浅谈自制教具在中学化学实验教学中的应用方法

摘 要：高中化学是实验性和操作性较强的学科，尤其是在化学实验教学中教师对学生的动手实践能力提出了较高的要求。教学中，教师可引导学生进行自制实验教具，开展教学活动，既可激发学生对化学学习与探究的兴趣，又可培养学生善于思考、敢于创新实践的能力。文章主要介绍了自制教具在高中化学实验教学中的应用方法，以供参考。

关键词：高中化学;自制教具;教学方法

一、 前言

近年来，随着高中化学实验室建设不断完善，很多常规性化学实验器材基本上能够满足教师的日常教学需求。但是基于常规性器材的化学实验在内容或教学方法与形式上大致相同，仅仅发挥了化学教学的一般性教学作用，无法充分发挥教师在实验教学中的优势和特点。此外，一些实验室的器材在使用过程中也存在一些问题影响化学实验效果，不能有效发挥实验教学的意义和价值。针对此类问题，需要化学教师在教学中引导学生开展制作教具活动，既能彰显化学学科的实用性特点，又能帮助学生理解化学问题。

二、 应用自制教具，提升教师实验教学能力

在高中化学教学中，教师通过引导学生自制实验教具的方式，可以激发学生创作兴趣和动机，在教具创作过程中必然涉及科学、生产技术等方面的知识，对开阔学生视野和拓展能力具有积极意义。此外教师也能够借助自制教具的教学活动提高教学能力，方便对学生开展针对性教学。在素质教育深入开展的教育背景下，教师教学素养和水平也需要不断提升，才能更好地发挥教师的教学能力和作用。通过高中化学自制教具活动为教师的技能提升创造了有利条件，教师只有在教学中不断创新方式，磨炼能力，才能不断提升教学水平。如在“物质的检验与鉴别”实验中，如何检验火柴头含有硫元素成分，若按照教材的操作方法进行实验，虽然实验装置和方法比较簡单，但是却至少需要两个人才能完成实验，不便于操作。在实际教学时，教师可指导学生将软硬度适中的铜芯电线围成一个“八”字形的支架，用两端分别固定两个烧杯（如图所示），在实验时先将烧杯固定好，再在烧杯中加入液体，等到甲烧杯中收集到足够的气体后将两个烧杯合拢，这样一个人便可将实验操作完成。通过对实验的改进，不仅提高了课堂实验教学效果，而且通过创新教学方法有助于培养学生的综合素养。因此教师在教学中应积极主动地引导学生对化学知识活学活用，指导学生自制教具，使化学真正地融入学生学习和生活中，不断提高化学学习效果。

三、 应用自制教具，激发学生化学实验兴趣

就化学学科来讲，其主要是将微观层面原子、分子等作为重点研究对象的，这也决定了其本身抽象性特点。但是反观实际生活中的化学现象，则是能够亲身体会和感受到的。在化学实验教学中强调与学生日常生活的联系，是提升化学实验教学质量的有效方法。而将自制教具应用到中学化学实验教学当中，一方面可以使学生充分认识到化学与日常生活的紧密联系;另一方面也能帮助学生更好地理解化学知识，激发其化学学科兴趣。同时，在自制教具活动实践中，学生可深入生活中挖掘有使用价值的材料，并以亲手操作为路径来演示化学实验现象，是深化学生对化学知识认识的重要方式。

例如在学习水电离等相关知识时，教师指导学生自制实验装置，在微电流传感器和温度传感器的依托下帮助学生更好地掌握水的电离会跟随温度而变化的性质;又如在学习碳酸氢钠这一内容时，可以指导学生自制碳酸饮料，以此开展教学活动。由于碳酸饮料是学生日常生活中比较喜欢的饮品，所以在制作过程中极容易激发学生的学习兴趣，注意力也十分集中。此外，通过碳酸饮料的制作，学生对碳酸氢钠与柠檬酸发生反应生成二氧化碳、与水反应生成碳酸等实验原理有更加充分的了解与掌握，化学学科的魅力也由此彰显。

四、 应用自制教具，提升学生的实际动手能力

通过总结与分析高中化学实验教学内容可以看出，其中不仅仅含有基础性的化学知识，而且也包含着难度较高、不易理解的内容。对基础性知识来讲，总结与分析是后续进行深层次化学知识学习的基础所在，而复杂化学知识的学习，则是拓展学生思维、引发学生深思的重要途径。所以教学中指导学生自制教具可实现对化学知识的深入了解与掌握，有效锻炼其动手操作能力，同时，在制作时还可以巩固化学实验原理，帮助学生理解和记忆复杂的化学知识，明晰化学实验操作步骤，从中感悟到化学实验具有的乐趣。以钠的相关知识点为例，教材中为学生展示了以下实验过程：首先，要利用提前刺好小孔的铝箔将切好的钠包裹住;其次，利用镊子将其放置在盛满水的小试管的烧杯中，待试管中收集的气体满后，将试管倒放并缓慢向酒精灯点燃。这一实验主要是让学生掌握氢气是钠和水发生反应后的产物之一。但是从实际角度来讲，由于钠太小，夹起困难、铝箔包钠松紧度无法合理控制，以及收集氢气过程极容易发生手与氢氧化钠溶液接触等因素，都导致此实验过程相对困难。所以可以鼓励学生将原有的实验进行改进，依照以往实验器材和步骤自制教具，改善实验程序，从而保证实验的顺利完成。具体来讲，首先，学生准备了一个容量为250mL的烧杯，接着分别放入100mL水和50mL煤油，之后根据想要获得氢气的速率放入适量的金属钠。在钠上方位置需要放置一个倒放的漏斗，漏斗颈端置入一个倒扣的试管，利用排空气法实现对产生气体的收集，最后按照教材中呈现的方法对气体进行检验。甚至有的学生直接在漏斗颈端将气体点燃。经过自制后，实验过程操作性更强，既避免了用镊子夹钠的过程，又防止了反应过于激烈和手与溶液接触的情况，所产生气体为H2也得到了充分证明。

五、 应用自制教具，增强课堂师生互动效果

在化学实验教学中，不仅需要教师讲授实验方法，传授理论知识，而且需要不断引导学生开展有效的学习。如在自制教具活动中，部分教师会将实验的目的和教具的使用目的告诉学生，然后由教师制作教具，这虽然对学生能够起到一定的引导和优化教学方法的作用，但是使学生缺乏操作性。而如果由学生自行制作教具，可以在一定程度上激发学生的创造和想象能力，有助于学生从中对实验方法进行创新。在实际的课堂教学中，教师应积极为学生创设良好的自制教具的氛围，引导学生积极参与自制教具的实验活动，有效实现师生的课堂互动，促进提升教与学的整体效果。所以通过自制教学可以有效发挥学生在实验学习中的主体作用和教师的引导作用，不断增强师生的课堂互动性。教师在引导学生制作教具过程中应指导其依据自身的实际情况进行实验，如遇到问题或操作障碍时应及时反馈给教师，由教师给予辅助性的帮助和引导。如在分子晶体和原子晶体教学中，一般情况下，教师会通过多媒体进行课件演示，而几何图形的演示效果并不理想，学生在实际操作过程中还是存在很多不理解的问题，此时教师指导学生利用乒乓球自制教具，将其四周粘贴一些活动的分子模型，这样方便学生理解和操作。这时学生对问题的理解就更加的形象化。这样通过课堂的互动，更好地帮助学生理解化学自制教具的有效性。此外随着化学新课改的不断深化，化学教学更加注重对学生的开放式教学，不仅要调动其化学学习积极性，还要不断培养学生在化学实验中的质疑能力，促使其在质疑中不断提升自身的知识水平。在课堂教学中，学生质疑也是对知识的深入学习的重要体现，在帮助学生解决质疑问题时，师生之间能够建立起有效的沟通桥梁，使得师生之间增强相互信任和尊重，有助于构建和谐的师生关系，而在自制实验道具的过程中，通过教师的辅助指导，帮助学生深入理解化学实验中的问题，进一步促进师生和谐关系的建立，为顺利开展自制教具的教学活动创造有利条件。

六、 应用自制教具，培养学生环保意识和创新能力

在高中化学教学中，教师在指导学生自制教具的过程时，可以培养学生环保意识和创新能力。首先在制作教具时学生能够有意识地去寻找可利用的资源，教师要引导学生在保证安全的前提下，收集废弃的电线、废旧的瓶子等，然后不断启发学生依据教材内容对这些废弃的物品进行创新设计，以此达到化学实验教学的目的。在对教具进行创新时应让学生积极利用自身的知识结合创新和现象能力控制好自制教具的过程，引导学生留心观察生活中的事物和现象，激发学生的创造潜能。如在“铜与浓硝酸的反应”实验中产生二氧化氮气体，在该实验中教师可引导学生对使用器材進行优化，如使用具支试管，同时在试管的支管上套上一段橡皮管，并绑上气球，目的是防止其漏气，接着在单孔橡胶塞上插上自制的长滴管，利用该滴管取出30%的氢氧化钠液体，在具支试管内放入一个铜片，接着倒入约2毫升的浓硝酸，快速地将试管封闭，观察实验反应，此时会形成大量颜色为红棕色的气体，反应后的液体变成了蓝色，由于装置中安装了小气球，能够有效防止生成的二氧化氮气体外漏，溶液反应结束后，将滴管中的溶液滴入试管中，直至反应完。通过对此实验装置的优化设计，可以让实验的整个过程在十分封闭的环境下进行，溶液反应后产生的气体收集效果明显，不会对环境造成污染，相较于常规的实验教具效果更佳。因此通过引导学生在自制实验教具的整个环节中逐渐培养其环保意识，激发学生借助已有教具对实验进行优化和创新的兴趣，有助于提高实验教学效果和质量。

七、 结语

综上所述，自制实验教具在高中化学教学中能够发挥重要的作用，可提高课堂教学效果，促进教师创新教学方法，提升教学能力。同时对培养学生化学素养具有重要的意义，可以有效激发学生对化学知识和实验的学习兴趣，调动其主动参与性，使其树立环保意识、激发创新能力等。因此在实际的教学过程中，教师还应不断地根据化学教学大纲和教学实际情况引导学生创新更多的自制教具，在确保化学实验教学质量的基础上，不断培养学生化学创新能力，提升高中化学教学质量。

参考文献：

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作者简介：

黄晓旋，福建省泉州市，泉州市培元中学。