摘 要：文章以自制教具為研究對(duì)象，闡述了自制教具的發(fā)展概況，以及其在教育教學(xué)中的現(xiàn)實(shí)意義，并討論了自制教具的應(yīng)用原則，最后談?wù)摿俗灾平叹叩陌l(fā)展現(xiàn)狀和應(yīng)用策略，希望能夠?yàn)橄嚓P(guān)研究提供一定的參考。

關(guān)鍵詞：自制教具;教育教學(xué);作用;前景展望

作者簡(jiǎn)介：李明（1982—），男，天津市教育科學(xué)研究院。

自制教具是教師運(yùn)用專業(yè)理論知識(shí)，為直觀地解決教育教學(xué)中的重難點(diǎn)問題，引導(dǎo)學(xué)生利用身邊常見的生活材料，經(jīng)過構(gòu)思、設(shè)計(jì)和完善，研制出的具有教學(xué)特點(diǎn)，能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，發(fā)展學(xué)生創(chuàng)新思維能力，優(yōu)化課堂教學(xué)結(jié)構(gòu)，有效提高教學(xué)質(zhì)量和效率的教學(xué)用具。在教育教學(xué)中，自制教具的應(yīng)用能夠發(fā)揮重要的作用，如豐富教師的教學(xué)手段，彰顯教師的專業(yè)水平，減輕學(xué)生的學(xué)習(xí)壓力，拓展學(xué)生的創(chuàng)新思維，提升學(xué)生的學(xué)習(xí)效果等。因此，在教育教學(xué)中積極開展自制教具活動(dòng)具有很強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)意義，廣泛應(yīng)用自制教具，能夠穩(wěn)步提高教育的質(zhì)量和水平。

一、自制教具的發(fā)展概況

民國(guó)初期，浙江部分地區(qū)發(fā)動(dòng)師生自制教具，改變了教學(xué)器具缺乏的局面。中華人民共和國(guó)成立初期，各級(jí)教育行政部門組織廣大師生廣泛開展自制教具活動(dòng)，取得良好效果，為國(guó)家節(jié)約了大量的資金。20世紀(jì)中期，我國(guó)中學(xué)物理教學(xué)大綱明確指出，為更好地推動(dòng)物理教學(xué)工作的開展，應(yīng)積極組織和鼓勵(lì)廣大師生在結(jié)合實(shí)際物理教學(xué)內(nèi)容的基礎(chǔ)上，積極開展自制教具活動(dòng)。20世紀(jì)70年代，我國(guó)著名的物理教育家朱正元教授提出了“壇壇罐罐當(dāng)儀器，拼拼湊湊做實(shí)驗(yàn)”的思想，不但親自設(shè)計(jì)了許多演示實(shí)驗(yàn)和自制教具，而且在十幾個(gè)省市以報(bào)告的形式演示了使用“壇罐”儀器開展創(chuàng)造性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的方法，得到了教育部門和物理學(xué)界的大力推崇。伴隨著改革開放的春風(fēng)吹遍神州大地，我國(guó)的自制教具事業(yè)也取得了顯著的進(jìn)步，這種進(jìn)步不僅體現(xiàn)在實(shí)踐層面，在理論層面也取得了突破性進(jìn)展。相關(guān)部門舉辦的全國(guó)優(yōu)秀自制教具評(píng)選活動(dòng)，在國(guó)內(nèi)掀起了自制教具的熱潮，形成了一種具有中國(guó)特色的“自制教具”文化現(xiàn)象，不但培養(yǎng)了大批重視實(shí)驗(yàn)、熱愛自制教具、善于創(chuàng)新的優(yōu)秀教師，還培養(yǎng)了大批熱愛科學(xué)、善于思考、勇于探究的學(xué)生，不僅改善了實(shí)驗(yàn)教學(xué)條件，而且促進(jìn)了師生動(dòng)手實(shí)踐能力和創(chuàng)新思維能力的顯著提升[1]。自制教具如今在中小學(xué)教學(xué)中也得到了廣泛的應(yīng)用。

二、自制教具在教育教學(xué)中的現(xiàn)實(shí)意義

（一）有利于彰顯教師教學(xué)的專業(yè)性

教具制作是教師專業(yè)能力的重要體現(xiàn)，在實(shí)際的制作過程中，教師不僅需要掌握知識(shí)原理，還需要具備良好的動(dòng)手實(shí)踐能力、空間想象能力、創(chuàng)造能力等[2]。教具制作是一個(gè)反復(fù)的過程，需要教師反復(fù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。教師只有具備足夠的耐心，不斷改進(jìn)教具，才能讓教具日趨完美，從而更好地呈現(xiàn)知識(shí)原理。在制作、完善教具的過程中，教師教學(xué)的專業(yè)性能夠得到有效彰顯與提升。

（二）有利于減輕學(xué)生的學(xué)習(xí)壓力

在實(shí)際學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生面對(duì)一些復(fù)雜、抽象的知識(shí)原理或概念性知識(shí)時(shí)，通常會(huì)一頭霧水，難以理解其中的奧妙。而教具能夠?qū)⒊橄蟮脑砘蛑R(shí)概念以具體的實(shí)物呈現(xiàn)在學(xué)生眼前，為學(xué)生答疑解惑，減輕學(xué)生的學(xué)習(xí)壓力，這對(duì)學(xué)生順利完成學(xué)業(yè)有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

（三）有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣

中小學(xué)生好奇心強(qiáng)，思維比較活躍，能較好地學(xué)習(xí)、接受新事物，但注意力很難長(zhǎng)時(shí)間集中，且做事容易三分熱度。濃厚的學(xué)習(xí)興趣是學(xué)生長(zhǎng)時(shí)間保持專注的關(guān)鍵。中小學(xué)生尚未完成抽象思維的轉(zhuǎn)變，大都對(duì)身邊常見的事物存在親切感，教師若能將這些事物改造組合后呈現(xiàn)出新的功能特性，更容易激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。而教具制作，恰好能夠滿足這一要求。一方面，教師制作教具所采用的材料取自生活，可消除學(xué)生的陌生感;另一方面，經(jīng)過教師的改裝、整合制作而成的教具能突破學(xué)生原有的認(rèn)知，由此激發(fā)學(xué)生的興趣，集中學(xué)生的注意力，使學(xué)生愿意主動(dòng)圍繞教具進(jìn)行知識(shí)學(xué)習(xí)和探索實(shí)踐，促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)效果的提升。

（四）有利于提升學(xué)生的學(xué)習(xí)效果

良好的學(xué)習(xí)體驗(yàn)是提升學(xué)生學(xué)習(xí)效果的關(guān)鍵，引導(dǎo)學(xué)生參與教具制作可以有效改善學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。教師應(yīng)與學(xué)生互動(dòng)協(xié)作，共同經(jīng)歷發(fā)現(xiàn)問題、思考問題、解決問題、總結(jié)規(guī)律的過程，經(jīng)過不斷的嘗試和改進(jìn)，促使教具日益完善。在這個(gè)過程中，學(xué)生能夠積累寶貴的制作經(jīng)驗(yàn)，深刻、系統(tǒng)地領(lǐng)會(huì)與制作教具有關(guān)的專業(yè)知識(shí)，獲得良好的制作體驗(yàn)，有效鍛煉了動(dòng)手實(shí)踐能力，這對(duì)教學(xué)質(zhì)量和水平的提升也有非常重要的作用。

（五）有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造力

自制教具是由“創(chuàng)意+創(chuàng)造力+動(dòng)手實(shí)踐”凝結(jié)而成的工具，對(duì)于一些簡(jiǎn)單的教具，教師可引導(dǎo)學(xué)生親自參與制作過程。教師指導(dǎo)學(xué)生將生活中熟悉的各種材料制作成教具，不僅有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，也有利于學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐能力與創(chuàng)造能力的培養(yǎng)。在實(shí)際動(dòng)手制作的過程中，學(xué)生會(huì)不斷提出新的想法與創(chuàng)意，并不斷地嘗試與改進(jìn)，促使教具的功能日益完善。在這一過程中，學(xué)生的創(chuàng)造意識(shí)被有效喚醒，自信心得到了增強(qiáng)，創(chuàng)造能力也得到了顯著提升。

三、在教育教學(xué)中應(yīng)用自制教具應(yīng)遵循的原則

（一）遵循學(xué)生的認(rèn)知特點(diǎn)

教具應(yīng)盡可能接地氣，不得超出學(xué)生的認(rèn)知范圍，如此才能更好地幫助學(xué)生理解教具蘊(yùn)含的知識(shí)原理。教師在制作教具時(shí)，采用的制作方式不宜過于復(fù)雜，采用的教具材料也應(yīng)為學(xué)生所熟知的東西，最好取材自學(xué)生的生活，使其更加符合學(xué)生的認(rèn)知特點(diǎn)。并且在后續(xù)的教具演示過程中，教師要給予學(xué)生一定的認(rèn)知沖擊，使學(xué)生認(rèn)識(shí)到普通的材料經(jīng)過設(shè)計(jì)整合，能夠發(fā)揮出很大的作用[3]。這種認(rèn)知的偏差，有利于激發(fā)學(xué)生對(duì)探究學(xué)習(xí)的興趣，促進(jìn)學(xué)生對(duì)科學(xué)知識(shí)的理解，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。此外，教具制作選用生活中常見的材料，不僅能夠讓學(xué)生感覺制作出的教具既熟悉又親切，還能夠在無(wú)形中消除抽象知識(shí)的神秘感，消解學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)新知識(shí)的畏難情緒，拉近學(xué)生與知識(shí)之間的距離，發(fā)揮出自制教具在教學(xué)中的引導(dǎo)作用。

（二）滿足教學(xué)需要

以往一些教師在制作教具時(shí)，為了吸引眼球，博得學(xué)生的關(guān)注，制作的教具通?；ɡ锖?、華而不實(shí)，其實(shí)際的教學(xué)作用并不明顯，難以全面真實(shí)地將知識(shí)原理或者知識(shí)概念真正呈現(xiàn)在學(xué)生面前，導(dǎo)致教具制作本末倒置，自制教具的教學(xué)輔助功能被嚴(yán)重削弱。教師應(yīng)深刻認(rèn)識(shí)到，自制教具是為教學(xué)服務(wù)的，因此在制作教具時(shí)，必須要圍繞教學(xué)內(nèi)容展開，通過科學(xué)合理的整合設(shè)計(jì)，促使教具能夠更好地展示相應(yīng)的知識(shí)原理，幫助學(xué)生更好地掌握科學(xué)知識(shí)，開展探究學(xué)習(xí)，充分發(fā)揮自制教具的教學(xué)輔助價(jià)值，真正滿足高質(zhì)量素質(zhì)教育教學(xué)的需求。

（三）彰顯創(chuàng)新、經(jīng)濟(jì)特色

教具的制作必須充滿創(chuàng)意，彰顯創(chuàng)新特點(diǎn)，最好能夠在原本教具的基礎(chǔ)上，由學(xué)生結(jié)合實(shí)際，對(duì)原本的教具加以改進(jìn)優(yōu)化，從而達(dá)到通過自制教具培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造能力的目的。同時(shí)，只有讓自制教具富有創(chuàng)新性，才能有效地吸引學(xué)生的關(guān)注，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，增進(jìn)學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解。在制作教具時(shí)，教師還應(yīng)注重教具的經(jīng)濟(jì)性，采用的材料不能太過昂貴，最好選取學(xué)生在現(xiàn)實(shí)生活中常見的材料，如此才有利于學(xué)生觀察、學(xué)習(xí)、模仿和實(shí)踐等，這對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和環(huán)保意識(shí)有較為深遠(yuǎn)的意義。

四、自制教具發(fā)展中存在的問題

（一）對(duì)自制教具的認(rèn)識(shí)不到位

部分教師認(rèn)為自制教具只是以前為了緩解教學(xué)儀器的短缺而出現(xiàn)的活動(dòng)。如今隨著科教興國(guó)和人才強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略的深入推進(jìn)，教學(xué)儀器配備標(biāo)準(zhǔn)的頒布與實(shí)施，學(xué)校的教學(xué)設(shè)施已經(jīng)得到了有效改善，基本實(shí)現(xiàn)了教學(xué)儀器的標(biāo)準(zhǔn)配套，導(dǎo)致部分教師忽視了自制教具已從最初的彌補(bǔ)不足向推動(dòng)教學(xué)模式創(chuàng)新、培養(yǎng)創(chuàng)新型人才轉(zhuǎn)變。

（二）教師自制教具的能力有待提高

一些教師習(xí)慣于使用統(tǒng)一配套的儀器和實(shí)驗(yàn)教材指導(dǎo)學(xué)生機(jī)械式地背誦實(shí)驗(yàn)步驟，甚至存在以視頻演示實(shí)驗(yàn)替代分組實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象。之所以出現(xiàn)這種情況，主要是因?yàn)榻處熢趯I(yè)理論知識(shí)水平、實(shí)驗(yàn)操作能力和自制教具能力方面存在不足。

（三）存在重參評(píng)、輕使用的現(xiàn)象

為全面推進(jìn)素質(zhì)教育，有關(guān)部門組織開展了系列中小學(xué)優(yōu)秀自制教具展評(píng)活動(dòng)，旨在充分發(fā)揮自制教具在教育教學(xué)中的作用，進(jìn)一步提高我國(guó)自制教具的質(zhì)量和水平。但如今“重參評(píng)、輕使用”的現(xiàn)象屢見不鮮，一些教師只關(guān)注哪類自制教具更容易獲獎(jiǎng)，在賽前進(jìn)行效仿趕制，把參賽作品當(dāng)作個(gè)人發(fā)展的籌碼，忽視了其在教育教學(xué)中的巨大價(jià)值。只有少數(shù)教師站在更高的維度，將自己的時(shí)間和精力放在開發(fā)和利用身邊的事物和材料制作教具，并推廣和使用它們，進(jìn)而提高學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力方面。

（四）學(xué)生參與自制教具的程度不夠

教師組織學(xué)生開展自制教具活動(dòng)，通常是利用課外時(shí)間，而且一些教師給學(xué)生提供的專業(yè)指導(dǎo)有限。另外，雖然國(guó)家已出臺(tái)政策減輕學(xué)生的課業(yè)負(fù)擔(dān)，但對(duì)師生、生生互動(dòng)，如共同探究、設(shè)計(jì)、體驗(yàn)等促進(jìn)學(xué)生發(fā)展的學(xué)習(xí)方式，尚未給予足夠的重視與支持。

（五）參與自制教具的學(xué)科范圍有限

參與自制教具的多為物理、化學(xué)、生物等學(xué)科，而語(yǔ)文、美術(shù)、音樂等學(xué)科參與度較低，很少有多學(xué)科融合的成果。

五、自制教具在教育教學(xué)中的應(yīng)用策略

（一）積極開展自制教具展評(píng)活動(dòng)

隨著教育教學(xué)改革的不斷深化，教師要利用好自制教具的教學(xué)性、直觀性、科學(xué)性、創(chuàng)新性、啟發(fā)性特點(diǎn)，堅(jiān)持以學(xué)生的發(fā)展為根本出發(fā)點(diǎn)，加強(qiáng)自制教具展品活動(dòng)的宣傳力度，提高學(xué)生對(duì)自制教具活動(dòng)的認(rèn)識(shí)，著力培養(yǎng)學(xué)生細(xì)心觀察、善于思考、勇于嘗試、敢于創(chuàng)造的習(xí)慣，積極組織開展自制教具研制活動(dòng)，充分激發(fā)學(xué)生的實(shí)踐創(chuàng)新能力。

（二）開設(shè)自制教具課程

要改變以往教師講授實(shí)驗(yàn)原理、方法和步驟，學(xué)生按部就班操作的教學(xué)模式。教師需以學(xué)生為主體，使學(xué)生自發(fā)組成教具研發(fā)小組，開展個(gè)性化教育和學(xué)生選擇性學(xué)習(xí)的自制教具課程。教師要給予學(xué)生專業(yè)的指導(dǎo)，引導(dǎo)學(xué)生提出假設(shè)、開展研究、尋求答案、修改完善、總結(jié)升華，在探究的過程中進(jìn)一步提升學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。

（三）多學(xué)科融合轉(zhuǎn)變

以探究為目的，在各學(xué)科專業(yè)領(lǐng)域中尋找知識(shí)的契合點(diǎn)，嘗試設(shè)立涉及多個(gè)學(xué)科專業(yè)知識(shí)的自制教具研究課題，由不同專業(yè)的教師指導(dǎo)學(xué)生開展各專業(yè)領(lǐng)域的研究。

（四）與信息技術(shù)相結(jié)合

1.新技術(shù)的融合

在將新技術(shù)融入自制教具時(shí)，其數(shù)字化、信息化、智能化的特點(diǎn)便會(huì)在信息表示和處理方式等方面展現(xiàn)出獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。例如，教師通過使用傳感器、紅外感應(yīng)器、計(jì)算機(jī)和無(wú)線網(wǎng)等，就能夠快速采集、傳輸信息數(shù)據(jù);或是通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)人與物、物與物之間實(shí)時(shí)的信息交換和通信，達(dá)到智能化識(shí)別、分析判斷、監(jiān)控管理的目的[4]。

2.新設(shè)備的引入

隨著新設(shè)備的引入，自制教具既包含教學(xué)屬性，又具有現(xiàn)代元素，設(shè)計(jì)更加新穎，操作使用更加簡(jiǎn)便。例如，新型的快速成型3D打印技術(shù)在教育領(lǐng)域發(fā)揮著積極的作用。與傳統(tǒng)的制作方法相比，3D打印技術(shù)無(wú)須購(gòu)置新的機(jī)械設(shè)備和制作模具，便能夠根據(jù)模型數(shù)據(jù)，快速制作出具有較高精度和復(fù)雜程度的滿足教學(xué)需要的一體化立體模型。其不僅制作周期短、成本低，而且能滿足學(xué)生多樣化和個(gè)性化的需求，充分發(fā)揮師生專業(yè)技術(shù)方面的優(yōu)勢(shì)，彰顯師生的創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力。

3.社會(huì)產(chǎn)品的整合

隨著科技的迅猛發(fā)展，社會(huì)通用電器在自制教具中的使用比例顯著增加，智能手機(jī)、激光筆、血壓表、充電器等為自制教具的制作提供了便利且高效的選擇。例如，我們?cè)谠O(shè)計(jì)制作教具時(shí)可以選用充電寶作為教具的外部電源，它方便攜帶，在沒有外部電源的環(huán)境下依然可以正常使用。

結(jié)語(yǔ)

作為教育的三大基石之一的教具，必須要與時(shí)俱進(jìn)，因此，教師要積極開展自制教具活動(dòng)，充分發(fā)揮自制教具的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，促進(jìn)各學(xué)科的有效融合，助力教育的高質(zhì)量發(fā)展，為國(guó)家培養(yǎng)更多可靠的創(chuàng)新型人才。

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