自制教具在化學實驗教學中的作用

郭志偉

在化學教學中，自制實驗是一種重要而有效的學習方式，它具有直觀性強、易操作等特點。素質(zhì)教育的發(fā)展，對學生各個方面的能力培養(yǎng)都提出更高的要求，包括學生聯(lián)系實際生活的應用能力、操作創(chuàng)新能力和道德品質(zhì)的培養(yǎng)等，既有智力因素的培養(yǎng)，也有非智力因素的培養(yǎng)。

目前，學校實驗教學大都使用廠制的常規(guī)實驗器材，所有實驗器材配置基本相同，實驗內(nèi)容要求一致，實驗教學的方式也基本相似，這種教學模式只能滿足實驗教學的一般性要求，不能滿足新課程改革的需求，教師的個性化教學也受到限制。個別實驗利用實驗室現(xiàn)有器材存在一定的問題，如空氣污染、現(xiàn)象不明顯、實驗不容易成功等。解決問題的有效途徑之一就是自己動手、就地取材，大力開展自制教具活動。自制教具，可以彌補教學中存在的不足，突破教材中的重點和難點。

1 利用自制教具進行教學可以激發(fā)學生興趣，改進

實驗

1）好奇作為思維和興趣的先導，是中學生思維上的一個特點。興趣是最好的老師，好奇心是成功的起點。在教學中，利用自制教具適時適度地進行演示，有意識地創(chuàng)設好奇情景，激發(fā)學生的求知欲。利用自制教具上化學課，學生從以往學生利用生活廢棄材料自制的小巧玲瓏、精美可愛的儀器中感受到化學實驗的奧妙與趣味。利用這些自制教具由教師或在教師的指導下讓學生做一些趣味的實驗，如“仙紙顯靈”“水底火花”“魔棒點燈”。實驗的同時，教師向?qū)W生介紹什么是化學實驗，化學實驗的主要內(nèi)容是什么，如何做好化學實驗，做好化學實驗應注意的事項。伴隨著實驗和教師的介紹，學生被這些變化莫測的化學現(xiàn)象吸引，使學生對化學實驗有了初步的了解和認識，激起他們勇敢探索化學世界奧秘的濃厚興趣，激勵他們一定要學好化學的決心，為化學教學打下良好基礎。

2）自制教具儀器易操作，清洗方便，用少量的試劑進行實驗獲取需要的化學信息。自制教具可以改進一些儀器復雜、難以控制的、有危險的常規(guī)實驗；可以進行一些趣味性實驗，進行大膽的實驗創(chuàng)新，培養(yǎng)學生解決問題的習慣，達到獨立思考的能力。在實驗教學過程中，利用自制教具對一些操作不方便，現(xiàn)象不明顯，有污染，實驗過程不嚴密的實驗進行改進，不但激發(fā)了學生的興趣，而且從中嘗到了創(chuàng)新的滋味。

例如，人教版高級中學化學教材第二章“鈉”中有這樣一個學生實驗：切一小塊，用鋁箔（事先用針刺一些小孔）包好，再用鑷子夾住，放到事先已有一倒置的盛滿水的小試管的燒杯中集氣，等試管中氣體收集滿時，把試管倒著移近酒精燈點燃。這一實驗的原理是2Na+2H20=2NaOH+H2↑，此實驗的目的是讓學生檢驗鈉與水反應的產(chǎn)物之一是氫氣。實際上學生操作很難進行。①由于鈉太小，學生難以用鑷子夾住。②由于用鋁箔包鈉，包得太緊，不易反應；包得太松，隨著反應的進行鈉容易從小孔鉆出來。③在收集氫氣時手往往會接觸氫氧化鈉溶液。

根據(jù)這些情況，發(fā)動學生動腦筋，想辦法，最后在學生的共同努力下，把這一實驗程序加以改進，在一只250 mL的燒杯中加入100 mL水，再加入50 mL煤油，放入金屬鈉（鈉的量可以根據(jù)所想得到氫氣的速率來控制），在鈉的上方倒扣一只漏斗，漏斗的頸端倒扣一只小試管，用排空氣法收集所產(chǎn)生的氣體，然后用教材的方法檢驗氣體。當然再簡單一些也可以直接在漏斗的頸端點燃，從而證明產(chǎn)生的氣體是一種可燃性氣體。改裝后的實驗容易操作，不必用鑷子夾住鈉，反應也不會太激烈，也不必用手接觸溶液，直接可以證明產(chǎn)生的氣體為H2，現(xiàn)象明顯。

3）自制教具一般具有取材容易、經(jīng)濟的特點，可大量利用現(xiàn)代生活生產(chǎn)中的廢棄物，而且制作都比較簡單、方便，有利于師生共同完成。這不僅容易做到人人動手實驗，還有利于培養(yǎng)學生的求知欲、動手能力及創(chuàng)造精神。

2 利用自制教具進行教學可以拓

寬實驗，提高教學效率

實驗對學生具有獨到的吸引力，教師要利用實驗，抓住學生的心理特點，正確引導激發(fā)學生，讓學生在實驗過程中學會創(chuàng)新。采用自制教具進行實驗教學，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力和實驗能力，提高教學效率。

自制教具改進傳統(tǒng)實驗，拓寬知識面，培養(yǎng)學生思維，加強對知識的理解。由于自制教具方便、靈活，利用自制教具進行教學，可以是教師進行演示實驗，也可以是學生獨自進行實驗。這樣就克服了教師一言堂，并讓學生結(jié)合已學知識、技能進行聯(lián)想、篩選、分析、綜合和推理，并獲得成功感。在教學中，教師步步引導，層層啟發(fā)，使學生通過自己的思維逐漸領會，獲得頓悟，整個身心處于興奮狀況，從而積極主動地參與化學實驗，提高了學習效率，發(fā)展了自身能力。

例如在講解鈉與水反應的實驗中，可以把它拓展為一組探究性實驗。

1）將鈉投入到滴有酚酞試液的盛水的燒杯中。學生總結(jié)現(xiàn)象，寫出化學方程式。

2）提問：將鈉投入盛有硫酸銅溶液的燒杯中有何現(xiàn)象？學生會想當然地認為可以置換出銅。如果是這樣，先讓學生寫出化學方程式，然后讓學生做實驗。出乎意料的現(xiàn)象引起學生的注意，反應比水劇烈，有氣體和藍色沉淀產(chǎn)生。根據(jù)實驗現(xiàn)象，組織學生討論，得出合理的解釋和寫出正確的化學方程式。

3）設計：將硫酸銅反滴入盛有金屬鈉的試管中會有什么現(xiàn)象？學生又會想當然地認為與實驗2的現(xiàn)象相同。教師暫不表態(tài)，讓學生再次做實驗，并描述觀察到的現(xiàn)象：反應更劇烈，溶液噴濺，試管壁有紅色的固體析出。出現(xiàn)意想不到的現(xiàn)象，更激發(fā)了學生的求知欲，探究熱情空前高漲。經(jīng)過探究得出圓滿結(jié)論：硫酸銅溶液少時，劇烈反應產(chǎn)生的熱使產(chǎn)生的氫氧化銅分解為氧化銅；在充滿氫氣的氛圍中，氧化銅被還原成單質(zhì)銅，故試管壁上又有銅析出了。

3 利用自制教具進行實驗探究，

拓寬學生思維，提高創(chuàng)新能力

化學實驗為學生提供印象深刻的感性知識，使理性知識變得容易理解和掌握。在展示知識的形成過程中，激發(fā)思索，寓意深刻，使學生由被動接受知識轉(zhuǎn)為主動探究知識，提高自己的學習能力。如在講實驗室制二氧化碳氣體時用塊狀的碳酸鈣和稀鹽酸反應而不是用碳酸鈣和稀硫酸反應的原因時，學生設計了下面幾個實驗：碳酸鈣和稀硫酸反應；塊狀的碳酸鈣和稀鹽酸反應；粉末狀的碳酸鈣和稀鹽酸反應；粉末狀的碳酸鈣和稀鹽酸反應。采用對比的方法，由學生自己得知上述各反應的優(yōu)劣，從而領會實驗室制二氧化碳氣體要用塊狀的碳酸鈣和稀鹽酸反應的原因。

又如，將人教版高中化學（必修）第三冊復習題6、7習題改為由學生自己設計動手的實驗。原來學生只在作業(yè)本上完成乙醇和苯、甲醛和乙酸等物質(zhì)的鑒別、分離，現(xiàn)在改為由他們先設計合理方案，自己選擇儀器，然后獨立在實驗室完成自己設計、自己動手的實驗。這樣安排學生的實驗積極性和參與意識增強了。在安全范圍內(nèi)大膽讓學生自我設計，進行實驗探索，不但拓寬學生的思維空間，還不知不覺中提高了創(chuàng)新能力。

化學實驗教學是全面實施化學教育的一種最有效的形式，它可以培養(yǎng)學生實事求是的、嚴肅認真的科學態(tài)度，培養(yǎng)學生觀察問題、分析問題和解決問題的能力，培養(yǎng)學生邏輯思維、創(chuàng)造性思維的習慣，它還可以調(diào)動學生學習化學的積極性，它又是增強學生學習化學興趣的催化劑。在教學中，要充分利用實驗，發(fā)揮實驗教學吸引學生的特點，抓住學生的心理，正確引導激發(fā)學生，讓學生在實驗過程中不但掌握化學知識，還要學會創(chuàng)新。采用自制教具進行創(chuàng)新實驗教學，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力和實驗能力，全面提高學生化學素質(zhì)。

參考文獻

[1]王六新,李建.在化學教學中推行新課改[J].中學化學教學,2004(8).

（作者單位：河北省遷安市楊店子高級中學）