自制教具在小学科学实验教学中的运用研究

摘 要：科学课程提倡教师和学生共同完成简单教具的制作，以辅助教学实践活动的开展。教师让学生多利用身边的材料做一些动态的实验处理，不仅可以激发学生的兴趣，还可以培养其自主探究能力，解决以往实验教学中存在的问题，提高教学成效。因此，教师要引导学生活用生活化素材，自制趣味性实验教具，以培养学生的创新能力和实践能力。文章就自制教具在小学科学实验教学中的运用进行探讨，以期为相关学者提供一定的参考。

关键词：自制教具;小学科学;实验教学

作者简介：王钱海（1982—），男，江苏省苏州市吴江区苏州湾外国语学校。

小学科学实验教学主要培养学生的实践能力和创新意识。教师引导学生自制教具，可以让学生善于发现生活与科学之间的联系，甚至用科学的知识解释生活现象，探索生命的奥秘[1]。在实践中，教师要尊重学生的主体地位，了解学生感兴趣的科学现象和科学原理，帮助他们制作生活化的教具，以辅助学生理解生活中的科学现象，为培养学生的实践应用能力、创新思维意识打下基础。

一、自制教具在小学科学实验教学中的重要性

（一）有利于培养小学生的探究能力

在小学科学实验教学中，使用自制教具可以让学生发现生活中常见的科学知识，用具体的语言解释抽象的科学现象，让学生进一步探索科学学科和现实生活之间的联系。虽然小学生的心智发育还不够成熟，知识视野相对较窄，生活经验不足，但是在教师的悉心指导下，小学生运用自制教具探索并尝试理解科学知识，可以形成勇于探索、勤于思考的精神和自主探究的能力。

（二）有利于激发小学生的学习兴趣

教师利用生活中常见的一些废弃物品引导小学生制作简单的教具，可以激发小学生对生活以及对科学实验的兴趣，培养他们的创新意识。自制教具无论是开始的设计，中期的制作，还是后期的定型和使用，都需要小学生自己反复验证和深入思考。一些科学实验还结合了学生好动和好奇心强的特性，发掘小学生的动手实践潜能，进一步激发他们对科学实验的兴趣，使他们从教具的制作过程中感受到快乐。

（三）有利于帮助小学生理解科学知识

在小学科学实验教学中，自制教具本身具有因地制宜和因人制宜的特性，主要目的是帮助小学生解决生活中常见的实际问题。小学科学实验知识晦涩难懂，而自制教具能够起到画龙点睛和点拨指导的作用。例如，小学生将生活中常见的废弃物品变成有价值的生活用品，变废为宝，可以进一步激发他们的创新精神，让他们在兴趣的指导下更积极且更有效地学习、理解科学知识，提高自身的文化素养。

（四）有利于提高科学实验的教学质量

随着小学科学课程改革的逐渐深入，教学内容也发生了相应的变化。教材更新了大量的实验知识，需要教师指导学生自制教具和学习工具。受到实验器材、课堂容量的限制，传统的实验教学难以发挥仪器的重要作用。而教师引导小学生自制教具，可以充分替代仪器的功效，让小学生在愉快且轻松的实践环境中了解实验流程，总结实验结果，有利于提高教学质量。此外，自制教具在一定程度上能够有效弥补以往科学实验教学中的不足，化抽象为具体，让小学生在突破学习难点的情况下，更有效地理解科学知识，并树立环保意识。

（五）有利于提高小学生的创新能力

自制教具是创新的过程，是对现有教具和教学实际的反思提升，能促进学生思考能力、设计能力和动手能力的提高。例如，在“声音”单元的教学中，教师指导学生利用注射器、弹簧圈、蜂鸣器等常用设备进行创新组合，自制了一套演示设备，在有效解决声音的产生、传播等教学难点的同时，还培养了学生的创新意识，提高了学生的创新能力。

二、在小学科学实验教学中运用自制教具存在的问题

（一）教具制作过程烦琐，难度大

在小学科学实验教学中，自制教具一般具有材料简单、过程便捷等特点。但是，部分教师为了让教学过程更加严谨，并突出实验的科学性，在引导小学生自制教具的时候，设计了相对烦琐的过程或环节。例如，除了要用到生活中常见的废弃物品或手边的材料，还有剪刀、胶水、橡皮、尺子等辅助性工具。小学生年龄较小，具有专注力不足的身心发展特性，虽然在好奇心和兴趣的驱使下，一开始专注于教具的制作，但如果教具的制作过程过于烦琐或制作难度过高，他们会逐渐对其失去兴趣，不利于后续实验的开展，教学质量难以保证。

（二）教具制作与学生生活脱节，兴趣小

在小学科学实验教学中，教师利用教具辅助教学时要加强科学与生活之间的联系，在引导小学生制作教具时，尽量选择一些生活中常见的废弃材料作为教具的原材料，让小学生变废为宝，树立环保意识。当前，部分教师在设计科学教学实验时急于求成，为了保证教学过程更加严谨，并且突出实验结果的科学性，让学生选择一些生活中并不常见，甚至学生根本没有听说过的材料，如滴管、烧杯和酒精灯等。这些与小学生的生活相对脱节的教具，不仅准备起来相对复杂、成本高，而且也难以激发小学生的兴趣，在学习的时候很难建立生活情景和科学实验之间的联系，无法让学生产生共鸣，导致学生兴趣较小[2]。

三、自制教具在小学科学实验教学中的运用策略

（一）基于寓教于乐的目的，自制趣味实验教具

科学实验知识比较枯燥，在设计科学实验的时候，教师要基于寓教于乐的目的，引导小学生自制充满趣味性的实验教具，让小学生在学习和实验的过程中，感受到科学知识带给自己的快乐，这样不仅有利于培养小学生的动手能力和探究能力，还能使小学生意识到科学学科本身具有的特殊性和实践性，加强科学与生活之间的联系，并能运用专业的科学知识去解决生活中的实际问题。

例如，在讲解“制作我的小乐器”这一课的时候，教师要明确教学目标，让小学生理解通过改变物体的属性，可以使其发出高低不同的聲音。教师让小学生分小组亲自动手，用手边的文具等材料制作一些能够发出声音的小乐器，从设计到制作再到调整和展示，全由学生自己负责。小组在分工时，有人负责画出乐器的草图，有人负责设计乐器的声音发出方案。在展示的时候，有些小组利用玻璃杯、水和钢笔制作了吹奏类的乐器;有的小组利用玻璃杯、水和勺子制作了打击类的乐器;有的小组则用皮筋、直板组装制作了弹拨类的乐器。

在分组协作和课堂展示中，小学生逐渐认识到改变物体属性能够使其发出高低不同的声音的科学原理，还培养了乐于动脑、动手以及团结协作的好习惯，并感受到身边处处是科学。在提问环节，教师让学生总结一些生活中常见的声音现象。有学生提出，用不同的力按压汽车的喇叭，声音的大小会不同;还有学生提出，穿皮鞋和穿运动鞋踩在地面时，发出的声音也不同。

（二）优化教学过程，自制便利实验教具

与其他小学课程不同，科学的实践性和综合性相对较强，因此，在引导小学生制作教具时，教师要进一步优化教学过程，使教具更加便利且高效。教具除了要辅助学生了解实验过程、总结实验结果，还要能突出小学生的思考以及动手过程，让他们在发现实验现象、总结实验原理的同时，进一步激发对科学的兴趣，提高教学成效。

例如，在讲到“直线运动和曲线运动”这一课时，教师要阐明教学重点和难点，让学生依照运动路线的不同，判断物体的运动轨迹是直线运动还是曲线运动，并要求学生了解直线运动和曲线运动的特点。为了进一步提高科学实验的教学效率，教师可以让学生亲自制作能验证两种运动线路特点的教具。有学生准备了废旧的纸壳板、胶水和小球，在纸壳板上分别设置了曲线障碍和直线障碍，让小球同时降落。学生发现，与直线障碍相比，小球经过曲线障碍耗费的时间更长，运动轨迹也更长。

自制便利的实验教具有助于小学生树立绿色环保的意识，也可以让小学生模拟还原科学现象，从而更深入地了解实验原理。

（三）基于形象直观目的，自制特殊实验教具

小学科学教材中，部分知识点超出了小学生的理解范围，为了变抽象为具体，教师在设计科学实验并引导小学生自制教具的时候，需要基于形象直觀的目的，让小学生能够自己制作特殊的实验教具，通过设计实验流程并还原实验细节，让小学生对科学知识进行深刻且具体的思考，甚至用教材中的知识点去解释生活现象，探寻科学的本质。

例如，在讲到“光的反射现象”一课时，教师要引导学生认识光的反射现象，学会用反射的理论知识解释生活中的现象。为了加深学生对类似的抽象知识的理解，教师可以引导学生制作简易的潜望镜，要求学生准备直角三角尺、铅笔、剪刀、双面胶、小镜子和长纸盒等，上课时先播放视频让学生明白潜望镜的具体运作原理，再让学生以小组为单位进行简易教具的制作，并做好总结。

反射知识对小学生来讲，具有枯燥乏味以及抽象的特性，因此，教师基于形象且直观的目的，引导小学生制作特殊的潜望镜，可以让他们对反射知识有更深刻的了解，甚至能解释人眼看到事物的原理，明确科学和生活之间的联系。

（四）基于教学内容联系生活，教具使用生活素材

科学与生活紧密相关，因此，在进行小学科学实验教学时，教师要利用科学的知识，帮助小学生解释更多的生活原理和生活现象，使小学生在积累生活经验的基础上，活学、活用生活化素材制作简易的教具，探讨深刻的科学实验现象，追寻生命以及科学的本质。

例如，在“给动物建个‘家’”这一课中，为了让小学生对动物的生活习性以及生活环境有更深刻的理解，教师可以播放小动物的纪录片，让学生选择一种动物，通过绘画或制作教具的形式，为动物建造一个“家”。有的小学生绘制了一条金鱼，然后将金鱼放到了水瓶里;有的小学生则画了一只大老虎，然后把它放到郁郁葱葱的森林中。

小学低年级的学生生活经验不足，在进行科学实验教学时，教师要先为他们普及常识，通过播放纪录片或动画片的形式，让他们对科学实验产生兴趣，再引导小学生活用生活化的素材，制作简易的教具，让科学知识和生活场景系统地联系在一起，激发小学生的联想，提高小学生的实践技能。

（五）引导学生自制教具，发展学生的实践能力

在小学科学实验教学中，教师引导小学生自制教具最重要的目的是培养小学生的实践技能，使他们能在理论联系实际的情况下，进一步解释生活中常见的科学现象和科学原理，从而解决实际问题。因此，教师要引导小学生自制教具，让他们在手脑并用的情况下发挥想象力，得到科学的实验结果。

例如，在讲到“观测气温”这一课的时候，教师要求小学生学会气温计的正确使用方法，并说出一天或一段时间的气温变化规律，学会绘制气温变化图，制作个性化的天气日历。在教学实践中，以小组为单位，教师可以给每个小组分发一个气温计，让学生每天上学和放学选择一个区域测量具体的气温，然后将实际的变化情况写在记录表中，每周整理出一个具有个性的天气日历，并在日历当中自主添加感兴趣的内容，如天气变凉，就可以在日期下方画一个小手套;如果是雨天，则可以画一个小雨伞等。教师可以将日历摆放在班级的展示墙中，供学生观赏。

教师引导小学生自制教具可以充分发挥学生的想象力和创造力。学生将个性化元素融入教具的制作中，有利于发展个性，并提高团结协作的能力[3]。在想象力的引导下，学生动手还原实验流程，解释实验现象，可以发展自身的实践能力。

结语

自制教具在小学科学实验教学中的有效应用，有利于培养小学生的自主探究能力，并激发他们对科学的学习兴趣。在教学实践中，小学科学教师要基于寓教于乐的目的，让小学生自制趣味性实验教具，还要优化教学过程，引导小学生自制便利性实验教具，并将科学实验和生活场景结合在一起，帮助小学生还原实验流程，总结实验结果，用科学知识解释生活现象、解决实际问题，从而培养小学生的实践能力和综合应用能力。

[参考文献]

徐翠华.自制教具在小学自然科学实验教学中的应用[C]//2021传统文化与教育创新理论研讨会论文集.[出版者不详]，2021：708-710.

陈永靖.自制教具在小学科学实验教学中的运用[J].新课程教学（电子版），2021（11）：66-67.

张吉宾.自制教具在小学科学教学中的应用[C]//2020年“区域优质教育资源的整合研究”研讨会论文集.[出版者不详]，2020：461-462.