论文王跃增自制教具的创新设计与制作.docx
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论文王跃增自制教具的创新设计与制作
自制教具的创新设计与制作
肥乡县辛安镇中心校孟张庄小学王跃增
自制教具的定义
顾名思义，自制教具是老师和学生，利用简便易行的方法，就地取材，自己动手制作的教具。
自制教具的意义
教具作为一种教学手段，在教学中占有重要位置，一位合格的教师，要有使用和自制的能力和经验。
要说自制教具的好处，可以说是一举多得，从教材改革和教学方法改革的角度看，它比一般教具更有使用价值。
国际上通常把自制教具称之为“无价”和“廉价”教具。
这是说它花钱少，甚至不花钱，但节省开支仅是自制教具的好处之一，其次自制教具制作方法简单易行，取材方便，贴近教学。
也只有制作方法简单，不需要很多条件才容易掌握，只有取材方便，才能在日常生活中容易找到材料和工具，只有贴近教学，融入到教学当中云，才能有较强的生命力，才能成为教学过程中永恒的话题。
还有自制教具可以弥补装备教具的不足，工业产品教具，在设计和制作时要考虑成本和工艺性的问题，往往做得很小很紧凑，很复杂，由于这些非教育性因素的影响，淹没和削弱了教学的直观性和实用性，因此，工业品教具反而不如自制的好。
在评估验收时，省专家就对我县配置的一些教具提出了意见，如：
《风的形成演示仪》、《猫头鹰模型》等教具由于失真，省领导极为不满，让马上带走，（一个风的形成演示装置很容易造，效果很好，几乎不用花钱），自制教具具有很强的针对性，一般都是针对教学的重点和难点，进行研究和制作教具，在弥补工业品教具数量不足的同时，扩大了学生的动手使用教具的机会，强化了动手能力的培养。
自制教具还是有很强的灵活性，从设计构思到具体制作，都由作者自行创意筹划，根据教学需要可以灵活设计，修改。
一件自制教具可以满足多个课题实验使用，这是工业品无法比拟的。
比如在对我校进行教学评估时听了一堂科学课，讲的是《电能和能量》我为她提供了《电能演示板》《自动供水装置》《混合物质分离机》《固体膨胀演示仪》《会旋转的小天鹅》等多件自制教具，这些教具不是专为这一实验课题制作的，但切实可作为本课题演示之用，收到了良好效果，受到听课专家的好评。
在演示过程中学生为惊奇有趣的现象所打动，不约而同鼓掌叫好。
自制教具的玩具加教具功用是工业品教具不具备。
教育在改革，教材不断在改版，实验课题在调整，实验内容和要求，需要有新的教具来充实，就目前的经济条件和教育实验情况是做不到的。
只有靠自制，自制永远有存在的价值。
自制教育的历史与发展
教具是一种教学手段，是重要的办学条件之一，教具是由自制教具发展而来。
自制教具在我国有悠远历史和辉煌的过去。
教具也有一部发展史，早在秦汉时期，就有用铜铸成演示天象的仪器-浑象。
后来东汉杰出的科学家张衡用滴壶计时，他还发明了世界上第一台测量地震的仪器---地动仪。
宋代医学家王唯一，铸造铜人模型，演示经腧穴位，又绘制十二经图，天文学家郭守敬又是一位仪器发明家，他一生创造出圭表、简仪、仰仪、量昝定时仪、明食仪等。
算盘是元末在商业交往发达的情况下发明的，至今还在使用。
新中国诞生为教具发展带来了生机，中国政府一方面集中残存的教具生产力量加以改造，一方面由教育部投资筹建了六个教学仪器制造厂，配合当时教材，成套开发生产教具，供学校使用，但只能供一部分好的中学、高中，一般学校装备不上。
我上中学时，1970年，学校除了几瓶化学药品，其它物理仪器几乎没有。
小学更是没有，实验课被迫取消，在这种因缺乏教具影响正常教学的情况下，一些老师就想到了自制教具，并大胆地进行研制，造出了一些简易的教具，在教学中发挥了重要作用，深受师生好评，也倍受有关教育部门的高度重视。
秦皇岛是我省开展自制教具最早的地区，带动了我省自制教具的蓬勃开展，逐渐影响到全国，大概在1976年到1990年期间，以自制促教学，以自制促生产，（创收1亿元），轰轰烈烈，是最兴盛时期，80年后在我县涌现出了一批自制教具带头人和能工巧匠，造出了很多教具，不仅满足本学校实验教学，还服务到全县每所学校，那时的自制教具大部分以模型为主，科技含量不高，但体现了我县教师的创造精神。
我80年参加教育工作，曾使用过外中心校教师自制的《潜望镜》《风的形成演示装置》等教具，我对这些教具很感兴趣，很敬佩他们的制作才能，也想试着做一做，1989年机会来了，中心校号召每个学校要制作一两件教具参加评比，我大胆地接受了任务，第一次自制成了《电能演示板》。
在县自制教具评举中获得了一等奖，并被推荐到市里参加评比，初次成功，更激发了我的制作热情，从此我便与自制教具结下了不解之缘，自制教具一直受到各级教育部门的支持和重视，国家每4年举办一次评比会，我们省每3年举办一次，河北省是全国自制教具工作开展最好的省份，本届国家举办的评比中，连续夺冠，至今仍稳坐头把交椅。
邯郸市自制教具工作在河北省也是不错的，多次代表河北省参加国家级比赛并取得好成绩。
自制教具的发展也遭受过挫折，这主要由三个客观方面的因素造成的，“普实”工作期间，国家、省、市加大对教学仪器配置力度，仪器在一段时间得到满足，冷淡了自制教具；应试教育的加重与自制教具争时间、争精力，教师受考核的是教学成绩，升学率，自制教具淡化了；再者就是计算机，多媒体网络的使用，财力偏移，电脑成了热门，教师不学电脑不行，不搞自制教具不受影响，自制教具成了冷门。
自制教具工作进展明显放缓，1998年国家提出全面推进素质教育，全面提高学生基本素质。
提高学生的地位，培养学生动手实践，探究能力，成为一个长期的伟大工程，新课程改革，教材内容更新，教具也需要新换代，素质教育的实施，给自制教具创造了良好的机会，开拓了新路子，由淡变浓，由轻视到重视，新一轮自制教具活动正在全国各地迅猛开展，自制教具工作正在升温，今年3月我参加了省举办的自制教育技能培训大会，历时10天，国家教育部、省教育厅等有关领导都对自制教具工作作出了重要指示，提出了更高的要求，自制教具要向多学科多类别学校发展，要制作出更多更奇更美的自制教具，更好地为实验教学服务。
自制教具的作用
一、自制教具在改革教学方法中有独特功效
（一）教学方法得心应手。
运用自己做的教具，针对性强，容易在需使用教具的时候发挥它的作用；
（二）自制的教具好用，易操作。
出点毛病容易修理，还便于改装。
可以做得大一些，可见度大，直观性强；
（三）有助于培养创造精神和科技意识
自制教具的设计是应用科技知识与教学经验进行创造性活动。
任何一件教具的设计都需要有一番思考，然后出现创意、构思和设计。
这种创新和实践过程适合制作者的创造精神。
在创造性思维的过程中对人的科技意识会起到强化作用；
（四）师生动手能力得到锻炼，师生参与、实际动手制作教具，从选材到加工乃至实验，由粗到精，由不满意到满意，由失败到成功，多次反复，在这个过程师生的动手有力自然会得到锻炼；
（五）培养敬业精神
老师自制教具是很辛苦的事情，这就首先要有敬业精神，有目标，有追求，苦心钻研，克服困难，精益求精。
这个过程是对老师敬业精神的磨炼。
二、节省开支
自制教具的特点之一就是不花钱，少花钱，办大事，利用生产生活中的废旧品，一元店中的处理品，制作或改制成教具，自然就会成为低成本教具，在教学经费不足的情况下，更有它的制作意义。
据统计，在1000种中小学教学仪器中，能制作的就有430多件，小学科学教具中，按品种计算，可自制的不少于三分之一。
大有可制作空间。
三、急需教具的补充
学校原来装备的仪器很大一部分随着教材内容的增删被弃之不用，按新实验要求所需的教具还一时装备不上，这就需要用自制的方法来解决这个矛盾。
有些实验所需的教具很简单，无需工业生产，如栽培植物、饲养小动物、采集花草、捕捉昆虫，一些纸折（如用一张纸就可以做的拱实验），不必等配置。
四、提供发展教具的基础
我们所使用的工业品仪器，很大一部分是自制教师发明的，自制教具中的优秀作品，具有推广价值，只要进一步完善设计，通过工业生产就能在更大范围内得到推广，自制教具成了产生新教具的丰厚的土壤和发展源泉。
历史上流传至今。
教具多从自制开始，中外现代教具厂都非常重视,吸收教师自制教具的优秀作品，教师工作在第一线最懂得教具的实用价值。
自制教具的设计和制作者应具有的素质
1、热爱发明创造，对自制教具感兴趣。
兴趣是最好的老师，无论对待某种职业只有喜欢才能做好，取得成果。
行行平凡又伟大，行行值得去求真和发展。
我就是喜欢这项工作，才坚持制作了20年，没有人去逼迫你，或不搞制作就无法生存这些因素完全是自己的嗜好。
做成一件教具换回舒心、快乐。
2、要有坚韧不拨的毅力和永不放弃的精神做支撑。
做什么工作都不会一帆风顺，首先是设计制作上会遇到困难，因设计上的一点错误会使整个作品在实验时失败，把好不容易制成的作品废弃掉，心血白废，会丧气。
领导的不理解、不支持、不提供时间和费用，会影响到教师制作的积极性。
家庭的不支持，搞制作要消耗大量的时间，大部分时间要从课余时间中挤出，星期天、节假日购材料、赶成品、参赛，要占用时间，家人会不支持，我是斗争胜利了，多次参赛不获奖，推不上去，会影响情绪，无心再干，要善于从失败中接受教训。
一次成功是不成功的表现，变失败为成功是最好的成功。
爱迪生为了发明灯泡，实验了一万多次，灯丝材料换了一千多种，这件精神值得我们去学习，但这种“试错法”不值得借鉴（如修理电视机）。
3、要学点哲学，哲学是聪明人的方向，哲学对自制教具很有指导意义，在思维方式上要使用对立论，矛盾论，辩证法等理论，指导自教教具的工作。
（地震报警器就利用了“对立统一”这一哲学理论）
4、要多学知识，学好多学科知识，学好各种实验技能，把多方面的知识有机结合，综合运用，汇之于设计制作中，要博采众长，不闭门自守，要善于收集各种信息进行拓展。
5、要养成善于观察、善于思考的好习惯。
生产、生活中有用东西很多，很多发展创造都源于平常的发现，（瓦特发展蒸气机就是一例）徐悲鸿说过：
“世界是并不缺少美，缺少的是发现美的眼睛。
”一旦有了灵感就要马上记录下来，去研究、去落实。
四、自制教具的设计
自制教具的设计是核心问题，是关键，有了好的构思，设计方案，再动手制作就不难了。
自制教具在设计时，选题时应关注什么？
（1）关注教学、关注新课标，关注新教材与旧教材内容的巨大差距，旧的教学方法重结果轻过程（小孔成象的改进）、（工业品教具的改进）。
（2）关注社会，要关注科技热点，关注社会热点、自然现象，人文景观（如：
火山地震现象，《地震报警仪》；涉县自制的粮食加工工具像《石碾》《石磨》《舂米》等）。
（3）关注生活的方方面面，如：
《多功能盲人助行杖》。
自制教具要遵循的原则：
1、教育性原则
自制教具应体现正确的教育思想，教育目标和教育内容。
在方法上还应体现启发式教学，学生素质的培养。
2、科学性原则
自制教具必须遵循科学原理、法则，宁可不做，也不能做误导学生的作品，科学不能有半点虚假。
3、简易性原则
自制教具要结构简单，制作方法简单，就地取材，操作简便，容易保管，不要制作的太复杂。
4、直观性原则
形体尽可能大一些，可见度好一些，重点观察部位，要能看得清楚，演示实验的现象，明显，层次分明（装备教具存在这一问题）
5、实用性原则
自制教具要有实用价值，“做以致用”不追求样式，过于讲究，而忽视它的作用。
6、参与性原则
自制教具的制作不是个人行为，不要封闭制作，要让愿意参加设计制作的师生都参与，发挥他们的聪明才智，培养他们的创新精神，锻炼他们的自制能力。
在制作中获得知识。
7、创新性原则。
有新亮点，破常规，有新特色、新功能。
8、可行性原则。
经得起科学论证，有推广价值，便于生产。
有使用价值，符合自制要求。
9、安全性原则。
不能使用有毒、有害材料，不能使用对学生有不良影响的材料（如：
毒药瓶、废电池芯、易燃易爆物品）。
实验中用安全电压。
自制教具的设计要做到3个一点：
（1）思路开阔一点（瓶中养植，笔杆测力计）；
（2）问题多提一点；
（3）胆子再大一点（五千元自制一个直流发电机）。
自制教具的选题方法
（1）观察发现选题法（生产、生活中的灵感）；
（2）使用发现选题法（工业品教具、自制教具在使用同时发现缺点，进行改进，使功能等方面有新突破）；
（3）群策群力选题法（充分发挥多人智谋，吸取精华，扬长避短）；
（4）发散思维选题法（一种材料多种用途，一种教具多种功能）。
自制教具的制作
设计好教具图样或确定好要制作的某一件教具后，首先要准备工具，所需材料，选择制作工作场所。
制作应遵守下列步骤：
1、制作要有明确目标：
做成什么样子，达到什么标准，具备什么特点；
2、明确制作要领，弄清必要的结构，工艺方法，了解现有制作条件；
3、确定制作顺序：
各部分之间的关系，相互限制、影响；
4、先做“毛样”，先用简易材料做，看设计是否合理，哪些地方需要改进，避免费工、费时、费材料；
5、开始制作成品，做好后试用，观察试用效果，改进、整理、完成；
6、修饰包装、贴标签；
7、写说明书（名称、结构原理、使用方法、维修管理、注意事项）。
自制教具的使用
自制教具贵在使用，做就是为了使用，使用是自制教具的生命力所在，只有使用才能发现缺点和不足，加以改进，使之更完善，持有这种精神的老师，不但在教具改革上能够做出成绩，同时还从制作过程中受到磨炼，增长才干，在精神上获得乐趣，当你对自制教具产生好奇，达到入迷深钻的程度，你的作品一定是高规格的。
自制教具在使用中存在几个问题：
1、不好用
演示效果不明显，操作不方便，过于粗糙，容易损坏等。
2、不会用
不是自己新手制作的教具，没有真正掌握教具的结构原理和使用方法，拿到手上不会用，无法发挥它的作用，有的学生让家长代劳，当作任务完成，学生不会使用。
3、不愿用
使用教具需花费精力，费事，怕麻烦，耽误时间，所以为了省事不愿用，有的老师怕使用不好，出差错，有的老师过于自信，只相信自己口述和板书，喜欢说不喜欢练。
自制教具在使用时应注意的几个问题：
1、做好准备：
使教具处于完好状态，避免“现用现抓，仓促上阵”，把各个部位都动一动，看看使用效果。
备好物料，选好使用条件。
（水电、辅助材料）
2、吃透教具的性能和用途
使用自制教具，这是先决条件，使用前，不仅要吃透教具的性能，还要吃透教材内容，教具在课程中的信息位置，教具本身的约构、功能、操作方法。
3、自制教具在使用时，要注意运用，一件教具既能突出说明一、两个问题，也能旁及若干其它方面的学问，一具多用。
老师要充分利用这个“立体教材”形象化的教材，多向学生传递一些信息，让学生获得更多的知识，活用教具是教学方法改革的主要方面。
自制教具的评价
评价一件自制教具是很现实的问题，这个教具的制作者都非常重视自己的作品，都能说出很多不同的好处和特点，这是直观评价，但最终的评价应该是客观的，是以实践结果的优劣成败为依据。
1、有助于改进教学方法，解决教学中的难点、重点，有助于开展科学实验和科技实践活动。
2、取材容易，便于自制，结构简单，造价低，便于操作，造形美观，安全可靠，坚固耐用。
3、演示教具，造形新奇，可见度好。
分组教具对学生理解知识，训练技能有较大帮助，便于学生自己动手操作。
自制教具新理念
自制教具的制作特别是参赛作品应考虑以下几个问题：
1、自制教具要坚持的两个必须：
必须有创新点，必须有特色。
纵观全国的自制教具走向，不做重复的。
2、不盲从，不迷信，重视阶段性成果，保持持久兴趣。
3、制作的教具要取材方面利旧利废，制作简便，易于操作。
4、教具的贴近科学、贴近教材，贴进生活实际。
5、作品要精、奇、巧，避开热门，专攻冷门，摆出的作品使专家眼前一亮。
6、加强信息交流，开拓思路，拓展领域，由单学科向多学科发展。
开发玩具型教具、科技小作品。
7、充分利用新材料、新工艺、新制作手段提升品位。
自制教具目前的形势和未来展望
当前全国自制教具形势很好，各级教育部门，科研部门高度重视，在广大教师的积极参与下，积累了宝贵的经验，其内容之广，规格之大可居世界首位。
不断有自制能人到国外讲学，交流经验，国家每4年举办一次从无间断。
河北省每3年举办一次评比活动，我省是全国自制教具活动开展最早、最好的省份，到目前取得了六连冠的好成绩。
邯郸市在河北省成绩也在前几位，我县开展自制教具活动比较早，有广泛的群众基础。
我县电教站领导对自制教具非常关心支持，出台了许多优惠政策，鼓励师生开展自制活动。
近20年中我在电教站领导帮助和支持下，累计制作了100多件自制教具，每届都参加市县评选，亲身经历了自制教具的发展提高过程，自己不断成熟，技能也不断提高，为我县、我市争得了荣誉，我所在的中心校被河北省命名为实验教学先进单位，我所在的学校被邯郸市教育局评为实验教学先进学校，是中国教育学会“利用探究性实验培养学生实践能力研究”实验学校，本人多次被评为县市实验教学优秀教师，荣获邯郸市“自制教具能手”称号，虽然国家对教育投资一天天加大，学校的装备日渐完善，高科技设备不断进入专用室，但我深信，自制教具永远没有过时的时候。
今年我县为了迎接市教育、教学评估验收，投入了大量的人力、物力，光仪器、图书就投入资金上百万元，但在省市检查组验收我们学校时，我陪同检查组经历了验收全过程，验收时省市专家领导对专用室装备只提意见，找毛病，没有好的评价，连一个“不错”或“可以”都没有听到，可我校的科技制作室，我制作的百件自制教具，深深地吸引了专家的领导，在我校总共检查时间25分钟，在科技制作室就欣赏了21分钟，专家边欣赏边听我介绍，连连称赞：
“了不起！
谢谢你！
”几次紧紧握住我的手，说：
“当今最需要这样实在的老师”。
第二次教学评估时又到我校听了一堂六年级科学课，整堂课完全利用自制的四五件教具给学生演示做实验，再一次受到听课专家的好评，课后领导为了看教具，临时把评课活动取消了，拿出照相机拍了很多张照，连连说：
“太好了，你辛苦了”！
通过领导专家对自制教具的评价，我们不难看出，自制教具没有被冷落，很吃香，大有发展前景，他必将给教育事业做出更大的贡献。
希望老师们认清形势，提高对自制教具的认识，抓住机遇，发挥专长，开动脑筋，积极行动，潜心投入到自制教具的活动中来，大胆想象，推陈出新，克服困难，制出精品，为我县实验教学工作服务，为我县教育事业做出贡献。
2011年8月
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