10.3969/j.issn.1671-489X.2022.05.016

摘 要 分析生活化學(xué)具制作與運(yùn)用中存在的問題，提出以學(xué)生為主體的生活化學(xué)具制作與運(yùn)用的原則，闡述其教育價(jià)值，以期為一線教學(xué)提供借鑒和參考。

關(guān)鍵詞 生活化學(xué)具；動手能力；DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型

中圖分類號：G484 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B

文章編號：1671-489X（2022）05-0016-03

0 引言

學(xué)具是指在學(xué)習(xí)過程中為了理解學(xué)習(xí)重點(diǎn)和難點(diǎn)，學(xué)生依據(jù)教學(xué)要求動手加工、組裝，并由學(xué)生自主操作的材料和器具。其是針對教材的重點(diǎn)和難點(diǎn)，幫助學(xué)生按教育教學(xué)要求進(jìn)行探究性學(xué)習(xí)的基本材料與器具，是全面完成課堂教學(xué)任務(wù)不可缺少的重要載體，是教材的有機(jī)組成部分[1]。生活化學(xué)具是運(yùn)用生活中的素材，依托生活經(jīng)驗(yàn)制作的貼近生活的學(xué)習(xí)工具，是結(jié)合教材內(nèi)容利用身邊的廢舊材料自制的學(xué)習(xí)工具[2]。生活化學(xué)具可以由學(xué)生在教師的指導(dǎo)下制作和使用，也可以在家長的指導(dǎo)下制作和使用，還可以在任意學(xué)習(xí)環(huán)境中由學(xué)生自己獨(dú)立制作和使用。生活化學(xué)具可以用于所有的學(xué)科，也可以用于所有的學(xué)校和學(xué)生。但是，不論生活化學(xué)具使用的對象是誰，場合是什么，必須遵循面向全體學(xué)生的基本理念，生活化學(xué)具的制作必須有利于所有學(xué)生的學(xué)習(xí)，生活化學(xué)具的使用必須以學(xué)生為主體，促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展。

1 生活化學(xué)具制作與運(yùn)用中存在的問題

1.1 制作的積極性不高

學(xué)具制作是提高學(xué)生思維能力和動手能力的學(xué)習(xí)活動，與學(xué)生的學(xué)業(yè)成績沒有直接關(guān)系。在學(xué)業(yè)成績至上的家長眼中，學(xué)具制作就是浪費(fèi)孩子的學(xué)習(xí)時(shí)間，就是沒有把主要精力用在學(xué)習(xí)上。因此，大部分家長不支持孩子制作學(xué)具，在學(xué)具材料的準(zhǔn)備上態(tài)度消極。長此以往，學(xué)生制作學(xué)具的積極性就會消磨殆盡。

1.2 制作所用材料的安全性得不到保障

生活化學(xué)具制作所用的材料一般都是廢舊物品，廢棄物是否干凈，是否帶有病菌，是否有安全隱患，往往不清楚，這就給學(xué)具制作埋下隱患，安全性得不到保障。為了確保學(xué)生的安全，教師很少組織學(xué)生制作生活化學(xué)具。

1.3 制作活動及制作過程中的安全風(fēng)險(xiǎn)不好控制

生活化學(xué)具制作過程中，有的學(xué)生心靈手巧，學(xué)具制作又快又好；有的學(xué)生動手能力差，制作過程中會出現(xiàn)很多問題。制作中可能要用到刀、剪、鋸等工具，學(xué)生可能會出現(xiàn)被刀、剪、鋸等工具割傷的風(fēng)險(xiǎn)，教師為了安全，一般不組織或很少組織學(xué)具制作活動。

1.4 教師的指導(dǎo)能力不足，制作的生活化學(xué)具科學(xué)

性不能保障

教師是學(xué)生學(xué)具制作的主要指導(dǎo)者。大多數(shù)教師不注重學(xué)具的制作，缺乏學(xué)具制作方面的指導(dǎo)經(jīng)驗(yàn)。在生活化學(xué)具制作中，由于材料和工具限制，制作的學(xué)具的科學(xué)性難以保障，學(xué)具的教育價(jià)值無法體現(xiàn)。

2 以學(xué)生為主體的生活化學(xué)具制作與運(yùn)用

的原則

2.1 科學(xué)性原則

學(xué)具是學(xué)生學(xué)習(xí)的工具，是學(xué)生形成學(xué)科知識體系的助學(xué)材料和器具。學(xué)具的科學(xué)性體現(xiàn)著學(xué)科知識的科學(xué)性，學(xué)具不科學(xué)則會導(dǎo)致所學(xué)內(nèi)容不科學(xué)，制作的學(xué)具具有科學(xué)性，才能體現(xiàn)出正確的學(xué)科思想和正確的學(xué)科規(guī)律。如制作DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型學(xué)具時(shí)，必須確保兩條脫氧核苷酸鏈?zhǔn)欠聪蚱叫嘘P(guān)系。

2.2 直觀性原則

學(xué)具是學(xué)生操作的工具，是化解學(xué)科知識難點(diǎn)的材料和器具。學(xué)具的直觀性可以使學(xué)科抽象的知識具體化，枯燥的知識形象化，為學(xué)生感知、理解和記憶學(xué)科重點(diǎn)知識和難點(diǎn)知識提供幫助，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性。如DNA分子屬于微觀領(lǐng)域，學(xué)生看不見摸不著，而DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型學(xué)具的制作，使學(xué)生能將抽象的知識具體化，進(jìn)而很好地理解DNA分子的組成、平面結(jié)構(gòu)及空間結(jié)構(gòu)。

2.3 實(shí)踐性原則

學(xué)具是實(shí)物媒介，是學(xué)生動手制作并使用的器具，可以依據(jù)學(xué)習(xí)內(nèi)容的不同制作不同的學(xué)具，學(xué)具可以觸摸，可以組裝，可以改造，可以創(chuàng)新。學(xué)具制作是實(shí)踐性活動，學(xué)具的使用也是實(shí)踐性活動。學(xué)具制作與運(yùn)用能夠提高學(xué)生的動手能力，使學(xué)生動手更加靈活，體現(xiàn)了實(shí)踐性原則。如真核細(xì)胞三維結(jié)構(gòu)模型學(xué)具的制作，能將學(xué)生所學(xué)的知識運(yùn)用到模型制作的過程中，可構(gòu)建動物細(xì)胞的模型，也可構(gòu)建植物細(xì)胞的模型，可根據(jù)學(xué)生的需要選擇確定模型的種類、規(guī)格等。

2.4 可行性原則

學(xué)具是學(xué)生學(xué)習(xí)時(shí)為了領(lǐng)會學(xué)科知識的深層含義使用的工具。學(xué)具制作的過程就是學(xué)習(xí)學(xué)科知識的過程，如果學(xué)具制作不能很好地促進(jìn)學(xué)科知識的建構(gòu)，則學(xué)具的制作是無效的，是不可行的。因此，學(xué)具的制作要體現(xiàn)“做中學(xué)，學(xué)中做”的理念，遵循可行性原則。如DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型學(xué)具的制作是對已知DNA分子為雙螺旋結(jié)構(gòu)的具體化，主要目的是通過制作物理模型來再現(xiàn)難以直接觀察到的DNA分子的結(jié)構(gòu)，加深對DNA分子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的認(rèn)識和理解，并體驗(yàn)具體化模型的作用。

2.5 經(jīng)濟(jì)性原則

生活化學(xué)具是利用生活中隨處可見、隨手可得的常見的生活化物品或廢舊物品作為制作原材料制作的學(xué)具，經(jīng)濟(jì)實(shí)惠。雖然隨著我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的不斷提高，各種現(xiàn)代化教具層出不窮，但是利用身邊的廢舊物品制作學(xué)具，變廢為寶，既能體現(xiàn)以學(xué)生為主體的學(xué)習(xí)理念，又能培養(yǎng)學(xué)生勤儉節(jié)約的意識。如真核細(xì)胞三維結(jié)構(gòu)實(shí)物模型學(xué)具的制作，可采用泡沫塑料、木塊、紙板、紙片、塑料袋、布、線繩、細(xì)鐵絲、大頭針等材料，這些材料學(xué)生可以輕易獲取。

2.6 教育性原則

作為一種輔助學(xué)習(xí)的工具，學(xué)具的教育性是必須考慮的。在生活化學(xué)具制作和使用時(shí)一定要遵循學(xué)習(xí)規(guī)律，既要符合學(xué)習(xí)的內(nèi)容特點(diǎn)，也要符合學(xué)生的身心發(fā)展特點(diǎn)和認(rèn)知規(guī)律，體現(xiàn)先進(jìn)的教育教學(xué)理念，遵循教育性原則。如利用廢舊物品制作生物膜模型學(xué)具時(shí)，要體現(xiàn)蛋白質(zhì)分子可以“漂浮”在膜的兩側(cè)，另一些蛋白質(zhì)分子可以“嵌入”或“貫穿”膜。

2.7 啟發(fā)性原則

學(xué)具的制作和使用起著輔助學(xué)習(xí)、啟迪思維、激發(fā)創(chuàng)新能力的作用，因此，學(xué)具制作時(shí)如何選材，為什么這么選材，還有沒有其他的材料可以用，用什么方法做，如何做，為什么這么做，等等，都是要思考的問題。在思考中啟迪學(xué)生的思維，體現(xiàn)啟發(fā)性原則。如制作DNA雙螺旋模型學(xué)具時(shí)，準(zhǔn)備好各部分零件后，先制作脫氧核苷酸鏈的基本單位——

脫氧核苷酸，再制作脫氧核苷酸鏈，最后制作DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型。

2.8 實(shí)用性原則

生活化學(xué)具的制作和使用是為了突破學(xué)習(xí)難點(diǎn)，提高學(xué)習(xí)效率。有些教師為了體現(xiàn)以學(xué)生為主體，搞一些花里胡哨的學(xué)具，以為只要用到學(xué)具，學(xué)生的學(xué)習(xí)效率就會提高。其實(shí)不然，學(xué)具必須是實(shí)實(shí)在在有用，要能夠真實(shí)降低教學(xué)難度，體現(xiàn)實(shí)用性原則。如制作滲透作用的學(xué)具時(shí)，用雞蛋的蛋殼膜作為半透膜，長頸漏斗內(nèi)加入蔗糖溶液同時(shí)加入紅墨水，燒杯內(nèi)加入清水，一段時(shí)間后能觀察到長頸漏斗內(nèi)液面的變化。

2.9 安全性原則

生活化學(xué)具是學(xué)生動手制作的，在制作的過程中安全是一個(gè)大問題。這就要求在選材時(shí)不要選有毒有害有菌的廢棄物，在制作過程中要注意安全?？傊踩珶o小事，安全零容忍。如真核細(xì)胞三維結(jié)構(gòu)模型學(xué)具制作中，制作線粒體、高爾基體等細(xì)胞器選用輕質(zhì)黏土比選用塑料泡沫好。

2.10 趣味性原則

學(xué)具制作是學(xué)習(xí)的過程，學(xué)具使用也是學(xué)習(xí)的過程。要調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性必須強(qiáng)調(diào)學(xué)具的趣味性。在生活化學(xué)具制作時(shí)要注重學(xué)具的設(shè)計(jì)美、外觀美、結(jié)構(gòu)美，在創(chuàng)造美的過程中找尋學(xué)習(xí)的樂趣，增強(qiáng)學(xué)習(xí)的趣味性。在生活化學(xué)具的使用中，要讓學(xué)生用能發(fā)現(xiàn)美的眼睛看學(xué)具，用能創(chuàng)造美的雙手觸摸學(xué)具，在美的享受中激發(fā)學(xué)習(xí)的興趣，深刻領(lǐng)會學(xué)科知識和學(xué)科規(guī)律，提高學(xué)習(xí)效率。如利用不同材料制作的DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型學(xué)具，既要體現(xiàn)磷酸、脫氧核糖核酸、堿基之間的連接位置及堿基對之間的氫鍵連接，也要體現(xiàn)兩條脫氧核苷酸鏈的反向平行關(guān)系，還要展示出DNA的平面結(jié)構(gòu)及立體結(jié)構(gòu)。

3 以學(xué)生為主體的生活化學(xué)具制作與運(yùn)用

的教育價(jià)值

3.1 激發(fā)學(xué)習(xí)興趣

興趣是學(xué)習(xí)的動力。生活化學(xué)具能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使其對新知識產(chǎn)生好奇心，在輕松愉悅的環(huán)境中制作學(xué)具，在好奇探究的氛圍中使用學(xué)具，提高學(xué)習(xí)效率。如教學(xué)細(xì)胞是生物體結(jié)構(gòu)和功能的基本單位，細(xì)胞要進(jìn)行新陳代謝，物質(zhì)的輸入和輸出都要通過細(xì)胞膜，這薄薄的一層膜究竟是怎樣的結(jié)構(gòu)？學(xué)生可嘗試用廢舊物品制作生物膜模型學(xué)具。

3.2 領(lǐng)會重點(diǎn)知識

重點(diǎn)知識是學(xué)科知識的核心，是最基本、最重要的學(xué)科知識，是統(tǒng)領(lǐng)學(xué)科知識的紐帶，是學(xué)科知識學(xué)習(xí)的主線。學(xué)具作為學(xué)生學(xué)習(xí)學(xué)科知識的輔助工具，是學(xué)生領(lǐng)會重點(diǎn)知識的重要工具。例如：細(xì)胞核是細(xì)胞的“控制中心”，是細(xì)胞的“大腦”，細(xì)胞核模型學(xué)具的使用可展示細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)，根據(jù)結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)，可推測細(xì)胞核的功能。

3.3 突破難點(diǎn)知識

難點(diǎn)知識是學(xué)生不易理解和不易掌握的知識。難點(diǎn)知識之所以難，是因?yàn)閷W(xué)生學(xué)習(xí)的新內(nèi)容與他們已有的認(rèn)知水平之間存在較大的差距。這時(shí)需要借助工具完成難點(diǎn)知識的學(xué)習(xí)，學(xué)具就是學(xué)生學(xué)習(xí)時(shí)可借助的工具。例如：真核細(xì)胞的三維結(jié)構(gòu)模型學(xué)具體現(xiàn)了各部分結(jié)構(gòu)的空間位置以及各結(jié)構(gòu)之間的聯(lián)系。

3.4 構(gòu)建知識體系

學(xué)具是輔助學(xué)習(xí)的工具，在學(xué)習(xí)過程中，學(xué)具能夠幫助學(xué)生領(lǐng)會所要學(xué)習(xí)的知識，并在所學(xué)知識與原有知識之間建立聯(lián)系，完成知識結(jié)構(gòu)的建構(gòu)，在學(xué)生的頭腦中形成學(xué)科知識體系。例如：生物膜模型學(xué)具中磷脂雙分子層中體現(xiàn)磷脂分子的頭部朝外、尾部朝內(nèi)，蛋白質(zhì)分子鑲嵌、嵌入、貫穿整個(gè)磷脂雙分子層，在膜的外側(cè)還有糖被。

3.5 形成學(xué)科思想

生活化學(xué)具是依據(jù)學(xué)習(xí)內(nèi)容，利用廢舊物品制造的幫助學(xué)習(xí)的工具。在學(xué)具制作過程中既要考慮學(xué)科知識，還要考慮學(xué)科思想和學(xué)科規(guī)律。因此，學(xué)生在使用學(xué)具的過程中順理成章地就形成學(xué)科思想。例如：DNA雙螺旋模型學(xué)具制作體現(xiàn)了模型建構(gòu)不僅要做，而且要在做中有概念的形成和理解，更要在做中體驗(yàn)、思維和創(chuàng)造。

3.6 增強(qiáng)環(huán)保意識

充分利用生活中的廢舊物品進(jìn)行教具、學(xué)具的制作，能夠?yàn)榻虒W(xué)活動的順利開展打下良好基礎(chǔ)[3]。生活化學(xué)具是利用廢舊材料自制的學(xué)習(xí)工具。利用廢舊物品制作學(xué)具，是學(xué)生對環(huán)境保護(hù)認(rèn)識的再提高，是學(xué)生為保護(hù)環(huán)境而做的力所能及的行為，是保護(hù)環(huán)境的自覺行為。例如：利用廢舊物品制作生物膜學(xué)具就是“變廢為寶，保護(hù)環(huán)境”的良好行為。

3.7 提高動手能力

生活化學(xué)具制作的過程是學(xué)生動手的過程，在利用廢舊物品制作學(xué)具時(shí)，要?jiǎng)邮质占锲?，動手裁剪物品，動手組裝物品，動手加工物品，這些環(huán)節(jié)可以有效提高學(xué)生的動手能力。例如：利用紙片制作DNA模型學(xué)具時(shí)，首先制作各部分的組件，用圓形紙片代表磷酸，五邊形紙片代表脫氧核糖核酸，長方形紙片代表堿基，把紙片剪成各種形狀并標(biāo)記，這一過程可以提高學(xué)生的動手能力。

3.8 形成合作習(xí)慣

生活化學(xué)具是學(xué)生利用廢舊材料制作的貼近生活的學(xué)習(xí)工具。在制作過程中，學(xué)生既要?jiǎng)邮?，又要?jiǎng)幽X，還需要分工合作。例如：制作真核細(xì)胞三維結(jié)構(gòu)模型學(xué)具需要小組合作完成，各小組按照分工制作不同的配件，然后將配件組合在一起，最終完成學(xué)具的制作。

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*項(xiàng)目來源：本文是山西省哲學(xué)社會科學(xué)規(guī)劃課題“基于核心素養(yǎng)的教師專業(yè)能力檢核模型構(gòu)建研究”（編號：2019

8516）、山西省高等學(xué)校教學(xué)改革創(chuàng)新項(xiàng)目“核心素養(yǎng)培育的教師教育課程教學(xué)改革研究”（編號：J2021983）和全國大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目“一次性筷子工藝品‘教具+學(xué)具’創(chuàng)意屋的建設(shè)和運(yùn)行”（編號：20211267）的階段性研究成果。

作者：龐春花，山西師范大學(xué)現(xiàn)代文理學(xué)院，教授，主要從事生物教育研究；李潤亞，山西師范大學(xué)現(xiàn)代文理學(xué)院，主要從事創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育、教師教育研究；張維堂，中國人民大學(xué)附屬中學(xué)朝陽學(xué)校物理教研組長，主要從事物理教學(xué)和物理教研工作（100020）；呂仙金，臨汾市翼城第三中學(xué)，主要從事高中化學(xué)教育教學(xué)工作（043501）；劉美峰，山西師范大學(xué)現(xiàn)代文理學(xué)院（041000）。