第三节 中学生物自制教典型范例
一、反应速度测试仪
1.自制教具的项目名称：反应速度测试仪
2.教材原实验方案的缺陷：
目前，在中小学教科书中安排的测定反应速度的实验，测试者手握一把尺子刻度值大的一端，被测者将拇指和食指对准这把尺子上的刻度值为0的一端。当测试者松手，尺下降时，被测者尽快用拇指与食指夹住这把尺子，手指所夹到尺子的刻度的大小，大致反映了被测者的反应速度。这样的测定手容易抖动，夹尺的手指常偏离尺的零刻度，增大实验误差；拇指与食指张开的宽度不一，对夹尺有影响；夹尺时手指与尺的接触面积较大，手指边缘不整齐，无法精确读数。这些不足，使得测定不能准确的反映出被测者的反应速度，也就是只能定性，无法定量。因此，对人们来说，还缺少一种克服上述缺点，能直接准确地测定通过视觉引起的反应速度的测试仪或训练工具。
3.设计方案及创新点：
设计方案简介：在底座上安装一个支架，支架前面的底座上粘上缓冲垫，支架顶部安装上滑轮，在滑轮的左下方的支架上安装一个按钮，在支架的正面有根据自由落体公式换算出时间与距离对应的刻度表，0刻度在上端的刻度表，支架左下方安装有固定环，刻度表的前面设置有钢球，钢球上设制作一个环形指针并系上细线，细线穿过导线环(同步发声控制器)，绕过滑轮，再穿过按钮，由固定环固定，支架的背面每一毫米所对应的精确到千分之一秒的反应时间的数据表，刻度表的0刻度处的支架上设置有导线环，能使环形指针准确对准刻度表的0刻度。
本方案的创新点：
①时间与距离对应的刻度表与数据表能直接准确读出精确到千分之一秒的反应时间，使测定由定性提升为定量。②通过利用支架，灵敏的按钮，滑轮，细线，导线环(声音同步控制器)能克服因手抖动增大误差的缺陷，使操作简单、结果真实、重复实验稳定。③环形指针准确示数，克服了原来手指边缘不整齐不能准确读数的缺陷。
4.自制教具的原理图：
1.滑轮 2.支架 3.导线环（同步发声控制器） 4.细线 5.刻度表 6.环形指针 7.钢球 8.缓冲垫 9.底座 10.固定环 11.数据表 12.控制按钮
5.该自制教具所材料工具及加工技法：
材料：长21cm宽13cm的不锈钢板，高70cm，宽5cm厚1.5cm的不锈钢扁形材，直径4cm的小滑轮，一个塑料探制按钮，一个小门铃，细电线2m，一个直径约2cm的镀铬钢球，120cm长的细线一段，直径2cm环形金属片，自制根据自由落体公式换算制成的长度与时间对应的刻度表。每一每毫米对应时间的数据表，海绵块长6cm宽3cm高3cm作缓冲垫，502快干胶一支。
工具：电烙铁，尖嘴钳，裁纸刀，小剪刀，起子。
加工技法：不锈钢底座与支架，导线环与滑轮的焊接请专业的不锈钢制作间制作，其他的制过工艺自己完成。
6.自制教具简要的制作过程：
⑴截取不锈钢板材制成底座和支架。
⑵在支架焊接滑轮、固定环和导线环，并安装好控制按钮、。
⑶按自由落体公式换算出距离与时间对应关系，并制成时间与距离刻度表与数据表。将刻度表贴有支架的前面，确保刻度表的零刻度与导线环对准。并将数据表贴在支架后面。
⑷用环形金属片在钢球上制成环形指针，在钢球上系上细线。然后将细线穿过导线环，绕过滑轮，经过控制按钮，最后系在支架左下方的固定环上。
⑸将家用小门铃控制开关触点两端引出导线，在导线环处制成能由钢球的环形指针控制的同步声音控制开关，从而将门铃改装成同步发声器，固定的支架后面的底座上。
⑹将海绵缓冲垫固定在支架前的底座上。
二、简易显微摄像仪
1.自制教具的项目名称：简易显微摄像仪
2.教材原实验方案的缺陷：通常的显微镜的观察要用眼睛靠近目镜，不方便，时间久了眼睛容易疲痨，不方便教师进行直观演示，而专业的显微摄像仪价格非常昂贵，少则几千，多则几万，很多普通学校或乡村学校可欲而不可求。
3.设计方案及创新点：
设计方案简介：利用了照相机近摄镜头与近摄接圈的原理，自制一个显微近摄镜头，把该镜头连接到普通的电脑视频头上，自制一个简易的支架，将简易显微摄像仪安装在报废的显微镜上，把报废的显微镜及普通的电脑视频头改装成一台简易的显微摄像仪，通过电脑进行摄像，拍照，也可直接投影到大屏幕上。
本方案创新点：自制显微摄像镜显，节约经费，只要花几十元钱，就能达到准专业的显微投影教学。而且变废为宝。
4.自制教具的原理图：
5.该自制教具所需的材料和工具，及加工技法：
材料：报废的显微镜一台，普能的电脑视频头一个，502快干胶一支，宽5cm厚1.5cm的不锈钢扁形材与2cm不锈钢圆管小许。
工具：镊子，剪刀，尖嘴钳，裁纸刀，小钢锉，起子等。
加工技法：不锈钢简易支架由专业制作间制作，其他的制作过程，均由自手工制作。
6.自制教具简要的制作过程：
于是便有了本教具的制作，具体制作方法如下：
1、购买普通电脑视频头(免驱)一个，拆下原有的广角镜头。
2、将两组镜片根据它们的焦距制成一个简易显微摄像镜头，将显微摄像镜
头连接到已拆掉广角镜头的视频头上，确保简易显微摄像镜头与视频头的光电感应元件(CCD)中心轴重合，保证成像质量。制成简易显微摄像仪。
3、将一台报废的显微镜的镜筒取下，用一小段不锈材料制成显微摄像仪的支架，安装在原来镜筒的位置，替代原来的镜筒。
三、验证人呼出气体中含有较多的二氧化碳的装置
1.自制教具的项目名称：验证人呼出气体中含有较多的二氧化碳的装置
2.教材原实验方案的缺陷：
教材中的此实验的实验装置如图，要用两手分别在A与B处，捏紧与松开的办法分别控制气体的流动，当不小心手控制松错了边的时候，很容易吸进石灰水。别外通向两个石灰水瓶中的气体量无法控制，因此无法实现单一变量的原则。
3.设计方案及创新点：
设计方案简从：如图所示，在一具大贮气瓶中，放入一个小方便袋，袋口接一根管子穿过贮气瓶瓶口的像皮塞，经过三通开关，连接到一个装有澄清石灰水的反应瓶，反应瓶别的另一端接一个吹嘴，贮气瓶由一管子穿过瓶塞，经过三通开关，连接到别一具装有澄清石灰水的反应瓶和单向鼓气瓶。
创新点：在大贮气瓶中放入小方便袋，以气排气，解决了同时等量的问题。
4.自制教具的原理图：
1.反应瓶1，2.反应瓶2，3.贮气瓶，4.小方便袋，5.吹嘴，6.单向鼓气瓶，7.三通开关，8.三通开关。
5.该自制教具所需的材料和工具，及加工技法：
材料：大橡皮塞1个，小橡皮塞2个，100ml无色透明小瓶，两个，1000ml饮料瓶1个，矿泉水瓶1个，有弹性的小塑料瓶1个，三通开关2个，废注射器，方便袋，废塑料板，橡胶软管若干，502胶。
工具：剪刀，裁纸刀，尺子，小钢锯，打孔器，尖嘴钳，砂纸。
加工技法：所有的制过过程，均由自己手工制作。
6.自制教具简要的制作过程：
⑴将上述材料做好消毒处理。
⑵用矿泉水瓶剪一个吹嘴，用砂纸把边磨圆滑。
⑶用有弹性的小塑料瓶，注射器做一个单向鼓气瓶，
⑷将各种材料及部件组装起来即可。
练习与实践：请参考以上两个制作范例，继续补充完善前面所制定的自制教具设计方案，并按自己设计方案准备相应的材料与工具，按设计的制作过程与加工技法完成该自制教具项目的制作，准备与大家一起分享与交流。
第二篇：例谈自制直观教具在生物教学中的作用
例谈自制直观教具在生物教学中的作用
摘要 以自制dna分子结构的磁板模型为例，谈了自制直观教具在教学中的作用。
关键词 直观教具 生物学教学
中图分类号 g633.91 文献标识码b
直观教具是指教学中为学生提供感知材料的实物、模型、图表等教学用具。《全日制义务教育生物课程标准(实验稿)》倡导探究性学习，以便改变学生的学习态度和方法，锻炼学生动手能力，主动获取新知识的能力，培养学生创新精神和实践能力。所以在教学过程中合理正确使用直观教具，教师的讲解才能生动、直观、形象、切实，能提高学生的学习兴趣，丰富感性知识，帮助学生理解抽象知识，形成明确的概念，发展学生的观察能力和思维能力。下面以“自制dna分子结构的磁板模型”的教具在dna分子结构和复制教学过程中的实际应用为例，概述自制直观教具在新课教学过程中的作用以及效果。
1 自制dna分子结构的磁板模型
1.1 模型制作材料与工具
(1)材料：铁丝(直径1 mm)10 m，白报纸3张，圆形橡皮擦20块(直径2.5 cm)，透明胶带，强力磁钉20颗。
(2)工具：剪刀，小刀，刻度尺，手钳，记号笔。
1.2 制作步骤
(1)白报纸裁剪为5 cm，宽的纸条，折叠为正五边形，代表脱氧核糖，共20个；
(2)白报纸裁剪为3 cm宽的纸条，折叠为长方形纸块，代表含氮碱基，共20个；
(3)用圆形橡皮擦代表磷酸分子；
(4)准备20 cm长的铁丝20根；
(5)用铁丝将圆形橡皮擦(磷酸分子)、五边形纸块(脱氧核糖)、正方形纸块(含氮碱基)，按照脱氧核苷酸的结构串联起来，用记号笔标记出磷酸、脱氧核糖和碱基(a、t、g、c各5个)；
(6)将磁钉嵌入五边形纸块(脱氧核糖)中，并用胶布封贴好；
(7)准备10cm长的铁丝22根，代表连接脱氧核苷酸的磷酸二酯键。
这样就制作出20个脱氧核苷酸的磁版模型。可以在黑板上演示一个具有10对碱基对的dna双链平面结构，如图1所示。
1.3 教具主要功能
本作品主要用于dna分子的结构和复制的教学，通过本作品形象具体的展示，可以帮助学生理解掌握以下知识：
(1)dna的基本单位——脱氧核苷酸的分子组成；
(2)脱氧核苷酸链的形成过程；
(3)dna双链的形成方式(反向平行)；
(4)含氮碱基的种类、碱基互补配对原则以及数量关系。
1.4 教具主要特点
(1)本作品属于磁板教具，便于在黑板上摆放，在教学过程中省去画图例这一繁杂过程，节约课堂时间，方便教学；
(2)使用方便，有助于学生亲手操作；
(3)制作材料常见易得，方法简单；
(4)成本低廉，本作品共花人民币10元；
(5)可以拆卸，方便携带。
1.5 模型在实际教学中的使用
本节内容为2课时。第一课时讲dna分子的结构，第二课时讲dna分子的复制。本自制直观模型主要用于讲解dna分子结构，帮助学生构建dna的感性认知，在脑海中构建出dna分子的直观结构和特点。为学生下一步对dna分子复制过程的知识构建做铺垫。
课堂教学过程中教师做简短引言后，设置以下问题情境：
(1)构成dna分子的基本单位是什么?
(2)基本单位的化学构成有什么特点?
(3)这些基本单位最终如何构成dna分子?
(4)dna分子结构有什么特点?
然后由学生阅读教材，分组讨论归纳，由小组选出代表回答以上问题，并且各小组相互补充。教师首先让学生对课本知识框架有了基本认识。为了更进一步巩固对dna分子结构的认知，教师对小组代表的回答做出评价后，拿出dna分子结构的磁板模型，再选一名学生到黑板上一边讲解一边搭建dna的平面模型。这样层层深入直观地展示出dna分子的基本单位——脱氧核苷酸的化学结构特点、脱氧核苷酸链的形成过程以及dna分子双链的形成方式和结构特点。在此过程中教师充分发挥学生的主观能动性，尽量让学生在课堂上就掌握基础知识，又培养了学生的观察：归纳以及表达能力。最后教师做出评价，加以归纳补充做出本课的知识总结。
在本课时的教学过程中，学生积极性都很高，能非常主动地参与互动和讨论，从实际教学效果(课后作业情况等)来看基本达到预期的教学目标。但是在全班讨论，特别是学生代表讲解过程中，教师要注意控制课堂秩序，避免部分学生因观点、认知差异造成争论而过度喧哗或者小组代表发表意见或者讲解时其他学生冷场不听或不予互动。因此课堂前教师要全方位考虑各种突发的意外事件，设想出解决措施等，否则就会因为控制不好课堂而不能实现预期的教学环节和目标。
2 教学实例总结
在本教学实例对于直观教具的使用主要给笔者如下几点感悟。
2.1 直观教具是激发学生兴趣的有效手段
由于课本知识呈现方式比较传统、死板，容易使学生产生厌倦心理，从而降低其对知识的学习兴趣，也就减少了对知识渴求愿望，失去兴趣。所以在教学设计过程中，教师就要大胆的改变课本知识的呈现方式，从而吸引学生注意力，提高学生兴趣。直观教具就是一种比较有效的知识呈现载体，因为直观教具能直观形象的展现事物特点，化抽象为具体。根据与学生的交谈和教学经历来看，学生对于教具是十分喜欢和渴望的。为此直观教具的使用过程中，教师先要造成学生渴望教具出现的心理，以便教具出现后能吸引学生认真观察和积极思维。因此，演示教具前应有简短的引言，努力激发学生想看、想弄清楚某些问题的欲望。然后再展示利用教具讲解演示，是学生轻松理解掌握相应知识。这样既提高了学生的学习兴趣，又减轻了学生的学习为难情绪。
2.2 直观教具的使用策略
直观教具虽然有很多优点，但也并不是使用了教具就可以达到预想的教学效果，使用的时机、方法以及教具的选择都会对教学效果有直接的影响。教具使用的适合时机必须设计好，及时准确地把直观教具演示给学生看，才会收到良好效果，如果学生过早看到教具，在使用时就学生也就失去了新鲜感，达不到吸引学生的效果。例如笔者在第一个班使用dna分子模型时，课前叫科代表就拿到教室里去了，结果很多学生课前就看到了，在教学环节使用中明显发现大部分学生注意力并不是很集中，并未有新鲜感。所以在第二个班使用时，笔者就装在盒子里自己拿到教室里，在需要使用时才打开盒子拿出来，学生新奇感大大增加，较好提高了学生的注意力和课堂趣味。直观教具在教学中一般作为说明材料，教师指着各种教具说明它们的形态、结构等，教具对教师的语言起证实、具体化和形象化作用，例如本课案中dna分子的磁板模型。直观教具也可作为观察和探索的材料教师运用教具指导学生观察、思考、回答问题，并得出结论。在使用时教师还要加以讲解，补充完善，将知识构架完整。在教具选择上要根据知识的难易程度，教学设计需要来确定教具的种类和使用对象，对于难的知识点，教具一般由老师来具体使用，简单的可以由学生动手操作使用。
总之直观教具在教学过程有极其重要的作用。它既增加了相应知识的直观性，调动了学生的感官认识，提高对相应知识的感应认识，又培养了学生积极探索、勇于实践的科学精神。当然自制教具是一个繁杂，不断改进的过程。所以教师在制作和使用上要不断更新观念，持之以恒，努力制作出一些受学生喜欢、老师爱用的一些经典教具。
参考文献：
[1]杨翠芬 生物教具的使用[j]，教学仪器与实验，2001，(6)
[2]陈素琴 小学数学课堂如何有效使用教具与学具[j]，新课程研究(基础教育)，2010，(3)
[3]苏红梅 “dna分子结构”一节的教材分析[j]，中学理科(综合版)，2007，(7)
[4]王丽娟，“dna分子的结构”一节的教学设计[j]，新课程学习(社会综合)，2010，(9)
[5]人民教育出版社生物室，生物(第二册)[m]，北京：人民教育出版社，2008