在實(shí)踐中創(chuàng)造 在探究中提升

徐燕云

【內(nèi)容摘要】初中科學(xué)是一門融入生活實(shí)踐、充滿思維探究、講究創(chuàng)新的學(xué)科。把師生自制教具納入到科學(xué)教學(xué)過程中，無(wú)論對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的開展還是學(xué)生學(xué)習(xí)的效率的提高都有積極的意義。本文結(jié)合教學(xué)實(shí)際，闡述對(duì)初中科學(xué)教學(xué)中自制教具活動(dòng)價(jià)值與方法的理解。

【關(guān)鍵詞】初中科學(xué) 自制教具 活動(dòng)

“孩提時(shí)代，初中實(shí)驗(yàn)器材奇缺，針對(duì)物理書本上的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，老師和我們一起帶來(lái)了家里零碎的電線、電筒上的燈泡等，修好了學(xué)校僅有的小發(fā)電裝置，驗(yàn)證課本上的發(fā)電原理，當(dāng)小燈泡閃爍出微弱的光亮的時(shí)刻，整個(gè)教室沸騰了，每人眼里都閃爍著興奮的目光……這個(gè)實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備了一周時(shí)間，但我對(duì)科學(xué)的興趣就是從這個(gè)時(shí)候開始的……”今天，作為傳授學(xué)生科學(xué)知識(shí)的老師，理當(dāng)讓我們的學(xué)生也去體驗(yàn)這種學(xué)習(xí)的快樂，利用自制教具這一非常好的平臺(tái)，激發(fā)學(xué)生學(xué)科學(xué)的興趣。

新課改要求學(xué)習(xí)方法的轉(zhuǎn)變，鼓勵(lì)師生互動(dòng)、體驗(yàn)學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí)、探究學(xué)習(xí)、創(chuàng)新思維，師生自制教具活動(dòng)是融學(xué)生自主、教師指導(dǎo)、實(shí)踐體驗(yàn)、合作探究、創(chuàng)新思維、興趣激發(fā)為一體的學(xué)習(xí)活動(dòng)方式，是一種極有價(jià)值的學(xué)習(xí)方式。

一、自制教具的教學(xué)價(jià)值

1.讓生活融入實(shí)驗(yàn)，補(bǔ)充教學(xué)資源

物理學(xué)家麥克斯韋曾說(shuō)過：“實(shí)驗(yàn)的教育價(jià)值往往與儀器的復(fù)雜性成反比，學(xué)生用自制的儀器，雖然經(jīng)常出毛病，但卻比用仔細(xì)調(diào)好的儀器能學(xué)到更多的東西。”傳統(tǒng)教材中，雖然也有學(xué)生動(dòng)手操作實(shí)驗(yàn)，但實(shí)驗(yàn)器材是專門設(shè)計(jì)的，教具是老師安排、實(shí)驗(yàn)員準(zhǔn)備好的、過程是老師設(shè)定的。這樣的實(shí)驗(yàn)與生活現(xiàn)象還存在差距，學(xué)生離開實(shí)驗(yàn)室不一定能夠在生活中重現(xiàn)、運(yùn)用這些知識(shí)，而知識(shí)與生活之間存在的任何差距都反映學(xué)習(xí)過程不到位、知識(shí)理解不深刻。例如：在生物教學(xué)中，常要展示一些動(dòng)植物標(biāo)本，如植物的葉片與花蕊、花冠等，這些現(xiàn)成標(biāo)本不一定能引起細(xì)致深入的觀察，甚至留不下深刻的印象，而且動(dòng)手性不強(qiáng)。其實(shí)，很多植物標(biāo)本可以改成師生共同制作，學(xué)生參與尋找與制作標(biāo)本能夠使觀察更加深入，雖然學(xué)生的制作不一定準(zhǔn)確無(wú)誤。

為了提高學(xué)生的實(shí)踐能力，體驗(yàn)知識(shí)的生成過程，我們需要補(bǔ)充一些實(shí)驗(yàn)，教師在教學(xué)中也可以補(bǔ)充一些演示?！皳?jù)統(tǒng)計(jì)，僅初中科學(xué)的物理實(shí)驗(yàn)的160多種必備教具中，就有60多種能用自制教具替代?！蔽覀児膭?lì)師生自制一些教具，不僅能夠提高學(xué)習(xí)效果，還能夠改變一味靠采購(gòu)儀器進(jìn)行教學(xué)的現(xiàn)狀，補(bǔ)充科學(xué)教學(xué)的資源，積累科學(xué)教育資源量。例如：《電阻》這節(jié)課，老師可用鉛筆芯、電池、燈泡等自制“鉛筆芯變阻器”，將兩個(gè)接線夾夾在鉛筆芯的不同位置，觀察燈泡的亮暗。這樣的實(shí)驗(yàn)取材于生活，完全可以替代專門購(gòu)買的儀器，滿足教學(xué)需要。

2.讓教學(xué)面向?qū)嶋H，提高學(xué)生興趣

目前，很多教育主管部門主辦的教具比賽都是針對(duì)教師的，較少有學(xué)生的參與。其實(shí)，在教育教學(xué)中，應(yīng)該鼓勵(lì)師生共同參與的教具制作活動(dòng)。教師制作教具，能夠補(bǔ)充教學(xué)資源，提高教師創(chuàng)新教學(xué)的能力；鼓勵(lì)學(xué)生參與制作教具，對(duì)學(xué)生能力的提升作用非常明顯。自制教具采用的是學(xué)生生活中常見的材料，能夠讓知識(shí)與學(xué)生生活緊密相連，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到“知識(shí)并不神秘，自己也能夠利用身邊的材料去制作”，激發(fā)學(xué)生參與科學(xué)實(shí)踐的積極性與自信心同時(shí)，在教師指導(dǎo)下進(jìn)行的學(xué)生自制活動(dòng)，能夠培養(yǎng)師生之間和諧的關(guān)系，接受探究過程的感染，培養(yǎng)合作探究的精神，在合作探究中培養(yǎng)學(xué)習(xí)的興趣。

讓學(xué)生參與自制教具，教師要讓學(xué)生初步理解知識(shí)原理，根據(jù)需要進(jìn)行初步的設(shè)計(jì)指導(dǎo)，然后讓學(xué)生個(gè)人或者小組積極去自主探究討論，確定具體的設(shè)計(jì)方案，讓學(xué)生的解決問題中享受到成功的快樂。把知識(shí)學(xué)習(xí)、教具制作與實(shí)驗(yàn)活動(dòng)融為一體，這種融入生活的自制教學(xué)具活動(dòng)初中生是非常歡迎的。例如：在分析分子結(jié)構(gòu)的過程中，我們可以把實(shí)驗(yàn)室的原子模型拿出來(lái)給學(xué)生觀察，也可以讓學(xué)生用乒乓球自己粘貼分子結(jié)構(gòu)模型，后者讓學(xué)生的興趣更加濃烈，積極性更加高漲，學(xué)習(xí)的過程變成了主動(dòng)積極的過程，一旦學(xué)生把模型做成功，他們對(duì)分子結(jié)構(gòu)的理解將遠(yuǎn)遠(yuǎn)比起被動(dòng)觀察更加深刻，這一點(diǎn)對(duì)學(xué)習(xí)是非常重要的。再如：在浮力的應(yīng)用——潛水艇原理的教學(xué)中，首先讓學(xué)生往廢棄的口服液小瓶?jī)?nèi)裝入適量的水，當(dāng)瓶口朝下放入裝有大半瓶清水的礦泉水瓶中，能使口服液小瓶的瓶底剛露出水面又不下沉?xí)r，蓋上瓶蓋。接著讓學(xué)生用力捏瓶壁，發(fā)現(xiàn)稍用力，瓶子就會(huì)下沉，松開手；瓶子又浮起來(lái)了；如果用力恰當(dāng)，它還能懸浮在水中。所有的學(xué)生都“玩”得興趣盎然，同時(shí)又輕松把液體壓強(qiáng)和浮力的相關(guān)知識(shí)融會(huì)貫通。

3.讓知識(shí)付諸行動(dòng)，優(yōu)化實(shí)驗(yàn)質(zhì)量

“自身砍柴，雙重溫暖”。自制教具不但可以節(jié)省開支，改進(jìn)教學(xué)方法，還能增長(zhǎng)師生的才干，提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效果，可謂“一舉多得”。在教學(xué)中我們發(fā)現(xiàn)，一些尖子生最大的特點(diǎn)在于其出色的動(dòng)手能力與創(chuàng)新思維能力。很多尖子生能夠在生活中奇思妙想，用生活中的材料重現(xiàn)書本或者實(shí)驗(yàn)課堂中學(xué)習(xí)的知識(shí)，用知識(shí)解決生活問題的能力非常強(qiáng)。這個(gè)現(xiàn)象也說(shuō)明：激發(fā)學(xué)生在生活中動(dòng)手與能力之間的關(guān)系是非常緊密的。在科學(xué)教學(xué)中，我們要善于通過自制教具等活動(dòng)，讓學(xué)生通過實(shí)踐創(chuàng)新，加深對(duì)知識(shí)的理解與運(yùn)用知識(shí)的能力。

在華師大版的科學(xué)教材中，很多章節(jié)實(shí)驗(yàn)的要求后都有“提倡自制教具提高實(shí)驗(yàn)效果”。這要求教師要積極引導(dǎo)學(xué)生把課本中的原理化為生活中的實(shí)驗(yàn)，把自制實(shí)驗(yàn)教具納入到課后的小組作業(yè)當(dāng)中，要求學(xué)生動(dòng)手設(shè)計(jì)與制作實(shí)驗(yàn)裝置，并在課堂中進(jìn)行演示。比起傳統(tǒng)的演示實(shí)驗(yàn)與實(shí)驗(yàn)室中的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，這種充滿合作探究與創(chuàng)新實(shí)踐的自制教學(xué)具活動(dòng)，雖然其工作效率較慢，而且活動(dòng)材料簡(jiǎn)陋，期間出現(xiàn)的問題也較多，但是學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解更透徹、解決問題的能力鍛煉更加到位、創(chuàng)新思維的激發(fā)也更加充分。例如：分析講解液體壓強(qiáng)的特點(diǎn)，可以做個(gè)實(shí)驗(yàn)——“將一小塑料袋盛滿水，與一裝滿水的細(xì)輸液管相連，讓學(xué)生將細(xì)管舉到一定高度時(shí)，塑料袋一下子就壞了。”這樣的教具，激發(fā)學(xué)生的思維，激發(fā)學(xué)生參與，教學(xué)效果自然非常好。

4.讓創(chuàng)新帶動(dòng)思維，提升探究能力

創(chuàng)新是21世紀(jì)人才的必備素質(zhì)，在教學(xué)中要積極通過探究活動(dòng)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神與創(chuàng)新能力，這是科學(xué)教學(xué)的重要任務(wù)。而自制教具的過程就是一個(gè)學(xué)生探究、創(chuàng)新的過程，就是培養(yǎng)學(xué)生合作探究精神與能力的過程。所以，在初中科學(xué)自制教具的過程中，教師要善于發(fā)揮好引導(dǎo)作用，激發(fā)學(xué)生思維探究、合作創(chuàng)新的能力，提高自制教具過程對(duì)學(xué)生能力培養(yǎng)的效果。

對(duì)于自制教具的過程，教師要充分發(fā)揮學(xué)生自主，在教師指導(dǎo)的基礎(chǔ)上，對(duì)學(xué)生進(jìn)行引導(dǎo)與鼓勵(lì)，全面激發(fā)學(xué)生的思維探究能力。在初步學(xué)習(xí)相關(guān)知識(shí)重難點(diǎn)以后，教師要引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行教具設(shè)計(jì)思路的探究，可以鼓勵(lì)學(xué)生結(jié)成小組進(jìn)行合作探究，集中集體的智慧；其次要激發(fā)學(xué)生動(dòng)手的激情，啟發(fā)學(xué)生“應(yīng)從下列材料中選擇哪些才能完成探究？”“該實(shí)驗(yàn)有幾種探究方案？”“如何才能做得更好？”等，讓學(xué)生根據(jù)設(shè)計(jì)方案去收集材料，制作裝置，驗(yàn)證知識(shí)。在動(dòng)手過程中，在解決問題過程中加深對(duì)知識(shí)的理解，提升學(xué)生的探究創(chuàng)新能力。例如：在科學(xué)的時(shí)區(qū)教學(xué)中，在介紹簡(jiǎn)單的時(shí)區(qū)變換知識(shí)以后，師生共同設(shè)計(jì)一個(gè)時(shí)區(qū)與區(qū)時(shí)盤，用兩個(gè)圓形的紙片，中間固定可以轉(zhuǎn)動(dòng)，表上時(shí)區(qū)刻度，外圈標(biāo)1-24代表區(qū)時(shí)，內(nèi)圈標(biāo)上東、西12個(gè)時(shí)區(qū)，讓學(xué)生比賽誰(shuí)做的做好。在標(biāo)區(qū)時(shí)的過程中，學(xué)生反復(fù)思考，經(jīng)常出錯(cuò)，在不斷的修正中把教具做成。這個(gè)過程不僅讓學(xué)生對(duì)區(qū)時(shí)的認(rèn)識(shí)深刻，而且培養(yǎng)了學(xué)生的思維探究與實(shí)踐能力。再如：在“研究彈性勢(shì)能與動(dòng)能轉(zhuǎn)化”時(shí)，開始用兩根同樣的皮筋下掛上兩個(gè)重物——鐵鎖，但是演示效果不佳，經(jīng)過分析學(xué)生提出將皮筋涂成不同顏色，并在下面的鐵鎖上貼上彩紙。實(shí)驗(yàn)時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)鐵鎖，先使自然下垂的兩根橡皮筋扭曲發(fā)生彈性形變，放手后橡皮筋轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)，且逐步轉(zhuǎn)速加快；轉(zhuǎn)過橡皮筋恢復(fù)原狀后由于慣性鐵鎖還要繼續(xù)按原來(lái)方向轉(zhuǎn)動(dòng)，帶橡皮筋發(fā)生彈性形變，隨著形變?cè)龃筠D(zhuǎn)速減慢。在觀察中讓學(xué)生思考討論這個(gè)裝置是如何反映彈性勢(shì)能與動(dòng)能轉(zhuǎn)化的？這樣，使學(xué)生在探究的過程中不斷解決實(shí)際問題，通過師生、生生互動(dòng)激勵(lì)學(xué)生思考并歸納出規(guī)律。

二、自制教具要把握幾點(diǎn)

自制教具的過程，不僅是教師獨(dú)立的行為，而是師生共同參與的過程。但是，自制教具畢竟不是制作玩具，知識(shí)的學(xué)習(xí)需要自制教具的過程要遵循一定的教學(xué)規(guī)律。

1.重激勵(lì)，以學(xué)生興趣為基礎(chǔ)

教學(xué)要重視對(duì)學(xué)生的激勵(lì)，一方面，自制教具需要強(qiáng)烈的興趣作為保證，教師要激發(fā)興趣；另一方面在自制教具的過程中需要克服很多難題，解決很多問題，也需要有著較強(qiáng)的毅力去完成。所以教師要不斷給學(xué)生動(dòng)力，激發(fā)學(xué)生去探究、克服困難。這時(shí)候如何的批評(píng)或者指責(zé)，或者漠不關(guān)心都會(huì)破壞學(xué)生的積極性。教師要成為學(xué)生的伙伴，帶領(lǐng)學(xué)生去探究，能夠給學(xué)生很大的影響力。

2.講實(shí)用，強(qiáng)調(diào)經(jīng)濟(jì)而不復(fù)雜

麥克斯韋說(shuō)：“一次演示實(shí)驗(yàn)所使用的材料越簡(jiǎn)單，學(xué)生越熟悉，就越想透徹地獲得所驗(yàn)證的結(jié)果。”初中學(xué)生年齡特點(diǎn)決定了他們不適合參與過難的制作過程，要遵循經(jīng)濟(jì)而簡(jiǎn)易的原則，實(shí)用即可，尋求方案的最優(yōu)化。例如：學(xué)生參與針對(duì)“聲音能在液體中傳播嗎？”這個(gè)問題，可以讓學(xué)生帶來(lái)家里的小收音機(jī)、塑料袋、繩子、手表等材料，鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行驗(yàn)證；在虹吸實(shí)驗(yàn)中，可以簡(jiǎn)單找來(lái)輸液管，找來(lái)教師的臉盆進(jìn)行實(shí)驗(yàn)；講到植物葉片的結(jié)構(gòu)，讓學(xué)生回家收集各種各樣的葉子；探究影響浮力大小的因素，可以用廢棄的藥瓶，裝入不同質(zhì)量沙子來(lái)驗(yàn)證等等。這樣的教具信手拈來(lái)，水到渠成。

3.求創(chuàng)新，把思維融入制作中

學(xué)習(xí)的質(zhì)量取決于思維的質(zhì)量，在自制教具的過程中，教師始終要把思維的引導(dǎo)、激發(fā)作為核心工作，激發(fā)學(xué)生思考中解決問題，分析知識(shí)原理在方案中是如何體現(xiàn)的。思維的縝密度越高、創(chuàng)新度越強(qiáng)，教學(xué)的效果就越好。

4.有價(jià)值，體現(xiàn)教學(xué)實(shí)際需要

作為科學(xué)教學(xué)輔助手段，自制教具的過程要與課本知識(shí)結(jié)合起來(lái)，可以直接反映知識(shí)、驗(yàn)證知識(shí)，也可以是知識(shí)的運(yùn)用與延伸，加深與拓展知識(shí)的理解，防止活動(dòng)表面化，與知識(shí)學(xué)習(xí)無(wú)關(guān)，只求形式華麗的傾向。

總之，師生共同參與的自制教具過程，對(duì)于學(xué)校來(lái)講可以補(bǔ)充教學(xué)資源；對(duì)于教師來(lái)講可以提升水平；對(duì)于學(xué)生來(lái)講能夠提高能力、激發(fā)思維、實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新。這樣“做中學(xué)”的過程是陶行知先生早在幾十年前就提出來(lái)的，今天在應(yīng)試教育的壓力下，很多教師無(wú)暇顧及“做”的過程，因?yàn)椴荒軌驇?lái)立竿見影的分?jǐn)?shù)。但是作為教育者，要深刻理解這個(gè)活動(dòng)的價(jià)值，實(shí)現(xiàn)真正的教書育人。

【參考文獻(xiàn)】

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[2] 李林、鄭文珍. 科學(xué)教學(xué)中自制教具的現(xiàn)狀與對(duì)策[J]. 中小學(xué)實(shí)驗(yàn)與裝備，2005（05）.

（作者單位：浙江省寧波市第七中學(xué)）