摘 要:科學(xué)課程提倡教師和學(xué)生共同完成簡單教具的制作,以輔助教學(xué)實踐活動的開展。教師讓學(xué)生多利用身邊的材料做一些動態(tài)的實驗處理,不僅可以激發(fā)學(xué)生的興趣,還可以培養(yǎng)其自主探究能力,解決以往實驗教學(xué)中存在的問題,提高教學(xué)成效。因此,教師要引導(dǎo)學(xué)生活用生活化素材,自制趣味性實驗教具,以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和實踐能力。文章就自制教具在小學(xué)科學(xué)實驗教學(xué)中的運用進行探討,以期為相關(guān)學(xué)者提供一定的參考。
關(guān)鍵詞:自制教具;小學(xué)科學(xué);實驗教學(xué)
作者簡介:王錢海(1982—),男,江蘇省蘇州市吳江區(qū)蘇州灣外國語學(xué)校。
小學(xué)科學(xué)實驗教學(xué)主要培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力和創(chuàng)新意識。教師引導(dǎo)學(xué)生自制教具,可以讓學(xué)生善于發(fā)現(xiàn)生活與科學(xué)之間的聯(lián)系,甚至用科學(xué)的知識解釋生活現(xiàn)象,探索生命的奧秘[1]。在實踐中,教師要尊重學(xué)生的主體地位,了解學(xué)生感興趣的科學(xué)現(xiàn)象和科學(xué)原理,幫助他們制作生活化的教具,以輔助學(xué)生理解生活中的科學(xué)現(xiàn)象,為培養(yǎng)學(xué)生的實踐應(yīng)用能力、創(chuàng)新思維意識打下基礎(chǔ)。
一、自制教具在小學(xué)科學(xué)實驗教學(xué)中的重要性
(一)有利于培養(yǎng)小學(xué)生的探究能力
在小學(xué)科學(xué)實驗教學(xué)中,使用自制教具可以讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)生活中常見的科學(xué)知識,用具體的語言解釋抽象的科學(xué)現(xiàn)象,讓學(xué)生進一步探索科學(xué)學(xué)科和現(xiàn)實生活之間的聯(lián)系。雖然小學(xué)生的心智發(fā)育還不夠成熟,知識視野相對較窄,生活經(jīng)驗不足,但是在教師的悉心指導(dǎo)下,小學(xué)生運用自制教具探索并嘗試理解科學(xué)知識,可以形成勇于探索、勤于思考的精神和自主探究的能力。
(二)有利于激發(fā)小學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣
教師利用生活中常見的一些廢棄物品引導(dǎo)小學(xué)生制作簡單的教具,可以激發(fā)小學(xué)生對生活以及對科學(xué)實驗的興趣,培養(yǎng)他們的創(chuàng)新意識。自制教具無論是開始的設(shè)計,中期的制作,還是后期的定型和使用,都需要小學(xué)生自己反復(fù)驗證和深入思考。一些科學(xué)實驗還結(jié)合了學(xué)生好動和好奇心強的特性,發(fā)掘小學(xué)生的動手實踐潛能,進一步激發(fā)他們對科學(xué)實驗的興趣,使他們從教具的制作過程中感受到快樂。
(三)有利于幫助小學(xué)生理解科學(xué)知識
在小學(xué)科學(xué)實驗教學(xué)中,自制教具本身具有因地制宜和因人制宜的特性,主要目的是幫助小學(xué)生解決生活中常見的實際問題。小學(xué)科學(xué)實驗知識晦澀難懂,而自制教具能夠起到畫龍點睛和點撥指導(dǎo)的作用。例如,小學(xué)生將生活中常見的廢棄物品變成有價值的生活用品,變廢為寶,可以進一步激發(fā)他們的創(chuàng)新精神,讓他們在興趣的指導(dǎo)下更積極且更有效地學(xué)習(xí)、理解科學(xué)知識,提高自身的文化素養(yǎng)。
(四)有利于提高科學(xué)實驗的教學(xué)質(zhì)量
隨著小學(xué)科學(xué)課程改革的逐漸深入,教學(xué)內(nèi)容也發(fā)生了相應(yīng)的變化。教材更新了大量的實驗知識,需要教師指導(dǎo)學(xué)生自制教具和學(xué)習(xí)工具。受到實驗器材、課堂容量的限制,傳統(tǒng)的實驗教學(xué)難以發(fā)揮儀器的重要作用。而教師引導(dǎo)小學(xué)生自制教具,可以充分替代儀器的功效,讓小學(xué)生在愉快且輕松的實踐環(huán)境中了解實驗流程,總結(jié)實驗結(jié)果,有利于提高教學(xué)質(zhì)量。此外,自制教具在一定程度上能夠有效彌補以往科學(xué)實驗教學(xué)中的不足,化抽象為具體,讓小學(xué)生在突破學(xué)習(xí)難點的情況下,更有效地理解科學(xué)知識,并樹立環(huán)保意識。
(五)有利于提高小學(xué)生的創(chuàng)新能力
自制教具是創(chuàng)新的過程,是對現(xiàn)有教具和教學(xué)實際的反思提升,能促進學(xué)生思考能力、設(shè)計能力和動手能力的提高。例如,在“聲音”單元的教學(xué)中,教師指導(dǎo)學(xué)生利用注射器、彈簧圈、蜂鳴器等常用設(shè)備進行創(chuàng)新組合,自制了一套演示設(shè)備,在有效解決聲音的產(chǎn)生、傳播等教學(xué)難點的同時,還培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新意識,提高了學(xué)生的創(chuàng)新能力。
二、在小學(xué)科學(xué)實驗教學(xué)中運用自制教具存在的問題
(一)教具制作過程煩瑣,難度大
在小學(xué)科學(xué)實驗教學(xué)中,自制教具一般具有材料簡單、過程便捷等特點。但是,部分教師為了讓教學(xué)過程更加嚴謹,并突出實驗的科學(xué)性,在引導(dǎo)小學(xué)生自制教具的時候,設(shè)計了相對煩瑣的過程或環(huán)節(jié)。例如,除了要用到生活中常見的廢棄物品或手邊的材料,還有剪刀、膠水、橡皮、尺子等輔助性工具。小學(xué)生年齡較小,具有專注力不足的身心發(fā)展特性,雖然在好奇心和興趣的驅(qū)使下,一開始專注于教具的制作,但如果教具的制作過程過于煩瑣或制作難度過高,他們會逐漸對其失去興趣,不利于后續(xù)實驗的開展,教學(xué)質(zhì)量難以保證。
(二)教具制作與學(xué)生生活脫節(jié),興趣小
在小學(xué)科學(xué)實驗教學(xué)中,教師利用教具輔助教學(xué)時要加強科學(xué)與生活之間的聯(lián)系,在引導(dǎo)小學(xué)生制作教具時,盡量選擇一些生活中常見的廢棄材料作為教具的原材料,讓小學(xué)生變廢為寶,樹立環(huán)保意識。當前,部分教師在設(shè)計科學(xué)教學(xué)實驗時急于求成,為了保證教學(xué)過程更加嚴謹,并且突出實驗結(jié)果的科學(xué)性,讓學(xué)生選擇一些生活中并不常見,甚至學(xué)生根本沒有聽說過的材料,如滴管、燒杯和酒精燈等。這些與小學(xué)生的生活相對脫節(jié)的教具,不僅準備起來相對復(fù)雜、成本高,而且也難以激發(fā)小學(xué)生的興趣,在學(xué)習(xí)的時候很難建立生活情景和科學(xué)實驗之間的聯(lián)系,無法讓學(xué)生產(chǎn)生共鳴,導(dǎo)致學(xué)生興趣較小[2]。
三、自制教具在小學(xué)科學(xué)實驗教學(xué)中的運用策略
(一)基于寓教于樂的目的,自制趣味實驗教具
科學(xué)實驗知識比較枯燥,在設(shè)計科學(xué)實驗的時候,教師要基于寓教于樂的目的,引導(dǎo)小學(xué)生自制充滿趣味性的實驗教具,讓小學(xué)生在學(xué)習(xí)和實驗的過程中,感受到科學(xué)知識帶給自己的快樂,這樣不僅有利于培養(yǎng)小學(xué)生的動手能力和探究能力,還能使小學(xué)生意識到科學(xué)學(xué)科本身具有的特殊性和實踐性,加強科學(xué)與生活之間的聯(lián)系,并能運用專業(yè)的科學(xué)知識去解決生活中的實際問題。
例如,在講解“制作我的小樂器”這一課的時候,教師要明確教學(xué)目標,讓小學(xué)生理解通過改變物體的屬性,可以使其發(fā)出高低不同的聲音。教師讓小學(xué)生分小組親自動手,用手邊的文具等材料制作一些能夠發(fā)出聲音的小樂器,從設(shè)計到制作再到調(diào)整和展示,全由學(xué)生自己負責。小組在分工時,有人負責畫出樂器的草圖,有人負責設(shè)計樂器的聲音發(fā)出方案。在展示的時候,有些小組利用玻璃杯、水和鋼筆制作了吹奏類的樂器;有的小組利用玻璃杯、水和勺子制作了打擊類的樂器;有的小組則用皮筋、直板組裝制作了彈撥類的樂器。
在分組協(xié)作和課堂展示中,小學(xué)生逐漸認識到改變物體屬性能夠使其發(fā)出高低不同的聲音的科學(xué)原理,還培養(yǎng)了樂于動腦、動手以及團結(jié)協(xié)作的好習(xí)慣,并感受到身邊處處是科學(xué)。在提問環(huán)節(jié),教師讓學(xué)生總結(jié)一些生活中常見的聲音現(xiàn)象。有學(xué)生提出,用不同的力按壓汽車的喇叭,聲音的大小會不同;還有學(xué)生提出,穿皮鞋和穿運動鞋踩在地面時,發(fā)出的聲音也不同。
(二)優(yōu)化教學(xué)過程,自制便利實驗教具
與其他小學(xué)課程不同,科學(xué)的實踐性和綜合性相對較強,因此,在引導(dǎo)小學(xué)生制作教具時,教師要進一步優(yōu)化教學(xué)過程,使教具更加便利且高效。教具除了要輔助學(xué)生了解實驗過程、總結(jié)實驗結(jié)果,還要能突出小學(xué)生的思考以及動手過程,讓他們在發(fā)現(xiàn)實驗現(xiàn)象、總結(jié)實驗原理的同時,進一步激發(fā)對科學(xué)的興趣,提高教學(xué)成效。
例如,在講到“直線運動和曲線運動”這一課時,教師要闡明教學(xué)重點和難點,讓學(xué)生依照運動路線的不同,判斷物體的運動軌跡是直線運動還是曲線運動,并要求學(xué)生了解直線運動和曲線運動的特點。為了進一步提高科學(xué)實驗的教學(xué)效率,教師可以讓學(xué)生親自制作能驗證兩種運動線路特點的教具。有學(xué)生準備了廢舊的紙殼板、膠水和小球,在紙殼板上分別設(shè)置了曲線障礙和直線障礙,讓小球同時降落。學(xué)生發(fā)現(xiàn),與直線障礙相比,小球經(jīng)過曲線障礙耗費的時間更長,運動軌跡也更長。
自制便利的實驗教具有助于小學(xué)生樹立綠色環(huán)保的意識,也可以讓小學(xué)生模擬還原科學(xué)現(xiàn)象,從而更深入地了解實驗原理。
(三)基于形象直觀目的,自制特殊實驗教具
小學(xué)科學(xué)教材中,部分知識點超出了小學(xué)生的理解范圍,為了變抽象為具體,教師在設(shè)計科學(xué)實驗并引導(dǎo)小學(xué)生自制教具的時候,需要基于形象直觀的目的,讓小學(xué)生能夠自己制作特殊的實驗教具,通過設(shè)計實驗流程并還原實驗細節(jié),讓小學(xué)生對科學(xué)知識進行深刻且具體的思考,甚至用教材中的知識點去解釋生活現(xiàn)象,探尋科學(xué)的本質(zhì)。
例如,在講到“光的反射現(xiàn)象”一課時,教師要引導(dǎo)學(xué)生認識光的反射現(xiàn)象,學(xué)會用反射的理論知識解釋生活中的現(xiàn)象。為了加深學(xué)生對類似的抽象知識的理解,教師可以引導(dǎo)學(xué)生制作簡易的潛望鏡,要求學(xué)生準備直角三角尺、鉛筆、剪刀、雙面膠、小鏡子和長紙盒等,上課時先播放視頻讓學(xué)生明白潛望鏡的具體運作原理,再讓學(xué)生以小組為單位進行簡易教具的制作,并做好總結(jié)。
反射知識對小學(xué)生來講,具有枯燥乏味以及抽象的特性,因此,教師基于形象且直觀的目的,引導(dǎo)小學(xué)生制作特殊的潛望鏡,可以讓他們對反射知識有更深刻的了解,甚至能解釋人眼看到事物的原理,明確科學(xué)和生活之間的聯(lián)系。
(四)基于教學(xué)內(nèi)容聯(lián)系生活,教具使用生活素材
科學(xué)與生活緊密相關(guān),因此,在進行小學(xué)科學(xué)實驗教學(xué)時,教師要利用科學(xué)的知識,幫助小學(xué)生解釋更多的生活原理和生活現(xiàn)象,使小學(xué)生在積累生活經(jīng)驗的基礎(chǔ)上,活學(xué)、活用生活化素材制作簡易的教具,探討深刻的科學(xué)實驗現(xiàn)象,追尋生命以及科學(xué)的本質(zhì)。
例如,在“給動物建個‘家’”這一課中,為了讓小學(xué)生對動物的生活習(xí)性以及生活環(huán)境有更深刻的理解,教師可以播放小動物的紀錄片,讓學(xué)生選擇一種動物,通過繪畫或制作教具的形式,為動物建造一個“家”。有的小學(xué)生繪制了一條金魚,然后將金魚放到了水瓶里;有的小學(xué)生則畫了一只大老虎,然后把它放到郁郁蔥蔥的森林中。
小學(xué)低年級的學(xué)生生活經(jīng)驗不足,在進行科學(xué)實驗教學(xué)時,教師要先為他們普及常識,通過播放紀錄片或動畫片的形式,讓他們對科學(xué)實驗產(chǎn)生興趣,再引導(dǎo)小學(xué)生活用生活化的素材,制作簡易的教具,讓科學(xué)知識和生活場景系統(tǒng)地聯(lián)系在一起,激發(fā)小學(xué)生的聯(lián)想,提高小學(xué)生的實踐技能。
(五)引導(dǎo)學(xué)生自制教具,發(fā)展學(xué)生的實踐能力
在小學(xué)科學(xué)實驗教學(xué)中,教師引導(dǎo)小學(xué)生自制教具最重要的目的是培養(yǎng)小學(xué)生的實踐技能,使他們能在理論聯(lián)系實際的情況下,進一步解釋生活中常見的科學(xué)現(xiàn)象和科學(xué)原理,從而解決實際問題。因此,教師要引導(dǎo)小學(xué)生自制教具,讓他們在手腦并用的情況下發(fā)揮想象力,得到科學(xué)的實驗結(jié)果。
例如,在講到“觀測氣溫”這一課的時候,教師要求小學(xué)生學(xué)會氣溫計的正確使用方法,并說出一天或一段時間的氣溫變化規(guī)律,學(xué)會繪制氣溫變化圖,制作個性化的天氣日歷。在教學(xué)實踐中,以小組為單位,教師可以給每個小組分發(fā)一個氣溫計,讓學(xué)生每天上學(xué)和放學(xué)選擇一個區(qū)域測量具體的氣溫,然后將實際的變化情況寫在記錄表中,每周整理出一個具有個性的天氣日歷,并在日歷當中自主添加感興趣的內(nèi)容,如天氣變涼,就可以在日期下方畫一個小手套;如果是雨天,則可以畫一個小雨傘等。教師可以將日歷擺放在班級的展示墻中,供學(xué)生觀賞。
教師引導(dǎo)小學(xué)生自制教具可以充分發(fā)揮學(xué)生的想象力和創(chuàng)造力。學(xué)生將個性化元素融入教具的制作中,有利于發(fā)展個性,并提高團結(jié)協(xié)作的能力[3]。在想象力的引導(dǎo)下,學(xué)生動手還原實驗流程,解釋實驗現(xiàn)象,可以發(fā)展自身的實踐能力。
結(jié)語
自制教具在小學(xué)科學(xué)實驗教學(xué)中的有效應(yīng)用,有利于培養(yǎng)小學(xué)生的自主探究能力,并激發(fā)他們對科學(xué)的學(xué)習(xí)興趣。在教學(xué)實踐中,小學(xué)科學(xué)教師要基于寓教于樂的目的,讓小學(xué)生自制趣味性實驗教具,還要優(yōu)化教學(xué)過程,引導(dǎo)小學(xué)生自制便利性實驗教具,并將科學(xué)實驗和生活場景結(jié)合在一起,幫助小學(xué)生還原實驗流程,總結(jié)實驗結(jié)果,用科學(xué)知識解釋生活現(xiàn)象、解決實際問題,從而培養(yǎng)小學(xué)生的實踐能力和綜合應(yīng)用能力。
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