非常规教具在中学化学教学中的运用举隅

何国华

（江苏苏州苏苑中学江苏苏州215128）

非常规教具在中学化学教学中的运用举隅

何国华

（江苏苏州苏苑中学江苏苏州215128）

教学过程中往往会有需要教具才能很好解释的生成问题，经济欠发达地区常常无力承担教学经费问题，教师备课经常需要考虑如何激发学生好奇心、建设和谐课堂、提高教学效果的问题。作者认为要解决这些问题需要打破常规，采用非常规手段。

非常规；教具；和谐共振

一、提出问题

众所周知，化学常规教具有标本、模型、图表、板画和多媒体电子设备等形式。教具在教学过程中可以提供丰富、生动的感性材料，可以帮助学生对所学教材获得充分的感知，从而使他们能顺利地对教材进行抽象概括，形成化学概念，理解和记忆化学知识。

但是制作这些教具常常比较麻烦，若购买教具又花钱，特别对于贫困地区经费尤其紧张。在教学过程中，大家可能都有这样的体会：在讲解某个知识点时可能涉及课前没有考虑到的生成知识点，而该知识点有时语言无法表达清楚，最好要借助教具来说明。但此时没有携带相关教具，这样不仅导致一节课质量下降，而且影响教师在学生心目中的形象。

那么如何避免这些尴尬的场面呢？笔者根据自己切身经验认为可以利用非常规教具。

何为非常规教具？非常规教具即为除了传统教具以外的，在课堂上随时可以拿来使用的教具。如粉笔、书本甚至学生个体等。下面笔者举几例与同行共享，以达到抛砖引玉的目的。

二、运用举例

1.利用粉笔、书本等易得之物进行结构教学

无机结构教学往往要借助教具或者课件才能比较有效地开展教学。但在没有充分准备教具却需要这些教具时，我们可以随机应变，利用教室内易得之物(如粉笔、书本等)进行替代。

隅一：大家知道键长越短键能一般越大，但是在解释这一原理时往往比较困难，况且也没有这样的教具和课件。这时我们可以拿出一支粉笔让学生从中间折断，让他体会一下用力的大小。然后把剩余的一半粉笔再从中间折断，让他再体会用力的大小并且与上一次比较哪次用力比较大。若没有明显的差别可以再次拿剩下的四分之一的粉笔从中间折断，体会用力的大小。经过几次的折断，学生非常容易得出粉笔越短将它折断用力越大，从而把这种感性认识迁移至键长越短键能一般越大的理性理解上去，学生今后很难遗忘这一规律。

对于试题中经常出现关于分子结构的题目，评讲时又没有准备模型，此时我们不妨寻找教室中易得的物品作教具，如关于H2O2的结构的问题。

隅二：H2O2的结构为折线形分子，如图一。仅从图一理解H2O2的结构，学生理解不能到位并缺乏立体感。我们可以利用书本或一张白纸，把H2O2分子纳入打开的书本或白纸中，则H2O2分子结构一目了然，如图二。届时我们只需让学生拿出白纸或书，打开一定角度，在轴上画上两个圈代表氧原子，在两个面上一定位置画上两个圈代表氢原子，直接相邻原子之间画上线，这样H2O2分子结构跃然纸上，学生做题时随时都能重现H2O2分子结构，了然于心。

图一 H2O2模型

图二 H2O2模型

对于晶体晶胞中所含原子的个数问题，我们一般使用“均摊法”。“均摊法”即若原子位于立方晶胞的顶点则该原子属于该晶胞1/8；若原子位于立方晶胞的棱上则该原子属于该晶胞1/4；若原子位于立方晶胞的面上则该原子属于该晶胞1/2；若原子位于立方晶胞的体内则该原子完全属于该晶胞。由于“均摊法”要求较高的空间思维，对于初学的学生有一定的难度，有条件的学校可以采用多媒体课件教学来解决这一问题，对于条件有限的学校我们可以采用下述方法。

隅三：取出八个粉笔盒按照图三摆成一个大的立方体，大立方体表示8个晶胞构成的结构单元。从中拿出白色的粉笔盒，在它的顶点、棱、面各画一个圆圈代表原子(如图四)，然后再放回原处。告诉学生这个原子是与相邻晶胞共有的，问该原子真正属于一个晶胞多少。结合大立方体学生很容易得出答案。至于在体心的原子学生更易得出结论。

图三

图四

2.利用学生的身体某部进行体验教学

学生是活生生的个体，假如在教学时让学生的身体部位加入进来，学生对知识的理解和掌握必定更加深刻。

同分异构是学习的难点，也是高考易考点。对于该知识点的教学要做到明了、生动，笔者认为是比较难的。下面例子希望在这个问题上作一个探索。

隅四：有这样的习题：某芳香族化合物分子式为C8H8O2，该化合物能与NaOH溶液反应，不能使FeCl3溶液显色，请写出该化合物所有可能的结构简式。

分析：该化合物不饱和度为5，即含有一个苯环和一个碳氧双键，又因为该化合物能与NaOH溶液反应，所以该化合物为羧酸或酯类。通过以上分析该化合物含有图五所示的特殊结构。

把图五所示的结构从化合物分子中剥离，原化合物分子只剩图六所示的结构。

图五

图六

该题所要的答案就是把图五的结构插入到图六箭头所示的位置，而且图五结构可以左右互换方向插入，这样可得出12种结构。为了加深学生印象，图五结构相当于图七所示人体部位。插入时可以用手比划，身体力行，印象深刻又减少错误。学生又有新奇感，化枯燥的异构教学为形象生动的学生体验。

图七

化学是一门实验的学科，许多化学概念和结论等都要通过实验来建立和证明。但在条件有限的学校，实验药品和器材不多，实验做得很少，这不利于化学概念和结论的建立和证明。因此作为化学教师要想方设法多做实验，有时甚至可以突发奇想。

隅五：淀粉可以在稀酸或淀粉酶的作用下水解，但淀粉酶的催化效果是稀酸的许多倍。实验室一般不提供酶，如何设计演示实验证明淀粉酶的催化效果大大优于稀酸呢？在两个试管中各加入10滴淀粉溶液，加水稀释至2mL左右，再加入几滴碘水。此时溶液均显蓝色。向一只试管加入1m L2mol/L的硫酸。那么淀粉酶从哪里来呢？教师可以向学生“借”。找一个学生要求他向一个小烧杯中唾唾液，然后用滴管吸取唾沫加入另一装淀粉的试管。然后用水浴加热加入稀硫酸的试管，加入唾沫的试管我们只需不停振荡。不久加唾沫的试管蓝色退去，加稀硫酸的试管蓝色很久都没有退去。此实验既能就地取材，同时在取唾液时课堂的气氛可以调动起来，教学取得了意想不到的效果。

隅六：在进行原电池教学时，要检验原电池装置中有电流通过，通常采用电流计。对于实验器材匮乏的学校通常没有电流计，如果用灯泡检验，由于铜锌原电池的电流较小，因此铜锌原电池不易使电灯发光或光比较微弱，这样达不到教学的效果。在这种情况下，我们可以把连接铜片和锌片的导线端置于学生的舌尖处，注意两导线不要直接接触，学生会惊奇地发现舌尖有酸麻的怪感觉，这表明有电流通过。通过学生直接接触电流，原电池装置能够产生电流的现象一定会深深地印在学生脑海中。

3.利用学生的即兴表演内化学生对化学原理的理解

在进行化学原理教学时笔者常常体会到：原理需要学生在理解的前提下才能掌握它，但化学原理有时很难用语言给学生解释，也没有教具或课件展示给学生观看，此时我们是否可以变通一下，学生就是“活教具”。

隅七：进行氧化还原教学时，学生往往对氧化剂、还原剂、还原反应、氧化反应等概念产生混淆。实际上我们可以让学生即兴表演，帮助学生理解。

请两位学生上讲台，面向学生，让其中一位学生手中拿着一盒粉笔(或其他易得物品)充当电子，另位一位学生空手。这时我们可以提问学生哪位学生是“还原剂”，哪位学生是“氧化剂”。显然手中有粉笔的同学是还原剂，空手的同学是氧化剂。然后要求拿粉笔的同学把粉笔交给空手的同学。在这过程中教师同时解释：拿粉笔的同学给出粉笔的过程也就是失去电子的过程，该过程称为氧化反应，还原剂被氧化；空手的同学得到粉笔的过程也就是得到电子的过程，该过程称为还原反应，氧化剂被还原。整个过程学习气氛轻松又愉悦，舍去了赘述或课件的制作，不知不觉中学生把易混知识转化为有形的、可理解的表演活动，在今后的学习中学生必然把这种表演活动诠释为氧化还原反应中的概念，印象更加深刻。

隅八：学生在学习原电池时，经常会问“为什么Cu、Zn和稀硫酸构成原电池后，反应速率比相同条件下Zn直接与稀硫酸反应的速率要快呢？”针对这样的问题教师可能束手无策，但在明确两种情况的反应过程，这个问题可以让学生证明给学生看。

图八

图九

请看图八：Zn原子失电子转化成Zn2+，Zn2+从Zn棒上转移入硫酸溶液，同时在相同的接触点，H+得到电子转化成H2从Zn棒上析出，这样在同一地点一上一下势必影响反应速率。

请看图九：Zn原子失电子转化成Zn2+，Zn2+从Zn棒上转移入硫酸溶液，同时在Cu棒上H+得到电子转化成H2从Cu棒上析出，这样在不同地点一上一下势必加快反应速率。

原理清楚后，我们可叫20个学生，其中让10个学生出教室，10个学生同时进教室。先让这20个学生同时从一个门进出教室，计算所用时间。然后换种方式让10个同学从前门进，另10个学生从后门进，计算所用时间。两个时间对比，学生对于这个知识点的理解便会心领神会。

三、运用体会

笔者在教学中运用非常规教具收到了极好的效果。非常规教具能够有这样的效果，笔者认为它主要有以下特点：

1.省时省力，低碳经济

非常规教具涉及的是教室中最易得的物品或者就是学生个体，无需携带。因此教师无需事先准备教具或课件，节约教师的备课时间，让教师有更多的时间精心备课。同时由于利用非常规教具无需额外教学实物，因此不浪费电能和纸等各种材质，从而教学过程低碳又经济，特别适用于经济不发达地区。

2.非传统化教学，激发学生的好奇心

从心理学讲，认知好奇心是学生内在学习动机的核心。满足好奇心必须考虑到信息量的水平和大小。如果教师给学生的信息量过大，超出最佳水平，学生就会感到身心疲劳，产生信息回避行为；反之，教师给学生的信息量太小，没有新鲜感，学生则不会产生好奇心。新奇、变化、夸张、复杂、含糊不清的信息容易激发学生的好奇心，这是因为这些信息容易引起学生的认知矛盾，导致心理不和谐状态的出现，使学生产生疑问，促使学生去探究。［1]

对于发达地区的学生，他们见惯了模型、电脑课件等教具，学生对它们容易产生审美疲劳，而有些课件制作过于花哨，包含信息量过大，学生对信息也常常作出回避行为。非常规教具特点在于非常规。对于粉笔、粉笔盒、书本等看似普通的物件也能做出意想不到的教具，这个就是对学生的固有认识产生巨大冲击。而对于用学生的舌头、唾液、学生的表演去认识化学知识，这样的事情连教师也未必敢想，别说学生了。这些教具的开发利用不可能不激发起学生的好奇心。

3.师生共振，生生共振，体现和谐课堂

人本主义心理学家非常重视教学中和谐的心理气氛，认为正是这个气氛可以引导学生积极主动的达到学习目标。师生之间，学生之间亲切、和谐的气氛极有利于教学［2]。如隅六、隅七、隅八，老师搭建了有意义学习平台，通过学生的积极参与和主动体验，增进了老师与学生、学生与学生之间的交流，营造了激情课堂、效益的课堂。这种课堂上教师与学生的角色互换，更有利于师生之间关系的融合，增强教师的精神感染力。

由于实例有限，同时笔者所举的实例都是个人的主观想法，如有不当之处恳请同行积极指正，同时也提醒同行们在开发类似例子时注意科学性和安全性。

［1]张大均主编.教育心理学［M].北京:人民教育出版社，2004:105～106

［2]刘知新主编.中国著名特级教师教学思想录（中学化学卷）［M].南京:江苏教育出版社，1996:310～311

1008-0546（2011）01-0010-03

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10.3969/j.issn.1008-0546.2011.01.005