徐燕云

【內容摘要】初中科學是一門融入生活實踐、充滿思維探究、講究創(chuàng)新的學科。把師生自制教具納入到科學教學過程中，無論對實驗教學的開展還是學生學習的效率的提高都有積極的意義。本文結合教學實際，闡述對初中科學教學中自制教具活動價值與方法的理解。

【關鍵詞】初中科學 自制教具 活動

“孩提時代，初中實驗器材奇缺，針對物理書本上的實驗內容，老師和我們一起帶來了家里零碎的電線、電筒上的燈泡等，修好了學校僅有的小發(fā)電裝置，驗證課本上的發(fā)電原理，當小燈泡閃爍出微弱的光亮的時刻，整個教室沸騰了，每人眼里都閃爍著興奮的目光……這個實驗準備了一周時間，但我對科學的興趣就是從這個時候開始的……”今天，作為傳授學生科學知識的老師，理當讓我們的學生也去體驗這種學習的快樂，利用自制教具這一非常好的平臺，激發(fā)學生學科學的興趣。

新課改要求學習方法的轉變，鼓勵師生互動、體驗學習、合作學習、探究學習、創(chuàng)新思維，師生自制教具活動是融學生自主、教師指導、實踐體驗、合作探究、創(chuàng)新思維、興趣激發(fā)為一體的學習活動方式，是一種極有價值的學習方式。

一、自制教具的教學價值

1.讓生活融入實驗，補充教學資源

物理學家麥克斯韋曾說過：“實驗的教育價值往往與儀器的復雜性成反比，學生用自制的儀器，雖然經常出毛病，但卻比用仔細調好的儀器能學到更多的東西?！眰鹘y(tǒng)教材中，雖然也有學生動手操作實驗，但實驗器材是專門設計的，教具是老師安排、實驗員準備好的、過程是老師設定的。這樣的實驗與生活現(xiàn)象還存在差距，學生離開實驗室不一定能夠在生活中重現(xiàn)、運用這些知識，而知識與生活之間存在的任何差距都反映學習過程不到位、知識理解不深刻。例如：在生物教學中，常要展示一些動植物標本，如植物的葉片與花蕊、花冠等，這些現(xiàn)成標本不一定能引起細致深入的觀察，甚至留不下深刻的印象，而且動手性不強。其實，很多植物標本可以改成師生共同制作，學生參與尋找與制作標本能夠使觀察更加深入，雖然學生的制作不一定準確無誤。

為了提高學生的實踐能力，體驗知識的生成過程，我們需要補充一些實驗，教師在教學中也可以補充一些演示?！皳?jù)統(tǒng)計，僅初中科學的物理實驗的160多種必備教具中，就有60多種能用自制教具替代?！蔽覀児膭顜熒灾埔恍┙叹?，不僅能夠提高學習效果，還能夠改變一味靠采購儀器進行教學的現(xiàn)狀，補充科學教學的資源，積累科學教育資源量。例如：《電阻》這節(jié)課，老師可用鉛筆芯、電池、燈泡等自制“鉛筆芯變阻器”，將兩個接線夾夾在鉛筆芯的不同位置，觀察燈泡的亮暗。這樣的實驗取材于生活，完全可以替代專門購買的儀器，滿足教學需要。

2.讓教學面向實際，提高學生興趣

目前，很多教育主管部門主辦的教具比賽都是針對教師的，較少有學生的參與。其實，在教育教學中，應該鼓勵師生共同參與的教具制作活動。教師制作教具，能夠補充教學資源，提高教師創(chuàng)新教學的能力；鼓勵學生參與制作教具，對學生能力的提升作用非常明顯。自制教具采用的是學生生活中常見的材料，能夠讓知識與學生生活緊密相連，讓學生認識到“知識并不神秘，自己也能夠利用身邊的材料去制作”，激發(fā)學生參與科學實踐的積極性與自信心同時，在教師指導下進行的學生自制活動，能夠培養(yǎng)師生之間和諧的關系，接受探究過程的感染，培養(yǎng)合作探究的精神，在合作探究中培養(yǎng)學習的興趣。

讓學生參與自制教具，教師要讓學生初步理解知識原理，根據(jù)需要進行初步的設計指導，然后讓學生個人或者小組積極去自主探究討論，確定具體的設計方案，讓學生的解決問題中享受到成功的快樂。把知識學習、教具制作與實驗活動融為一體，這種融入生活的自制教學具活動初中生是非常歡迎的。例如：在分析分子結構的過程中，我們可以把實驗室的原子模型拿出來給學生觀察，也可以讓學生用乒乓球自己粘貼分子結構模型，后者讓學生的興趣更加濃烈，積極性更加高漲，學習的過程變成了主動積極的過程，一旦學生把模型做成功，他們對分子結構的理解將遠遠比起被動觀察更加深刻，這一點對學習是非常重要的。再如：在浮力的應用——潛水艇原理的教學中，首先讓學生往廢棄的口服液小瓶內裝入適量的水，當瓶口朝下放入裝有大半瓶清水的礦泉水瓶中，能使口服液小瓶的瓶底剛露出水面又不下沉時，蓋上瓶蓋。接著讓學生用力捏瓶壁，發(fā)現(xiàn)稍用力，瓶子就會下沉，松開手；瓶子又浮起來了；如果用力恰當，它還能懸浮在水中。所有的學生都“玩”得興趣盎然，同時又輕松把液體壓強和浮力的相關知識融會貫通。

3.讓知識付諸行動，優(yōu)化實驗質量

“自身砍柴，雙重溫暖”。自制教具不但可以節(jié)省開支，改進教學方法，還能增長師生的才干，提高實驗教學的效果，可謂“一舉多得”。在教學中我們發(fā)現(xiàn)，一些尖子生最大的特點在于其出色的動手能力與創(chuàng)新思維能力。很多尖子生能夠在生活中奇思妙想，用生活中的材料重現(xiàn)書本或者實驗課堂中學習的知識，用知識解決生活問題的能力非常強。這個現(xiàn)象也說明：激發(fā)學生在生活中動手與能力之間的關系是非常緊密的。在科學教學中，我們要善于通過自制教具等活動，讓學生通過實踐創(chuàng)新，加深對知識的理解與運用知識的能力。

在華師大版的科學教材中，很多章節(jié)實驗的要求后都有“提倡自制教具提高實驗效果”。這要求教師要積極引導學生把課本中的原理化為生活中的實驗，把自制實驗教具納入到課后的小組作業(yè)當中，要求學生動手設計與制作實驗裝置，并在課堂中進行演示。比起傳統(tǒng)的演示實驗與實驗室中的實驗活動，這種充滿合作探究與創(chuàng)新實踐的自制教學具活動，雖然其工作效率較慢，而且活動材料簡陋，期間出現(xiàn)的問題也較多，但是學生對知識的理解更透徹、解決問題的能力鍛煉更加到位、創(chuàng)新思維的激發(fā)也更加充分。例如：分析講解液體壓強的特點，可以做個實驗——“將一小塑料袋盛滿水，與一裝滿水的細輸液管相連，讓學生將細管舉到一定高度時，塑料袋一下子就壞了?！边@樣的教具，激發(fā)學生的思維，激發(fā)學生參與，教學效果自然非常好。

4.讓創(chuàng)新帶動思維，提升探究能力

創(chuàng)新是21世紀人才的必備素質，在教學中要積極通過探究活動，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神與創(chuàng)新能力，這是科學教學的重要任務。而自制教具的過程就是一個學生探究、創(chuàng)新的過程，就是培養(yǎng)學生合作探究精神與能力的過程。所以，在初中科學自制教具的過程中，教師要善于發(fā)揮好引導作用，激發(fā)學生思維探究、合作創(chuàng)新的能力，提高自制教具過程對學生能力培養(yǎng)的效果。

對于自制教具的過程，教師要充分發(fā)揮學生自主，在教師指導的基礎上，對學生進行引導與鼓勵，全面激發(fā)學生的思維探究能力。在初步學習相關知識重難點以后，教師要引導學生進行教具設計思路的探究，可以鼓勵學生結成小組進行合作探究，集中集體的智慧；其次要激發(fā)學生動手的激情，啟發(fā)學生“應從下列材料中選擇哪些才能完成探究？”“該實驗有幾種探究方案？”“如何才能做得更好？”等，讓學生根據(jù)設計方案去收集材料，制作裝置，驗證知識。在動手過程中，在解決問題過程中加深對知識的理解，提升學生的探究創(chuàng)新能力。例如：在科學的時區(qū)教學中，在介紹簡單的時區(qū)變換知識以后，師生共同設計一個時區(qū)與區(qū)時盤，用兩個圓形的紙片，中間固定可以轉動，表上時區(qū)刻度，外圈標1-24代表區(qū)時，內圈標上東、西12個時區(qū)，讓學生比賽誰做的做好。在標區(qū)時的過程中，學生反復思考，經常出錯，在不斷的修正中把教具做成。這個過程不僅讓學生對區(qū)時的認識深刻，而且培養(yǎng)了學生的思維探究與實踐能力。再如：在“研究彈性勢能與動能轉化”時，開始用兩根同樣的皮筋下掛上兩個重物——鐵鎖，但是演示效果不佳，經過分析學生提出將皮筋涂成不同顏色，并在下面的鐵鎖上貼上彩紙。實驗時轉動鐵鎖，先使自然下垂的兩根橡皮筋扭曲發(fā)生彈性形變，放手后橡皮筋轉動起來，且逐步轉速加快；轉過橡皮筋恢復原狀后由于慣性鐵鎖還要繼續(xù)按原來方向轉動，帶橡皮筋發(fā)生彈性形變，隨著形變增大轉速減慢。在觀察中讓學生思考討論這個裝置是如何反映彈性勢能與動能轉化的？這樣，使學生在探究的過程中不斷解決實際問題，通過師生、生生互動激勵學生思考并歸納出規(guī)律。

二、自制教具要把握幾點

自制教具的過程，不僅是教師獨立的行為，而是師生共同參與的過程。但是，自制教具畢竟不是制作玩具，知識的學習需要自制教具的過程要遵循一定的教學規(guī)律。

1.重激勵，以學生興趣為基礎

教學要重視對學生的激勵，一方面，自制教具需要強烈的興趣作為保證，教師要激發(fā)興趣；另一方面在自制教具的過程中需要克服很多難題，解決很多問題，也需要有著較強的毅力去完成。所以教師要不斷給學生動力，激發(fā)學生去探究、克服困難。這時候如何的批評或者指責，或者漠不關心都會破壞學生的積極性。教師要成為學生的伙伴，帶領學生去探究，能夠給學生很大的影響力。

2.講實用，強調經濟而不復雜

麥克斯韋說：“一次演示實驗所使用的材料越簡單，學生越熟悉，就越想透徹地獲得所驗證的結果?！背踔袑W生年齡特點決定了他們不適合參與過難的制作過程，要遵循經濟而簡易的原則，實用即可，尋求方案的最優(yōu)化。例如：學生參與針對“聲音能在液體中傳播嗎？”這個問題，可以讓學生帶來家里的小收音機、塑料袋、繩子、手表等材料，鼓勵學生進行驗證；在虹吸實驗中，可以簡單找來輸液管，找來教師的臉盆進行實驗；講到植物葉片的結構，讓學生回家收集各種各樣的葉子；探究影響浮力大小的因素，可以用廢棄的藥瓶，裝入不同質量沙子來驗證等等。這樣的教具信手拈來，水到渠成。

3.求創(chuàng)新，把思維融入制作中

學習的質量取決于思維的質量，在自制教具的過程中，教師始終要把思維的引導、激發(fā)作為核心工作，激發(fā)學生思考中解決問題，分析知識原理在方案中是如何體現(xiàn)的。思維的縝密度越高、創(chuàng)新度越強，教學的效果就越好。

4.有價值，體現(xiàn)教學實際需要

作為科學教學輔助手段，自制教具的過程要與課本知識結合起來，可以直接反映知識、驗證知識，也可以是知識的運用與延伸，加深與拓展知識的理解，防止活動表面化，與知識學習無關，只求形式華麗的傾向。

總之，師生共同參與的自制教具過程，對于學校來講可以補充教學資源；對于教師來講可以提升水平；對于學生來講能夠提高能力、激發(fā)思維、實現(xiàn)創(chuàng)新。這樣“做中學”的過程是陶行知先生早在幾十年前就提出來的，今天在應試教育的壓力下，很多教師無暇顧及“做”的過程，因為不能夠帶來立竿見影的分數(shù)。但是作為教育者，要深刻理解這個活動的價值，實現(xiàn)真正的教書育人。

【參考文獻】

[1] 戴春華. 如何獲得演示實驗更大效應[J]. 中學物理，2009（04）.

[2] 李林、鄭文珍. 科學教學中自制教具的現(xiàn)狀與對策[J]. 中小學實驗與裝備，2005（05）.

（作者單位：浙江省寧波市第七中學）