巧用自制教具 助力低段科学教学

潘董莲

摘 要：本文立足于科学学科核心素养，以教科版低段新教材为载体，从“聚焦、探索、研讨、拓展”四大模块出发进行自制教具实践，以激发学生的“好奇心”、“赤子心”、“科学心”、“创造心”，助力学生提升分析问题和解决问题的能力，促进学生科学素养的发展，优化科学思维品质。

关键词：自制教具 ;低段科学; 核心素养

低年级科学课正式实施已有三年，科学教师普遍感觉低段的科学课更难有效地组织，常出现“教师话语”和“儿童话语”难以兼容的现象。其实低年级学生的学习有具身认知的特征，即通过身体感知和身体参与进行学习，这就需要教师提供足够的机会让孩子“折腾”，有合适的材料让孩子“折腾”。但仅仅靠指定的厂家制作的教具在很大的程度上不能满足新课标的要求。

所以笔者从教科版新教材编写体例入手，以“聚焦、探索、研讨、拓展”这四大模块出发，以具体实例说明自制教具对提高低年级科学教学的作用。

一、“聚焦”类教具：隐藏熟悉，激发“好奇心”

对儿童学习本质而言，好奇是启动学习的按钮。面对身边诸多习以为常的现象，孩子很多时候失去了观察和研究的动力。所以“聚焦”类教具旨在用合适的教具将孩子们熟悉认识的事物隐藏起来，启动孩子们观察的欲望。

例如，三年级《空气能占据空间吗》一课的聚焦环节中，提问学生假如把纸团粘在杯子底部，然后将杯子倒扣，里面的纸团会湿吗？虽然这个活动新奇有趣，但小学低段学生的文字积累不够丰富，生活经验缺乏，无法完整科学描述自己的想法，而且这个教具在后续的使用过程中也存在塞在杯底的纸巾容易脱落等不足。

所以笔者设计了自制教具——乒乓球的升降。将一个装满空气的去底透明塑料瓶垂直压下滴有红墨水的水底时，由于瓶中的空气占据空间，所以瓶内的乒乓球降到烧杯底部。再用塑料瓶口的小孔来控制空气的排出，直观地让学生了解了空气占据空间这一现象。简单的一个教具，虽然是孩子们熟悉的生活物品，简单的组装后熟悉感被隐藏，却激发了强烈的好奇心，还培养了孩子对生活现象主动思考的思维习惯。

二、“探索”类教具：实践体验，开放“赤子心”

在低年级儿童科学课程的学习过程中，身体是特有的认知方式，儿童身体可以促进思维的发展。“探索”类教具就是让孩子们在课堂上尽情的“玩”，“玩”看起来是游戏，其实是学生边玩边体验，边体验边发现的科学探究过程。

正如在二年级下册《磁铁的两极》探索板块中，设计了用磁铁的不同部位接触回形针的探究活动，意在让孩子们感受磁铁的不同部位磁力不同。但在实际操作过程中，磁铁在移动过程中容易发生偏移，无法呈现磁铁磁力从两端往中间磁力减弱的趋势。

所以笔者设计了磁性检测器，只需在磁铁有代表性的几个点处粘上回形针，在回形针上挂铁垫片。这样的设计既避免了回形针都向两极跑的现象，又将磁铁磁力的变化直观展现在孩子面前，为提高探究效率奠定了扎实的材料基础。另外，一个个挂垫片的过程和孩子们搭积木的过程非常相似，与二年级学生的年龄特点和已有的游戏经验完全契合，而且又具有一定的挑战性，孩子们的有意注意时间变长，在尽情的“游戏”中完成了整个探究过程，发现了科学，也开放了“赤子心”。

三、“研讨”类教具：顺应本性，雕琢“科学心”

开放的、没有干预的科学游戏，怎么保证学生的学习指向科学概念呢？这需要研讨。“研讨”类教具的意义在于从孩子的研究出发，帮助孩子在游戏中提取探究意义。

比如二年级上册《神奇的纸》一课的研讨环节中，设计了纸杯、杯套为什么要用瓦楞状的纸这个研讨活动，孩子们通过手的触觉，大致体会到纸经过加工改造后，性能会发生改变。但是感受途径的单一，使得孩子们的交流都停留在触觉层面。如何激活学生的思维，我们需要更加“疯狂”的实践体验与科学理性思维的“碰撞”。

所以笔者设计了一个“变色杯套”，將可逆温变油墨均匀涂抹在白纸上，分别折成“一字形”和“瓦楞形”的杯套，利用温变油墨遇热变色，遇冷还原的性质，会发现当套有“一字形”的变色杯套的水杯中倒入热水时，杯套立即由蓝色变成白色，并感觉到很烫手，而当握着装有“瓦楞形”的杯套的水杯时，杯套外沿的蓝色基本没变化，手感非常温和。这样不仅提供了能丰富低年龄段孩子表达内容的材料，提升学生研讨能力，更让孩子们从触觉和视觉双重感受到形状改变后纸传热能力的变化，最关键的是将传热这个动态不可视过程清晰明了地展现在孩子眼前，顺应了儿童话语的本质。此时实践和理性思维在同一个空间得到展现，这样的身体与思维是有关联的，“科学心”就在交流、讨论、辩论和再思考这样的研讨中被激荡起来。

四、“拓展”类教具：变式转换，启迪“创造心”

儿童参与科学课学习的过程是一个从渐入佳境到体悟发现的过程，并达到“手动、脑动、情动、心动”的境界。“拓展”类教具是帮助孩子们积累丰富的实践经验的重要支架，可以为孩子们解决复杂问题提供创造性的思维。

在三年级新教材《它们发生了什么变化》这一课的拓展中，设计了一个压瘪的乒乓球放在热水中的活动，可操作性很强。但是学生直观看到的是乒乓球体积发生了变化，会认为是乒乓球受热膨胀了，很难发现真正起作用的是里面的空气。孩子们刚接触热胀冷缩的知识，并不能很好的将不同状态物质的热胀冷缩区分开，超出了该年龄段孩子的思维能力。

同样是利用空气热胀冷缩，转变模型，笔者自制了“小尿娃”这个教具。只需准备一个和尿娃差不多大小的透明小瓶，用密封胶带将它密封起来，在小瓶上扎一个小洞，然后将尿娃浸入热水中一会儿，再将它放到冷水中，最后将“小尿娃”放到平台上，用热水浇，可以发现这个自制的“小尿娃”可以将水喷射的很远并持续一段时间。这样的设计避免了原来乒乓球体积变化给孩子们造成的思维干扰，极强的趣味性让孩子们渴望拥有一个属于自己的“小尿娃”，孩子们在经历制作、探究、分享等过程，完整地探索了“小尿娃”蕴含的科学原理，而且这些丰富的实践经验也为日后解决复杂情境中的问题提供了创造性的思维，真正体现了“手动、脑动、情动”的“创造心”。

低段科学自制教具的制作并不需要很高的制作技能，关键是教学的思考和创意，可以说“一件成功的自制教具的诞生，也是新的教学方法的诞生”。自制教具能提供低年级学生思维活动所需的具体内容支持，使学生原有的认知与当前面临的新事物产生冲突，引发此阶段学生的注意力，创造高效科学探究环境。因此，自制教具的开发与运用对低年级科学课堂具有重大意义。

参考文献

[1]胡志林，杨周辉.小学科学教具“制作·改进·活用”策略解析[J].吉林教育·教研，2014（ 22）.

[2]中华人民共和国教育部.义务教育小学科学课程标准.北京：北京师范大学出版社， 2017.3.