例談自制教具在高中生物教學中的作用

摘 要：生物學科是與學生的生活緊密相關的學科。依據《普通高中生物課程標準》的要求，教師要培養學生的動手實踐能力，促進學生積極探索生物現象。自制教具是指師生利用生活中的物品制作的實用性教學輔助工具，其在教學中的應用有助于學生動手實踐能力的發展。文章從加強教師專業能力、激發科學探究興趣、發展學生理性思維、培養社會責任意識、形成良好學習習慣、客觀反映實際學情六個方面，分析了自制教具在高中生物教學中的作用。

關鍵詞：自制教具；高中生物；核心素養；作用

作者簡介：黃會（1987—），女，江蘇省揚州市高郵市臨澤中學。

自制教具通常代指教師獨立制作或師生共同制作的教學工具，具有標本、模型、圖表等多種表現形式。在高中生物教學中，教師應當充分理解新課標理念，著重培養學生的動手實踐能力，落實核心素養的要求，促進學生生物核心素養的全面發展。根據《普通高中生物課程標準》的要求，教師若想提高教學效益，應當積極開發教材、教具、教學儀器等課程資源，主動深化教學改革。這樣不僅能彌補教學設備的不足，也能為學生提供豐富的動手實踐機會，起到一舉多得的教學效果。

一、加強教師專業能力

盡管信息技術在高中生物教學中應用廣泛，但是利用多媒體所創造的虛擬教學情境仍然存在許多不足之處。與實際情境相比，它難以給學生帶來真實的學習感受，并且缺乏情景感和直觀性，因此需要實物教學來彌補這些不足之處，提高生物課堂的吸引力［1］。雖然實物教學是最傳統、本質的教學方法之一，但很多教師對它的理解不夠深入，他們過于追求信息化教學的便利性，忽略了實物教學的重要性。而自制教具是幫助教師重新沉淀自身，緩解浮躁教學情緒的有效手段。

比如，教學“染色體變異”一節時，生物教師可以通過自制教具來提高學生的學習效果。這需要教師保持耐心和嚴謹的態度，完善設計、構思、選材、加工、修改等各個環節。例如，教師可以用磁條代替生殖細胞，用紅藍貼紙代替染色體，將染色體、生殖細胞、體細胞之間的關系形象地表現出來。在制作過程中，教師可以進行教學彩排，思考如何用恰當的語言解釋各組成部分的含義，進行合理操作以生動表現卵細胞的受精情況，以及用貼紙和磁條表現單體、三體和三倍體。這種自制教具的過程可以促進教師的深度反思，幫助教師重溫基本知識和技能，夯實自己的教學功底，讓教師能重歸本心。

除此之外，對于一些偏遠地區的中學而言，由于教育經費不足，其實驗儀器、教學用具無法滿足課程教學標準，為教師的教學工作帶來了極大的不便。但如果教師始終依賴于專業化教具，等待學校撥款采購，那么教學過程將會十分被動。而通過自制教具，教師可以利用生活中的常見事物，針對課程研制合理的教具，這樣既可以提高自己的應變能力，更好地應對偏遠地區教學條件差的問題，也能豐富校本課程資源，完善資源儲備，為學生營造良好的生物學習環境。

二、激發科學探究興趣

高中生物核心素養主要表現在四個方面，其中科學探究是重點。學生應當有能力觀察和提出特定的生物問題，并設計科學實驗，探究和分析問題［2］。若想培養學生這項核心素養，教師需要以學生的興趣作為內驅力，并以自制教具和實踐活動為引導，充分調動學生的科學探究動力。在新課改背景下，教師應該放棄傳統的“教師講授，學生聽講”的方式，而應該利用學生的興趣和好奇心，激發學生的學習動力和主觀能動性。

比如，當教師講解“通過神經系統的調節”這個知識點時，它的抽象性會給學生帶來困擾。因此，教師可以引入自制教具“光電演示儀”，讓學生觀察電流表的變化，了解興奮在神經纖維上的傳導過程。根據電位波動情況，學生通過可以理解人在受刺激時為什么會有應激表現。再如，教學“神經元之間傳遞興奮”這一知識點時，教師可以使用自制的傳遞演示儀，將神經傳遞信息的動態過程直觀演示出來，讓學生通過親身觀察了解神經元信息交互過程中電信號和化學信號之間的轉化。相比于簡單的圖示教學，以自制教具為基礎，可以將抽象和枯燥的知識點變得形象易懂，降低理解難度。這樣可以提高學生的學習興趣，避免學生因為難以理解知識點而不斷碰壁的情況，減輕學生的畏難心理，讓生物課堂充滿真實感和生動感。

此外，若想發揮興趣教學的優勢，有效培養學生的科學探究素養，教師不能只采用簡單的說教式教育，而應該將學生的手、腦、視、聽同步在一起，給予學生全方位的感官體驗。教師通過自制教具活動，可以實現以上目的。比如，在講解核糖體時，教師需要為學生分析密碼子和反密碼子的配對過程。對此，學生需要全面了解tRNA攜帶氨基酸的情況、肽鏈的形成過程以及核糖體的移動方向等。教師可以通過自制教具的方式將整個配對過程呈現出來，幫助學生更深入地閱讀教材和理解概念。當學生在自制教具的幫助下明確思路時，就能有效提高學習的積極性，提升生物學習效率。

三、發展學生理性思維

隨著新課改的深入實施，高中生學習生物不能再養成“師云亦云”的被動思考習慣，而是要勇于質疑、積極思考，學會使用歸納、演繹、推理、概括、建模、批判、質疑等多種方法探究生命現象，深入討論生物議題，并從中發展良好的理性思維素養。在傳統的生物教學中，學生思考的時機主要是回答問題或做作業，這不僅難以使學生充分發揮主觀能動性，而且思考的方式也比較單一。而借助自制教具活動，可以將思考與實踐結合在一起，將學習的主動權還給學生，讓生物教學更具開放性，并培養學生知行合一的良好品質［3］。

例如，當教師在講解有關有絲分裂和減數分裂的知識點時，為了詳解細胞核、染色體和DNA數目變化等學習難點，教師可以通過自制教具還原細胞分裂的過程，引導學生深入思考細胞分裂中同源染色體的變化規律。如可以使用紅色和藍色兩種貼紙來表示4條染色體，并將它們兩兩配對，以表示父母方的差異。然后根據有絲分裂和減數分裂的不同階段，隨時調整貼紙的數量和配對方式，將復雜的生物過程形象地呈現出來。這樣可以幫助學生突破思維難點，充分掌握生物重點知識。

又如，在教學與生物膜有關的知識點時，教師可以帶領學生制作“細胞膜結構”自制教具。在選材方面，教師可以將主動權交給學生，鼓勵學生發揮想象力，自由選擇合適的制作材料。比如，有些學生會選擇使用秸稈、香蕉或塑料袋，教師可以讓他們反思、討論和總結選擇這些材料的好處，從而讓學生碰撞和發散思維，激發學生的學習靈感，并促進他們理性思維能力的提高。

四、培養社會責任意識

生物是與生活密切相關的學科，對于高中生而言，要想學好生物，不能僅僅把注意力放在教科書上。相反，學生應該在學習生物知識時結合生活事件和社會時事，養成良好的社會責任感［4］。社會責任素養要求學生在理解生物知識的基礎上，客觀分析和合理解釋一些社會上的生物問題。同時，學生要擁有解決生物問題的勇氣和意識，并養成尊重科學、保護環境的精神。對此，教師可以通過自制教具活動，在生物教學中滲透生活元素或社會元素，進一步提高學生的學習質量。

首先，在帶領學生自制教具時，教師應該遵循因地制宜的原則，并選擇低成本的材料作為制作素材。教師可以選擇一些生活日用品或者廢舊品，并將這些材料重新加工利用。這種做法不僅能拓展取材的來源并有效降低制作成本，也契合國家提倡的生物環保理念，可以促進學生環保意識的生成。例如，在教學物質跨膜運輸時，教師可以帶領學生收集如塑料瓶、廢玻璃缸、破損氣球和失靈血壓計等廢舊物品。教師可以拆卸玻璃缸隔板，將其余部分用作細胞壁材料，并在上方鉆孔作為管道連接口。同時，根據氣球的大小，將其分別作為細胞膜和液泡膜。接著，將玻璃球放入玻璃缸中作為細胞核。教師以此為基礎，可以將植物細胞的質壁分離和復原現象模擬出來，在用氣球模擬的液泡中充氣，讓學生觀察原生質層的變化情況。這一實驗過程非常干凈、環保，不會生成過多垃圾。

其次，通過自制教具，教師可以拓展教學范圍，引入生物科技，進一步加強社會責任教育。例如，在進行蛋白質鑒定實驗相關的自制教具活動時，教師可以通過教學，讓學生認識到暴飲暴食對身體的危害，同時引導學生注意個人飲食衛生，培養良好的飲食習慣，還可以鼓勵學生多關注周圍公共衛生體系的建設情況，貫徹健康第一的生活理念。在制作與酶相關的自制教具時，教師可以向學生介紹酶的工業應用，引導學生多關注生物科技的發展情況，讓學生懂得如何利用已掌握的知識積極參與社會生活。在制作與癌細胞模型相關的教具時，教師可以讓學生了解致癌因子，并了解致癌的主要原因，培養學生健康、文明的生活方式。通過這種方式，教師可以引入更多的學習資源，為學生拓展學習視野，同時有效培養學生的社會責任意識。

五、形成良好學習習慣

許多高中生在學習生物的過程中，通常會依賴教師的指導和安排，否則他們難以有條理地進行學習。長此以往，學生的學習思路會受到限制，學習動機被動化，不利于學生綜合素質發展。通過自制教具活動，教師可以提高學生學習的條理性、主動性和積極性，并幫助學生養成良好的學習習慣。

首先，自制教具，可以培養學生良好的自主學習習慣。教師要引導學生注意以下幾個實踐關鍵點：其一，要確立理論基礎。以DNA鏈知識點的教學為例，學生在自制教具時，應該了解與DNA鏈有關的基本概念、定義和理論，如DNA的結構和DNA的基本單位等。其二，要設計合理的教具制作計劃，包括材料的準備、模型的構建以及道具的組裝等。其三，要總結制作過程，將制作過程中遇到的問題和所學到的生物知識記錄下來，以便今后復習和回顧。

其次，教師可以借助自制教具活動，培養學生良好的合作學習習慣。由于高中生的學習能力存在差異，有些學生具有較強的動手能力和扎實的理論基礎，能夠獨立完成教具制作任務，但另一些學生可能生物知識基礎薄弱，缺乏實踐能力，在教具制作過程中常遇到困難。因此，教師可以創建實踐小組，讓學生通過團隊合作的方式共同完成教具制作。如果學生遇到問題，可以在小組中商討，集思廣益，通過交流互動來解決問題。此外，合作實踐也能幫助學生取長補短，從其他組員身上汲取良好的動手經驗，補足自己在學習中的不足之處。

六、客觀反映實際學情

對于生物教學而言，教學評價是至關重要的教學環節。為了做好教學評價工作，教師必須要了解學生的實際學習情況。在傳統的教學中，教師通常采用考試測評的方式來評估學生的學習水平。然而，這種測評方式存在偏差，因為生物是一門需要實踐的學科，考試只能反映學生的理論基礎是否扎實，無法準確反映學生的實際動手能力。此時，利用自制教具活動可以彌補傳統教學評價的不足，從客觀的角度反映學生的實際學情［5］。

教師可以為每個合作探究小組安排組長，讓組長充當教師與學生之間的橋梁，記錄每個學生的學習情況，并及時向教師匯報。例如，哪些學生在自制教具活動中表現得不夠認真，未積極參與實踐活動；哪些學生只是被動地聽從其他同學的安排，很少在活動中提出建設性的意見。其次，教師可以統一收集學生的自制教具，觀察每個作品的制作情況。比如，有些學生的成品很粗糙，這表明該學生對生物學習的態度比較敷衍，學習積極性不強；有些學生在制作與減數分裂有關的教具時，未使用兩種顏色的貼紙來標識染色體，這說明該學生對相關知識要點的理解不夠準確，基礎不牢固。總之，通過自制教具活動中學生的反饋，教師可以了解學生在生物學習方面的不足之處，反思有哪些教學環節可以進一步改進，為下一階段的生物教學優化打好基礎。

結語

在高中生物教學中開展自制教具活動，不僅有助于教學改革，彌補傳統教學的不足之處，還能提高教師的專業素養，促進學生科學探究、理性思維、社會責任等多項核心素養的發展。生物作為一門與生活聯系緊密的學科，學生需要通過大量的動手實踐才能理解知識要點，并以此避免陷入高分低能的困境。因此，教師需要立足于新課標，從專業培養和教學改革的角度，認真分析自制教具的教學價值，以便更好地服務學生。

［參考文獻］

林蓉蓉.淺談新課程背景下高中生物探究性學習課堂的實施策略：基于自制簡易教具的應用［J］.考試周刊，2021（57）：145-146.

王永梅.手工自制教具在高中生物教學中的應用探討［J］.基礎教育論壇，2021（19）：63-64.

張海麗.自制教具在高中生物教學中的應用［J］.高考，2021（2）：148-149.

朱云.探析高中生物自制教具的應用價值［J］.學苑教育，2020（25）：91-92.

王雄，劉翠麗.自制教具在高中生物教學中的應用：以“興奮在神經纖維上的傳導演示儀”為例［J］.實驗教學與儀器，2020，37（3）：53-54.