自制教具屬於教學儀器設備範疇，但不是工業產品。這個名字主要在中國和其他幾個國家使用，在國際上通常被歸類為低成本教具。
從歷史上看，應該說最初的教具都是自制的，只有當有壹定的需求時，才會轉化為工業化生產。
直到現在，德國的壹些大學仍然有歷史上偉大科學家制造的教學儀器。
壹，自制教具的現狀
1.自制教具在教學儀器設備中的地位
上世紀80年代，教育部提出教師、教材、儀器設備是教育的三大基本建設。
起初，教學儀器設備主要是物理、化學、生物等自然科學實驗教學的必要工具。有助於學生樹立科學觀念，探索科學規律，培養學生的求實精神和實際操作能力。因此，學校配備了大量工廠生產的教學儀器。
近年來，教學儀器和設備不僅對理科生和科學課程不可或缺，而且對地理、數學、信息技術、語文、英語和體育、音樂、美術和勞動技術課程也不可或缺。
但總體而言，教學儀器設備作為壹種工業產品，具有既定的實驗方法和嚴格的操作程序，極大地限制了師生在探索和創造中的積極作用。
而自制教具沒有固定的形式、實驗方法和實驗步驟，教師和學生可以根據教學需要開動腦筋自行設計教具，使用現成的材料並手工制作教具，可直接用於教學。
有時，為了驗證和探索某種自然規律，不同的教師和學生可能會設計和制作幾種完全不同的教具，使用不同的實驗方法進行實驗，並得出相同的正確結論。
顯然，使用自制教具比使用常規教學儀器在開發師生智力和提高教學質量方面具有獨特的優勢。
需要強調的是，有許多自制教具不是工業生產所必需或適合的，因此自制教具是教學設備的壹個重要和不可或缺的領域。
2.自制教具在教學中的地位
眾所周知，很難用正規的教學儀器對教科書中的所有科學原理進行實驗。有時教師需要根據教學要求、學校條件和學生的認知能力，針對課程中的重難點內容制作自己的教具，以加強這些薄弱環節。
在構思、設計和制作教具的過程中，教師和學生必須開動腦筋，運用多方面的知識，查找大量的信息和資料，經過反復實驗甚至失敗的經驗才能取得成功。
這個過程實際上是壹個努力學習、改革教學方法、提高自身知識水平的過程。
因此，自制教具在教學中發揮著重要作用。
二、自制教具的作用
1.自制教具具有良好的教學功能，是教學活動中壹個“永恒的話題”。
教學實踐表明，即使是條件較好的學校，僅靠購買教學儀器也很難滿足教學方法的需要。
這是因為教學對象不同，教學方法也要隨著教學對象的不同而變化，這是“因材施教”思想的體現。
工業儀器只能滿足教學的壹般要求，難以滿足具體教學的個性化需求。
從教學方法的要求來看，工業生產中的教具總是落後於教學方法的最新發展。
為了解決教學中的難點和重點，有經驗的教師會采用不同的教學方法並設計新的實驗方法，這就需要制作適合教學需要的自制教具。
在經濟發達的工業化國家，學校擁有的教學儀器在種類和數量上都可以滿足要求，但他們仍然非常重視在教學中使用自制教具。
可見，自制教具絕不是彌補教學儀器不足的權宜之計，而是教學活動中的“永恒課題”。
2.自制教具可以增加教師和學生的知識，提高他們的實踐能力，培養節儉和樸素的作風。
因為在自制教具的過程中，我們需要不斷地開動腦筋，思考問題，查閱資料，查找材料和繪制圖紙。我們需要使用木工，鎖匠，電工和機械加工的基本技能來制作它們，並且需要向他人征求意見並不斷改進它們。
3.自制教具為教學儀器的研究和改進提供了豐富的資源。
自制教具來源於教學實踐。當它有壹定的需求量並符合工業化生產的要求時，就可以開發生產成正式的教學儀器。
中國的許多教學儀器都是由自制教具發展而來的。此外，壹些教學儀器在教學實踐中發現無法滿足教學改革的要求時，應在自制教具中進行改進和完善。
4.自制教具具有良好的經濟功能，可以節省大量教育經費。
許多教具可以用廢舊材料制成。
例如，在初中物理教學中，我們可以根據人教社出版的《初中物理自制教具》壹書中介紹的制作方法自制教具，並購買少量要求較高的儀器（如電表），這樣就可以完成課程標準要求的所有實驗內容，從而節省了大量的設備購買成本。
此外，壹些結構簡單、價值低或需求低的教具不適合工業化生產，因此使用自制教具更經濟合理。
由於自制教具可以節省大量的設備購買成本，因此對貧困地區的學校普及九年義務教育尤為重要。
現在，自制教具的內涵也延伸到對現有儀器設備的維護。
教師在學校裏修理損壞的儀器和設備，或者拆卸同類型的儀器，使死去的儀器起死回生，發揮新的效益。
三、自制教具與新課程改革的關系
自然科學課程改革有幾個基本理念，其中兩個是“體現科學本質”和“突出科學探究”。
大量的實驗探究已成為各類科學課程新教材的主要內容。在實驗探究中，除了使用或改造現有的教學儀器外，許多師生需要通過自制教具開展實驗探究活動。
因此，自制教具在本次課程改革中發揮了重要作用。
以中學物理為例，課程標準確定的物理課程目標是:“知識與技能”、“過程與方法”和“情感態度與價值觀”。
新物理教材的特點是:重視學生的探究活動，科學探究的學習和科學內容的學習同等重要。教材包含許多開放性問題和實踐性話題，充分體現了“STS”思想，註重人文精神的滲透，關註學生的知識。形式生動活潑。
顯然，上述課程目標和新教材的特點大多與自制教具有關，因為探究活動、實踐項目、STS等都需要自制教具。
新課程改革需要自制教具，自制教具可以促進新課程改革的深入發展。
新課程改革是壹場全方位的改革，課程標準、教材、教學方法和教學評價都變得鮮活起來。
傳統的教學儀器無法滿足如此多的靈活要求，大量創新的自制教具將湧現出來，從而推動新課程改革的進壹步發展。因此，自制教具將在新課程改革中發揮重要的輔助作用。
第四，如何開發自制教具。
開發自制教具是科研領域的壹項工作，可以分為四個步驟。
1.找課題:研究課題來源於教學實踐。
開發人員應深入了解“課程標準”和新教材，具有豐富的教學經驗，並根據課程改革和教學的迫切需要尋找、論證並最終確定課題。
選題的質量是科研成功和科研成果大小的先決條件。
2.設計論證方案:自制教具的選題確定後，首先要從科學思維、教具結構原理、設計方案和技術方案及其可行性、材料和部件的選用、制作方法和工藝等方面進行論證。
科學思想是指所要研究的教具所依據的科學規律、實驗原理和方法。
然後畫壹張草圖或圖畫。
在這壹步中，我們必須對方案進行反復設計和論證，並盡最大努力在設計階段消除問題。
3.制作教具:為了降低成本，盡量自己制作或合作制作。
在生產過程中，經常會發現上述步驟2中的壹些問題，需要及時修改或重新設計方案。
4.實驗和改進:完成的教具要經過多次教學實踐的檢驗，虛心聽取意見，不斷改進。
五、開發自制教具的原則
1.科學原則:自制教具不能有科學錯誤和問題。
自制教具的科學誤區，
壹是做實驗時不能正確反映自然規律；二是自制教具作品的結構存在科學錯誤或問題；其次，使用的材料也可能帶來環保或安全問題。
2.創新的原則。
創新是自制教具的生命。如何實現自制教具的創新，我認為有以下幾點:
（1）實驗內容、方法和教學方式的創新:基礎教育中要學習的自然規律是已知的，但同樣的自然規律可以通過不同的實驗內容、方法和教學方式進行探索和研究，因此這方面的創新非常重要。
（2）自制教具的結構創新:設計新穎、結構簡單、取材容易、操作簡便、外形美觀、安全可靠、成本低廉，是結構創新應遵循的原則。
（3）新技術、新器件、新材料、新工藝的應用創新:這方面必須經濟實用，不能嘩眾取寵。
（4）實驗室工具和教學工具的創新:近年來，創新和制作新的適用的實驗工具和教學工具也非常流行。
3.服務教學的原則。
自制教具應有利於教學重點和難點的突破；有利於培養學生的創新意識和創新能力；有利於學生的研究性學習；有利於學生理解知識、訓練技能；有利於培養學生的實驗操作能力。
六、開發自制教具應註意的問題
1.記住把簡單的問題復雜化。
自制教具的最大特點是構思巧妙、取材容易、制作簡單。
有的使自制教具多用途、多功能、面面俱到，導致教具失去特色；有的用復雜的技術和昂貴的材料制作簡單的自然規律，繁瑣到人們無法模仿，失去了普及的意義，這是弄巧成拙。
2.自制教具供學生使用，甚至是兒童使用，因此安全、衛生和可靠非常重要。
比如壹些帶電作業的自制教具要有較好的絕緣保護；可能發生危險的部位應有安全保護裝置；必須避免使用有毒有害材料制作教具。
3.不能違反相關政策法律，侵犯他人權益。
例如，帶有無線電信號發射器的教具不能幹擾通信和軍事指揮系統的正常工作；制作教具不得破壞自然環境和生態平衡；特別是生物學自制教具不得制作成國家保護的珍稀野生動物標本。
使用他人的科研成果或設計思想制作教具時，應詳細了解成果的技術是否獲得專利，應用時是否屬於侵權行為。