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《义务教育小学科学课程标准》指出：小学科学课程是一门实践性课程。探究活动是学生学习科学的重要方式。要进行探究活动，实验是必不可少的。然而，很多学校条件设施较差，不论是学校的实验器材，还是实验场地都非常有限，很难完全满足学生的实验要求，而且有很多实验材料属于易耗品，受学校经费影响，在教学中，学生实验开出率也比较低。因此，合理运用身边易获取、成本低的材料进行自制教具是非常必要的。
教师、教材、教具被统称为“教育中的三大基本条件”。从广义上说，教具使用的对象包括教师、学生两个方面。
新课程标准指出：教学具是教学活动中供教师演示和学生操作所用的材料。科学探究离不开物质材料的支持。精心设计的教学具可以帮助学生更好地理解抽象、难懂的科学知识，体验科学探究过程，并能激发学生的学习兴趣，启迪思维，培养动手能力。自制教具就是教师和学生为了改进教学方法，就地取材、自己设计制作的教具。自制的含义有三层：一是对生活中废旧材料、廉价材料进行简单加工；二是利用生活中和手边易得材料、物品进行的有意义组合；三是对已有的实验器材进行創新改进。
一、自制教具的作用
1.能弥补学校实验器材和场地不足
新课标要求学校加大经费投入，保证科学实验室建设的条件，配备满足科学教学要求的实验设备和器材，但受学校场地、资金等因素的限制，很多学校的实验条件欠缺，特别是农村小学实验器材配备严重不足，使学生失去了科学探究的机会。利用身边的材料自制教具，可以弥补学校实验教具的不足，解决购置仪器经费不足的难题，实现低成本、无成本做实验。
2.自制教具有利于提高教师的素质
小学科学教师很多不是专业出身，自身科学素养亟待提高。要想自制理想的教具，势必要不断地提高自己的科学专业知识以及实验操作能力。很多能力只有教师在学习和实践中才能得到提高。在制作教具的过程中，教师必须要灵活运用科学知识和实验设计等知识，进行设计、改进和制作教学用具。可以说教师每设计一张草图，每制作一个部件，每完成一件教具，从选材到加工制作乃至试验，都需要一丝不苟，精益求精，全身心地投入，都需要具有极大的耐力和韧性。自制教具对每一位科学老师都提出了更高的要求，也不断地激励教师努力提升自己的科学素养。
3.能培养学生的科学素养、创新精神和实践能力
考虑到小学生的年龄特征，死板地教授理论知识很难使学生真正掌握科学知识，特别是像电、宇宙等概念非常抽象，学生难以理解。通过自制教具，学生运用学过的知识解决实际问题，用生活中的物品创造性地加以简单制作和改进，加工成教学仪器应用于学习之中，不但帮助学生巩固了课堂知识，还培养了学生的科学素养、创新精神和实践能力。
4.让学生感受到生活处处有科学，提高学生对科学课的兴趣
新课程标准特别强调要保护学生的好奇心和求知欲。好奇心能吸引学生探究学习，求知欲能激励学生不断创新发现。教师用学生熟悉的材料组建的新结构来创设学习情境，使学生能够从“知”的环境中发现“未知”，从而产生探求新知识的强烈愿望，提高科学课的上课效率。
5.培养学生的环保意识，合理利用一切可用资源
生活中很多物品是废弃材料，但是经过改造变成了能帮助学生学习的实验器材，提高了物品的使用率，减少了垃圾的数量。通过这一过程，可以让学生明白，“垃圾只是放错了地方的资源”，合理利用一切可用资源。
二、巧用自制教具，提高课堂实效
1.温度计读数练习
三年级学生第一次接触温度计时，由于标准温度计刻度细小不便于观察，学生读数总是出错。为解决这一问题，我在课前准备了一块长木板（画上刻度，在每一个刻度上钉上一枚细铁钉），红色橡皮筋（一端固定在木板底端零刻度上，另一端可以挂在细铁钉上），自制了一个温度演示教具。使用时，只需拉动橡皮筋挂在相应的铁钉上，随时改变显示的温度，学生就可以反复认读，掌握读数的方法。
2.声音传播实验
四年级上册“我们是怎样听到声音的”实验一课中，教材选用了气球皮、塑料杯、橡皮筋组成一个模拟鼓膜振动的装置。在“鼓膜”上面放少量的细沙或纸屑，用音叉等发声物体，在“鼓膜”上方制造强弱不同和远近不同的声音。但在实际操作中，由于音叉振动很小，气球皮的振动很不明显。在实验时，我为学生准备了一个无底的圆柱纸筒。纸筒的一端蒙上橡皮膜，绷紧后固定，当作鼓膜。然后把纸筒竖直放置，底端放一个小音箱。通过改变音响的强度和纸筒的长度，可以便捷地模拟鼓膜振动与它接受声音的远近和强弱有什么关系。通过实践，实验的现象更加明显，效果更好。
3.热传递实验
五年级下册“热是怎样传递的”一课中，热传导的概念比较抽象，热在金属条中的传递过程也是难以用肉眼观察到的。为了让孩子更直观地看到热的传递方向，我对教科书中的材料进行了改进，设计制作了热传递演示仪器：在一段铜丝上每隔一定距离套上一个蜡环，将铜丝固定在铁架台上，用酒精灯给铜丝的一端加热。观察哪端的蜡环先掉下来。蜡环简单易做，遇热很容易熔化掉下来，根据下落的顺序，学生不难判断出热在铜丝中的传递方向。
三、结语
优化自制教具，可以让科学教学过程简单化，激发学生参与学习的热情，从而提高课堂教学效率。在教学中，科学教师应结合教学需求，深入挖掘教具的最大价值，引导学生亲身经历课堂实践活动，在实践操作中促进学生思维能力的发展，最终实现高效课堂。
教师、教材、教具被统称为“教育中的三大基本条件”。从广义上说，教具使用的对象包括教师、学生两个方面。
新课程标准指出：教学具是教学活动中供教师演示和学生操作所用的材料。科学探究离不开物质材料的支持。精心设计的教学具可以帮助学生更好地理解抽象、难懂的科学知识，体验科学探究过程，并能激发学生的学习兴趣，启迪思维，培养动手能力。自制教具就是教师和学生为了改进教学方法，就地取材、自己设计制作的教具。自制的含义有三层：一是对生活中废旧材料、廉价材料进行简单加工；二是利用生活中和手边易得材料、物品进行的有意义组合；三是对已有的实验器材进行創新改进。
一、自制教具的作用
1.能弥补学校实验器材和场地不足
新课标要求学校加大经费投入，保证科学实验室建设的条件，配备满足科学教学要求的实验设备和器材，但受学校场地、资金等因素的限制，很多学校的实验条件欠缺，特别是农村小学实验器材配备严重不足，使学生失去了科学探究的机会。利用身边的材料自制教具，可以弥补学校实验教具的不足，解决购置仪器经费不足的难题，实现低成本、无成本做实验。
2.自制教具有利于提高教师的素质
小学科学教师很多不是专业出身，自身科学素养亟待提高。要想自制理想的教具，势必要不断地提高自己的科学专业知识以及实验操作能力。很多能力只有教师在学习和实践中才能得到提高。在制作教具的过程中，教师必须要灵活运用科学知识和实验设计等知识，进行设计、改进和制作教学用具。可以说教师每设计一张草图，每制作一个部件，每完成一件教具，从选材到加工制作乃至试验，都需要一丝不苟，精益求精，全身心地投入，都需要具有极大的耐力和韧性。自制教具对每一位科学老师都提出了更高的要求，也不断地激励教师努力提升自己的科学素养。
3.能培养学生的科学素养、创新精神和实践能力
考虑到小学生的年龄特征，死板地教授理论知识很难使学生真正掌握科学知识，特别是像电、宇宙等概念非常抽象，学生难以理解。通过自制教具，学生运用学过的知识解决实际问题，用生活中的物品创造性地加以简单制作和改进，加工成教学仪器应用于学习之中，不但帮助学生巩固了课堂知识，还培养了学生的科学素养、创新精神和实践能力。
4.让学生感受到生活处处有科学，提高学生对科学课的兴趣
新课程标准特别强调要保护学生的好奇心和求知欲。好奇心能吸引学生探究学习，求知欲能激励学生不断创新发现。教师用学生熟悉的材料组建的新结构来创设学习情境，使学生能够从“知”的环境中发现“未知”，从而产生探求新知识的强烈愿望，提高科学课的上课效率。
5.培养学生的环保意识，合理利用一切可用资源
生活中很多物品是废弃材料，但是经过改造变成了能帮助学生学习的实验器材，提高了物品的使用率，减少了垃圾的数量。通过这一过程，可以让学生明白，“垃圾只是放错了地方的资源”，合理利用一切可用资源。
二、巧用自制教具，提高课堂实效
1.温度计读数练习
三年级学生第一次接触温度计时，由于标准温度计刻度细小不便于观察，学生读数总是出错。为解决这一问题，我在课前准备了一块长木板（画上刻度，在每一个刻度上钉上一枚细铁钉），红色橡皮筋（一端固定在木板底端零刻度上，另一端可以挂在细铁钉上），自制了一个温度演示教具。使用时，只需拉动橡皮筋挂在相应的铁钉上，随时改变显示的温度，学生就可以反复认读，掌握读数的方法。
2.声音传播实验
四年级上册“我们是怎样听到声音的”实验一课中，教材选用了气球皮、塑料杯、橡皮筋组成一个模拟鼓膜振动的装置。在“鼓膜”上面放少量的细沙或纸屑，用音叉等发声物体，在“鼓膜”上方制造强弱不同和远近不同的声音。但在实际操作中，由于音叉振动很小，气球皮的振动很不明显。在实验时，我为学生准备了一个无底的圆柱纸筒。纸筒的一端蒙上橡皮膜，绷紧后固定，当作鼓膜。然后把纸筒竖直放置，底端放一个小音箱。通过改变音响的强度和纸筒的长度，可以便捷地模拟鼓膜振动与它接受声音的远近和强弱有什么关系。通过实践，实验的现象更加明显，效果更好。
3.热传递实验
五年级下册“热是怎样传递的”一课中，热传导的概念比较抽象，热在金属条中的传递过程也是难以用肉眼观察到的。为了让孩子更直观地看到热的传递方向，我对教科书中的材料进行了改进，设计制作了热传递演示仪器：在一段铜丝上每隔一定距离套上一个蜡环，将铜丝固定在铁架台上，用酒精灯给铜丝的一端加热。观察哪端的蜡环先掉下来。蜡环简单易做，遇热很容易熔化掉下来，根据下落的顺序，学生不难判断出热在铜丝中的传递方向。
三、结语
优化自制教具，可以让科学教学过程简单化，激发学生参与学习的热情，从而提高课堂教学效率。在教学中，科学教师应结合教学需求，深入挖掘教具的最大价值，引导学生亲身经历课堂实践活动，在实践操作中促进学生思维能力的发展，最终实现高效课堂。