小学科学教具制作与使用教学案例

小学科学教具制作与使用教学案例引言小学科学课程以培养学生科学素养为核心，探究式学习与直观体验是落实核心素养的关键路径。自制教具凭借“低成本、高参与、强关联”的特点，能有效突破教学难点、激活学生探究欲。本文结合三至六年级科学教学实践，选取“水的表面张力”“简易电路探究”“植物向光性观察”三个典型案例，阐述教具的设计逻辑、制作方法与课堂应用策略，为一线教师提供可复制的教学参考。案例一：“硬币盛水”——探究水的表面张力（三年级《水的特性》）设计背景三年级学生对“水的表面张力”缺乏直观认知，教材中“回形针浮在水面”的实验材料准备繁琐。通过“硬币盛水”的生活化教具，可降低操作难度，让学生在“猜测—验证—质疑”中理解抽象概念。教具制作材料准备工具：滴管（或吸管）、镊子材料：干净的1元硬币（无油污）、平底盘（直径15cm以上）、洗洁精、清水、纸巾制作步骤1.硬币预处理：用纸巾擦拭硬币表面，确保无油污、水渍，避免影响水的附着。2.装置搭建：将硬币平稳放置在盘底中央，盘内保持干燥（防止水提前浸润硬币）。3.辅助材料：将洗洁精滴入另一个小容器（如瓶盖），备用。教学应用环节1：猜想激趣教师提问：“猜猜这枚硬币最多能装多少滴水？水会像‘小山’一样鼓起来吗？”学生分组讨论，记录猜想数值（如5滴、10滴）。环节2：实验探究操作要求：学生用滴管（或吸管）垂直悬空，每次滴1滴水在硬币中央，观察水的形态变化（从“平”到“鼓”），计数直至水溢出。现象引导：当水在硬币表面形成“凸起的水膜”却未溢出时，教师追问：“水为什么能‘抱’在一起？像不像被看不见的‘膜’拉住了？”环节3：对比验证每组取少量洗洁精，用滴管滴1滴在“鼓起来的水膜”上，观察水瞬间溢出的现象。教师引导：“洗洁精破坏了‘水膜’，说明这种‘膜’是有力量的——这就是水的表面张力。”效果反思优势：材料易获取（硬币、洗洁精家家都有），操作安全且趣味性强，85%的学生能在10分钟内完成实验并描述“水膜凸起”的现象。改进：部分学生滴管操作不熟练（滴水不均匀），可提前用“练习滴管滴红墨水在纸上”的小任务训练手部精细动作。案例二：“生活材料电路”——探究导体与绝缘体（四年级《电》）设计背景四年级学生初识“电路”，但对“导体/绝缘体的本质”理解模糊。传统教具（如实验室电路套件）材料单一，难以关联生活场景。通过“生活化材料检测电路”，可帮助学生建立“材料导电性与生活应用”的联系。教具制作材料准备工具：电烙铁（教师用）、剪刀、砂纸材料：5号电池2节、电池盒（带导线）、小灯泡（2.5V）、灯座（带导线）、单刀开关；检测材料（铜片、塑料片、木片、铝箔纸、橡皮擦、硬币）制作步骤1.电路主体：教师提前组装“电池盒—开关—灯座—导线”的串联电路，确保开关闭合时灯泡正常发光。2.检测材料处理：用砂纸打磨铜片、铝箔纸等金属材料（去除氧化层），木片、塑料片保持干燥清洁。教学应用环节1：电路初识教师演示：闭合开关，灯泡亮起；断开开关，灯泡熄灭。提问：“电路需要‘通路’才能工作，什么材料能让电流‘通过’？”环节2：分组探究任务卡：“用检测材料连接电路两端（替换导线），观察灯泡是否发光，记录结果。”学生分组实验，填写《材料导电性记录表》。思维引导：当铜片接入时灯泡亮，塑料片接入时不亮，教师追问：“为什么金属能导电？生活中哪些电器用了金属导线？塑料为什么用来做插座外壳？”环节3：拓展应用展示“电饭煲内胆（金属）+外壳（塑料）”的实物图，引导学生分析：“这种设计如何利用导体和绝缘体的特点保障安全？”效果反思优势：检测材料选自生活（如硬币、橡皮擦），学生更容易迁移知识（如“手机充电线外皮是塑料，芯是铜丝”）。课堂中70%的学生能自主总结“金属多为导体，塑料、木材多为绝缘体”。改进：部分材料（如湿木片）导电性不稳定，需提前标注“检测材料需干燥”，避免实验误差。案例三：“向光性种植箱”——观察植物的向光性（五年级《植物的一生》）设计背景五年级学生学习“植物对环境的适应”，但“向光性”是长期动态过程，课堂难以直观呈现。通过自制“向光性种植箱”，可让学生在2周内观察到植物的生长变化，理解“生物对环境的响应”。教具制作材料准备工具：美工刀、胶带、直尺材料：长方形纸箱（长30cm、宽20cm、高40cm）、花盆2个、菜豆种子（或向日葵种子）、土壤、小台灯（5W，白光）制作步骤1.箱体改造：将纸箱一侧（长30cm的面）用美工刀挖去2/3的面积，覆盖透明塑料膜（用胶带固定），作为“透光面”；另一侧保持封闭。2.种植设置：在箱内对称放置2个花盆，分别播种5粒菜豆种子，浇适量水（土壤湿润即可）。教学应用环节1：实验设计教师提问：“植物会‘追着光长’吗？如何设计实验验证？”引导学生提出“单侧光组（纸箱透光面朝向台灯）”和“对照组（纸箱封闭，无单侧光）”的对比方案。环节2：长期观察观察任务：学生每天同一时间（如16:00）用手机拍摄两组植物的生长状态，记录“茎的弯曲方向”“叶片朝向”。数据整理：第7天，单侧光组的菜豆幼苗明显向透光面弯曲；对照组幼苗直立生长。教师引导分析：“光如何影响植物生长？这对植物生存有什么意义？”环节3：拓展延伸展示“森林中植物向光生长”的实景图，讨论：“城市绿化中，如何利用植物向光性设计景观？”效果反思优势：教具成本低（纸箱、种子易获取），观察周期适中（2周），学生能直观看到“向光性”的动态过程，80%的学生能结合“光合作用需要光”解释向光性的意义。改进：种子发芽率受土壤湿度、温度影响，可提前用“湿巾催芽法”筛选出芽种子，减少实验误差。总结与教学建议自制教具的核心价值在于“做中学”的深度体验。教师在设计与应用时可遵循以下原则：1.材料生活化：优先选用学生熟悉的物品（如硬币、纸箱、种子），降低认知门槛，增强“科学源于生活”的感知。2.活动阶梯化：从“模仿操作”（如硬币盛水）到“自主设计”（如电路材料选择），再到“拓展应用”（如植物景观设计），逐步提升探究难度。3.评价过