自制教具，让化学实验重焕生机——初中化学自制教具在实验教学中的应用研究

■文/徐宇科

在初中化学中，实验教学是最基础也是最重要的内容之一，在现行的教材中也包含了众多化学实验相关的内容，重视化学实验，积极落实教材知识，培养学生良好的实验操作能力，是化学教学的核心目标之一。然而在实际教学中，由于实验设备不足、器材使用效果不佳等问题，导致实验教学的开展无法真正符合教学要求，实验教学效果自然不尽如人意。因此，要想在现有条件下，加强化学实验教学的实效性，有效途径之一就是进行自制教具活动。什么是自制教具？就是指教师和学生利用生活中随处可见的材料，通过较为简单的方法，自己制作来的教学用具。在化学实验教学中，利用自制教具不仅能够弥补实验器材缺乏的问题，还能引导学生进行自主探究，突破教学中的重难点，简化和改进实验步骤，让学生更加轻松地理解化学知识，培养学生的自主学习与创新能力，从而更加有效地提高化学实验教学的效率。本文将通过以下几个案例，简要阐述在实验教学中自制教具的应用策略，以期为初中化学实验教学提供参考与借鉴。

一、利用自制教具，提高实验可行性

在初中化学教材“对蜡烛及其燃烧的探究实验”中有一个探究环节，就是“用火柴去点燃蜡烛刚熄灭时所出现的白烟，探究蜡烛是否可以重新燃烧？”依据实际教学经验，这个实验在操作过程中很难成功，首先，白烟本身很难被点燃，再加上受到各类外在因素的影响，比如，白烟容易被风吹散，稍一拖延就可能错失点燃白烟的时机，火柴的火焰若离烛芯太远则不易点燃白烟，若离烛芯太近又会产生“点燃的是烛芯”的质疑，因此为了解决以上问题，我们就必须采用自制教具的方式，将实验装置进行简化，以此来提高实验的可行性。

例如，教师可以在自制教具时，引导学生选取一根长约20cm的细铁丝，并利用铅笔将大约10cm长的部分铁丝缠绕成直径5cm、高2cm的一个线圈。这样制作教具就非常简单，但是在实验中却能起到非常重要的作用。教具制作完成后，教师要引导学生进行实验操作，首先，要将蜡烛点燃，然后使用制作的线圈从上而下地轻轻罩住蜡烛的火焰，大约5S后，轻轻将蜡烛吹灭，与此同时，立刻将点燃的火柴放置在线圈的上方，接触产生的白烟，如此一来，就能迅速点燃白烟，蜡烛就会被重新点燃并燃烧。从实验的原理上来说，由于自制的线圈高度高于烛芯的长度，这样不仅能证明点燃的不是烛芯而是上升的白烟，且线圈本身对白烟能起到一定的汇聚作用，因此利用线圈更容易点燃白烟。正是通过这样一个简单的自制教具，不仅有效改进了实验过程，增加了实验成功的概率，加强了实验的可行性与可信度，而且这样的教具结构非常简单，操作也方便，学生完全可以自行制作和实验，可极大地激发学生的学习兴趣和独立操作实验的动手能力。

二、利用自制教具，增强实验可视性

在化学实验教学的过程中，我们经常会发现，有一些化学实验的效果并不明显，尤其是一些演示类的实验，也正是因为可见度不高，很多学生就会产生实验与我无关的心理，在实验的过程中只会被动学习，这样一来就容易降低学生的参与度。因此，教师要加强学生对化学实验的重视度，通过自制教具的形式提高实验的可视性，从而加强实验的效果，激发学生的学习积极性。

例如，在教学“水与酒精混合的体积变化”时，由于需要将50ml酒精与50ml水进行混合，得出总体积小于100ml来表明分子之间存在间隙的这一论断。但在实际操作中还存在较多的不足之处，比如，反应的速度太慢、可见度较低，因此非常不利于学生进行观察。鉴于此，教师就可以利用自制教具进行改进：首先，在实验仪器方面，选择胶塞和变形试管；试剂选择水以及由品红所染成的红色酒精；在变形试管制作方面，先利用15mm×150mm的试管，再使用喷灯加热的方法，将原本1.5cm长的试管拉长为长约4.5cm、直径为0.5cm的细颈试管，而细颈上方的试管长约2.5cm。随后，在进行实验操作的过程中，先要使用胶头滴管加入水至下方试管中的二分之一位置，再加入红色酒精直至试管口，最后利用胶塞塞住试管口，并随意摇晃使其均匀混合，这时就很明显地看到液面会不断下降直至细颈下端，大约下降45mm左右。通过自制教具的方式，不仅使得实验过程更加简单，也增强了实验的可视度，让学生观察得更加清楚，更好地提高了学生实验的参与度和积极性，同时由于仪器操作简单，实验步骤不繁琐，能有效节约实验所需的物品和时间。

三、利用自制教具，增添实验趣味性

初中化学属于自然学科分类，是以实验为基础的一门课程。而进行化学实验，探究化学现象的过程本身也充满了新奇性，为了增强学生的实验积极性，加深对化学知识的理解，教师可从化学教材中的实验出发，在保证基本原理不变的前提下进行自制教具，从而让实验更加具有趣味性，吸引学生的注意力，让学生能积极地投入到化学实验探究中，汲取更多的化学知识，增强实验操作能力。

例如，教材中有一个“二氧化碳与水的反应”探究实验，学生可以在分析相关实验现象中得知：二氧化碳与水反应时会生成一种酸性物质，且这种酸性物质非常不稳定，容易受热就分解，但受实验材料所限，这个实验无法进行反复操作，且教材中的实验过程较为枯燥，学生兴趣度不高。对此，教师就可以进行自制教具来对实验予以改进：在实验结束之后，教师引导学生开展“二氧化碳与水的反应”封管实验，首先，准备16mm×200mm试管，2%的石蕊溶液及二氧化碳，然后进行封管制作，在试管中加入石蕊溶液约2ml，再加入充足的二氧化碳，等溶液变为红色后，再将试管稍微倾斜，使用喷灯试管口四分之一位置处进行加热，直至变为红软状，这时再使用坩埚钳将试管口紧紧夹住并慢慢将其拉细，再对细颈上端进行加热直至红软状，如此一来，就能更好地将试管口封住。学生通过这个实验就能看到被密封住的二氧化碳石蕊试液，教师可趁机对其进行介绍，并引导学生与紫色的石蕊试液进行对比分析：为什么加热试管片刻后，溶液就会从红色变成紫色？原理是：碳酸本身易分解，这样生成的二氧化碳就会逸出溶液，封存在试管上端就会变成紫色。为什么试管脱离火焰，冷却后再摇晃时，试管内溶液又由紫色变成红色？原理是：二氧化碳本身溶于水，与水反应后会生成碳酸，碳酸使得石蕊溶液变红。正是通过自制教具，使得实验操作更加便捷，整个溶液的颜色变化非常鲜明，这样不仅有助于学生对实验现象的观察和对相关原理的理解，而且也能为实验增添趣味性。

四、利用自制教具，提升实验创造性

在生活中，有许多随手可得的材料或废旧物品能充当实验器材，对它们进行简单加工便可成为教学用具。自制教具在化学实验教学中应用广泛，不仅能有效增强实验教学的效果，还能启发学生的创造意识。这些自制教具所体现出来的“废物利用、循环使用”理念，能更好地开拓学生的实验思路，使学生的创造思维与能力获得有效开发与锻炼。

例如，在进行“二氧化碳的制取”实验探究时，教师可以在生活中选择一些简单易得的材料，如输液瓶，依据启普发生器制取气体的化学原理，制作一个简易的启普发生器。首先，在仪器选择方面，我们选取一个250ml的烧杯，一个200ml的输液瓶，然后将输液瓶的瓶口进行密封，在其瓶底弄几个小洞，再选择一个具有良好密封性的胶塞、止水夹以及导管。实验操作的过程中，我们先将胶塞拿下，再从瓶口处加入固体药品，并在烧杯口处加入酸性物质。在使用这个启普发生器时，我们要将止水夹取下，这样能保证导管是通畅的，也能保证仪器中的固体和液体药品能够充分接触并产生反应。如果需要让反应停止，那么只需要将止水夹夹上或将输液瓶直接拿出即可。这个自制的实验装置，不仅有效弥补了实验中正规启普发生器的缺点（即发生反应的前提条件是必须在密封容器中），而且还能进行废物利用，节省实验成本，更重要的是它还适用于“制取氢气及氢气燃烧”的实验，不仅实现了实验资源的共享，还有效避免了产生爆炸的可能性。

总之，化学是一门非常有趣的学科。教师要想让学生不再畏惧化学，就要不断更新教学理念，创新教学模式，利用自制教具将生活中随处可见的物品，变废为宝，将其作为学生化学实验的有效工具，在促进化学实验教学有序进行的同时，实现资源共享，有效加强学生的动手能力，培养学生的创新意识，开拓学生的化学思维，更好地实现初中化学教学的目标。