于劼

摘? 要 科學(xué)作為小學(xué)階段的重要學(xué)習(xí)課程，其學(xué)科價(jià)值不應(yīng)局限于對(duì)學(xué)生進(jìn)行科普教育，更重要的是讓小學(xué)生經(jīng)歷科學(xué)家一樣的探究過(guò)程，得到科學(xué)思維的訓(xùn)練和科學(xué)精神的培養(yǎng)，從而幫助學(xué)生提升科學(xué)素養(yǎng)。小學(xué)科學(xué)教學(xué)重在探究，探究過(guò)程的重要環(huán)節(jié)就是科學(xué)實(shí)驗(yàn)。為了讓學(xué)生更主動(dòng)地參與探究的全過(guò)程，教師可以通過(guò)自制教具對(duì)已有的教學(xué)資源進(jìn)行有效補(bǔ)充，豐富學(xué)生的課程體驗(yàn)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣;再結(jié)合情境創(chuàng)設(shè)、自主探究、小組合作等方式，讓科學(xué)課更具活力。

關(guān)鍵詞 自制教具;小學(xué)科學(xué);STEM;科學(xué)實(shí)驗(yàn);科學(xué)素養(yǎng);教學(xué)改革

中圖分類號(hào)：G484? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

文章編號(hào)：1671-489X（2021）03-0125-03

0 引言

小學(xué)科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)指出，“小學(xué)科學(xué)課程是一門綜合性課程”，“課程針對(duì)學(xué)生身邊的現(xiàn)象從物質(zhì)科學(xué)、生命科學(xué)、地球和宇宙科學(xué)、技術(shù)與工程四個(gè)領(lǐng)域綜合呈現(xiàn)科學(xué)知識(shí)和科學(xué)方法”。小學(xué)科學(xué)課程定位體現(xiàn)了STEM的理念。STEM是科學(xué)（Science）、技術(shù)（Technology）、工程（Engineering）、數(shù)學(xué)（Mathematics）的簡(jiǎn)稱，是當(dāng)今世界各發(fā)達(dá)國(guó)家倡導(dǎo)的新科學(xué)教育理念。STEM理念重視實(shí)踐，強(qiáng)調(diào)不同學(xué)科的融合。特別是技術(shù)與工程這個(gè)新領(lǐng)域，需要科學(xué)教師和小學(xué)生都具備一定的動(dòng)手實(shí)踐能力、技術(shù)與工程思維、項(xiàng)目管理能力。

隨著教學(xué)改革的不斷推進(jìn)，科學(xué)教師隊(duì)伍的建設(shè)越來(lái)越專業(yè)化，教師對(duì)教學(xué)內(nèi)容的理解、教學(xué)模式的創(chuàng)新等都有了新的思考和認(rèn)識(shí)。許多科學(xué)教師在教學(xué)實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，原有的教學(xué)資源特別是教具有時(shí)候難以滿足教學(xué)的需要，傳統(tǒng)的教具存在種類單一、研究滯后等缺點(diǎn)，無(wú)法充分滿足課堂需求，教具的改革與創(chuàng)新工作亟待進(jìn)行。教具作為科學(xué)課的輔助工具，在課堂教學(xué)中發(fā)揮著吸引學(xué)生注意力、指導(dǎo)學(xué)生科學(xué)認(rèn)識(shí)、提高教學(xué)效率的積極作用。自制教具和已有教具相比，具有種類多樣、與時(shí)俱進(jìn)，更貼近探究主題、突出探究重點(diǎn)的優(yōu)勢(shì)。

自制教具，顧名思義，是指教師根據(jù)教育教學(xué)需要，創(chuàng)造性地制作教具，用于課堂教學(xué)。自制教具更便于學(xué)生參與探究，甚至教具也變成學(xué)具，也往往成為STEM教育很好的項(xiàng)目?？茖W(xué)家麥克斯韋說(shuō)過(guò)：“實(shí)驗(yàn)的教育價(jià)值往往與實(shí)驗(yàn)儀器的復(fù)雜性成反比，學(xué)生的自制儀器雖然經(jīng)常出毛病，但他會(huì)比用仔細(xì)調(diào)節(jié)的儀器學(xué)到更多的東西?！毙W(xué)科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)指出：“科學(xué)課程要求教師帶領(lǐng)學(xué)生開展各種活動(dòng)，需要為學(xué)生準(zhǔn)備大量活動(dòng)教材和實(shí)物材料，自制教具、學(xué)具。”由此可以看出，科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)提倡利用自制教具進(jìn)行探究活動(dòng)。事實(shí)上，在使用自制教具的課堂上，師生互動(dòng)明顯增多，課堂活力煥發(fā)，科學(xué)探究更具實(shí)效。

1 巧用自制教具，突破教學(xué)難點(diǎn)

小學(xué)科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)指出：“小學(xué)科學(xué)課與其他課的重要區(qū)別之一是很多情況下學(xué)生要通過(guò)動(dòng)手做來(lái)學(xué)習(xí)科學(xué)，比如做實(shí)驗(yàn)、制作模型、觀察、測(cè)量、種植與飼養(yǎng)……這些活動(dòng)不僅是學(xué)生喜歡的學(xué)習(xí)方式，也是學(xué)生理解科學(xué)概念的重要經(jīng)驗(yàn)支撐?！痹诳茖W(xué)教學(xué)中，許多需要探究的內(nèi)容由于場(chǎng)地、實(shí)物等限制，教師無(wú)法引導(dǎo)學(xué)生親自去體驗(yàn)、理解，成為教學(xué)的難點(diǎn)。自制教具便成為突破教學(xué)難點(diǎn)的有效工具，教師可以引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)教學(xué)內(nèi)容，通過(guò)做實(shí)驗(yàn)、觀察模型、制作模型來(lái)學(xué)科學(xué)、理解科學(xué)概念。

其實(shí)教學(xué)中很多需要解暗箱的活動(dòng)，都需要教師巧借自制教具來(lái)完成。比如“有趣的不倒翁”一課，教師讓學(xué)生探究為什么不倒翁不容易倒，學(xué)生僅僅靠觀察不倒翁的外形是不夠的，教師應(yīng)提供多個(gè)自制的不倒翁，讓學(xué)生觀察、探究，甚至讓學(xué)生自己動(dòng)手去制作不倒翁。這時(shí)很多學(xué)生會(huì)想到：不倒翁不容易倒，是不是跟不倒翁的結(jié)構(gòu)有關(guān)系？需要拆開不倒翁去探究。當(dāng)他們打開不倒翁，仔細(xì)觀察和比較、分析后會(huì)產(chǎn)生新的問(wèn)題，繼而通過(guò)深入探究，總結(jié)出不倒翁不倒的秘密：原來(lái)底部重、上部較輕的物體不容易倒。再如，教學(xué)地球內(nèi)部的構(gòu)造，學(xué)生很難憑空想象地球的內(nèi)部結(jié)構(gòu)是怎樣的，教師可以提供自己制作的地球構(gòu)造模型，讓學(xué)生動(dòng)手剖開觀察，幫助其直觀地認(rèn)識(shí)地殼、地幔、地核。

在這些活動(dòng)中，教師可以引導(dǎo)學(xué)生共同參與教具的制作中。這樣一來(lái)，學(xué)生的想象力和動(dòng)手能力就有了施展的平臺(tái)，教師對(duì)教材內(nèi)容講解也無(wú)須再照本宣科，學(xué)生探究的欲望開始出現(xiàn)，師生互動(dòng)交流也不再局限于既定課堂環(huán)節(jié)的束縛，教學(xué)效率和教學(xué)質(zhì)量都有所提高，自然而然地突破了教學(xué)難點(diǎn)。

2 巧用自制教具，培養(yǎng)實(shí)踐能力

美國(guó)著名教育家杜威提出的“從做中學(xué)”教學(xué)核心原則，以及我國(guó)著名教育家陶行知先生提倡的“知行合一”教育理念，都在強(qiáng)調(diào)動(dòng)手實(shí)踐對(duì)學(xué)生習(xí)得的重要作用。小學(xué)科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)提出：“認(rèn)識(shí)身邊的人工世界（了解常見的工具、知道簡(jiǎn)單工具的功能和使用方法），利用身邊可制作加工的材料和簡(jiǎn)單工具動(dòng)手完成簡(jiǎn)單的任務(wù)?！笨茖W(xué)探究中，有許多需要學(xué)生動(dòng)手制作的內(nèi)容，在學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)和動(dòng)手能力的培養(yǎng)過(guò)程中，自制教具能發(fā)揮重要作用。教師在自制教具時(shí)鼓勵(lì)學(xué)生通過(guò)就地取材、變廢為寶的方式，巧用生活中的舊物，利用科學(xué)知識(shí)通過(guò)動(dòng)手實(shí)踐的方式解決生活中的實(shí)際問(wèn)題，讓學(xué)生感受到科學(xué)來(lái)源于生活，生活中處處有科學(xué)，科學(xué)不斷改善人們的生活。

例如，教學(xué)“水流的力量”一課時(shí)，教師可以自制一架精致的水輪機(jī)，在水流的作用下水輪機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)，通過(guò)視頻讓學(xué)生了解水力發(fā)電的原理，引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)到人們可以利用大自然里的水發(fā)電、做事。在此基礎(chǔ)上，指導(dǎo)學(xué)生自制水輪機(jī)。再如，教學(xué)“擺的秘密”一課，教師可以在課前親自制作一個(gè)“聽話”的擺，讓學(xué)生在實(shí)際質(zhì)疑挑戰(zhàn)中折服。教師提出，他們也可以做一個(gè)聽話的擺，學(xué)生會(huì)非常感興趣，自覺參與到擺的秘密探究中。

當(dāng)然，教師在制作教具的過(guò)程中一定要教給學(xué)生一些實(shí)用的方法，如工具的使用、安全注意事項(xiàng)等，讓他們?cè)诮?jīng)歷失敗和成功的過(guò)程中不斷提高動(dòng)手實(shí)踐的能力，培養(yǎng)不怕失敗、精益求精的科學(xué)精神和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。

3 巧用自制教具，豐富教學(xué)手段

自制教具一定要有利于課堂教學(xué)，有利于科學(xué)探究。一件高質(zhì)量的自制教具需要的是教師的創(chuàng)新力和豐富的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)。教師只有在對(duì)教學(xué)內(nèi)容有了深刻理解的基礎(chǔ)上，才能在自制教具方面有獨(dú)到的理解和實(shí)踐。一件具有專利水平的教具是教師教學(xué)智慧的凝結(jié)，會(huì)豐富教師的教學(xué)手段。有經(jīng)驗(yàn)的教師隨手都能得到自制教具的素材。

例如，在“影子”教學(xué)中，教師向?qū)W生講述影子的成因，隨即帶領(lǐng)學(xué)生利用手邊的紙張，通過(guò)裁剪、手撕的方式完成對(duì)事物外形的制作，然后利用一次性筷子、小木棍等作為“骨骼”固定這些自制的代表一定形象的紙張，組織學(xué)生進(jìn)行皮影戲游戲。整堂課趣味橫生，學(xué)生表現(xiàn)積極，對(duì)影子的成因也有了深刻理解。

教師還可以組織學(xué)生以小組的形式完成大型自制教具任務(wù)，以此來(lái)培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)合作的能力。例如，在模擬太陽(yáng)與八大行星的關(guān)系時(shí)，教師采取小組合作的形式引導(dǎo)學(xué)生自制教具，學(xué)生興趣很高，小組成員積極討論，就制作材料、分工合作進(jìn)行深入探討。在實(shí)踐制作過(guò)程中，學(xué)生獻(xiàn)計(jì)獻(xiàn)策、齊心合力、精巧制作;在展示交流過(guò)程中，學(xué)生有的展示了沙盤模型，有的用玻璃球、乒乓球、籃球制作了立體模型，紛紛介紹自己的發(fā)現(xiàn)，主觀能動(dòng)性得到極大的提升。

自制教具豐富了教師的教學(xué)手段，教師不再只是口頭講解、多媒體展示、演示實(shí)驗(yàn)，還可以讓學(xué)生就地取材、合作探究，科學(xué)課水到渠成地成為學(xué)生最喜歡的學(xué)科。

4 巧用自制教具，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣

小學(xué)科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)提出要“創(chuàng)設(shè)愉快的教學(xué)氛圍，保護(hù)學(xué)生的好奇心和求知欲，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)的興趣，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)探究，積累生活經(jīng)驗(yàn)，增強(qiáng)課程的意義性和趣味性”?！芭d趣是最好的老師?！迸d趣的原點(diǎn)是學(xué)生的好奇心。在科學(xué)探究中，興趣更是學(xué)生深入學(xué)習(xí)的風(fēng)向標(biāo)。教師以興趣為切入點(diǎn)，利用自制教具充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，為學(xué)生熱愛科學(xué)乃至終身學(xué)習(xí)科學(xué)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

例如，在“有趣的磁鐵”一課中，教師自制會(huì)轉(zhuǎn)圈的小鴨子、聽話的鐵屑，幫助學(xué)生了解磁鐵能隔物吸鐵的性質(zhì)，然后讓他們了解原理后自己制作會(huì)跳舞的卡通人物，他們歡呼雀躍，紛紛制作自己喜歡的卡通動(dòng)物、人物。再如，在教學(xué)“滑輪”一課時(shí)，教師自制的滑輪組“力大無(wú)窮”，讓學(xué)生很震撼。教師適時(shí)地引導(dǎo)學(xué)生自制滑輪組，學(xué)生歷經(jīng)艱辛完成組裝后，經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)，非常驚訝地發(fā)現(xiàn)滑輪組真可以省力。學(xué)生整堂課學(xué)習(xí)熱情高漲，教學(xué)任務(wù)順利完成。

自制教具有時(shí)候在課堂上僅僅是個(gè)引領(lǐng)、示范，當(dāng)學(xué)生在教師自制教具的引領(lǐng)下參與學(xué)具制作時(shí)，那種內(nèi)在的動(dòng)力立即就被激發(fā)出來(lái)，學(xué)習(xí)興趣就會(huì)油然而生。

5 巧用自制教具，提高人文素養(yǎng)

科學(xué)課程對(duì)于學(xué)生人文素養(yǎng)的提高也有重要的作用，科學(xué)與藝術(shù)、科學(xué)與人文是相通的?？茖W(xué)教師要善于在梳理教材的時(shí)候多一些思考，發(fā)揮自制教具的作用，在學(xué)生人文素養(yǎng)提升上做出有益的探索，引導(dǎo)他們多了解優(yōu)秀傳統(tǒng)文化、中外科學(xué)大事，培養(yǎng)他們的愛國(guó)主義、環(huán)保意識(shí)等。科學(xué)教師要自覺從科學(xué)教學(xué)走向科學(xué)教育，真正實(shí)現(xiàn)德育課程的一體化。

科學(xué)課堂中人文教育的內(nèi)容往往就在細(xì)節(jié)處。如在“多變的紙”一課中，教師向?qū)W生介紹紙張的生產(chǎn)流程，引導(dǎo)學(xué)生了解節(jié)約紙張的重要性。課前，教師讓學(xué)生自備彩筆和圓形塑料片，在課上通過(guò)自制萬(wàn)花筒的方式讓學(xué)生進(jìn)一步了解紙張性質(zhì)。學(xué)生準(zhǔn)備了亮片紙，利用廢舊紙張的背面進(jìn)行色彩構(gòu)成訓(xùn)練;隨即將紙張撕剪成片，再將硬紙板卷成紙筒黏合透明塑料片，制成簡(jiǎn)易的萬(wàn)花筒。學(xué)生在動(dòng)手制作中都自覺取用廢舊紙張，課后對(duì)用過(guò)的筆記本、草稿本都有了愛護(hù)節(jié)約之意，對(duì)紙張的重要性有了新的認(rèn)知。在這個(gè)過(guò)程中，學(xué)生的環(huán)保意識(shí)得到了增強(qiáng)。

再如，隨著社會(huì)的進(jìn)步，我國(guó)在許多高科技領(lǐng)域走在了世界前列。科學(xué)教師要及時(shí)讓學(xué)生了解新的科技動(dòng)態(tài)，對(duì)我國(guó)科技發(fā)展充滿信心和自豪，讓學(xué)生在愛國(guó)的氛圍中提升對(duì)科學(xué)的興趣，助力學(xué)生核心價(jià)值觀的形成。教師要注重通過(guò)自制教具的形式豐富學(xué)生的課堂體驗(yàn)，感受我國(guó)科學(xué)技術(shù)人員的辛苦。在“太陽(yáng)家族”一課中，教師可以用多媒體播放我國(guó)神舟系列載人飛船的壯舉，激發(fā)學(xué)生的愛國(guó)熱情。在此基礎(chǔ)上，教師帶領(lǐng)學(xué)生利用課前準(zhǔn)備的材料進(jìn)行太陽(yáng)系的搭建，利用輕黏土等材料塑造星球，利用鐵絲控制球體間隔距離，實(shí)現(xiàn)球體的懸浮狀態(tài)。學(xué)生以小組參與自制教具的過(guò)程，在搭建太陽(yáng)系的同時(shí)紛紛提出諸如“空間站在哪里”“航天飛船如何實(shí)現(xiàn)對(duì)接”“我國(guó)探索火星的計(jì)劃叫什么”等問(wèn)題，感受到中國(guó)航天人的偉大。

另外，科學(xué)閱讀也是科學(xué)學(xué)習(xí)的重要手段。在自制教具過(guò)程中，教師可以向?qū)W生介紹一些科學(xué)史的內(nèi)容，讓學(xué)生在制作過(guò)程中豐富自己的人文知識(shí)。例如：制作沙漏，可以讓學(xué)生了解一些中國(guó)古代計(jì)時(shí)的工具和方法等;在制作月球環(huán)形山模型的時(shí)候，可以介紹環(huán)形山的名字，特別是重點(diǎn)介紹以中國(guó)古代科學(xué)家命名的幾座環(huán)形山，順便推薦學(xué)生閱讀相關(guān)的資料。

6 結(jié)語(yǔ)

小學(xué)科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)指出，“科學(xué)的核心是發(fā)現(xiàn)”，“技術(shù)的核心是發(fā)明”，“工程的核心是建造”，“技術(shù)與工程實(shí)踐活動(dòng)可以使學(xué)生體會(huì)到做的成功和樂(lè)趣，并養(yǎng)成通過(guò)動(dòng)手做解決問(wèn)題的習(xí)慣”。教師帶領(lǐng)學(xué)生自制教具正是“從做中學(xué)”，在做中解決問(wèn)題、提高學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐能力的方式。所以，自制教具作為教學(xué)輔助工具，具有獨(dú)特的教學(xué)效果。當(dāng)然，自制教具一定不要過(guò)多干預(yù)教學(xué)，一定要為科學(xué)探究增加實(shí)效。科學(xué)教師要制作好、利用好自制教具，發(fā)揮自制教具的作用，激發(fā)學(xué)生樂(lè)于動(dòng)手、樂(lè)于思考，有效培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)?！?/p>

參考文獻(xiàn)

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