中小学自制教具促进实验教学高质量发展研究

刘冬冬

摘  要 自制教具是学校开展实验教学的有效补充，不仅可以提高学生的创造能力、实践能力、协作能力，而且能够改变教师的教学方式、教学思路，从而促进实验教学的高质量发展。在制作过程中要以学生为主体，发挥其主观能动性;将更多的知识融入自制教具中，增加学生的知识涉及面;最大限度地模拟真实场景，将抽象的知识具体化;对优质的教具进行大范围推广，从而提升学生学习效率、教师教学能力，提高实验教学质量。

关键词 中小学;自制教具;实验教学;创新能力;实践能力

中图分类号：G424.31    文献标识码：B

文章编号：1671-489X（2021）19-0121-03

0  引言

中小学阶段的学习，随着年级的上升，学生遇到的实验性学习越来越多，教师需要通过实验教学将知识完全地传授给学生，教具成为重要载体。政府相关部门会定期颁布教具的配备标准，但由于学生的接受程度不同、教具的功能局限等，还需要教师或者学生自己制作教具来促进知识的吸收。

1  自制教具的定义及优势特点

自制教具是由教师或学生根据实际情况，按照自己实际的教与学需求，自行设计、自己动手制作的各种具有可操作性的实验实习训练器材或教学专用装置。一般会使用简单易得且成本廉价的现有材料，不需要商品层面上的生产程序和技术规范，可以由人工进行粗加工，通过使用简单的制作技术和工艺就可以操作完成[1]，能够实现“制作简单、外表形象、操作容易、结论直观”的教育目的。随着课堂教学改革的深入，教学内容不断发生变化，传统的教具已经无法满足教学改革的需要，自制教具就成为教师填补此类教学空白的重要方式。自制教具的优势是除了具有普通教具本身的教育性、直观性和科学性之外，还具有创新性、多样性、廉价性和实用性等优势特征。

1.1  创新性

教具本身是为了辅助教材内容的展示，促进学生知识的吸收。通过将知识进行融合、对制作方法进行改进，使用新型科技使得自制教具本身丰富了知识内涵，当前的自制教具应具有传统教具的功能，兼具现代信息技术的支持。

1.2  多样性

根据近期全国中小学优秀自制教具展评活动的通知，自制教具可以包括物理、化学、科学等16个学科，基本囊括了中小学阶段的所有内容，学生的参与面更加宽泛，内容多样;在具体表现形式上，可以是实物、标本、模型、挂图、实验仪器等形式。

1.3  廉价性

自制教具取材于生活，获取简单且不用刻意进行精确加工，比如废旧生活日用品、陈旧的报废设备、工业生产的剩余废料等。

1.4  启发性

自制教具是根据师生实际教与学需求来进行制作的，不同的制作主体有不同的思考深度和方式，通过教具的展现能够给人以启发性。无论是教师还是学生，根据自身知识容量很容易从教具中得到自己的收获。

2  自制教具发展现状及对实验教学的影响

自制教具的源起是对学校实验教学开展期间教学仪器不足的补充。1986年，国家首次针对自制教具的发展举办评选活动，将全国优质的教具进行汇总，并以著作的形式进行大面积推广，加快教师通过自制教具实现知识的传授，解决当时学校因教具不足而影响实验教学进度的问题。随着工业的快速发展，各地方都在以各种形式举办自制教具展评活动，以提高实验教学水平为抓手，促进教具发展。到2021年，全国中小学优秀自制教具展评活动以落实2019年教育部发布的《关于加强和改进中小学实验教学的意见》为根本，以培养师生创新精神和动手实践能力、提升基础教育实验教学质量、建设高质量基础教育体系为目标，将自制教具的重要性和实验教学的高质量发展相结合，更是看到了其巨大的应用价值：提高教师实验水平、教学水平，从而激发设计开发探究性实验、创新性实验的积极性;培养学生创新精神和实践能力;提升中小学实验教学质量，构建创新型人才培养路径。可以说自制教具的发展对涉及实验教学的各方主体都具有促进和提高作用。

3  自制教具的制作思路

自制教具的制作方式相对于学校采购的教学仪器要简单，并且没有标准要求，没有严格的制作工艺和流程。但基于教具的教育性，自制教具的制作仍然需要有基本要求。

3.1  取材简单，实验可复制性强

自制教具给人以思考的启发，在材料获取方面要容易，以日常生活中能够接触到的材料为主，加工简单，而且要保证材料的安全性，这样可以激发学生的动手操作意愿。教具的实验结果能够复制，不同的学生通过相同的操作都能够得到相同的结果，这有利于增强学生创新、创造的自信心，极大地提高学生的学习兴趣。

3.2  能夠真实、客观地反映实验原理和实验结论

教具以教育学生为主要目的，并且实验本身具有知识的逻辑性。通过知识点之间的相互融通，最终以实验现象的形式进行展现，这其中蕴含的原理要及时、清晰地表明;实验的过程应按照教材中的要求进行，必要时可将教材中的实施过程加以修改;最终的结论要让学生清楚地得到，确保学生对知识的正确认识。

3.3  结构合理耐用，具有可推广性

自制教具的使用具有普遍性，由于制作简易，使得制作的频率增加，但也要保证教具本身结构设计合理，能够很好地使使用者形成操作习惯。另外，教具整体的质量也要能够禁得起使用频率的检验，除人为原因或者不可抗力外，应该能够持久坚固耐用。品质出色才具有推广价值，让不同的使用者收到理想的实验效果。

4  利用自制教具提高实验教学质量路径探索

实验教学是国家课程方案和课程标准规定的重要教学内容，是培养创新人才的重要途径。自制教具的出现是标准教具的有力补充，在实验教学中具有重要作用，尤其是国家自1986年以来定期举办的自制教具评选活动，更是将其重要性提到新的高度。综合近几年各地方和教育部举办的自制教具活动，笔者从以下几个方面对利用自制教具提高实验教学质量提出路径探索。

4.1  自制教具制作要发挥学生的主体作用

自制教具的制作主体可以是教师也可以是学生，从实践意义而言，学生的主体作用要更加凸显。以七年级生物“人体内废物的排出”章节为例，某校制作“肾单位”“肾小囊”自制教具[2]，两种教具都是使用平时常见的材料进行制作，让学生成为制作教具的主体，激发学生的兴趣。同时在制作过程中培养学生的动手能力，结合书本知识点的点拨，使学生真正成为学习的主人。两种教具对知识点的连贯学习起到推动作用。在制作过程中，学生之间相互协作，通过相互之间的配合补充，将知识点熟记于心，重难点也就一并解决。在同学及教师的启发下，学生还可以在课后进行改进，将类似的知识学以致用、融会贯通，从而激发探索热情，实现在娱乐中学习的目的。

4.2  自制教具要融入更多知识内涵

自制教具的出现一般是为了对某个知识点进行形象化、直观化分解。教师在制作教具时可以基于自身知识储备以及学生的理解能力将更多的原理知识加入教具当中。自制教具本身是为教学服务，学生之所以对知识点的理解不够透彻，一方面是由于对实物的认识模糊，另一方面是思维的转变不够。认识新事物之前，学生的认知属于迷思概念（迷思概念是指学生头脑中不完整的、有待提升的想法或观念，是片段的、零碎的、松散的简单元素，是只能适用于特定的情境，不能涵盖概念所有适用情境，有待提炼或形成概念网的概念），在认知的新概念与迷思概念出现矛盾时，就需要学生进行概念转变，将碎片化的概念进行重新整合，形成新的科学概念[3]。新知识注入自制教具中时，学生就可以接收更多的知识，通过消化、整合将大大提高领悟能力、学习质量。

4.3  自制教具要最大限度模拟真实场景

小学科学是一门具有很强综合性的学科，涉及基本的声音、颜色、生物等。通过开展科学教学，能够帮助小学生更好地认识自然、探索自然[4]。学生对知识的兴趣部分来源于对知识成功的验证，真实度高的场景会增加知识验证的成功概率。比如对于声音的产生（见图1），使用简单的教具如硬卡片、木梳或者直尺就可以将知识呈现。通过硬卡片划过木梳，梳齿震动产生声音，就比单纯对声音的产生进行语言描述更加直观;通过直尺的震动来感受直尺的发声，将物体的震动放大，可以更加清晰地感受发声的根源。以此类推，嗓子的发声，虽然看不到震动，但可以推测一定有物体在震动，这就使学生对知识的理解更加清晰、明了。

4.4  优秀自制教具要大力推广

四年一届的全国中小学优秀自制教具评选活动以及地方教育部门定期组织的中小学优秀自制教具评选活动，对教师和学生开发创新教学器材、丰富教学方式、提高实验教学质量都积累了丰富且宝贵的经验。从教师到学校，再到行政部门，对各种学科自制教具的創新点可以进行总结，对获得省级、国家级奖项的教具要进行地方性或者全国性推广。这不仅能够调动师生的创作热情，对教师和学生的个人发展也具有很强的助力作用。强有力的推动来自行政部门的认可，借助新媒体、网络平台都可以将自制教具推向学校、推向教师、推向学生。对学校的实验室、专用教室、信息化教室进行充分利用，通过对教具进行复制及再开发，提高学生的创新能力与学习质量。

5  结语

自制教具使教师与学生更好地融入生活、融入书本、融入知识，让知识不再陌生，对提高学生的实践操作能力、培养思维创新精神具有很好的推动作用。同时能够激发教师对教学方式、教学思路、教学方法的改革，提高教学能力。二者的相辅相成才能实现教学质量的提高。教学质量的提高体现在教师的高效教学让学生在相同时间内吸收更多的知识，体现在学生对知识的掌握以及灵活应用，能够应用在日常生活中、科技产业中，服务于人民、服务于社会。但整体来看，自制教具的参与度并不高，学生和教师对学校标准教具形成依赖，对自制教具的效果表示质疑，这就限制了师生智慧的发挥。如何让师生实现全员动员，甩掉质疑的包袱，迸发出智慧的火花，是以后要更加关注的方面。调动师生的创造性任重道远。

参考文献

[1]牟洁.自制教具设计与制作[M].成都：四川科学技术出版社，2012.12：31-37.

[2]郑伟，柏雪.自制教具在初中生物学教学中的应用思考：

以“人体内废物的排出”为例[J].吉林省教育学院学报，

2021（5）：32-36.

[3]马丽，陆怡玲，卢慕稚.利用自制教具促进学生概念转变：以“力臂”教学为例[J].中国现代教育装备，2021（14）：

33-35，41.

[4]邹雅男.自制教具在小学科学实验教学中的应用探讨[J].华夏教师，2020（9）：44.