浅谈自制教具在初中化学教学中的应用

2016-11-16尤红

化学教与学 2016年10期

关键词：自制教具兴趣课堂教学

尤红

摘要：围绕自制教具可以激发学习兴趣，使实验操作简单、现象明显，同时使实验更安全以及适当的拓展学生视野等阐述自制教具在化学教学中的重要作用。

关键词：自制教具；兴趣；课堂教学；拓展视野

文章编号：1008-0546（2016）10-0055-02 中图分类号：G633.8 文献标识码：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2016.10.019

“什么是自制教具？”——是指教师与学生利用简便易行的方法，就地取材，自己动手制作的教具。英国科学家麦克斯韦说：“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。”“实验的教育价值与仪器的复杂性成反比，学生自制的仪器，虽然经常出毛病，但它却会比用仔细调节好的仪器能学到更多的东西。”

一、学生自制教具，激发学习兴趣

我们在学习二氧化碳的性质时，课本图2-13要求将汽水中的二氧化碳通入含石蕊试液的水中，实验室没有汽水怎么办呢？我们能不能自己动手制作汽水呢？指导学生自制汽水，激发学习化学的兴趣。

自制汽水的原理：柠檬酸与小苏打发生反应生成二氧化碳、柠檬酸钠和水。二氧化碳溶于水，部分与水反应生成碳酸，使汽水略带酸味，饮用可口。

材料准备：干净的饮料瓶（学生自带）、小苏打（1.5g）、凉开水、适量的白糖、果汁、柠檬酸（1.5g）、冰块。

操作：在干净的饮料瓶中，用纸槽依次加入适量的白糖（或食盐）、喜欢的果汁、1.5g柠檬酸、冷开水（约为饮料瓶容积的4/5）、冰块。

旋紧瓶盖，轻摇饮料瓶使固体全部溶解，打开瓶盖，加入1.5g小苏打，旋紧瓶盖，轻摇饮料瓶，约20分钟后即可饮用。

说明：以防万一，饮料瓶最好用毛巾包起来。

掌握了二氧化碳的性质后，同学们更想知道实验室如何制取少量的二氧化碳，从而引入二氧化碳的实验室制法的学习，教师提供各种实验室仪器，请学生讨论药品和仪器的选择并组装仪器，动手制取少量的二氧化碳气体。我们生活中没有这些仪器怎么办呢？鼓励学生充分利用生活中的各种废旧材料，组装各种各样的二氧化碳的装置。如用饮料瓶、小药瓶、醋瓶、牛奶瓶等作反应器，用吸管、输液管、塑料管作导管，用各种合适的瓶塞作橡皮塞，用各种密封性较好的小瓶（如青霉素瓶、小朋友吃糖的小塑料瓶等）作集气瓶等，让学生自由发挥，并向其他同学展示自己的作品，讲解操作方法，一起讨论各种装置的优缺点，既可以使化学实验生活化，又体现了废物利用的环保理念。不仅提高学生学习化学的兴趣，还培养了学生的思维能力和动手能力。

二、师生自制教具，有助课堂教学

1. 改进实验教具，使现象更明显

我们在学习第六章“溶解现象”中关于物质溶解过程中的能量变化时，学生经常会混淆吸热和放热的物质，那么如何使实验现象更明显，更容易记忆呢？三位同学同时实验，同学甲：向底部用少量石蜡粘着一个薄小木块的烧杯中加入20mL水，再加入2药匙氢氧化钠固体，搅拌使固体全部溶解，将烧杯拿起。现象：小木块脱离烧杯底，木块表面的石蜡熔化。同学乙：用胶头滴管向薄木块表面滴3-4滴水，将空烧杯置于木块表面，拿起烧杯，烧杯与木块分离，重新放好烧杯，向烧杯中加入20mL水，再加入较多量硝酸铵固体（约4药匙），搅拌至固体全部溶解。几分钟后，现象：木块粘在烧杯底部。或者可以用如下图方法，向试管中加入适量的氢氧化钠固体，一段时间后，U形管中红色液体左低右高；向试管中加入适量的硝酸铵固体，一段时间后，U形管中红色液体左高右低，现象明显。

2. 改进实验教具，使操作更简单

如某老师自制教具：二氧化碳发生装置和废液回收，使操作更简单，还有利于废液的回收再利用。发生装置用烧杯和塑料瓶：将适量的稀盐酸倒入250mL的烧杯中，将少量石灰石放在底部打有多个小孔的塑料瓶内，塑料瓶口旋紧带有导管的单孔橡皮塞（止水夹），实验过程中，可以通过调节止水夹改变气压大小原理实现固液分离，随时添加固体和液体和控制反应的发生和停止。还可以利用产生的气体直接进行二氧化碳的性质实验，实验结束后，产生的废液直接倒入简易的过滤装置，一段时间就能得到澄清的液体，可以用来探究废液的成分及性质等实验。

3. 改进实验教具，使实验更安全

第五章“金属的冶炼”中一氧化碳与氧化铁的反应，该实验不容易操作且有安全隐患，大部分老师是不做演示实验的，而是讲解理论的知识点。吴江一位老师对该实验进行了改进，在硬质玻璃管的一侧旋紧一个插有针头的橡皮塞，并接上注射器；另一侧用一个橡皮塞切薄后打磨成与玻璃管口径相当的活塞，并用铁丝固定在金属轴筒，橡皮活塞周围涂少量凡士林，使活塞可以在直玻璃管内来回运动且保持良好的密封性。在活塞内侧的环形槽的底部可以放少量的氧化铁粉末。

三、利用自制教具，拓展学生视野

沪教版第二章“自然界中的水”介绍了水的净化方法—过滤，学生了解过滤的基本原理，装置要遵循“一贴二低三靠”的原则。生活中如何制作过滤装置呢？鼓励学生利用废旧材料制作简易的过滤装置进行过滤，如：用废旧饮料瓶、鹅卵石、细沙、活性炭、膨松棉、纱布等生活中现有的废旧材料制作，让学生体验到化学在我们生活中的应用。

我们在进行过滤的过程中发现过滤的速度比较慢，时间长，引导同学们思考：能否利用废旧材料设计出简单的自动过滤装置呢？设计实验并一起动手制作，过程如下：

实验目的：在普通过滤装置的漏斗上安装一个自动加液装置，使用时，液体会自动流下而且不会溢出。

实验原理：利用大气压强差，达到“自动过滤”的目的。

仪器：铁架台（铁夹、铁圈）、饮料瓶（2个）、普通漏斗、带活塞的双孔橡胶塞、烧杯（3只）、滤纸、剪刀。

操作步骤：

（1）连接装置，检查装置气密性。

（2）装好污水，滤纸紧贴漏斗，将装置固定在铁架台，控制两导管口都要低于滤纸边缘，且带活塞的导管口紧靠三层滤纸。

（3）打开活塞，污水自动流下。

（4）过滤结束，清洗仪器，清理实验桌。

实验教学艺术的创造性，不仅表现在教师自己对实验的创新，而且表现在对学生进行实验能力培养方面具有创造性的教学方法。自制教具是现代教师素质发展的需要，是现代教学资源的有效补充，通过教具的演示实验和学生自制教具的实验，不仅激发了学生探究化学实验的兴趣，也培养了学生科学思维能力和创新精神。

参考文献

[1] 沈健.中学理科实验教学指导——初中化学分册[M]. 南京：江苏科学技术出版社，2012