在实践中创造 在探究中提升

徐燕云

【内容摘要】初中科学是一门融入生活实践、充满思维探究、讲究创新的学科。把师生自制教具纳入到科学教学过程中，无论对实验教学的开展还是学生学习的效率的提高都有积极的意义。本文结合教学实际，阐述对初中科学教学中自制教具活动价值与方法的理解。

【关键词】初中科学 自制教具 活动

“孩提时代，初中实验器材奇缺，针对物理书本上的实验内容，老师和我们一起带来了家里零碎的电线、电筒上的灯泡等，修好了学校仅有的小发电装置，验证课本上的发电原理，当小灯泡闪烁出微弱的光亮的时刻，整个教室沸腾了，每人眼里都闪烁着兴奋的目光……这个实验准备了一周时间，但我对科学的兴趣就是从这个时候开始的……”今天，作为传授学生科学知识的老师，理当让我们的学生也去体验这种学习的快乐，利用自制教具这一非常好的平台，激发学生学科学的兴趣。

新课改要求学习方法的转变，鼓励师生互动、体验学习、合作学习、探究学习、创新思维，师生自制教具活动是融学生自主、教师指导、实践体验、合作探究、创新思维、兴趣激发为一体的学习活动方式，是一种极有价值的学习方式。

一、自制教具的教学价值

1.让生活融入实验，补充教学资源

物理学家麦克斯韦曾说过：“实验的教育价值往往与仪器的复杂性成反比，学生用自制的仪器，虽然经常出毛病，但却比用仔细调好的仪器能学到更多的东西。”传统教材中，虽然也有学生动手操作实验，但实验器材是专门设计的，教具是老师安排、实验员准备好的、过程是老师设定的。这样的实验与生活现象还存在差距，学生离开实验室不一定能够在生活中重现、运用这些知识，而知识与生活之间存在的任何差距都反映学习过程不到位、知识理解不深刻。例如：在生物教学中，常要展示一些动植物标本，如植物的叶片与花蕊、花冠等，这些现成标本不一定能引起细致深入的观察，甚至留不下深刻的印象，而且动手性不强。其实，很多植物标本可以改成师生共同制作，学生参与寻找与制作标本能够使观察更加深入，虽然学生的制作不一定准确无误。

为了提高学生的实践能力，体验知识的生成过程，我们需要补充一些实验，教师在教学中也可以补充一些演示。“据统计，仅初中科学的物理实验的160多种必备教具中，就有60多种能用自制教具替代。”我们鼓励师生自制一些教具，不仅能够提高学习效果，还能够改变一味靠采购仪器进行教学的现状，补充科学教学的资源，积累科学教育资源量。例如：《电阻》这节课，老师可用铅笔芯、电池、灯泡等自制“铅笔芯变阻器”，将两个接线夹夹在铅笔芯的不同位置，观察灯泡的亮暗。这样的实验取材于生活，完全可以替代专门购买的仪器，满足教学需要。

2.让教学面向实际，提高学生兴趣

目前，很多教育主管部门主办的教具比赛都是针对教师的，较少有学生的参与。其实，在教育教学中，应该鼓励师生共同参与的教具制作活动。教师制作教具，能够补充教学资源，提高教师创新教学的能力；鼓励学生参与制作教具，对学生能力的提升作用非常明显。自制教具采用的是学生生活中常见的材料，能够让知识与学生生活紧密相连，让学生认识到“知识并不神秘，自己也能够利用身边的材料去制作”，激发学生参与科学实践的积极性与自信心同时，在教师指导下进行的学生自制活动，能够培养师生之间和谐的关系，接受探究过程的感染，培养合作探究的精神，在合作探究中培养学习的兴趣。

让学生参与自制教具，教师要让学生初步理解知识原理，根据需要进行初步的设计指导，然后让学生个人或者小组积极去自主探究讨论，确定具体的设计方案，让学生的解决问题中享受到成功的快乐。把知识学习、教具制作与实验活动融为一体，这种融入生活的自制教学具活动初中生是非常欢迎的。例如：在分析分子结构的过程中，我们可以把实验室的原子模型拿出来给学生观察，也可以让学生用乒乓球自己粘贴分子结构模型，后者让学生的兴趣更加浓烈，积极性更加高涨，学习的过程变成了主动积极的过程，一旦学生把模型做成功，他们对分子结构的理解将远远比起被动观察更加深刻，这一点对学习是非常重要的。再如：在浮力的应用——潜水艇原理的教学中，首先让学生往废弃的口服液小瓶内装入适量的水，当瓶口朝下放入装有大半瓶清水的矿泉水瓶中，能使口服液小瓶的瓶底刚露出水面又不下沉时，盖上瓶盖。接着让学生用力捏瓶壁，发现稍用力，瓶子就会下沉，松开手；瓶子又浮起来了；如果用力恰当，它还能悬浮在水中。所有的学生都“玩”得兴趣盎然，同时又轻松把液体压强和浮力的相关知识融会贯通。

3.让知识付诸行动，优化实验质量

“自身砍柴，双重温暖”。自制教具不但可以节省开支，改进教学方法，还能增长师生的才干，提高实验教学的效果，可谓“一举多得”。在教学中我们发现，一些尖子生最大的特点在于其出色的动手能力与创新思维能力。很多尖子生能够在生活中奇思妙想，用生活中的材料重现书本或者实验课堂中学习的知识，用知识解决生活问题的能力非常强。这个现象也说明：激发学生在生活中动手与能力之间的关系是非常紧密的。在科学教学中，我们要善于通过自制教具等活动，让学生通过实践创新，加深对知识的理解与运用知识的能力。

在华师大版的科学教材中，很多章节实验的要求后都有“提倡自制教具提高实验效果”。这要求教师要积极引导学生把课本中的原理化为生活中的实验，把自制实验教具纳入到课后的小组作业当中，要求学生动手设计与制作实验装置，并在课堂中进行演示。比起传统的演示实验与实验室中的实验活动，这种充满合作探究与创新实践的自制教学具活动，虽然其工作效率较慢，而且活动材料简陋，期间出现的问题也较多，但是学生对知识的理解更透彻、解决问题的能力锻炼更加到位、创新思维的激发也更加充分。例如：分析讲解液体压强的特点，可以做个实验——“将一小塑料袋盛满水，与一装满水的细输液管相连，让学生将细管举到一定高度时，塑料袋一下子就坏了。”这样的教具，激发学生的思维，激发学生参与，教学效果自然非常好。

4.让创新带动思维，提升探究能力

创新是21世纪人才的必备素质，在教学中要积极通过探究活动，培养学生的创新精神与创新能力，这是科学教学的重要任务。而自制教具的过程就是一个学生探究、创新的过程，就是培养学生合作探究精神与能力的过程。所以，在初中科学自制教具的过程中，教师要善于发挥好引导作用，激发学生思维探究、合作创新的能力，提高自制教具过程对学生能力培养的效果。

对于自制教具的过程，教师要充分发挥学生自主，在教师指导的基础上，对学生进行引导与鼓励，全面激发学生的思维探究能力。在初步学习相关知识重难点以后，教师要引导学生进行教具设计思路的探究，可以鼓励学生结成小组进行合作探究，集中集体的智慧；其次要激发学生动手的激情，启发学生“应从下列材料中选择哪些才能完成探究？”“该实验有几种探究方案？”“如何才能做得更好？”等，让学生根据设计方案去收集材料，制作装置，验证知识。在动手过程中，在解决问题过程中加深对知识的理解，提升学生的探究创新能力。例如：在科学的时区教学中，在介绍简单的时区变换知识以后，师生共同设计一个时区与区时盘，用两个圆形的纸片，中间固定可以转动，表上时区刻度，外圈标1-24代表区时，内圈标上东、西12个时区，让学生比赛谁做的做好。在标区时的过程中，学生反复思考，经常出错，在不断的修正中把教具做成。这个过程不仅让学生对区时的认识深刻，而且培养了学生的思维探究与实践能力。再如：在“研究弹性势能与动能转化”时，开始用两根同样的皮筋下挂上两个重物——铁锁，但是演示效果不佳，经过分析学生提出将皮筋涂成不同颜色，并在下面的铁锁上贴上彩纸。实验时转动铁锁，先使自然下垂的两根橡皮筋扭曲发生弹性形变，放手后橡皮筋转动起来，且逐步转速加快；转过橡皮筋恢复原状后由于惯性铁锁还要继续按原来方向转动，带橡皮筋发生弹性形变，随着形变增大转速减慢。在观察中让学生思考讨论这个装置是如何反映弹性势能与动能转化的？这样，使学生在探究的过程中不断解决实际问题，通过师生、生生互动激励学生思考并归纳出规律。

二、自制教具要把握几点

自制教具的过程，不仅是教师独立的行为，而是师生共同参与的过程。但是，自制教具毕竟不是制作玩具，知识的学习需要自制教具的过程要遵循一定的教学规律。

1.重激励，以学生兴趣为基础

教学要重视对学生的激励，一方面，自制教具需要强烈的兴趣作为保证，教师要激发兴趣；另一方面在自制教具的过程中需要克服很多难题，解决很多问题，也需要有着较强的毅力去完成。所以教师要不断给学生动力，激发学生去探究、克服困难。这时候如何的批评或者指责，或者漠不关心都会破坏学生的积极性。教师要成为学生的伙伴，带领学生去探究，能够给学生很大的影响力。

2.讲实用，强调经济而不复杂

麦克斯韦说：“一次演示实验所使用的材料越简单，学生越熟悉，就越想透彻地获得所验证的结果。”初中学生年龄特点决定了他们不适合参与过难的制作过程，要遵循经济而简易的原则，实用即可，寻求方案的最优化。例如：学生参与针对“声音能在液体中传播吗？”这个问题，可以让学生带来家里的小收音机、塑料袋、绳子、手表等材料，鼓励学生进行验证；在虹吸实验中，可以简单找来输液管，找来教师的脸盆进行实验；讲到植物叶片的结构，让学生回家收集各种各样的叶子；探究影响浮力大小的因素，可以用废弃的药瓶，装入不同质量沙子来验证等等。这样的教具信手拈来，水到渠成。

3.求创新，把思维融入制作中

学习的质量取决于思维的质量，在自制教具的过程中，教师始终要把思维的引导、激发作为核心工作，激发学生思考中解决问题，分析知识原理在方案中是如何体现的。思维的缜密度越高、创新度越强，教学的效果就越好。

4.有价值，体现教学实际需要

作为科学教学辅助手段，自制教具的过程要与课本知识结合起来，可以直接反映知识、验证知识，也可以是知识的运用与延伸，加深与拓展知识的理解，防止活动表面化，与知识学习无关，只求形式华丽的倾向。

总之，师生共同参与的自制教具过程，对于学校来讲可以补充教学资源；对于教师来讲可以提升水平；对于学生来讲能够提高能力、激发思维、实现创新。这样“做中学”的过程是陶行知先生早在几十年前就提出来的，今天在应试教育的压力下，很多教师无暇顾及“做”的过程，因为不能够带来立竿见影的分数。但是作为教育者，要深刻理解这个活动的价值，实现真正的教书育人。

【参考文献】

[1] 戴春华. 如何获得演示实验更大效应[J]. 中学物理，2009（04）.

[2] 李林、郑文珍. 科学教学中自制教具的现状与对策[J]. 中小学实验与装备，2005（05）.

（作者单位：浙江省宁波市第七中学）