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自制學具是由師生共同參與完成的，利用搜集到的材料采取簡單易行的方法，自己動手研制的學具、標本、模型等。在科學教學中，教學儀器的不足成為制約科學課堂教學效率的主要原因。因此，自制科學學具顯得迫切而重要，它既能補充學校科學學具不足、改進傳統儀器缺陷，還能培養師生動手實踐能力和創新能力，提高師生的科學素養。簡易科學學具的制作省錢、省事、省時，有些看起來十分簡單的科學學具，對于生產廠家來說不值得批量生產，但是教學上又特別急需，實踐表明有了學具的參與，學生的學習興趣將有所提高。因此，教師與學生不僅要學會使用科學學具，還要學會設計制作及修正簡易的科學學具。

一、激發學習興趣

興趣是最好的老師。在科學教學中，如何激發學生的學習興趣應是每一位科學教師思考的問題。學生的注意力會直接影響到課堂教學的質量，學生的注意力也是課堂教學效率的重要保證。但由于學生年齡小、自控力薄弱、接受能力不強等多方面的原因，在學習過程中容易受到多種因素的干擾而分散注意力。激發學生學習興趣的方法有多種，而借助學具的使用激發學生學習興趣則是一種出奇制勝的法寶，因為它能迅速吸引學生的注意力，能較快的集中學生的學習精力。托爾斯泰曾指出：“成功的教學所需要的不是強制，而是激發學生的興趣。”借助學具，可以引起學生長久持續的注意力。學生感興趣，注意力自然集中，求知欲與主動探索的欲望強，學習效率自然就高。在平常的科學教學中，我就經常用到這一招。如我在教學《磁鐵的磁性》一課時，利用“磁鐵的磁性”這一原理自制了魚鉤釣魚的學具，一條條“小魚”被我輕松地釣起，學生感到十分驚奇，一個個瞪大了眼睛，想解開其中的秘密，好奇心和求知欲一下子就被調動起來。我便借機提問：“釣魚鉤為什么能輕松地釣起一條條小魚來，你能解開其中的秘密嗎？”學生一個個都開動腦筋、奮力思考、爭先恐后的舉手發言，課堂氣氛變得十分活躍。在本節課中，我們可以清楚地看見，學具的巧妙使用很好地調動了學生學習的興趣，教學效果自然會有所提高，學生輕松學到知識，教師上課也不費勁，學具引起了學生的注意力，省去了教師千篇一律的提醒與強調。

二、突破教學難點

在教學過程中，教師準確合理地處理教材是影響教學質量的重要因素。教學難點是學生學習新知識的一大障礙，突出教材重點、突破教學難點是科學教學中的關鍵環節，如何才能做到這一點呢？在這樣的情況下，我建議教師可以借助學具的巧妙使用，輕而易舉的達到教學目的。如讓學生通過使用學具，將自己真正融于重點知識的探究過程中，真正動腦思考，并進行整理、歸納、分析，動手操作體驗，將其轉化為更容易理解、更加直觀的知識。如在教學教科版科學三年級上冊《空氣占據空間嗎》一課時，我制作了一個操作簡單、實用性很強的教具，即在傳統的實驗裝置上加了一個導管，插入燒杯的水中，當向漏斗注水時，水不入瓶。當打開插入燒杯中的導管開關時，學生看到水進入瓶中，空氣跑出。看不見的空氣，看得見了，說不清的道理看明白了，必然會使學生產生濃厚的興趣。這樣，在自制教具的幫助下，學生學到了知識，加深了對空氣特點的理解，科學思維能力和動手實驗能力也得到了提高，突破了教學難點，提高了教學效率。

三、縮短實驗過程

傳統學具一般沿用多年，平常教學中對傳統學具進行改造后，縮短了實驗過程，從而使學生在較短的時間內清晰地看到實驗現象并自己得出結論，提高了課堂教學效率。如在學習教科版五年級下冊《熱》這一單元的內容時，學生明確了液體、氣體的熱脹冷縮變化過程比較明顯，而固體的變化相對沒有那么明顯，需要較長的時間。此時，采用傳統學具即“通過銅環的銅球”實驗：用酒精燈加熱銅球，加熱后銅球不能通過銅環了，從而證明了金屬熱脹的性質；再將銅球放入冷水中冷卻，銅球冷卻后，又能通過銅環了，從而證明金屬冷縮的性質。在這一實驗中，用時較長，整個實驗過程至少需要4分鐘才能看到結果，而如果用酒精加熱金屬棒需要的時間更長。為此，我制作了帶指針的金屬線熱脹演示器，一次實驗只需幾秒鐘，一分鐘之內就可以重復多次，而且實驗的效果非常明顯，這就大大縮短了實驗時間，提高了課堂教學效率。

四、挖掘創新潛能

創新是人類社會進步的永恒主題，也是素質教育面臨的重要任務。因此，教師在自制或指導學生自制學具時不僅要考慮學具功能的橫向性，幫助學生掌握知識的概念，突破教學難點，還要考慮學具功能的縱向性，預留隱蔽的功能待學生自己去發現并應用，挖掘他們的創新潛能，培養他們的創新意識和能力。“摩擦力實驗套件”就為學生預留了一項隱蔽的功能，在特定的木塊（重量重的木塊）上設計有可安裝輪子的小孔，輪子和車軸并沒有直接發給學生而是由教師暫時保管，當學生通過使用本學具掌握了摩擦力的大小與什么因素有關的知識后，教師可為學生安排一場彈射木塊的比賽。在比賽前，教師為每個小組提供一輕一重的兩根木塊，要求學生必須在桌面上用彈射器彈射木塊，比誰的木塊跑得更遠，為了能抵達終點線，各小組可以想盡各種辦法，改裝木塊使它跑得最遠。如學生另需其他零件教師應盡量滿足，以此培養學生能運用已掌握的知識去解決問題的能力，想辦法盡可能去減小木塊與桌面產生的摩擦力。在實際比賽中，有的學生想辦法使木塊表面變光滑，有的選擇較輕的木塊，有的想出了要給木塊加裝輪子。通過不斷地試驗、分析、總結與改進，使木快與桌面產生的摩擦力盡可能小，最終每個小組都不約而同地給木塊加裝了輪子，知道給木塊加裝輪子是運用了滾動摩擦力，也知道在一般情況下，滾動摩擦力要比滑動摩擦力小得多，所以木塊跑得最遠，各小組都取得了不俗的成績，學生在活動中體驗了成功的快樂，在游戲中學習知識，對科學的學習更有興趣。學生在整個活動過程中目標明確、群策群力、團結協作，積極發揮集體的智慧，始終圍繞著同一個目標進行思維活動和動手操作實驗，學習主動性強，是真正學習的主人，學生的創新思維也能得到較好地培養。

五、提高安全效能

愛因斯坦說過：發現一個問題比解決一個問題更重要。自制學具的研發源于課堂而高于課堂，鎖定探究實驗的教學困惑進行有針對性的思考是成就自制學具的有效前提。如何挖掘自制學具的問題生成，自然成為自制學具的重中之重！細節決定成敗。針對傳統學具在教學中出現的細節性缺陷，對此加以改進，自會有事半功倍的實驗效果。如對“白糖加熱實驗”我們進行了學具的進一步改進，白糖加熱實驗要求學生戴安全手套，手持金屬湯匙，用蠟燭給白糖加熱。但在教學中容易發生意外，如有些女生膽小，加熱過程中害怕不敢一直用手拿著，有的液態糖會隨著溫度的升高融化后濺到學生手臂上，會存在安全隱患。有沒有一種更安全、方便的加熱裝置？針對這些問題，我和學生一同探討出多種方案，最終選擇出最佳方案：制作固定金屬湯匙的支架（如下圖）。經過反復試驗和改進，用鉛絲就很容易解決這一問題，依托三腳架邊緣為基礎，利用鉛絲彎折成半圓形，剛好放到三腳架上，安全性明顯得到提高，解決了以前實驗中存在的諸多安全問題。

六、彌補儀器空白

在實際教學過程中，有的學習內容因為沒有實驗器材，學生很難理解。教師越講越復雜，學生越聽越糊涂。如果能夠借助實驗材料對難以理解的教學內容進行輔助教學，則可使抽象的教學內容直觀化、具體化，從而化難為易、化繁為簡，教學難點自然不攻自破。如在教學《聲音的傳播》這一課時，讓學生明白“聲音在真空中不能傳播”，僅是靠教師的講解而不做實驗，學生就很難理解。要做實驗，又沒有相應的儀器。為此，我們可以制作一個有抽氣孔的“真空罩”：用一個大小合適的玻璃杯做容器，在底部打孔安裝抽氣嘴，杯口用玻璃片再加一層乳膠墊，用大號注射器作為抽氣泵，用廢舊輸液器作為連接管和關閉閥門裝置，便可制作成功。此種自制學具可作多種用途。如用來證明“聲音在真空中不能傳播”。將一個發聲音樂盒放入罩中加蓋能聽到聲音，在抽氣的過程中聲音逐漸變小，直到聽不見，說明杯中已經變成真空的環境，聲音傳不出來了，由此證明聲音在真空中不能傳播。再如驗證“動物生存需要空氣”這一實驗，可將一只稍大些的昆蟲放入罩中抽出空氣，昆蟲馬上死去，說明動物生存需要空氣。總之，科學教學實驗教具的自制天地廣闊，它與學生的學習、生活密切相關，通過師生共同動手制作教具，既鍛煉了學生的實驗、動手能力，又培養了學生愛科學、學科學的優秀品質，還可開闊學生眼界、活躍學生思維、培養學生創新精神和創新能力，對推進課改的深入開展有積極的推動作用，自制學具既彌補了傳統學具的不足，改進了教與學的方式，使學生學得快樂，科學課的教學效率自然會有大幅度的提高。

作者:潘德順 單位:江蘇豐縣人民路小學