善用自制教具，点亮化学课堂
2016-03-09 23:42:17| 分类：
教材研究
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善用自制教具，点亮化学课堂
张家港市初级中学 樊春亚
摘 要： 自制教具一般具有取材容易、经济的特点，可大量利用现代生活生产中的废弃物，而且制作比较简单、方便，有利于师生共同完成。这不仅容易做到人人动手实验，还有利于培养学生的求知欲、动手能力及创造精神。同时，师生共同自制教具，还可以激发学生学习兴趣，将抽象概念直观化，提高学生多向思维能力，培养学生的创新精神。
关键词： 自制教具 化学课堂 学习兴趣 创新精神
化学是以实验为研究基础的科学，实验是化学教学中的重要环节，仪器(教具)是实验的物质基础。仪器(教具)的使用能给学生直接的感性认识，从而起到直观、直接、形象等作用，所以仪器(教具)使用得好，能使学生在学习相关内容的过程中感到轻松有趣，达到事半功倍的效果，是化学教学成功的阶梯。随着教学改革的不断深入，新课程标准对实验提出了更高、更新的要求。目前，学校实验教学大都使用厂制的常规实验器材，所有实验器材配置基本相同，实验内容要求一致，实验教学的方式也基本相似。这种教学模式只能满足实验教学的一般性要求，而不能满足新课程改革的需求，教师的个性化教学也受到限制，而解决问题的有效途径之一就是根据教学实际自己动手、就地取材，大力开展自制教具活动。
“自制教具”包括两层含义：一是教师指导和组织学生自己动手制作能呈现“科学”原理的实验器具；二是教师在实验教学中使用自制的“科学”器具。自制教具一般具有取材容易、经济的特点，可大量利用现代生活生产中的废弃物，而且制作都比较简单、方便，有利于师生共同完成。例如：饮料瓶、易拉罐、吸管、小药瓶、泡沫塑料、塑料片等都是师生共同制作自制教具的常用材料。这不仅能够实现人人动手实验，还有利于培养学生的求知欲、动手能力及创造精神。同时，师生共同自制教具，还可以激发学生学习兴趣，将抽象概念直观化，提高学生多向思维能力，培养学生的创新精神。本文就化学教学中自制教具的现实意义进行探讨。
一、利用自制教具，激发学生学习化学的兴趣
心理学证明：“浓厚的兴趣能弥补智能的不足，持久的兴趣会导致发明创造。”对于学生来说，只要激发起学习化学的兴趣，他们就会以满腔的热情，积极主动地投入到化学学习中，化学课堂就会变得开放、活跃、气氛热烈，教学效果自然就会好。在化学教学中，实验是学生认识与研究化学的重要途径之一，也是引导学生热爱化学学科，激发化学学习兴趣，调动学生学习的积极性、主动性和创造性的重要方法和有效途径。教会学生观察和实验的本领，是化学教学的重要目的之一。但在化学实验室中，大部分仪器是玻璃仪器，很容易被打碎，这样就会使学生在实验过程中缩手缩脚，从而扼制了学生的动手欲望。如在“CO的制取”的探究时，这种现象就非常普遍。教学中，当我们利用塑料瓶代替广口瓶自制了一套制取CO的简易启普发生器（如图1所示）后，这些问题也就迎刃而解，学生的动手欲望大大加强，学习兴趣大大提高，创造性思维也体现出来了。在学习了二氧化碳气体的制取以后，我曾要求学生：以小组为单位，用生活中可得的试剂及器具，探究还有什么方法可以制取二氧化碳气体。在两天后的讨论课上，学生们纷纷拿出了自己的杰作，各个小组实验方案各不相同，实验的用品五花八门，有的小组还设计了多种方案。反应容器有矿泉水瓶、可乐瓶，以及各式各样的玻璃食品罐；导气管用笔芯、吸管、细软管代替；橡皮塞的制作最值得称道：有雕刻过的橡皮，有捏成各种形状的橡皮泥，还有小木块加橡皮筋等。在实验中，一次性注射器、回形针、各种夹子都成了同学们手中的实验仪器，厨房里的食醋、食用碱，装修用剩的大理石，还有洁厕净等都成了同学们实验用的药品。在以后的教学中，学生们会利用一些铁丝截取成50厘米左右的小段弯铸成镊子；会利用矿泉水瓶做废物罐、废液缸，或者代替广口瓶，等等。
自制教具利用生活中的材料，呈现科学现象、探索科学规律，学生感到十分亲切，感到科学就在自己的身边，从而消除或减弱对“科学”的神秘感和畏难情绪，产生学习化学的兴趣。
二、运用自制教具，培养学生的创新精神
自制教具不是简单的仪器仿制，从创意、构思、设计到动手制作、试用，最后定型，都要经过深入思考和反复论证。发现问题，解决问题到创造性地设计出新教具，都是创造性的劳动，可以有效培养学生的创新精神。用生活中的易得材料、物品或废旧材料来充当实验器材或稍做简单加工制成教具、仪器，并应用于教学之中，这本身就是在对学生进行创造教育。一件自制教具作品的完成，要经过构思、设计、选材、加工和调试等多个环节，不理想之处又可促使学生产生“如何才能做得更好”的创造动机。特别是自制教具中蕴含的创新思路，无不潜移默化地启迪着学生。如“CO与NaOH溶液反应”的实验，因为没有明显的现象发生，影响了教学效果，如何让CO与NaOH溶液反应时能够表现出非常明显的实验现象是师生在设计自制教具时必须考虑的问题，为了达到这一目的，我启发学生：如果CO与NaOH溶液的反应是在一个密闭的装置里进行的，那么装置内的压强将会发生怎样的变化？此时学生就容易想到利用气体压强的知识去设计该实验装置。在教师的引导下，他们成功地研制出了多个实验装置，比较典型的如图2所示。在图2A中，把NaOH溶液挤入集气瓶里后小气球会很快胀大；在图2B中，把NaOH溶液挤入右边试管里后，左边试管里95℃的水会立即沸腾（气压减小沸点降低）。
自制教具其实也是一种水平较高的、综合性较强的实验类型，它所有环节的完成都需要学生充分地调动创造性思维能力、敏锐的观察力和丰富的想象力。所以在化学实验中，如果学生能自己设计一个实验，即使很简单，也应当受到鼓励，因为其中有新思想在里面，表现了学生创新的积极性。教师若能有意识地、经常地对学生进行引导，学生的创造性就会得到较好的训练和开发。
三、巧用自制教具，完善实验教学效果
麦克斯韦说：一次演示实验所使用的材料越简单，学生越熟悉，就越想透彻地获得所验证的结果。利用课本中的实验设计和实验室配备的教学仪器，组装的实验器具，有的实验效果不够明显或理想，而有一些还存在着不足。此时适时地使用自制教具，不仅能增强演示效果，收到意想不到的教学效果，更能弥补有些实验教学中的不足。
如在做“CO熄灭烛火”的实验时，学生实验时常有这样的现象：由于空间不大的烧杯里燃有两支蜡烛，因此在倾倒CO时烧杯里上升的热气流常会阻碍CO的下沉，甚至冲散CO，致使高位的烛火先熄灭，或两支烛火同时熄灭。针对上述不足我从”漏斗的功能“（可以稳妥地引流、灌装液体）中寻找克服缺点的方法，终于设计出了如下的实验装置：（装置见图3）：做一个简单的漏斗（去底去口的矿泉水瓶倒立起来），将CO由矿泉水瓶的底部口倾入。由于矿泉水瓶里没有热气流上升，因此CO倾倒后能顺利下沉到烧杯底部，并慢慢上升，使得烛火自下而上依次熄灭。
 
又如，做“氨分子的扩散”实验时，师生总希望刺鼻的NH不要扩散到空气里，以免污染环境，损害身体健康。于是师生集中智慧，设计了这样的方案（装置见图4）：①将长短合适的、带有单孔橡皮塞的2根粗玻璃导管用软胶管（上面夹有弹簧夹）连接起来（见图4中间部分）；在一个60mL的细口瓶里倒入5―6mL的浓氨水，立即把一端的单孔橡皮塞塞到细口瓶的瓶口上。②取一个20×200mm的玻璃管，在其上端塞上潮湿的海绵（吸收多余的NH）；剪一段棉质纱布条，在上面每隔1―2cm处滴一滴酚酞试液，借助玻璃棒把纱布条轻轻送入玻璃管里，然后按图4将整个装置连接起来。③松开软胶管上的弹簧夹，纱布条上就会由下到上慢慢出现红色的斑点。
目前，尽管实验设备日趋完善，但自制教具在化学教学中的现实意义还是毋庸置疑的。它是教师为适应教学需要、改革教学方法而设计的形象化教学器具，能弥补商品教具的不足，是学生提高实验动手能力，培养创新精神的重要途径。自制教具的使用能够极大地扩展教学的实验内容，提升化学实验教学的广度和深度，给予学生更大的学习空间，从更深层次激发他们的想象力、创造力。当然良好的教学是多方面的结合，而自制教具的合理运用会使化学课堂熠熠生辉，成为化学课堂别样的精彩。作为化学教师，我们在教学实践中要不断学习新的科技知识，努力提高自身素质及创新意识，不断研制和完善自制教具，使之成为化学教师的一个永恒课题。 | |
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