103.

[3]吳芳云.淺析自制教具在小學數學教學中的應用[J].求知導刊，2014（5）：134.

[4]董江春.自制教具在高中數學教學中的應用研究[J].中國教育技術裝備，2014（5）：36-37.

[5]宋玉明.自制教具在高中體育教學中的應用[J].中國教育技術裝備，2014（2）：148-149.endprint