自制教具在高中数学教学中的应用研究

马艳丽

摘 要 在高中数学课中运用自制教具教学，不但可以丰富课程教学资源，还可以将抽象的数学知识具体化、形象化，对学生数学学习能力的提升起到很好的辅助作用。对自制教具在高中数学教学中的应用进行探讨。

关键词 自制教具；高中数学；实验

中图分类号：G633.6 文献标识码：B

文章编号：1671-489X（2018）01-0037-02

1 前言

高中数学作为一门理科课程，与其他人文学科不同，学生必须要融入实践操作中，才能真正体会知识的本质含义。在教学改革背景下，教师要从传统教学思想中摆脱出来，运用自制教具，让学生主动观察、探究发现，提升学生的数学综合能力。在今后的教学中，加强自制教具在高中数学教学中的应用研究十分必要。

2 自制教具教学相关理论

布鲁纳发现学习理论 美国著名教育学家布鲁纳教授曾经提出，在教学过程中只有引导学生自己发现、主动探索，并从观察、归纳、类比中总结知识，才能从本质上加强学生的知识认知能力。这一理论就被称为布鲁纳发现学习理论。根据布鲁纳学说可以发现，掌握知识并不是本质目的，学习方法与学习态度的掌握更有助于推动学生成长，因此，在教学过程中给予学生更多的自由发展空间，让学生进行发现性学习十分必要。而自制教具在教学中的应用，无论是教师教具演示，还是学生参与教具模型制作过程，都强调了学生发现实践，整个教学过程是动态化展开的，这与布鲁纳发现学习理论不谋而合，同时也是自制教具可行性的教学依据。

皮亚杰构建主义理论 著名的教育学家皮亚杰先生曾经提出建构主义这一理论学说。他认为学习是自我构建的一个过程，而知识也只是一种结构，若是离开了学生的主动构建活动，知识结构也无法搭建而成。因此，在教学过程中，教师必须要注重自己与学生之间的相互作用關系，利用学生个体经验或者社会经验展开学习，更有利于学生学习成长。此外，在建构理论主义学说之中还十分强调认知主体的能动性，确保认知结构是在“同化”和“顺应”中进行[1]。由此可以看出，在建构主义理论之中，学生的学习行为是主动发生的，教师要发挥引导与牵引作用，让学生借助一些必要的学习资料去进行主体知识构建。

自制教具在教学中的应用，可以启迪学生的思维，让学生对构造模型展开思考，从而主动构建知识网络。这种教学方式符合学生主体价值观念，体现出了对皮亚杰建构主义理论的倡导，并为自制教具教学应用可行性做出解释说明。

3 自制教具在高中数学教学中的应用原则

选材原则 在高中数学教学过程中运用制作教具，选材十分重要。具体而言，在进行教具选材时，必须要循序以下几个方面的原则。

1）广泛性原则。教师应该在生活中常见的且唾手可得的物品中进行选材，这样可以更好地建立教学与生活之间的联系，如一次性纸杯、矿泉水瓶、小木块、卡纸板等，都是可以选择的材料。

2）简单性原则。教师应该采用一些结构简单、便于加工处理的材料，这样的材料更方便学生展开操作，可以使学生全身心地投入教具自制过程中，同时也更有利于学生动手能力的培养。

3）安全性原则。教师选择的自制教具材料必须要具有安全性，不会对学生的身体产生危害，如水银、刀片、玻璃片等危险系数比较高的材料，在自制教具过程中应禁止使用。

设计原则 在高中数学教学中，自制教具的应用目的是为了更好地辅助教学，起到提升教学效率的作用。因此，教师在进行自制教具设计时，必须要遵循以下设计原则。

1）科学性原则。自制教具应该是将学科知识与教学经验结合在一起的一种创造性活动，因此，教师在进行教具设计时必须要考虑教具应用科学性，否则会画蛇添足，影响教学效率[2]。

2）参与性原则。自制教具具有一定的演示功能，教师在进行教具设计时要考虑学生的参与兴趣点，确保利用教具能够成功地吸引学生眼球，从而将学生更好地吸引到课堂，这样才能为教学效率提升做出保证。

3）创新性原则。自制教具设计应该在前人的基础上大胆创新，教师切记不可为学生设计千篇一律的教具，为此应该借鉴以往的教学资料，从某一点进行突破，从而利用教具创新推动课程教学创新发展。

4 自制教具在高中数学教学中的应用

利用自制教具，突出学生主体作用 高中数学教学重要性不言而喻，但是在以往教学中，很多教师受教学观念局限，采用照本宣科的方式。这使得本就晦暗难懂的教学知识变得更加枯燥，学生早已失去学习的新鲜感，课堂参与度低。自制教具的出现与利用，为教学点燃了激情的火把，学生可以满怀好奇心进行学习探索，不断调动学生的主动性，同时凸显学生的主体性，是一种高效的教学方式。

如在教学“空间几何体的三视图和直观图”这节课时，很多学生可以理解正视图、侧视图、俯视图的概念，但是由于空间想象能力有限，无法利用长对正、高平齐、宽相等的投影原理，去绘制空间几何图形[3]。在面对这一教学瓶颈时，教师就可以采用自制教具的方式，如利用纸板、卡纸等工具，去制作一个不规则的楼盘模型，然后让学生从正视角、侧视角、俯视角，由远到近、自上而下多角度进行观察，然后将正视图、侧视图、俯视图绘制出来，这样的教学方式更好地凸显出了学生的主体作用，学生就会在教具观察和主体绘制过程中更好地认识投影原理，突破本节课程的教学难点，从而提升数学知识掌握能力。

引进自制教具，弥补现有设备不足 在日常的高中数学教学中需要很多设备辅助教学，但是由于教学条件限制，并不是所有的学校都能够做到教具充足，尤其是在一些偏远的农村地区，这就无疑对实际教学效果造成严重影响。自制教具的引用改变了这种教学现状，教师可以利用一些生活中十分常见的边角废料或者自然资源进行教具制作，既弥补了教学器材不足的缺陷，也帮助学生更加深入地理解知识。

如在教学“正态分布”这节课时，课程教学主要内容就是让学生从多个数据之中明确频数、频率方面的概念，通过频率直方图绘制正态曲线；同时在教学中涉及一个重要的实验，就是“高尔顿钉板实验”，探寻小球掉落在某一格中的概率[4]。对于这一实验，在教育水平比较先进的学校，很多教师会采用多媒体视频播放的方式，引领学生进行知识探究；但在一些经济欠发达地区，由于还不具备现代化教学条件，很多教师采用一概而过的教学方式，而这无疑是影响学生知识认识的。在自制教具教学中，教师可以采用实践动手的方式，利用模板、竹签进行模型制作，探寻乒乓球下落规律。这种引进自制教具方式，极大地弥补了以往教学中的不足。endprint

制作自制教具，培养学生的创新精神 创新是时代进步的灵魂，而在数学知识发展演变过程中，无不体现出前人的创新探索，正是这种创新精神为数学学科发展提供了不竭的动力。因此，在进行高中数学教学时，教师除了要传授学生数学知识，更重要的是培养学生的创新精神，这样才能从本质上推动学生成长。而在以往的教学过程中，很多教师采用填鸭式教学方式，将学生的思维完全局限在课本之中，因此，创想精神培养也就无从谈起。自制教具在高中数学教学中的应用改变了这种教学状况，教师可以引导学生自己尝试进行教具制作，解放了学生的思维，学生的创新精神得到有效培养。

如在教学“直线、平面垂直的判断”这节课时，教师可以为学生出示这样两个概念：①一条直线垂直一个平面，那么它与平面内所有直线都垂直；②一条直线与平面内所有直线都垂直，因此，这条直线与平面垂直。让学生对这两个概念正确与否进行判断，若是不正确，可以利用手中的纸板与铁丝举出反例。这样的教学极大地调动了学生的学习兴趣，通过自制教具，学生就制作出与概念②不相符的模型，从而得出概念②是一个假的验证定理。如此教学，学生不仅可以牢记实施概念，而且会在动手实践中实现创新能力提升[5]。

研发自制教具，提升教师能力 在高中数学教学中，教具自制与开发是实施新课改后的一项重要工作内容。结合以往的实践教学证明，自制教具在高中数学教学中的应用有助于推动教学改革进展，同时为教学效率提升做出保证。同时，自制教具研发过程也是对教师素质能力的一种考验，有利于提升教师综合素质能力。具体而言，可以从以下几个方面进行分析。

1）教师若想更好地发挥自制教具的教学应用价值，就必须认真挖掘教材内容，同时要研究学生的心理特征和思维特征，这样才能确保研发的自制教具适合学生学习。

2）教师在进行教具研发时，还要考虑制作材料的有效性，并分析以往教学设备功能的不足之处，从而充分发挥自制教具教学辅助功能。由此可以看出，在自制教具设计研发过程中，每一张草图、每一个部件甚至是每一个灵感，都需要教师全身心地努力付出，教师在這个过程中将会对课程教学有更加深入的认识，这就是教师素质能力提升的一种体现。

5 总结

在新课程改革背景下，教师依靠黑板、粉笔、教案开展教学的这种简单的教学方式已经行不通了，必须对传统教学方式进行改革，为学生设计研发出更多具有辅助教学功能的自制教具，引导学生更加深入地走进高中数学学习中，从而不断提升学生掌握知识的能力。

参考文献

[1]潘小花，万潇雅，徐世才.自制教具在高中生物教学中的应用探讨[J].才智，2017（13）.

[2]李荣兵.例谈自制教具在小学数学教学中的应用[J].中国教育技术装备，2016（21）：102-103.

[3]吴芳云.浅析自制教具在小学数学教学中的应用[J].求知导刊，2014（5）：134.

[4]董江春.自制教具在高中数学教学中的应用研究[J].中国教育技术装备，2014（5）：36-37.

[5]宋玉明.自制教具在高中体育教学中的应用[J].中国教育技术装备，2014（2）：148-149.endprint