一種中學化學實驗教學多功能器材盒

馬召茹 廖興剛

摘 要 本文研制了一種小型、簡單、多功能且規范的實驗教學多功能器材盒，可用于中學化學實驗教學中常用實驗器材的歸納與整備，便于實驗教學操作過程中多種器皿與藥品的取用，以利于實驗教學的順利完成，達到高效的教學效率，提高實驗教學質量。

關鍵詞 實驗器材 組合存放盒 中學化學

中圖分類號：G633.8文獻標識碼：A

實驗是化學教學的基礎。實驗教學的方法有多種，很多教師在實驗教學過程中為了不影響課堂效果和教學進度，限制學生自由取用器材與藥品，使學生在實驗課堂上完全沒有了自我，完全失去了創造的思維空間，以致學生就如同一部機械人無法發揮主觀能動性，結果就是達不到實驗教學的目標;但另一方面，放任學生自由取用實驗器材藥品，會存在管理方面的問題，部分危險事故的偶然發生引起學校與社會的高度關注。與此同時，實驗室配置器材的合理放置也是一直以來較為嚴峻的問題。目前實驗室對器材管理及實驗教學過程中的痛點問題如下：（1）同種器皿是分類集中存放在存貯柜中，學生在每次做實驗前都可能為尋找器皿而浪費時間;（2）部分器皿是分散放置在實驗臺上，不僅占據較多實驗桌面空間而且容易造成實驗組之間的混淆;（3）在操作過程中，散亂的器皿導致取放無秩序，容易出現器皿翻倒破碎，引發化學藥品潑濺造成人身危害的情況;（4）尋找器皿的過程中，課堂秩序會變混亂;（5）學生浪費時間尋找器皿、藥品，沒有達到高效實驗教學的目的。

基于以上原因，科學化、合理化、規范化地設計一種多功能的存放盒，用于實驗過程中的器皿容納盒也可以作為常用實驗器皿的存貯盒。這樣既方便學生做實驗時便捷取用實驗器皿及小型藥品，也利于實驗順利開展。除此之外還可以幫助實驗管理人員清查器皿的數量和器皿的完整性，以改善現有實驗室的狀況，有助于實驗教學的開展，提高教學效果。

1“中學化學實驗教學多功能器材盒”設計思路

對化學實驗室常用器材進行尺寸測量，初步確定器材盒大小尺寸。按照器材種類分類設計各種器材存儲及操作（功能）區域，包括容量類、功能類、輔助類器材，采用Soildworks 2013版軟件對設計器材盒進行3D建模。

2“中學化學實驗教學多功能器材盒”結構

器材盒由底板、左壁、右壁、后壁4塊壁而連接成一個半封閉的裝置盒，其內部設有多個功能區域，例如容量類、功能類、輔助類等;外部也設有模塊連接區，例如可拆卸的鐵架（包括鐵夾、鐵圈）、可自由取用的活動試管架等。器材盒的左側外壁設有可拆卸鐵架（包括鐵夾、鐵圈）裝置，可根據實驗所需自由拆裝，主要用于固定和支持各種儀器，一般常用于酒精（噴）燈加熱、滴定等實驗操作;過濾裝置部位預留有四個孔，等距離分布，可放置漏斗等小型過濾裝置，同時也可用于倒置懸掛量筒（100 mL）;后壁內側設有試管斜置插柱，主要功能是倒置實驗過程清洗的試管，方便再次取用;中部設置一塊斜面面板，其斜面上設有凹槽，用于斜面實驗或反應的放置與觀察;同時，中部斜面與隔層構成的三角形區域內置有活動試管架，可脫離器材存放盒本體使用，主要是用于放置進行實驗反應的試管，可與后壁內側的試管斜置插柱結合使用，同時該三角區域可以存放試管刷，試管夾等;三角斜面下部設計的是用于做暗處理的避光區，可用于存放培養皿或需要避光的試劑瓶，也可用于實驗過程中需避光處理的操作區;右邊分隔為上下兩個部分，其上半部分為小型器皿貯存區，主要用于放置燒杯（≤250 mL）、錐形瓶（≤250 mL）、量筒（≤10 mL）、研缽等小型器皿;下半部分是大型容器貯存區，主要是容量瓶（≥250 mL），燒杯（≥500 mL），錐形瓶（≥500 mL）等容器;右側外壁設計的是微量移液槍等器材懸掛區，便于取用;器材盒后壁外側設有溫度計、移液管等器材儲存區。

3“中學化學實驗教學多功能器材盒”應用

根據3D模型搭建器材盒成品模型，依據測量所使用的器皿，按照各功能區域，將實驗器皿放置在器材盒模型上檢測成品模型的承載性。該器材盒采用的是PVC板拼接而成，制作材料成本低廉且對于測試器皿的承載性符合要求。在實驗教學中，可根據實際需要，采取不同的材質進行加工制作以符合承載需求。此外，器材盒尺寸為56.5 ？30 cm（長 ？寬），放在實驗桌面上不會占據過多的桌面空間，而且此器材盒可以放置在實驗桌水槽旁邊，既不影響實驗操作也不會占據實驗桌面，還便于清洗實驗器皿。

4“中學化學實驗教學多功能器材盒”創新與特色

本文研究的中學化學實驗教學多功能器材盒結合了多功能、實用性強、低成本與可循環利用等特點而制作。除適用于中學化學實驗課堂的輔助教學，該器材盒還可應用于中學生物以及大多數高校的化學、生物專業類的基礎實驗教學，具有較為廣泛的應用價值。

基金項目：該文為貴州省2018年大學生創新創業訓練計劃項目（2018520517）;貴州師范學院2017年度校級學生科研項目自主研究項目（2017DXS066）;以及貴州省一流大學重點建設項目（黔教高發[2017]158號）的研究成果。

參考文獻

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