摘要：自制教具是重要的课程资源，是弥补教学仪器不能满足现实教学需要的有效途径。实践证明，在初中科学教学中合理利用自制教具，可以优化新课导入，激发学习兴趣，可以强化教学重点，突破教学难点，可以辅助学生探究，培养探究精神，提高学生的探究能力。
关键词：自制教具；科学；教学
科学课程将通过科学探究的学习方式，让学生体验科学探究活动的过程和方法，发展初步的科学探究能力。为了实现这一目标，新课标进一步明确了实验教学的地位和作用。初中科学课程的实施，需要特定的课程资源。新课标强调了教师开发课程资源的任务，明确指出教师都应努力建设、开发与利用校内外的课程资源。自制教具是教育技术的重要组成部分，是教师和学生为了改进教学方法，就地取材，创造性地制作出来的教具。随着新课程改革的不断深入，已有的部分教具已远远不能满足现实教学的需要，而新教具的研发、生产、应用又需要较长的周期。所以，为了更好地实现新课程改革的既定目标，自制教具就显得非常重要，是重要的课程资源。实践证明，自制教具是提高课堂教学质量的重要手段和有效载体，它可以补充教学仪器的不足，可以适当减轻学校经费开支，而且有助于培养师生的动手操作能力、观察能力、独立分析问题和解决问题的能力等。
一、合理利用自制教具，优化新课导入，激发学习兴趣
良好的开端是成功的一半，教师应该在新课导入部分多下一些工夫。可以从名人名言导入，可以从复习旧知识开始，也可以由日常生活中的某一现象引发思考开始。运用自制教具导入新课，往往能激发学生好奇心，快速引发学生思考，能有效地激发学生的学习兴趣和求知的欲望，调动学生的学习主动性，使课堂教学走向成功。
比如《杠杆》这节课，笔者是这样设计新课导入的：在上课前找来各种各样的木块，然后在木块上钉几个钉子(钉子深度差不多)，故意把有的钉子弄弯，然后准备一次性筷子、羊角锤、螺丝刀、小木块等一些可以撬的工具一起带入课堂(下图是其中的一部分)。
上课时，笔者先展示这些简单教具和可以撬的工具，然后提问：看谁能用所给的工具把钉子拔出来？
学生争先恐后地上来拔钉子。有的学生直接用手拔；有的拿羊角锤左右敲；也有的用螺丝刀撬；只有小黄同学发现教师实验工具箱里有一块小木块和一根一次性筷子，他通过预习知道可以用筷子垫上木块撬。
自制教具是简单的，只是一些钉了钉子的小小木块，而学生通过拔钉子这一件贴近生活的活动，学习兴趣大大提高。这一简单的教具优化了新课导入，激发了学习兴趣，促进了有效教学。
又如，《磁生电》这节课，用自制教具导入，从学生熟悉的手电筒发光开始。笔者展示手摇小电筒(外壳是透明的，近距离可以看清楚电筒的内部结构)给学生看，同时把另一电筒拆卸，组成拼盘，拍好照片展示在投影仪上。电筒里没有电池，但在我不断的摇动下闪闪发光，引发了学生极大的学习兴趣，感到特好奇，很想弄清楚电筒里蕴藏着什么奥妙。具体过程如下：
师：拿起手摇电筒(如下图所示)展示给学生看，电筒里没有电池，手不摇动，灯泡不发光。教师突然摇动手摇柄，电筒灯泡闪闪发光。
学生一脸的惊奇。
生：真好玩！真好玩！
师：同学们想知道其中的奥秘吗？让我们来学习新的知识，就能知道其中的奥秘了。
生：充满着期待……
教师拆装组合小电筒，学生感到既亲切又好奇，引发了学生思考：没有电池的电筒是怎样发光的？这样的悬念激发了学生的学习兴趣。再给每组学生发一个手摇电筒和相应的螺丝刀，让学生自己拆装，研究其结构和发电原理，学生深刻体验了探究过程，锻炼了探究能力。
生活中处处蕴涵科学知识，将与实际生活中的实物引进课堂，用自制教具进行课堂导入，有时比其他的导入方式效果更好。
二、合理利用自制教具，强化教学重点，突破教学难点
教学难点是学生学习新知识的障碍，对于学生不易理解与掌握的新知识，通过自制教具进行实验探究，将学生真正融于学习掌握重点知识的探究过程中，能更好地领悟学习难点的内涵，将其转化为更容易理解更加直观的知识。
理解“导体在磁场中作切割磁感线运动”是《磁生电》这节课的教学难点之一，“切割磁感线运动”的理解牵涉到磁极、导体以及磁感线方向、导体的运动方向等多种因素，对学生的空间感要求较高，很多初中学生的空间想象能力往往没有发展到这个水平，仅仅通过多媒体课件展示实验过程，学生无法达到真正的理解。
如：下面的四个图中哪些会产生感应电流( )(图中小圆表示闭合导体的一部分)
学生不能理解第二副图如何切割了磁感线，而第四幅图导线与磁感线垂直放置却没有切割磁感线？
为了突破这一难点，我自制了“切割磁感线运动”模型教具(如右图)，把无形的磁感线用平行的导线排列起来，变无形为有形，辅助学生发挥想象。教师通过从各个角度用另一根直导线在磁场中作不同的运动，从而让学生“看到”怎样才能把这些导线切断，直观的感受切割磁感线运动。这一简单的自制教具，降低了学生空间思维能力的要求，有效促进了教学难点的突破。
又如，笔者在上《研究杠杆的平衡》一课前，仔细研究了多位教师对杠杆平衡条件的研究有不同的装置，有的老师用直尺悬挂，有的用质地均匀较轻的圆盘悬挂，也有的用flash演示。在分析这些装置的优缺点后，我设计制作了可变形的钢锯条悬挂教具如下：
在黑板上先画好一条直线，并做好标尺。将杠杆的支点处悬挂在“0”处(锯条有齿的一边朝上，便于用绳子悬挂钩码)，在锯条上贴上白纸，并从支点开始向两边做好标尺（便于杠杆变形后比较“力臂”与“支点到力的作用点的距离”之不同）。在钩码悬挂线上贴上塑料棒，以便能够通过塑料棒更加直观、准确地读出力臂。
这一简单的教具，很容易使学生直观的区别“力臂”与“支点到力的作用点的距离”两个不同的概念，从而帮助学生理解杠杆平衡的条件：如果保持力的大小不变，单一改变力的作用点到支点的距离，但不改变力臂，杠杆仍保持平衡。这样，快速突破了教学难点。
三、合理利用自制教具，辅助学生探究，培养探究精神
新课改要求实验教学由以验证性实验为主向以探究性实验为主转变，即由教师演示性实验变成由教师指导下学生自己发现问题、探究问题、积极主动地获得科学结论的过程。利用自制教具，巧妙地创设情景，让学生带着问题、带着疑问学习，让学生通过自己的探究来学习研究问题解决的方法，感悟成功的喜悦，不但加强了学生科学探究的意识、习惯和能力的培养，合理利用自制教具，同时还可以辅助学生进行有效的探究。
《磁生电》这一教学内容，在进行磁生电的条件这一环节的教学时，如果用单根导线切割磁感线运动，电流微弱，难以观察。所以我将多根导线绕成线圈，制作成非常简单的教具。把教具和仪器分发给各小组，让学生通过自己设计与研究，搭配出与课本中不同的实验装置进行操作，有效避免了有的教师用flash课件让学生观看来感知“电磁感应现象”使学生只有理性认识的问题；也有效避免了以往实验中单根导线切割磁感线运动，电流微弱，难以得到明显现象的困惑。具体教学过程如下：
师：你能让磁生电吗？
生：能。
师：如何设计实验让磁生电？需要哪些仪器？要让磁生电需要有磁场，需要什么？
生：磁铁
磁场，我们利用马蹄形磁铁中间的一段(可看作磁力线是平行的磁场)。
师：要有电流经过，需要什么？
生：导线做载体。
导线，我们利用线圈的下边(效果比单根导线要明显)
放入磁场中。
师：如何看出有电流产生？
生：用电流计检验。
师：你现在可以用所给的仪器，让磁生电吗？
学生拿到实验器材后很快就忙碌起来了。过了一会儿，有一位同学惊呼着：“教师，我们看到现象了”。有的学生很快就搭好装置，电流表已经开始左右摆动；不时的更换摆动磁铁的角度，也有的摆动着磁铁，左右动，上下动，前后动，“玩”得轻松自如，也非常的开心。
教师补充：实验成功的同学请你记住你是怎样让磁生电？需要哪些条件？
教师自制教具，改进实验方法，将电磁感应现象的演示实验改为学生分组探究实验，在教师的引导下，让全体学生通过自己探究获得知识，培养能力，增加小组成员间的交流合作，激发学生的智慧潜能，提高学生探究兴趣和技能。
当然，自制教具也有很多不如人意的地方，如自制教具比较粗糙，自制教具花费教师很多的精力，甚至财力。但是，自制教具能够减少教师课堂讲解时间，把更多的时间和空间留给学生，让学生思考、参与、经历探究的过程，能更好地落实新课程理念，更好的落实课堂教学目标，达到事半功倍的教学效果。因此，学校应该重视自制教具在初中科学教学中的应用，应建立教师自制教具、管理和使用自制教具的机制，鼓励教师积极自制教具，合理利用自制教具，优化初中科学教学。
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[4]侯增洁.新课程标准下自制教具工作的发展思路[J].新课程改革，2007(2).
(作者单位：浙江省平阳县腾蛟镇第一中学 32540)
论文作者:郑海波
论文发表刊物:《中学课程辅导●教学研究》2017年5月下
论文发表时间:2017/9/13
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