利用自制教具提高学生科学素养

杨占田

科学课程相对其他学科来说具有很强的新奇感，很多知识点对小学生来说都没有看过，致使学生对科学课程的学习很感兴趣。在小学生的思维方式中，直观思维占主要地位，抽象思维能力还较差。因此，科学实验教学给小学生能够带来直观的刺激，使小学生每节课都在兴奋的状态下接受新知。教师通过自制教具辅助科学实验教学，更加提高学生的参与兴趣，调动学生积极思维和动手实践，有效增强科学实验教学效果，提高学生的科学素养。

1 利用自制教具解释科学概念，提高学生的认知能力，为学生学好科学知识上好第一课

良好的开端是成功的一半。小学三年级开始开设科学课程，学生在刚接触这门课程时，并不理解科学的含义，不知道科学课程都学些什么知识。教材的开始部分也只是从宏观上例举了几个生活中的科学现象，比较抽象，对小学生来说很难接受。比如开篇就是雷电的形成、过山车的例子、电视的应用、吹纸实验等，这些知识涉及科学知识的原理很复杂、很抽象，对刚接触科学的三年级学生来说，真接受起来真的很困难。

鉴于此，笔者在教学时利用自制教具进行教学，有效提高学生的认知能力，刺激学生对科学的求知欲望，收到很好的教学效果。比如，在进行“亲历科学”的教学时，笔者利用自制“沉与浮”实验器给学生做游戏。这个自制教具只需要找一个废弃的洗耳球，把漏气的地方用透明胶条粘好，再找一个透明的大罐头瓶，里边放2/3的水。上课时，笔者把洗耳球放进水里，让学生猜测洗耳球是上浮还是下沉。学生没有这个生活经验，猜测的结果五花八门。于是，笔者给学生进行游戏实验。一开始，笔者让洗耳球“空腹”浸没水中，放手后洗耳球会慢慢上浮至水面；之后，笔者把洗耳球浸没水中，轻轻挤压洗耳球再松手，使之吸进去适量的水，放手后发现洗耳球不动，悬浮在水中；再次，笔者将洗耳球浸没水中，让洗耳球吸进大量的水，松手后发现洗耳球下沉。

通过这一游戏式的实验设计，有效刺激了学生的积极思维，提高学生学习科学的积极性和主动性，使学生理解了科学就是揭示生活中自然现象的产生原因、遵循的规律等知识，通过自制教具把那些抽象的知识直观化、具体化、生活化，为学生学好科学上好第一课。

2 利用自制教具提高学生的动手操作能力，让学生体验科学知识的形成过程，提高学生的实践能力

在科学教学中，实验教学占有很大的比例，很多科学知识不是静态的文字信息，而是过程性知识体验，是动态的信息呈现。新课程标准明确提出新的要求，科学教师必须加强对学生的动脑思考、动手操作、动眼观察、总结归纳等能力的培养，通过实验教学提高学生的自主学习能力，体验科学知识的形成过程，在实验参与的过程中综合提高学生的实验技能，为学生形成良好的实验习惯奠定基础。尤其是对自己制作教具的应用，更能激活创新思维，培养实践技能，为自己的终身学习和发展储备知识。

比如，在进行三年级下册第四单元“电”的教学时，小学生对电的认识较为熟悉，从生下来就接触了电的常识，但对电的科学理解基本是盲区。于是笔者结合教材内容的特点，和学生一起制作了自制教具“导体和绝缘体”演示器。这一演示器能够演示出日常生活中常用的物体哪些是导电的，哪些是不导电的，还可以自己任选物体进行导电和不导电的测试。

在具体教学中，笔者把被检测的物体接到相应的位置，旋转开关旋钮，指示灯亮起，说明测试的是指示灯下方对应的物体；如果绿灯亮起，说明测试的物体是导体；如果绿灯没亮，说明测试的物体是绝缘体。如果需要测试自己选的物体，则要将旋转开关旋至自选物体指示灯亮的位置，将需要测试的物体接在指示灯下方的两个接线柱上，如果绿灯亮起，说明测试的物体是导体；如果绿灯没亮，说明测试的物体是绝缘体。其实这个自制教具只能粗略地测出物体是导体还是绝缘体，为了让学生理解石墨、大地、人体也是导体的事实，教师利用事先准备好的材料进行试验，大大刺激了学生的求知欲望，拓展了学生思维的广度，丰富了实验的途径和方法，提高了学生的实验技能。

科学课上利用自制教具进行演示实验，能够比较直观地测试常见物体是否导电，增进了学生对科学概念的理解，体现了科学知识的过程体验，让学生在体验科学实验的过程中，掌握相应的操作技能，综合提高了学生的实践能力。

3 利用自制教具提高学生的自主探究、合作学习等能力，综合提高学生的科学素养

新课程标准对小学科学教学提出了更高的要求，科学教师必须加强对学生进行自主探究能力的培养，使学生养成良好的探究习惯，在探究中体验学习科学的乐趣，提高学生的创新思维能力。同时必须加强对学生合作学习能力的培养，使学生在合作学习中体验愉快学习的快乐，使学生在“玩中学”，在激发探究兴趣的同时，有效培养合作、创新能力，综合提高学生的实验素养。

比如“让灯泡亮起来”是一节电路连接的知识，在本节教学之后，为激发学生的探究欲望，拓展学习内容，培养学生的探究能力和创新意识，笔者和学生一起查找资料，设计并研制了“家庭简易防盗报警器”。这一教具使用的主要材料有电池、声音存储卡、扬声器、自制开关。这个报警器里面是一个简单电路，只是在开关上小动干戈，就实现了自动、及时报警功能。报警器中最重要的一个部分就是连接线，它的一端是绝缘纸，将其插入开关的两个金属片中，另一端固定在门或窗上。由于连接线始终处于紧绷状态，只要有开窗、推门的动作，无论角度大小，都可以将绝缘纸带出电路，从而使开关的上下两个金属片相碰，使电路接通，实现自动报警。

在上课时，笔者把这个教具拿到学生面前进行实际演示，通过几个学生的合作试验，收到理想的教学效果。这种教学方式，通过真实的教具展示，让学生体会电路的设计和制作其实并不复杂，极大地激发了学生的探究兴趣，使学生在探究中体验了科学的奥妙，有效提高学生的探究和合作能力，提高了学生的科学素养。

再如，在进行“认识空气”的教学时，笔者指导学生进行小组合作探究学习，探究空气占有空间的方法。经过学生的努力，有的小组制作了“冷热空气演示装置”，很好地证明了空气占有空间的事实。这一装置主要特点是取材、制作和使用简单，实验效果明显，材料安全环保，很值得在科学教学中推广。具体的制作方法：自制杠杆平衡支架，两侧距中间等距离处悬挂同样的易拉罐，悬挂的细线用输液的塑料软管代替，保留止水开关，准备一个酒精灯。在使用时，用酒精灯给一边的易拉罐加热，发现杠杆不再平衡了，从而把看不见、摸不着的空气直观地展现给学生，取得很好的教学效果。同时，学生可以根据实验的目的不同采用不同的探究方法，使这套实验器材可以实现多个实验探究目的，综合提高学生的创新能力和合作技能。

总之，小学科学教学离不开实验的辅助作用，学生的动脑思考、动手操作，学生之间的合作探究、创新思维等能力的培养需要实验的平台。教师应尽可能多地给学生创造这样的机会，科学指导学生思维和操作的技巧，培养学生养成良好的探究、合作的习惯，综合提升学生的科学素养。