加强实验教学中自制教具和学具的管理

〔摘

要〕

小学科学实验教学中，只配发了教师演示实验工具箱，并没有配发分组实验器材，这就造成了科学分组实验教学器材不足的问题。在大力加强小学科学教育，特别实验教学的新形势下，加强小学科学实验教学中自制教具学具的管理，是课程改革的需要，是小学科学实验教学的需要，是培养学生核心素养的需要。通过多种形式，加强自制教具学具分类分层管理的方法，可以缓解实验室实验器材不足的问题，推动科学课程对学生核心素养的培养，以及学业质量的提高。小学科学实验教学主要分为演示实验、分组实验、搜集整理实验和过程性实验四种。特别是分组实验，原则上应该配备相应的实验仪器。可事实上，很多学校由于种种原因，只配发了教师演示实验工具箱，并没有配发分组实验器材，这就造成了科学分组实验教学“巧妇难为无米之炊”的现状。本来就有教师反映科学课程不好上，现在小学科学课程没有配套的分组实验器材，实施起来就更加艰难了。师生在教学中被迫寻找相应的实验的仪器代替，或进行教具学具的制作，但这部分替代的教学仪器或制作的教具学具，找起来比较困难，做起来不易，费时费力费钱。即便找到了，课上完了乱丢乱放，多半当作垃圾扔了。因此，加强小学科学实验教学中自制教具学具的管理，很有现实意义。一、加强实验教学中自制教具学具的管理是课程改革的需要自制教具学具，历来是实验教学的传统。教具指的是教师用来讲解说明某事物的模型、实物、标本、仪器、图表、幻灯等，包括教学设备、教学仪器、实训设备、教育装备、实验设备、教学标本、教学模型等。学具是教学时学生用来学习的各种工具的简称。常用到学具的学科有科学、数学、物理、化学、美术等。现在科学课上需要的学具可真不少，有些学具找到合适的还真不容易。通过学具的制作运用，学生不仅可以把客观事物的属性内化为自己的认识，而且也使学生认识事物的内部心理过程得以较清晰地外化为操作的过程。2001年，我国开始进行新一轮的课程改革，沿用了半个世纪的小学“自然”更名为“科学”。2003～2007年，甘肃统一使用的是江苏教育出版社出版的科学教科书。2007年9月至2018年7月，甘肃统一将江苏教育出版社出版的科学版本变更为教育科学出版社出版的科学教科书。2018年9月（国家规定2017年9月）起，酒泉在小学一年级开始增设科学课，起始年级也从三年级变为一年级。至2023年7月，1～5年级已全部使用的是义务教育小学科学教科版教材。从自然到苏教版科学，到教科版科学，再到义务教育小学科学教科版课程，只有2010年，甘肃统一为全省中小学科学实验室配发了分组实验器材，虽陆续有所更新，师生们也做了一些自制教具学具，但由于配发的分组实验器材质量较差易于损坏，加之教材变化等原因，始终远远不能满足实验教学的要求。况且，课程改革在不断推进，到2017年9月，科学版本变更为教育科学出版社出版的科学教科书，科学分组实验器材也没有配发。2022年，教育部最新修订的义务教育课程方案，《义务教育科学课程标准》已经出台并实施，2023年，教育部等十八部门关于《加强中小学新时代科学教育工作的意见》等文件的内容也正在落实，并且对科学实验教学也提出了新的要求。配发科学分组实验器材，无疑是实验教学迫切需要解决的一大问题。这是教学改革的需要，是教育发展的需要。二、加强自制教具和学具的管理是小学科学实验教学的需要甘肃省酒泉市北关小学有学生1300多人，30个教学班，目前具有实验教学任务的班级30个。由于学生人数多，2010年，配发了两套实验器材，现一套正常使用，因没有实验教室，另一套则基本处于闲置状态。实际使用的情况是，这一批全省中小学科学实验室配发的实验器材最多只有三分之一能够在教学中使用，这一点我曾经专门做过统计，大部分科学教学内容与这些实验器材关系不大，也就是三分之二实验器材处于闲置状态；而实际教学中实验器材是很不足的，这些实验器材最多只能满足三分之一实验教学。2017年后，新版教科版教科书开始使用，每一课都有2～4个实验，这些新、旧实验器材也无法满足目前实验教学的需要。小學科学实验教学中，实验主要分为演示实验、分组实验、搜集整理实验和过程性实验四种。特别是分组实验，原则上应该配备相应的实验仪器。事实上，很多学校由于种种原因，只配发了教师演示实验工具箱，没有配发分组实验器材。这就造成了科学实验教学“巧妇难为无米之炊”的现状。本来教师们就反映科学课程很不好上，现在小学科学新课程实施更加艰难了。师生被迫找相应的实验仪器代替，或进行教具学具的制作，但这部分替代的教学仪器或制作的教具学具往往被忽视，课上完了乱丢乱放，多半当作垃圾扔了。这些实验教学仪器替代品，或师生制作的教具学具，找起来比较困难，做起来不易，费时费力费钱。即便找到了，课上完了就扔了，扔起来容易。可正是这些师生搜集到的替代品或制作的教具学具，很大程度上缓解了演示实验、分组实验仪器不足的问题。因此，加强小学科学实验教学中自制教具学具的管理，很有现实意义。三、加强实验教学中自制教具和学具的管理是培养学生核心素养的需要既然传统的实验教具学具已跟不上新教材变化的需要，那么就需要补充新的教学仪器。可就算配备了与科学课程一致的演示、分组实验器材，也不能满足知识的更新需要。况且，教具学具，也需要与时俱进。因此，自制教具学具，已经成为师生填补这项空白的重要手段。师生通过自制教具学具，一方面教师的教具能增强教学演示效果，有利于突破重难点，有利于提高教师的整体素质，有利于节省开支；另一方面学生通过学具准备制作，能提高探究创造能力和动手能力，激发学习兴趣，活跃课堂气氛，增强参与积极性，有效培养科学素养。同时，可以使学生把实验延伸到课外，从而进一步提高科学课堂教学的有效性。在教学过程中，教师自制教具或指导学生制作学具，可以丰富实验内容，有利于激发学生的认知兴趣和对自然界的好奇心及丰富想象力，提高观察、实验、操作等实践能力。2022年版《义务教育科学课程标准》要求，立足学生核心素养发展，加强探究实践。科学课程要培养学生的核心素养，是课程标准修订的基石，也是课程培养的目标。科学课程要培养的核心素养，主要是指学生在学习科学课程的学习过程中，逐步形成的适应个人终身发展和社会发展所需要的正确价值观、必备品格和关键能力，是科学课程育人價值的集中体现，包括科学观念、科学思维、探究实践、态度责任等方面。通过落实实验教学，就可以提高学生的学业质量。因此，加强自制教具学具的管理，也是培养学生核心素养的需要。四、怎样加强小学科学实验教学中自制教具和学具的管理学校或许没有更多的经费购买配套的实验仪器，因此大力加强自制实验室实验教具学具的管理非常有必要。那么，怎样加强小学科学实验教学中自制教具、学具的管理呢？科学科任教师根据科学课程教学需要，利用身边的废旧材料，制作一个个形象逼真、寓教于乐和可操作性强的教具。教师用自己研制的教具做实验，授课内容清楚，学生记忆深刻。例如《地球上为什么会有四季》一课的教学，由于四季的成因对于小学生来说，似乎用语言表达出来让学生理解有些困难。针对这种情况，教学时我就利用自制教具来突破这一重点难点，教学效果好。这个教具具有直观性、实践性、典型性强等特点。一节课结束后，科学科任教师可将这些自制教具学具收集起来，交给实验室管理员分类分层管理，下一年可以继续使用。科学科任教师引导鼓励学生利用实验或生活废料来自制学具，以提高学生的兴趣，同时可培养学生的动手能力和创新能力。饮料瓶、易拉罐、吸管、小药瓶、泡沫塑料、塑料片等都是常用的材料。学生用这些自己做的学具做实验，得心应手，很容易理解。例如，在教学《导体与绝缘体》这一课时，学生收集了许多导体、绝缘体材料，用于课堂分组实验，效果较好。这样的分组实验学具需要做很多，例如沙漏、自行车、桥、船、高塔、保温杯、望远镜、太阳能热水器、钟表模型、金属标本、岩石标本等等。同样，一节课结束后，科学科任教师可将这些自制学具收集起来，交给实验室管理员分类分层管理，下一年可以继续使用。科学课与课外科技活动相结合，增加科学实验室自制教具、学具。例如我在指导五年级学生研究摆的分组实验活动时，学生通过制作摆，对摆的特点有了较深的认识。课后，我又鼓励他们运用所学知识，动手制作了一个一分钟摆60次的摆钟。学生的制作兴趣特别浓，他们在玩的过程中对摆的知识进一步巩固了。在学校科技节上，有针对性地根据科学实验教学的需要，让师生通过竞赛来补充学校实验自制实验教具、学具。例如，在学完《声音》这一单元声音的产生、传播和声音的强弱、高低之后，鼓励学生使用塑料管制作一种乐器，启发学生应用已有的知识和经验来探究、学习，从而进一步认识声音特性。自制教具激发了学生对科学的兴趣，提高了他们的参与热情，激活了自主学习的积极性，将科学知识化抽象、复杂为形象、简单。可将原来小学自然课、苏教版、教科版部分实验器材改造为与现行义务教育科学课程实验室一致的自制实验教具、学具。可将学校以外其他形式的科技活动作品，收集或改造为学校科学课程实验室自制教具、学具。例如，在酒泉市、肃州区的科技周上，科技创新大赛等科技展览、评比中的科技作品，被我校收集补充为学校科学实验室自制实验教具、学具，一定程度上也缓解了实验器材不足的问题。如果条件允许，可增建实验楼。像我校是一个六年制完全小学，学生有1300多人，30个教学班，至少可分别建6个实验室、探究室、实验仪器室，供同年级5个平行班使用。其他规模的学校，也可建与之相适应的实验室、探究室、实验仪器室，使用起来至少在时间上