实验教具制作的两种技法

浅谈实验教具制作的两种技法

[摘要]实验教具有利于帮助学生掌握重点、突破难点。经过教师精心制作的教具更符合学生的实际情况。该如何制作教具?本人以科学教学实践中总结出了一些制作实验教具的技法，现介绍实验教具制作的两种技法：缺点列举法和模拟法。

[关键词]实验教具缺点列举法模拟法

随着科学技术的发展，实验教具也在不断地改进，但很难跟上教学的发展，这就要求我们教师能够自己制作实验教具。从《科学课程标准》可看出，新课程提倡教师“利用自制教具进行探究活动”。要求科学教师“不仅要运用已有材料完成观察实验，更为重要的是要善于利用身边的事物和材料，经过自己的精心设计和加工，提出更多的简单明了的效果优异的观察实验”。

要制作实验教具，运用制作的技法是很重要的。从制作实验教具的技法来说可以有以下几种：1、缺点列举法；2、模拟法；3、联想和移植创造法；4、希望点和需求点列举法；5、组合技法；6、强化技法与挖掘潜力法；7、逆向技法等。下面介绍其中的二种方法：缺点列举法和模拟法。

一、缺点列举法

缺点列举技法是指通过发掘现有事物的缺陷，且——列举，然后提出改进或革新的一种技法。任何事物总有它缺陷的一面，实验教具也是一样。教师应该从现有的实验教具的缺陷中寻找突破口，

并把这些缺点一一列举、收集，然后在新的实验教具制作过程中面对这些缺陷，并加以改进，从而达到优化实验教具的目的。

运用缺点列举技法一般按下列步骤进行：

(1)列举缺点，收集缺点。列举缺点、收集缺点可从实验教具的操作是否简单，从外形、结构是否美观，材料是否方便选取，从实验方式、方法是否容易掌握，实验现象是否明显等方面出发。

(2)列举造成缺点的原因。

(3)列举所有改进的方案。

(4)优化选取方案，并运用到实践中，在实践中对该方案进行评估。

(5)对实践中暴露出的问题加以反思，从而进一步改进实验教具。

下面是(大气压强)--n中覆杯实验教具进行改进的过程：

首先，本人考虑到取材方便，于是使用一次性废纸杯和普通的白纸片。但是学生在实验的过程中，手握纸杯时太用力而导致纸杯变形，水被挤出；普通白纸片打湿后容易破裂，从而实验失败。实验失败的原因列举——纸杯太软，纸片太薄。

其次，本人把实验教具改为饮水用的玻璃杯和厚的硬质纸片，这样避免了实验过程中水被挤出和纸片破裂，结果实验时大多数组成功了；但也有二组不成功，课后再仔细分析原因，列举出缺点：①杯口不平整；②杯子边缘为圆凸形，导致与纸片接触面积过小；

⑧玻璃表面光滑，湿的硬质纸板过重而容易造成打转而掉落；④过厚的硬质纸板弹性较小。

最后，本人想到了集气瓶和一次性纸杯的杯底，其原因是：集气瓶瓶口经过打磨，瓶口平整；一次性纸杯纸质弹性较好，不易破裂，从而保证这一实验的成功。

现在看来，列举出缺点，针对缺点设计方案可以达到改进实验的目的，事实上这也是我们在制作教具中最常用，的方法之一。

二、模拟法

模拟法是教具制作的普遍方法。制作一个与研究对象相似的实验教具来进行教学，学生往往更能容易接受相关知识。模拟法就是通过设计与原型相似的模型，并利用该模型来间接地研究原型规律的方法。利用模拟法可以把抽象的事物具体化，把复杂的过程简单化，把很大的物体缩小，把很小的物体放大，把不便观察的事物变得显而易见。我们可以根据模拟的特点及主要功能，简单地把模拟法分为二种：对象模拟和过程模拟。

(1)对象模拟

对象模拟是指用放大或缩小了的、相似的、而又能反映事物某方面规律的客观实体来代替研究对象的方法。根据对对象做出的具体模拟情况不同，可以把对象模拟法细分为：对象放大、对象缩小、对象具体化、对象理想化。

1.对象放大。比如科学实验中的物质组成结构、生物的细胞结

构等，往往因为它太小而不方便研究，所以创建原子模型、分子模型和细胞模型，把要研究的对象放大。

2.对象缩小。有些对象太大，不方便研究，我们用一个更小的客观实体来代替。比如地球模型——地球仪、地形模型、太阳模型等。

3.对象具体化。在进行实验研究时，有些对象原本就是抽象的、不可见的，导致学生理解存在难度。若能制作一个有具体化的模型来降低学生的难度，这将给教学带来意想不到的效果。

4.对象理想化。对象理想化是指在科学探究中，为了突出客观实体的主要矛盾和本质特征，我们摒弃次要的非本质因素，使研究对象从客观实体中直接抽象出来的一种方法。如科学实验中的多种理想模型：为方便研究力与运动的关系而创设接触面光滑这一理想模型，为研究动滑轮而对绳子的摩擦力和滑轮的自重不计。

(2)过程模拟

有些科学过程的展现要受到发展的速度(太快或太慢)、发展的程度、发展的可见性等因素的影响，这就决定了它不可能在课堂中以实物的形式进行展现。我们可以制作教具来模拟某一个科学过程。如在讲述《大山与地震》这一课时，对于地震发生的原因、发生的过程、地震的破坏程度与哪些因素有关等相关知识课本中只是用一幅图来展示。它存在以下缺点：第一、学生大多数没有经历过地震，对地震的感受少；第二、学习此图后对地震发生的原因缺少

体会和情感的认识；第三、地震的破坏程度与哪些因素有关在此图中并不能做出具体的研究，对知识的传授只是停留在讲述的层面上，不利于学生对知识的理解与接受。我在教学中，我制作了一个教具，如下图。

具体制作过程：

第一步，选取二块边长为40cm×35cm薄铁皮，在两块铁皮之间夹紧一块大泡沫，并把三者固定为一体。

第二步，在下铁皮处标上a点，找出点a在上铁皮处的投影点b，然后在上铁皮上再取离b点不同距离的三点c、d、e。第三步，红色油漆连接线段ab、bc、bd、be。

第四步，在使用该模型前，分别在点b、点c、点d、点e处摆上几个棋子来模拟建筑物。

使用时，只需用一个棒子轻敲a点，我们就可以把地震过程中的相关现象都展现在学生面前，特别是棋子的倒塌更能使学生印象深刻，学生在观察的过程中就能理解知识。

对比这两种方法一缺点列举法、模拟法，前者更多的是来自实践后的反思，反思后的实践。它是对实验教具不断完善和改进的一种技法，它需要教师不断地思考和创新。而模拟法好像是教师在“依葫芦画瓢”，而“画”的方式、方法不一样会制作出不一样的“瓢”，“瓢”好还是“瓢”坏，也同样应该放到教学中去，接受学生的检验。