自制教具屬於教學儀器設備範疇，但不是工業產品。這個名稱主要在中國和少數其他國家使用，在國際上壹般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，有了壹定的需求才轉為工業化生產。
至今，德國的壹些大學還保留著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，學校配備了工廠生產的大量教學儀器。
近年來，教學儀器設備不僅對理科生和理科課程必不可少，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必不可少。
但總的來說，教學儀器設備作為壹種工業產品，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，師生可以根據教學需要，開動腦筋自行設計教具，利用現成的材料制作教具，直接用於教學。
有時候，為了驗證和探索某種自然規律，不同的師生可能會設計制作幾種完全不同的教具，用不同的實驗方法進行實驗，得出同樣正確的結論。
顯然，使用自制教具在開發師生智力、提高教學質量方面，比使用常規教學儀器有著獨特的優勢。
需要強調的是，有很多自制教具並不是工業化生產所必需或適合的，所以自制教具是教學設備中壹個重要且不可或缺的領域。
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上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，針對課程中的難點和重點內容，自己制作教具，以加強這些薄弱環節。
在構思、設計、制作教具的過程中，師生必須開動腦筋，運用多方面的知識，查找大量的信息和資料，經過反復的實驗，甚至失敗的經歷，才能成功。
這個過程其實就是壹個努力學習，改革教學方法，提高自己知識水平的過程。
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，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，很難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滯後於教學方法的最新發展。
有經驗的教師為了解決教學中的難點和重點，會采用不同的教學方法，設計新的實驗方法，這就需要自制適合教學需要的教具。
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能滿足要求，但在教學中仍然非常重視自制教具的使用。
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.自制教具可以增長教師和學生的知識，提高他們的實踐能力，培養節儉樸素的作風。
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，查資料，找材料，畫圖。我們需要用木工、鉗工、電工、機加工的基本功去制作，需要向別人請教，不斷完善。
3.自制教具為教學儀器的研究和改進提供了豐富的素材。
自制教具來源於教學實踐。當它有壹定的需求量，滿足工業化生產的要求時，就可以開發生產成正式的教學儀器。
國內很多教學儀器都是由自制教具發展而來的。另外，有些教學儀器在教學實踐中發現不能滿足教學改革的要求時，應在自制教具中進行改進和提高。
4.自制教具具有良好的經濟功能，可以節省大量教育經費。
許多教具可以用廢料制成。
比如初中物理教學，我們可以按照人教社出版的《初中物理自制教具》壹書中介紹的制作方法自制教具，購買少量要求較高的儀器(如電表)，就可以完成課程標準要求的所有實驗內容，從而節省大量的設備購置費用。
此外，壹些結構簡單、價值不高或需求不高的教具不適合工業化生產，使用自制教具更為經濟合理。
因為自制教具可以節省大量的設備購置成本，所以對於貧困地區的學校來說，普及九年義務教育顯得尤為重要。
現在，自制教具的內涵也延伸到了對現有儀器設備的維護。
教師在學校裏修理損壞的儀器設備，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”。
大量的實驗探究成為各種理科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”、“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，註重學生的知識面。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，自制教具能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會湧現，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。
開發人員要吃透《課程標準》和新教材，有豐富的教學經驗，根據課改和教學的迫切需要，尋找、論證並最終確定課題。
選題的質量是科研成功的前提，也是科研成果的大小。
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、制造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。
然後畫壹個草圖或者畫圖。
這壹步壹定要反復設計論證方案，盡量把問題消滅在設計階段。
3.制作教具:為了降低成本，盡量自己制作或者合作制作。
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.實驗與改進: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.科學性原則:自制教具不能有科學錯誤和問題。
自制教具的科學誤區，
壹個是做實驗時不能正確反映自然規律；二是自制教輔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、方法和教學手段的創新: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、方法和教學手段去探索和研究，所以這方面的創新很重要。
(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、新工藝應用上的創新:這方面壹定要經濟實用，不能嘩眾取寵。
(4)實驗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.為教學服務的原則。
自制教具要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、自制教具開發中應註意的問題
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。
有的把自制教具做多用途、多功能、包羅萬象，導致教具失去特色；有的用復雜的技術和昂貴的材料做出簡單的自然規律，繁瑣到讓人無法模仿，失去了普及的意義，弄巧成拙。
2.自制教具都是學生用的，甚至是孩子，所以安全衛生可靠非常重要。
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；要避免使用有毒有害材料制作教具。
3.不能違反相關政策和法律，侵害他人權益。
比如帶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。
使用他人科研成果或設計思路制作教具時，應詳細了解該成果的技術是否專利，應用時是否侵權。