自制教具为实验教学注入活力

〔摘 要〕 自制教具为小学科学实验教学注入活力，本论文以核心素养为指导，探讨了在小学科学课堂上运用自制教具的创新方法。通过深入分析电路和光学实践案例，揭示了这一教学模式对学生科学理解、实际动手能力和团队协作的促进作用。教学案例分析结合深圳地区实际政策，为核心素养下的科学教学提供了实践经验。希望这种教学方式在更为广泛的范围推广，为学科教育注入更多活力。

〔关键词〕 小学科学；自制教具；实验教学

〔中图分类号〕 G424 〔文献标识码〕 A 〔文章编号〕 1674-6317 （2024） 21 076-078

在国内小学科学课程升级的大背景下，核心素养成为培养学生全面素养的重要方向。本研究专注于核心素养下小学科学课堂中自制教具的运用，旨在为小学科学教学提供具体而实用的洞见。探索创新性的教育方法，为教育改革贡献实质性的建议，并更好地理解地方政策对小学科学课程的影响，在实践中找到更切实可行的解决方案。本文详细介绍了在小学科学课堂教学中自制教具运用的教学案例，意在为小学科学教育的未来提供有力的支持和启示。

一、自制教具在教学中的作用

（一）自制教具的定义与分类

自制教具是指学生亲手制作的教学辅助工具，包括手工模型、实验装置和数字化教辅工具。手工模型涵盖了各类材料，如纸板、塑料等，通过学生动手制作，使抽象的科学知识变得具体可见。实验装置主要指由学生设计与搭建的实验工具，可促使学生在实践中深刻理解科学原理。数字化教辅工具包括软件、应用和模拟实验，通过互动性提供更生动的学习体验，培养学生的信息技术应用能力。

通过细致的分类，我们能够深入了解每种类型自制教具的特点和适用场景。这一详细的分类为本文后续章节的阐述提供了具体的案例和基础，可以更深入地研究自制教具在小学科学课堂上的应用效果。

（二）核心素养与自制教具的关系

核心素养与自制教具的关系深刻影响着小学科学教学的实质。核心素养注重培养学生的创新能力、实践能力等全面素养，而自制教具作为实现这些素养的实质性工具，两者之间存在紧密的互动与共生关系。

首先，在自制教具的制作过程中，学生需运用所学的科学知识，这既强化了他们对学科知识的理解，也培养其解决实际问题的能力。其次，自制教具的应用激发学生的创新思维。学生在设计和制作教具时，需要思考如何更好地展示科学概念，培养他们的创造性思维和问题解决能力。最重要的是，自制教具的使用促进学生的团队协作。在小组合作中，学生共同商讨、制作和展示自制教具，这锻炼了他们的团队协作、沟通和领导技能。

二、自制教具为小学科学实验教学注入活力

（一）自制教具设计与制作

在核心素养培养的背景下，小学科学自制教具的设计与制作是一个深度参与的过程。首先，设计阶段着眼于核心素养的原则，要求教具紧密契合核心素养，激发学生对科学的兴趣。学生参与设计步骤，从问题定义出发，逐步明确自制教具的目标；通过团队合作，提出解决方案并不断迭代，培养学生的问题解决能力和创新思维。在制作阶段，详细介绍制作流程是关键。学生需要了解从设计图到实际制作的具体步骤，确保制作过程顺利实施。材料选择也是制作过程中的关键环节，要引导学生选择合适的材料，考虑实用性、可获取性和安全性。这一具体的设计与制作过程不仅能使学生更全面地理解自制教具的实际应用，同时也培养他们的创新能力和问题解决能力。通过这一过程，学生不仅在科学知识上有所提升，更在实践中体验了核心素养的全面发展。

（二）教学实施过程

在实施过程中，教师扮演着关键角色，引导学生充分利用自制教具。通过采取问题导向的教学策略，教师促使学生在科学探究中灵活应用自制教具，深化对科学概念的理解。教学开展中，学生的积极参与和团队合作至关重要。教师鼓励学生团队间的互动，共同运用自制教具解决实际问题。这种互动提高了学生的实际动手能力，培养团队协作技能。同时，教师及时给予学生反馈，评估学生对自制教具的运用情况。这有助于了解学生的理解水平，指导他们更有效地利用教具。学生之间的互相评价也能鼓励学生积极学习，促进知识的交流。在整个教学实施过程中，教师坚持激发学生的学科兴趣，引导他们主动参与自制教具的使用，使自制教具成为获取知识和实践运用的工具。这一过程，全面发展学生的科学素养，将核心素养培养有机融入实际教学，为学生提供更丰富的学科体验。

（三）效果评估与反馈

这一阶段旨在全面了解学生对自制教具的理解和运用情况，为教学过程的不断优化提供有力支持。首先，教师可以通过观察学生在教学中的互动、问题解决和团队协作情况，初步评估自制教具的实际效果。这包括学生能否准确使用教具，以及在解决实际问题时的应用情况。其次，教师可采用小组或个体演示的方式，要求学生展示他们设计与制作的教具，并说明在科学探究中的具体运用情况。通过学生的展示，教师能更深入地了解他们对自制教具的理解和运用水平。同时，鼓励学生进行自我评价和同伴评价，促进学生对自己和团队成员的工作进行反思。这有助于培养学生的自我学习和团队协作能力，并激发他们不断提高学习动力。最后，教师的定期反馈是关键一环。通过及时给予学生关于自制教具的专业反馈，教师可以引导学生更深入地思考、加深和改进他们对科学的理解。

三、自制教具在实验教学中的运用分析

（一）教育政策背景

《义务教育科学课程标准（2022年版）》着力推进小学科学教育的全面发展。该标准明确强调培养学生的实际动手能力、创新思维和科学素养，将核心素养培养有机融入科学课程，为学校提供了明确的办学方向。具体而言，政策要求学校加强实验教学，通过设计具有挑战性的实验和探究性活动，引导学生深入探索科学原理。在这一背景下，教师被鼓励更积极地引导学生参与问题解决和实践活动，以提高学生的科学思维和动手能力。

（二）小学科学教学现状

学校在贯彻政策时普遍注重实际教学的多样性和活力。具体而言，学校通过组织富有趣味性的实验活动，激发学生对科学的好奇心。这些实践活动不仅可使学生深入理解科学原理，还培养他们解决实际问题的能力。学校强调培养学生的动手实践技能，使他们在科学学习中更具实际操作经验。教师在教学中积极应用现代技术手段，例如多媒体设备，以提高科学课堂的生动性和互动性。这不仅使科学学习更富有趣味性，也激发学生主动学习的意愿。同时，学校之间建立科学教学交流平台，促进成功教学经验和案例的分享，推动了小学科学教学水平的共同提高。然而，实际教学中依然存在一些挑战。一些学校在政策实施中面临资源不均衡的问题，导致实践活动的展开受到一定限制。例如，自制教具的设计和制作需要一定的物质和技术支持，而在不同学校之间，由于资源分配的差异，使一些学校面临投入不足的问题，难以充分发挥自制教具在科学教学中的作用。这不仅限制了教学实践的广度和深度，也可能导致学生在实际动手操作中的机会不均等。在自制教具的设计和制作过程中，教师需具备一定的技术能力，但在实际教学中，一些教师可能缺乏相关的培训和支持，难以熟练运用现代技术手段。这可能导致教师对于如何更有效地将自制教具融入科学教学的认知不足，从而影响核心素养的培养。

四、自制教具教学案例分析

（一）核心素养与课程设计

以四年级上册的“电路”和五年级下册的“光”这两个单元的教学设计为例。

1.电路课程设计

核心素养目标：通过有趣而简单的实践，培养学生对电路的基本认识和动手操作的兴趣。

课程设计：以日常生活中的照明为背景，介绍电路原理、简易电路、小灯泡、认识开关等，通过实践操作模拟安装家庭照明电路。教师首先引导学生分析一个简单的家庭照明电路示例，然后带领他们进行实际模拟。学生将亲自操作开关，观察灯泡的明灭，体验电流如何在家庭照明中发挥作用。在小组内，学生将合作设计并制作一个小型的照明电路，考虑电流的传导路径、开关的作用等要素。这样的设计能够让学生在实际操作中深入理解电路的应用，培养实际动手操作的兴趣和能力。

2.光课程设计

核心素养目标：通过生活化实验，培养学生对光学原理的初步理解和观察实验的能力。

课程设计：学生将以日常生活为出发点，使用简易的凸透镜、反射器等实验装置，观察物体在光的作用下的折射和反射现象。使用棱镜，认识光的传播，了解到棱镜可以改变光的传播方向。通过制作潜望镜，探究光的折射现象。教师引导学生在制作过程中理解透镜的作用，观察潜望镜对物体的放大效果。学生通过小组合作，分享制作经验，改进潜望镜的设计。这样的设计有助于学生在实际制作中理解光学原理，培养实际动手操作和创新思维的技能。

（二）自制教具在科学课堂的运用

1.电路课堂实践

在电路实验课上，学生首先接触简易电路板、小灯泡、开关等基本材料。教师介绍日常生活中的照明电路，并展示示范模型。学生分组后，使用提供的材料和工具，按照示范模型自行设计并搭建照明电路。在操作中，他们学会连接电路板、安装小灯泡，并使用开关控制灯泡的明灭。实践中，学生互相交流经验，解决问题，并完成一个能够实际发光的照明电路。整个过程旨在让学生通过动手操作，深入理解电路原理，培养其实际动手操作能力。

2.光学课堂实践

在光学实验课上，学生首先了解潜望镜的基本原理，教师介绍日常生活中潜望镜的应用。学生获得简易的透明塑料、凸透镜等材料，通过教师示范制作潜望镜。在制作过程中，学生观察如何正确安装凸透镜以放大物体。他们通过小组讨论，分享制作潜望镜的经验，提出改进建议。整个过程旨在让学生通过亲手制作，深入理解潜望镜的工作原理，培养实际动手操作和创新思维能力。

（三）效果评估与学生反馈

1.电路实践评估

通过观察学生成功搭建的照明电路，教师发现学生对电路原理的理解深入而准确。在小组展示中，学生充分分享了他们的设计和制作经验，展示出良好的团队合作和沟通能力。教师提出问题，学生的积极回答表明他们在实践中取得了实质性的知识收获。学生的反馈中体现了实际操作的乐趣和对科学实验的浓厚兴趣。

2.光学实践评估

在光学实验后，观察到学生制作的潜望镜成功放大了物体，体现了对光学原理的深刻理解。小组分享中，学生积极参与，互相表扬和建议，展现出团队协作和自主学习的能力。教师提问时，学生的回答显示他们对光学概念有效掌握。通过反馈问卷，学生普遍表示对潜望镜制作和实验课的喜爱，认为这样的实践课更能激发他们对科学的兴趣。

在核心素养的引领下，自制教具为小学科学实验教学注入了活力。这种创新方式激发学生学科学习兴趣，引导学生深度思考。实践中，学生通过电路和光学实验，不仅深度理解了科学原理，还培养实际动手操作的技能与团队协作精神。这个教学模式为拓展学科教育提供了有益经验，为培养学生的全面素养贡献了独特见解。

参考文献

[1]陈玉云.运用自制教具优化小学科学教学[J].实验教学与仪器，2023（10）：92-96.

[2]尹玮.小学科学自制教具的创新发展研究[J].现代中小学教育，2023（7）：64-67.

[3]刘媛媛.基于培养科学观念的自制教具在小学科学教学中的应用研究[D].济南：山东师范大学，2023.

[4]吴亚昕.自制教具与小学科学课教学的整合：以《光和影》的课堂教学为例[J].教师博览（科研版），2016（5）：95-96.

[5]中华人民共和国教育部.义务教育科学课程标准[M].北京：北京师范大学出版社，2022