奥尔德里奇.艾姆斯:浅谈科学（自然）学具的制作与使用（获奖论文）

浅谈科学（自然）学具的制作与使用（获奖论文） 作者:徐 卫 　来源:徐 卫 博客　时间:2004年4月8日　

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学具的使用能提高课堂教学效率，大面积提高教学质量，这已是勿庸置疑的事实。而指导学生制作学具，更能极大地激发学生学习兴趣，开发学生的智力，提高学生动手能力和创新能力。《科学标准》积极提倡教师和学生自己动手制作教具、学具，改善观察、实验条件。要求学校重视和支持这项工作。把自然学具的制作，特别是师生共同参与制作，提到了科学教学工作的重要地位。
一、学具的制作与使用必须注意的几个问题。
首先，自制学具要讲科学性。 学具是知识的载体，不论是复杂学具，还是简单学具，在科学上都必须持严谨态度，学具所反映的内容及其原理都应有充分的科学依据。设计时要运用各个相关学科的理论、定律来进行充分的论证和计算，缺少了这一步，哪怕是很简单的学具，也会发生科学性问题。这就要求教师在让学生参与制作前，提前做必要的准备。
其次，自制学具要讲可行性。一件学具的制作，需要考虑多方面的因素，如它的费用、工艺条件、材料的选择及学生知识的多少、能力的大小等。在达到同样教学目标的前提下，结构设计得越简单，效果越好。如自制学具的创意与设计只要从教材出发，在教材内容的基础上做恰当的延伸即可，不能对学生提出不切实际的要求；材料的选择尽量考虑使用一些便宜的，随处可见的，甚至是一些废旧物品，如易拉罐，塑料瓶等等。
第三，自制学具要讲安全性。学生动手能力相对较弱，有些问题往往考虑不全面，这些不利因素导致在制作学具的过程中容易出现一些安全方面的问题。教师在指导学生制作学具时，要反复强调，特别是关键处要多作指导，如在用刀、剪等危险工具时，要教会学生正确的使用方法，养成好的习惯；在用明火或使用化学药品等具有一定危险性的操作时，更要注意操作规范，以杜绝安全事故的发生。
二、自然学具设计举例。
笔者在自然（科学）教学中非常重视学具的设计与制作，现举两例，供同行参考。
走马灯的制作 (发表于《科学课》杂志2003.6上)
走马灯，亦称转灯，是我国民间彩灯的一种独特的形式，它的制作历史悠久(据史料记载，在宋代时就已较为盛行)，充分体现了我国古代劳动人民的智慧。因为走马灯是根据热空气上升产生推力的原理制成的，因此，很多教师在教完《热空气》一课后，作为对课堂教学内容的延伸，布置学生课外制作走马灯，以求达到既巩固所学的知识，又培养动手能力的目的。美中不足的是，目前很多资料上介绍的走马灯制作过程很复杂，小学生难已独立完成。为此，我设计了一款简易走马灯，实践表明，学生人人会做，并且都做得很好，达到了预期的教学目的。现将具体做法介绍如下。
(一)、制作工具及材料。
材料 数量 规格 材料 数量 规格
硬纸板 1块 圆形，直径10公分 蜡烛 1枝 5公分
卡纸 1张 长方形，26公分×18公分 剪刀 1把
画片 5片 长方形，4公分×3公分 小刀 1把
竹筷 1根 胶水 1瓶
揿扭 1个 透明纸 1张 26公分×18公分
缝衣针 1枚 大号 纸条 5根 0.4公分×12公分
(二)、制作步骤。
1、风轮部分。
①把直径10公分的圆纸板做成如图所示的风轮，实线部分用小刀割开，虚线部分按同一朝向折起。 (图1)
②把5根细长纸条的一头分别粘贴于五张卡通画片的上端，纸条的另一端均匀地粘贴于叶轮外沿，折叠细纸条，使风轮平放时图片自然下垂。风轮圆心处预先钻一个小洞，揿扭一分为二，带凸头的一半从风轮下方往上插入圆心的小洞中，另一半从风轮上方扣上。(图2)
2、灯座部分
竹筷截成9公分长的一段，缝衣针垂直地插入到竹筷中心处。长方形的卡纸卷成高为18公分，直径为8公分的纸筒，用胶水粘牢。在离纸筒上沿2公分处用剪刀各开一洞（左右相对），洞的大小以能勉强插入竹筷为宜，然后从纸筒内把短竹筷的两端插入到两个小洞中(针尖向上)，固定好。(图3)
3、组装完成。
灯座直立桌面，把叶轮中心的揿钮凹洞对准针尖，安放于灯座上，轻轻转动风轮，调整平衡。至此，整个走马灯的制作便完成了。玩的时候点着蜡烛，再把灯座罩在短蜡烛上，一会儿叶轮就会带动悬挂的画片转动起来。(图4)
(三)、注意事项。
1、对于动手能力强的学生，可提出如下更高的要求。
①自已动手绘制五幅画片，还可在制作圆筒灯座的卡纸上绘上美丽的图案。
②除在卡纸上绘制图案外，还可用小刀在卡纸上刻出图案，刻完后粘上一层透明纸，再把卡纸卷成筒状，做成灯座。这样，一点上蜡烛，烛光从灯座镂空处射出，整个走马灯显得五彩缤纷，会更加美丽。
2、水火无情，教师要交待学生，玩的时候一定要注意安全。
弹力自动车的制作 图3
学了《弹性》一课，同学们掌握了有关弹性的知识，懂得了物体在外力作用下形状或体积发生变化时，会产生一种恢复原来形状或体积的力，也就是弹力。同学们还知道了有的物体弹性大，有的物体弹性小。为进一步巩固知识，激发学生探究科学知识的兴趣，我趁热打铁，布置学生回去制作一部利用弹性作为动力的自动车，具体方法如下。
(一)、制作材料数量及规格。
缝纫机线轴一个(见图5)、橡皮筋一条、小木棍一段(长一公分，牙签粗细)、小竹棍一根(长12公分，毛线针粗细)、蜡烛圈一个(从蜡烛头上切下0.5公分厚的一段，去掉中心棉线，成一个中心有小洞的蜡烛圈，见图6)
(二)、组装步骤。(见图7)
1、橡皮筋从缝纫机线轴中的小洞穿过。
2、小木棍从左边露出的橡皮筋中穿入。
3、右边露出的橡皮筋上依次穿上蜡烛圈，插上小竹棍。
(三)、自动车原理及使用。
本自动车的动力来自橡皮筋的弹力，玩时按顺时钟方向转动小竹棍，拧紧线轴中的橡皮筋，然后把装置放在较平坦的地面或桌面上，自动车就会自动前进。其中，蜡烛圈起减小磨擦力的作用。

三、结束语
鼓励学生与教师一起参与自制学具活动，对培养学生的能力和发展学生的个性有着积极的作用。但我们应该看到，小学生参与学具制作，由于年龄特点和知识水平的限制,很难达到教学的要求，这就要求教师耐心启发，多做示范，让学生在看中学，学中做，做中体验，在使用中学会知识，提高操作本领。总之，只要我们在实践中多探索，多努力，素质教育之花一定会在我们的汗水中盛开得无比鲜艳。
——本文获江西省2003年自然年会论文评比一等奖


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