自制教具為學生搭建實驗操作平臺

張智磊

〔摘? ? 要〕? 科學是一門令人著迷的學科，對小學生來說，不僅要讓他們學習其中的知識，更重要的是要培養他們的好奇心、觀察力和實驗能力。在日新月異、創新驅動的時代，科學教育在小學階段起到了舉足輕重的作用。傳統的教學方式往往只注重知識的灌輸，卻缺乏學生的主動參與，而實驗學習特別是與自制教具結合的實驗學習，能夠激發學生的學習興趣，使他們從被動接受知識變為主動探究知識?？梢哉f，自制教具為學生提供了實驗操作平臺，使學生可以親手制作、觀察和實驗，真正做到“學中做，做中學”?；诖?，本文從不同角度詳細闡述小學科學自制教具及其應用的措施。

〔關鍵詞〕? 小學科學；自制教具；應用實踐

〔中圖分類號〕? G424? ? ? ? ? ? ? ? 〔文獻標識碼〕? A? ? ? ? ?〔文章編號〕? 1674-6317? ? （2024）? 10? ? 070-072

小學生在科學課堂上會學習自然現象、物體的性質或生物的結構。培養小學生的科學素養有助于提高其邏輯思維、批判性思考和問題解決能力，這對他們未來的學習和生活都是非常有益的。自制教具在小學科學教學中已經展現出不可或缺的作用，不僅可以彌補教學資源的不足，提供豐富多彩的教學方法，更重要的是能為學生提供實踐和探究的平臺，培養他們的創新思維、動手能力和實踐能力。在此過程中，學生的學習興趣和積極性會得到極大的提高，科學素養和綜合能力也能得到全面提升。

一、小學科學實驗教學自制教具的意義

（一）培養學生的實踐能力與探究精神

小學科學教學不僅僅是為了傳授學科知識，更重要的是培養學生的科學精神和實踐能力。在這一過程中，自制教具發揮著至關重要的作用。當學生參與到自制教具中時，他們往往會被其中的科學原理和工藝所吸引。例如，制作一個簡易的風箏可能會激發學生對風力原理和航空動力的好奇，這種自發的好奇心是科學探究的第一步。自制教具讓學生有機會親手實踐，直觀地看到理論知識在現實中的應用。當然，在制作教具時，學生可能會遇到各種問題和挑戰，如材料的選擇、結構的穩定性等，解決這些問題需要學生進行觀察、思考和嘗試，這一過程可鍛煉學生的問題解決能力和創新思維能力。

（二）有效踐行理論與實踐結合的原則

在小學科學教學中，理論知識和實踐操作密不可分，而自制教具恰好為學生提供了橋梁，將書本上的理論知識與實際操作有效結合，使學生更容易理解。例如，為了學習浮力原理，學生可以使用塑料瓶和橡皮筋自制簡易潛艇，通過這個模型，學生可以直觀地看到物體在水中如何浮沉，從而更好地理解浮力的作用。制作和使用自制教具，讓學生親自參與到科學實驗中來，這種親身體驗不僅能加深其對知識的印象，而且可以激發他們的學習興趣。另外，自制教具往往需要學生自己設計、制作和調整，這一過程可以鍛煉學生的觀察、分析和解決問題能力。

（三）培養學生實驗技能

小學科學教師除了要重視基礎知識的傳授，要培養學生的創新思維與手工技能，讓他們具備面對未知的能力和勇氣。每次制作教具，學生都面臨選擇材料、設計結構和解決實際問題的挑戰，這種情境能夠激勵學生獨立思考、自主創新。自制教具的過程涉及裁剪、粘貼、組裝等一系列操作，這些操作既可鍛煉學生的動手能力，也能培養其手工技巧。例如，在制作紙質風車時，學生需學習如何精確地裁剪、如何固定風車葉片，以及如何確保風車可以平穩旋轉。自制教具常常不僅僅局限于單一的學科知識，如制作簡易的音樂教具，可能涉及物理（聲音的傳播）、數學（音符的節奏）和藝術（制作的美觀性）等多個領域，學生會進行跨學科的思考，拓展自身的知識邊界。

（四）節約教學資源

專業的教學工具與設備往往價格昂貴，導致部分學?；虻貐^因經濟原因無法配置，這在某種程度上造成了教育資源的不平等。而自制教具作為一種有效的解決策略，不僅可以幫助學校和班級節約資源，還能使教育進程更為民主化。自制教具大多使用簡單易得且低成本的材料，如利用回收的塑料瓶、紙板、橡皮筋等制作科學模型，這種方法顯著降低了學校的教學開支，使更多的學校有機會為學生提供實驗與實踐的機會。因為自制教具的制作成本低，因此，無論是城市學校還是農村學校，都能夠為學生提供實踐機會，進一步確保所有學生，無論背景、地域或經濟條件，都能享受到科學教育的樂趣和好處。

二、自制教具為學生搭建實驗操作平臺

（一）以探究為中心，設計情境學習活動

傳統的教學方式往往只注重知識的灌輸，而缺乏學生的主動參與。探究學習則鼓勵學生主動提出問題、進行實驗和尋求答案，這樣的過程不僅使學習更加有趣，還能夠培養學生的批判性思維、創新思維和問題解決能力。情境學習法是一種將知識融入實際情境中的學習方式，強調知識的應用與實踐，不僅僅是理論的學習。通過情境學習法，學生可以直觀地感受到科學原理在現實中的應用，從而更加深入地理解知識，并激發自身的探究欲望和興趣。自制教具還為情境學習法提供了物質基礎。教具是情境的載體，使學生可以在真實的環境中進行操作和實驗。如制作簡易的植物觀察容器，學生可以親自觀察植物的生長過程，感受到光合作用的神奇。自制教具常常會結合情境學習法，使學生從被動接受知識變為主動探究知識，學生不再只是教學的對象，更是學習的主體，這種方式不僅可增強學生的學習興趣，而且能培養其實踐和探究能力。

以簡易火山噴發模型的制作為例，教師可以先向學生介紹火山的形成和噴發原理，然后鼓勵學生提出自己的問題和假設，如“為什么火山會噴發？”“小蘇打和食醋發生反應會產生什么？”等。在實驗過程中，教師可以引導學生觀察、記錄并分析實驗結果，從而得出結論。學生可以把泥土或濕沙堆砌成火山的形狀，然后在火山的中心放入一個小瓶子，在瓶子內加入小蘇打粉。當向瓶子中加入食醋時，就會產生氣泡，模擬火山的噴發現象。通過這一活動，學生不僅能學到火山的相關知識，而且培養了觀察和實驗能力，也會掌握如何提出問題、設計實驗和分析數據的方法，這對于其未來的學習和生活都是非常有益的。

（二）組織合作學習，鼓勵學生團隊合作

在當今的全球化背景下，團隊合作的能力變得尤為關鍵。無論是工作、學習還是日常生活，人們都需要與他人合作，共同完成任務或解決問題，特別是在復雜的工作場景中，單靠個體很難實現預期的目標。因此，學校教育應當培養學生的團隊合作意識和能力，為他們未來的生活和工作打下堅實基礎。在合作學習中，學生需學會如何有效地與團隊成員溝通，傳達自己的想法，聽取他人的意見，面對團隊中的沖突和挑戰，學生也需學會如何協商、妥協，找到最佳的解決方案。自制教具提供實際的操作平臺，使學生在團隊中共同完成任務，踐行合作學習的理念。制作教具可以讓學生分工合作，讓每個人都有自己的責任和任務，只有大家共同合作，才能完成制作，并使教具發揮其應有的作用?？梢?，自制教具結合合作學習，可以使學生在實踐中體驗到團隊合作的樂趣和挑戰。讓他們不僅能學到科學知識，還可培養團隊合作的重要技能，這對于其個人成長和適應社會都是非常有益的。

在學習顯微鏡的知識時，教師可以組織學生合作學習共同制作顯微鏡。學生可以利用透明塑料板和水滴的放大作用，制作簡易的顯微鏡。底座可以用硬紙板制成，在塑料板上滴上一滴水，作為顯微的部分，然后用夾子固定好。教師首先可以介紹顯微鏡的原理和應用，然后鼓勵學生分組，每組制作一個顯微鏡。在制作過程中，教師可以引導學生討論、分享材料和制作技巧，鼓勵他們互相幫助，共同完成任務。這樣，學生既了解了顯微鏡的基本原理和制作方法，也能體驗到團隊合作的樂趣，培養團結、合作的意識。

（三）聯系日常生活，培養學生實踐能力

小學生正處于形成對世界正確認知的關鍵時期，他們對身邊的一切充滿好奇，將學習與生活實際情境結合，可以幫助學生理解并將所學知識應用到實際生活中，讓學習更加生動、有趣和實用。日常生活中充斥著各種現象，如季節更替、物體移動等，觀察這些現象可以培養學生的觀察力。生活中經常會遇到各種問題，如物體的擺放、時間的管理等，解決這些問題可以鍛煉學生的思考和問題解決能力。面對生活的挑戰，學生可以思考新的方法和策略，如自制玩具、設計新的游戲等。自制教具為學生提供了將理論知識與實際生活相結合的平臺，通過制作和使用教具，學生可以更直觀地理解和應用知識，培養實踐和創新能力。自制教具結合實踐還能使學生在動手操作的過程中加深對知識的理解，培養實踐和創新能力，也能激發其學習興趣，使他們更加積極地參與學習。

教師講解完日晷的知識后，可以介紹日晷的原理和歷史，然后組織學生自主制作。學生選擇平坦的地方，最好是在戶外陽光充足的地方，放一塊平面板在中心插入一根豎直的棍子或鉛筆，每隔一個小時，標記棍子影子的位置。這樣，經過一天，就可得到時間刻度。在制作過程中，教師可以引導學生觀察影子的變化，思考影子長度和位置變化的原因，并與學生一起討論日晷的精確性，及其與現代時鐘的區別。在這一過程中，學生既了解了日晷的工作原理以及地球自轉和影子變化的關系，也體驗到了學習科學的樂趣，會對自然現象產生更大的興趣和好奇。

（四）進行擴展實驗，鼓勵學生自主創新

科學學習不僅要記住知識，更多的是探索和實驗的過程。每個科學原理背后都有大量的實驗和數據支持。對小學生來說，擴展實驗不僅能幫助他們更深入地理解科學知識，還能激發他們的好奇心，培養其探究精神。通過擴展實驗，學生可能會發現一些教材中沒有涉及的知識或現象，這對于培養學生的觀察和發現能力是非常有益的。擴展實驗鼓勵學生進行自主探索，嘗試不同的方法，有助于培養學生的創新思維和問題解決能力。最重要的是，擴展實驗可使學習變得更加有趣和生動，提高學生的學習興趣和積極性。教師應根據教材目標和學生的具體學情科學選擇擴展實驗，這既可滿足學生的好奇心，也能讓學生感受到挑戰性。

植物的生長充滿神奇性，教師可以帶領學生自制簡易植物觀察容器。教師首先可以向學生介紹植物生長的基本知識，如光合作用、植物的生長周期等，然后鼓勵學生觀察植物的生長過程并記錄下來。教師還可以引導學生進行擴展實驗，如改變澆水的頻率、調整光照強度等，并觀察這些因素對植物生長的影響。學生需選擇一個透明的塑料瓶或玻璃罐作為容器，在容器底部加入一些土壤，在土壤中種植一些小植物，定期澆水，并放在陽光充足的地方，觀察植物的生長變化情況。這一過程，可讓學生既了解植物生長的基本知識，并通過實踐加深對這些知識的理解，還能體驗到學習科學的樂趣，對植物生長產生更大的興趣和好奇。

三、結語

綜上所述，成長在新時代下的小學科學教師，要高度認同自制教具在教學中的意義。在日常教學中，既關注科學知識的傳授，更要鼓勵學生積極參與實踐，引導學生參與教具的設計和制作過程，從中體驗科學的樂趣，培養創新和動手能力。

參考文獻

[1]尹瑋.小學科學自制教具的創新發展研究[J].現代中小學教育，2023（7）：64-67.

[2]周陽，茆龍偉.開發與優化小學科學自制教具的策略[J].實驗教學與儀器，2022（9）：62-64.

[3]陳永靖.自制教具在小學科學實驗教學中的運用[J].新課程教學（電子版），2021（11）：66-67.

[4]高永超.小學科學中多功能電池盒教具的自制和應用實踐[J].新課程，2021（3）：111.

[5]劉璟.自制教具在小學科學實驗教學中的運用研究[J].理科愛好者（教育教學），2020（3）：198，200.