高中生物自制教具基本知识与技巧陈水章西安书记郡芙蓉学校内容摘要一、新课程与自制教具二、自制教具选题的基本技巧三、自制教具的常用材料、工具和加工技法四、典型自制教具举例一新课程与自制教具人们给教具做了如下的定义：“教具是在教学过程中，具有教学特性，彰显教育思想，实现教育目标，完成教学内容和落实教学方式的实物、模型等直观教学用的用具以及实验训练器材。”一、抽象的概念形象化；二、启发思维；三、学生进行科学实验的物质条件；四、学生实验动手能力得到训练；五、多感官剌激，能提高记忆；六、引导中学生亲身体验，敢于实践；七、使中学生体验宏观和微观世界；八、缩短时空界限。教具的功能顾名思义，自制教具是班主任和中学生，借助简便易行的方式，就地取材，自己动手制做的教具。㈠自制教具的定义自制教具具有通常教具的共性，但因为制做方式简单易行，不须要条件，技术易把握，材料易得，成本低。自制教具的特点1.自制教具有强的针对性。2.自制教具有很强的灵活性。3.自制教具有很强的创造性。4.自制教具有很强的廉价性。自制教具在教具中占有很重要的位置。从变革教学方式的角度看，它会比通常教具更有使用价值。国际上一般把自制教具称之为“无价”或“廉价”教具。
这些尊称只指花钱少，不是指教具本身的使用价值。国内教育界的人士，非旦不小看廉价教具，相反，还特别推崇它，广为倡导。许多关于廉价教具的国际研讨会都是做为教学原则和技巧的学术活动来进行的。可以毫不夸张地说“自制教具是教学过程中永恒的话题”。㈡自制教具的意义1.自制教具节省经费，可解决教育经费紧张自制教具的特征之一就是不花钱、少花钱。借助工业废料和日常生活的废旧物品制做或转制成有用的教具，自然都会成为低成本教具或称为廉价教具。在教育经费不足的情况下，可以填补教具经费之不足。这就是平时所说的“瓶瓶罐罐当仪器，拼堆砌凑做实验”。非常是我们建设“节约型社会”。如：玻璃废料做水槽，简易酒精灯，报废的显微镜加装成多功能显微摄像仪等。真钞的变色文字假钞的变色文字2.自制教具灵活实用，是教具的必要补充国家教育部颁行的《教学仪器配备目录》所列品种都是最基本的，不同层次的最低限度要求。很其实，光靠这种教具是不够的，还要由中学通过自制、自配的办法去补充、完善，否则很难达到教育目标、完成教学计划。初步统计：在1000多种中中学教学仪器中，能自制的就有430多种。全省开展过的七届自制教具赛事中，每届都有上千件作品，每届还会有一些好的教具，经过建立后，就可投入到工业化生产。
自制教具就成为形成东正教具的优厚底泥和发展源泉。3.自制教具动脑动手，使素养教育真正落实自制教具从构思、设计到具体制做，试用改进，无不都由作者自行进行创意筹划，创作和使用过程必然涉及科学知识与生产技术，在创造性思维物化的过程中，对人的科技意识会起到加强作用，是培养创新型人才的有效途径。让中学生的综合素养得到实质性的提升，是素养教育的真正落实。如：反应速率测试仪4.自制教具深入教学，推动教育变革的发展在全省统一使用国家课程标准，准许各地选用不同出版社出版的教材，而各类版本的教材在实验的设计和教具的选用上各取所需，各具特色。上级教育主管部门悉心编制的教学仪器配备标准，不可能也难以包罗万象，假如机械地按标准配备，都会出现“配之无用，用者没有”的情况。解决这些困扰惟一的办法就是能通过大量的自制教具，保证基础教育课程变革的胜利进行。㈢自制教具的设计与制做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，再动手制做就不难了。自制教具是在创造性思维基础上形成的，它的设计，是应用科学技术知识与教学经验结合上去的创造性活动，这么它也应当遵照通常创造思维的共性：1.自制教具的构思与设计独创性是前人所没有的，从未出现的大胆构想，简言之就是设计要新颖奇特，防止重复他人的劳动。
可以是他人想不到的，或则是他人不敢想的，这样的情况下做下来的东西，肯定是有独创性的。⑴独创性：如：温室效应模拟探究装置，通过巧妙的设计验证大气中氧气的含增多，造成月球表面气温下降，进而形成温室效应。有较严密的逻辑，能通过推理、分析，才能找出规律，或暴露内在矛盾。⑵逻辑性：如：叶绿素脱色处理酒精隔水加热装置，酒精容易溅到酒精灯上发生危险，按照这样的推理剖析，我们能够自制一种既简易，又不会因为酒精溅出发生危险的实验装置呢？如：反应速率测试仪的制做，从同角度出发，逐渐考虑怎样让测试操作简单、结果真实、准确、可靠、精确度高、稳定性好，可重复操作。为此，在设计是首先解决的问题，就是克服教材中的方案制做支架克服不稳定，之后由定性到定量测试，精确度能达到百分之1秒。再后又考虑怎样测试通过不同方法导致的反应速率，最后考虑怎样使测试的精确度进一步提升，能精确到千分之1秒。⑶发散性：从不同角度出发，采用不同方式，甚至是反向思维。如：多变量可控探究箱的设计，在探究箱上安装有体温计，温度计，人工光，人工加热装置，人工增湿装置等，就综合性考虑到了气温、湿度、光等多种诱因对生物（如鼠妇）的影响，这样通过控制某种变量，进行对照，既便捷，又科学。
⑷综合性：把各类相关方面综合上去考虑，寻求最佳方案。另一段关于设计自制教具的原则的阐述：一、做大一些()二、使用信手可得的材料(ls)三、结构简单()四、能进行鲜明的演示(。)五、教育目标恰当(。nable)六、做好一点()②危害环保与健康材料：为了保证安全，不宜直接使用有毒、危害健康、污染环境或不安全的材料，如：微量放射线的萤光材料，水银、火药、含铅量多的黏土、农药、引起过敏、医院废弃用品、珍奇动动物、包括电流也应当在安全电流范围内等等。不宜自制的教具或材料，举例如下：①高度精密仪器。计量用的测度衡仪器，没有专业的机器设备，保证不了仪器的精密度，非常是表头表芯部份，通常不要自制。如：体温计，安培表，显微镜，天平等。通常的中学没有专用工具，不能自己制造。2.自制教具的制做因为自制教具的种类好多，形态结构各异，使用的材料和工艺技巧也各不同，几乎每位教具都有它的个性，但是自制教具的材料和加工手段并不会这么顺手，有时会出现找到哪些材料就用哪些，有哪些工具就用哪些工具，谈不到“规范”、“标准”，制做过程也有较大的随意性，边作边改，不好用再返工，呈现“手工作坊式”的模式，但综合上去，还是可以找出共性的东西，总结出可供参考的规律。
这样第一可以尽可能地降低盲目性，把自制教具的过程多赋于一些理智的思维和指导；第二是对制做者的一种锻练和修养。明晰制做目的，虽然就是在制做前要弄明白为何要选这个项目，参考前一节的设计思路图表，把制做目的搞明晰，尽可能地具体回答为何要自制，做哪些样子的，达到哪些目的。⑴明确制做目的如：细胞膜结构模型，是变微观为宏观，达到直观的目的。主要是弄清必要的结构，工艺技巧，了解现有制做条件及现有的制做水平，什么完全可自己可加工，什么工艺必须依靠外边的专业技术与设备加工，什么材料可以找，什么材料须要买，这种方面在制作前都要比较明晰。⑵明确制做要领如：多功能显微摄像仪，镜头与支架可借助报废的显微镜，笔记本视频头必买，但是要是免驱的，象素较高的。制做的过程，可依照教具的实际情况，进行设计与安排，可采用先分后合，先制做各个所需的零部件，之后再将各个零部件按次序与要求组装起来，制成完整的教具。也可采用合分合的方法，先制整个教具的整体框架，再依据整体框架的规格与要求制做各处的零部件，最后再将各个零部件组合到整体框架的相应位置，因而制成完整的教具。⑶确定工作次序和操作次序如：模拟括约肌运动的模型，就可以采用先分后合，先将各类材料与部件打算好，再组装成完整的教具模型。
按确定的制做次序与制做工艺要求，完成教具的制做与组装，教具就初具雏型，通过调试，使教具处于最佳状态。⑷准备材料与工具根据设计的要求与制做工艺打算所有的材料与器具。为旁边的制做作好一切打算。确保制做过程的顺利完成。最好是列举清单。⑸制作与调试⑹试用与改进调试后的教具，可以说已按最初的设计完成了制做，但教具的性能还须要反复试用→改进→再试用→再改进。在这个环节，要做到精益求精细胞膜教具图，最须要磨练制做者的耐性与意志，最后使教具能达到结构最合理，性能最好。甚至经过多次改进后，会产生多个不同升级版本。如：鱼的模型，制做过程中动力方面，模型的平衡方面，模型的比重方面等，都须要反复的调试。优秀的自制教具要能得到挺好的推广使用，使之大众化，为此，制做简明有效的使用说明书是必不可少的工作。说明书中的内容要包括结构原理，主要用途，使用方式，注意事项等。⑺设计并制做包装为自制教具设计并制做合理，美观的包装箱（盒），不但能挺好的保护与保存自制的教具，更能使自制教具在整体档次与品味方面得取较大的提高。⑻制作使用说明书（四）自制教具的使用及评价1.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。
⑴使用前要认识与熟悉教具根据教具的说明书与教具实物，认识并熟悉教具的结构原理、用途、使用方式及注意事项，还应重点了解教材内容，教具在课程中的信息位置，教具所起的作用，教具呈现的方法及时机，使用时所须要的环境和配合条件等等。⑵使用前要检测与调试教具有使用前要进行必要的检测与调试，使教具不但完好，但是是最佳状态，防止“现用现抓”、“仓促上阵”。⑶使用时先示范后分组先由班主任或一、二名中学生做示范，示范当中穿插着讲解，其他中学生找出中学生示范时正确与错误的操作。但要结合教学实际。⑷鼓励人人大胆使用⑸使用后的反馈及建立2.自制教具的评价如何评价一件自制教具是很现实的问题。几乎每件教具的创作者，都十分注重自己的作品，都能说出许多不同的益处和特征，这谓之主观评价。并且最终的评价应当是客观的，是以实践结果的好坏胜败为根据。评价一件教具的要素好多，教育性、科学性、简易性、直观性、实用性、参与性、重复性、经济性、趣味性、必要性、安全性、参与性、工艺性等等。都有一定影响。在众多诱因中，我们应当选择主要的，起决定作用的几个诱因作为评价的重要依据。⑴教育性原则主要彰显在要符合教育方针、教育思想、教学大纲和课程内容的要求正确的现代教育思想、达到相应教育目标、完成相应的教育内容。
在教育方式方面，还应彰显启发式教学，借助自制的教具，有利于进行探究性的学习活动，或是能挺好的突出重点，或是能容易突破难点，或是能使教学方式得心应手。如：鱼鳃的模型主要是指自制的教具符合正确的科学原理、法则。哪怕是很肤浅的、启蒙性的知识内容都不应当违背科学道理，这是评价教具的首要标准，自然也是选择教具的首要原则。简单的说就是不能有知识性错误。⑵科学性原则如：细胞分裂过程动态演示模型主要是指自制教具结构，制做方式能简就简，因陋就简，操作简单，容易把握，以便演示或中学生动手实验和训练，容易显示疗效，保管便捷。切忌为了追求声光电疗效和数字显示疗效，把教具复杂化。⑶简易性原则如：探究光合作用形成的二氧化碳是二氧化碳是实验，借助一个可乐射手，是替换教材中的实验装置，简单易行，管理便捷，疗效显著，材料易得。教具要有较强的直观性，适宜教育对象的年纪特性和智力水平。主要是形体尽可能大一些，标线与示数要尽量大而清晰，重点观察部位要能看得清楚，演示和实验的现象显著，层次分明。⑷直观性原则如：用线缆模拟神经⑸实用性原则主要是有针对性，“做因而用”，不要追求方式“为自制而自制”，操作要简便，力争能以最简单的方式与简略的过程达到教育目标，完成教学内容。
惟有用才有自制与存在的价值。主要是指班主任与中学生要亲自动手，“自己砍柴有双重温暖”，中学生积极参与制做，不仅得到知识以外，增强了能力，还有综合性的教学疗效。同时还要能休现全员性，不同层次的中学生都能使用。⑹参与性原则如：模拟探究生女孩女的机会均等⑺重复性原则自制教具，有些是作为教学用的工具，必须保证安全，性能可靠，要求使用的材材与制做的工艺，不但要价廉物美，更要结实耐用，更具有能重复操作的稳定性。自制教具，要考虑购置和使用材料投入的经费要少，要价廉物美，甚到可将废物借助，变废为宝，另一方面要考虑到投入的制做时间不能很长，花的精力不能太多，要充分考虑其投入与所发挥价值比。⑻经济性原则如：借助缸子加热棒转制成恒温培养箱二自制教具选题的基本技巧（一）弥补空白法弥补空白法就找出教学中须要进行的实验而教材中又从未涉及的空白点，有针对性进行教具自制并用以完成该项实验。如：探究光对鼠妇生活的影响草原生态系统食物链与食物网剖析装置。（二）缺点列出法缺点列出技法是指通过开掘现有事物的缺陷，且一一列出，之后提出改进或革新的一种技法。通过观察或使用现有的教具，从实验器材的化学和物理性能角度，从外观、结构、材料角度，从实验方法、方法、教师演示和中学生观察角度等，找出现有教具客观存在的缺点，并针对缺点，进行改进，使原有教具有功能上，可操作性方面，精确度，稳定性，可靠性方面愈发精湛。
观察或使用原有教具→发现缺点→找出缺点形成的缘由→设计改进的方案→对方案进行评价和更改→按方案施行改进→改进后试用→试用后再改进→改进成功。如：验证呼出的二氧化碳气体多的装置伸缩式水槽如：检测食物中的能量的实验装置每发觉现有教具的一个缺点，提出一个问题，也就找到了一个自制教具的课题。是在原有教学武器、技术手段基础上，按照教学需求进行广度和深度开发的方式，非常的对原有的教具或其他设备用具在原有功能主进行拓展的技法。（三）功能拓展法如功能多元化，一物多用、一机多用，汇集多种功能，使原有的功能更强更多。功能拓展可采用组合法，将两个或两个以上已有的技术原理或不同的形态结构，通过巧妙地结合或重组，以获得具有统一的整体功能的新技术、新产品或新的功能。如：多功能显微摄像仪对原有的教具、技术手段或其他设备用具在结构上，功能上通过放大延展或缩小、省略或减少重量的相关技术或获新技术、新产品或新功能。（四）缩放法如：草履虫的模型细胞膜模型温室效应的模拟装置任何事物都有其特定的结构要素，以表示一事物的特性和功能。假如更迭其相应的结构要素，便会新生新的功能或新的技术手段细胞膜教具图，因而获得新的产品或新的技术。（五）取代法①部件代替，更换某事物的关键部件，才能形成具有新功能的新的产品。
②材料取代，更换构成某事物构成的材料，因而能获得新的技术或新的产品。如：借助钢笔模拟演示鱼的鳃丝在水底展开，离开水黏结在一起。巧用法就是在用废旧物品进行自制教具时，巧妙借助材料的形状或性能来获取最佳疗效的方式。把事物的特长和功能巧妙地加以借助，移植，反向，组合，缩放等等。（六）巧用法电话扬声器的螺旋的电缆线模拟DNA经过反复螺旋，减短变粗。如：三自制教具的常用材料、工具和加工技法（一）自制教具的常用材料及加工技法1.金属材料金属材料分薄板、管材、型材和丝材。2.木材料木材料可分为天然木材，胶合薄板和人造薄板等。3.玻璃材料玻璃材料可分为普通平板玻璃、钢化玻璃、浮法玻璃和磨砂玻璃等。4.纸材料纸按使用要求可分为书写纸，图画纸，彩印纸，包装纸和装潢纸等。5.塑胶材料塑胶材料具有可塑性，密度小，硬度大，耐油、耐磨、绝缘、抗腐易塑成形等优点。有的塑胶透明性能好，有的弹性好。它可分为热塑性、热固性料两种。3.玻璃材料玻璃材料可分为普通平板玻璃、钢化玻璃、浮法玻璃和磨砂玻璃等。6.电子材料（器件）报废的半导体收音机、录音机、石英钟、计算机和电视机等各种家电是取之不尽、用之不竭的电子器件的源泉。通常是指晶体三极管，晶体二极管，内阻，电容，集成块，变压器，开关，指示灯泡，音箱，导线，电瓶，玩具马达和保险丝等。
等基本器件。自制教具可借鉴的材料也很丰富。如各类节庆小彩灯，各类发光小灯泡，各类玩具及废挂钟蜗杆，汽球，软管，各类车的轮胎橡胶，废珠子水笔，废水笔管等，都是各类工艺和各类实验可借鉴的较好材料。7.可借鉴材料（二）自制教具的辅助材料1.粘接材料粘接是采用白胶来进行联接的。聚乙酸乙烯乳霜胶(亦称白乳胶)，“502”胶，“914”胶，“100”胶，AB胶，2.钎焊材料钎焊常见的有电焊，氧焊，甲烷焊，铜焊、锡焊等。自制教具的点焊通常指的是用焊锡钎焊各类元件。4.结实零件3.涂料常见的涂料有油脂漆，天然树脂漆，热固性树脂漆和甲基树脂漆等。⑴螺钉⑵螺栓和螺钉(螺母)⑶垫圈⑷铆钉（三）自制教具材料的来源订购原材料是自制教具材料来源的一种有效的途径，但通过广泛搜集生活生产中的下角料及废弃物，是自制教具材料的主要来源，这样就能充分彰显自制教具的经济性，但是来源广泛与充足。平时只要注意搜集，分类储存，自制教具时才会得心应手的各类材料。总而言之，自教具的材料来源十分广泛，获得的方法与途径也好多，可归内成四个字：“找、拾、要、买”。1.量具2.划线工具3.磨削工具4.刨削工具5.钻凿工具6.敲打工具7.夹持工具8.锉磨工具9.通用工具（四）自制教具的常用工具1.金属板、金属丝的加工⑴金属板的整平⑵金属板的弯制⑶金属板的剪裁⑷金属板的卷制⑸金属板的咬合⑹金属丝的加工⑺金属板的锡点焊技术⑻金属板上打孔（五）自制教具常用材料的加工技法⑴配料⑵刨料⑶划线⑷打眼⑸粘合2.木材料的加工对木材料的加工主要有切，刨，锯，凿、钻、拼，接等技法，⑴平板玻璃的切割⑵玻璃管件的切割⑶玻璃瓶的切割⑷玻璃上打孔的方式⑸玻璃的黏合3.玻璃的加工⑴纸的卷制⑵纸的嵌插⑶纸零件的转动及与其它材料的边接⑷纸的黏合⑸吹塑纸的加工⑹在纸或纸板上打孔4.纸材料的加工技法⑴塑料的切割⑵塑料的弯制⑶塑料的黏合⑷泡沫塑胶的制做工艺⑸塑料打孔5.塑胶的加工方法1.塑胶管直接与其他铁、铝罐联接方式2.玻璃管、塑料管与铁、铝罐、玻璃瓶等联接（六）塑胶管、玻璃管与其它物体的联接1.顶珠的制做2.轴与壳体的制做（七）微型顶珠、轴与壳体的制做1.塑胶绑带的制做2.铝、铁绑带的制做（八）绑带的制做四典型自制教具举例㈠反应速率测试仪㈡多功能显微摄像仪心：做有心人新：做创新事辛：不辞辛苦世人无难事，只怕有心人！只要思想不坍塌，办法总比困难多！拜谢诸位！