非常規教具在中學化學教學中的運用舉隅

何國華

（江蘇蘇州蘇苑中學江蘇蘇州215128）

非常規教具在中學化學教學中的運用舉隅

何國華

（江蘇蘇州蘇苑中學江蘇蘇州215128）

教學過程中往往會有需要教具才能很好解釋的生成問題，經濟欠發達地區常常無力承擔教學經費問題，教師備課經常需要考慮如何激發學生好奇心、建設和諧課堂、提高教學效果的問題。作者認為要解決這些問題需要打破常規，采用非常規手段。

非常規；教具；和諧共振

一、提出問題

眾所周知，化學常規教具有標本、模型、圖表、板畫和多媒體電子設備等形式。教具在教學過程中可以提供豐富、生動的感性材料，可以幫助學生對所學教材獲得充分的感知，從而使他們能順利地對教材進行抽象概括，形成化學概念，理解和記憶化學知識。

但是制作這些教具常常比較麻煩，若購買教具又花錢，特別對于貧困地區經費尤其緊張。在教學過程中，大家可能都有這樣的體會：在講解某個知識點時可能涉及課前沒有考慮到的生成知識點，而該知識點有時語言無法表達清楚，最好要借助教具來說明。但此時沒有攜帶相關教具，這樣不僅導致一節課質量下降，而且影響教師在學生心目中的形象。

那么如何避免這些尷尬的場面呢？筆者根據自己切身經驗認為可以利用非常規教具。

何為非常規教具？非常規教具即為除了傳統教具以外的，在課堂上隨時可以拿來使用的教具。如粉筆、書本甚至學生個體等。下面筆者舉幾例與同行共享，以達到拋磚引玉的目的。

二、運用舉例

1.利用粉筆、書本等易得之物進行結構教學

無機結構教學往往要借助教具或者課件才能比較有效地開展教學。但在沒有充分準備教具卻需要這些教具時，我們可以隨機應變，利用教室內易得之物(如粉筆、書本等)進行替代。

隅一：大家知道鍵長越短鍵能一般越大，但是在解釋這一原理時往往比較困難，況且也沒有這樣的教具和課件。這時我們可以拿出一支粉筆讓學生從中間折斷，讓他體會一下用力的大小。然后把剩余的一半粉筆再從中間折斷，讓他再體會用力的大小并且與上一次比較哪次用力比較大。若沒有明顯的差別可以再次拿剩下的四分之一的粉筆從中間折斷，體會用力的大小。經過幾次的折斷，學生非常容易得出粉筆越短將它折斷用力越大，從而把這種感性認識遷移至鍵長越短鍵能一般越大的理性理解上去，學生今后很難遺忘這一規律。

對于試題中經常出現關于分子結構的題目，評講時又沒有準備模型，此時我們不妨尋找教室中易得的物品作教具，如關于H2O2的結構的問題。

隅二：H2O2的結構為折線形分子，如圖一。僅從圖一理解H2O2的結構，學生理解不能到位并缺乏立體感。我們可以利用書本或一張白紙，把H2O2分子納入打開的書本或白紙中，則H2O2分子結構一目了然，如圖二。屆時我們只需讓學生拿出白紙或書，打開一定角度，在軸上畫上兩個圈代表氧原子，在兩個面上一定位置畫上兩個圈代表氫原子，直接相鄰原子之間畫上線，這樣H2O2分子結構躍然紙上，學生做題時隨時都能重現H2O2分子結構，了然于心。

圖一 H2O2模型

圖二 H2O2模型

對于晶體晶胞中所含原子的個數問題，我們一般使用“均攤法”?！熬鶖偡ā奔慈粼游挥诹⒎骄О捻旤c則該原子屬于該晶胞1/8；若原子位于立方晶胞的棱上則該原子屬于該晶胞1/4；若原子位于立方晶胞的面上則該原子屬于該晶胞1/2；若原子位于立方晶胞的體內則該原子完全屬于該晶胞。由于“均攤法”要求較高的空間思維，對于初學的學生有一定的難度，有條件的學?？梢圆捎枚嗝襟w課件教學來解決這一問題，對于條件有限的學校我們可以采用下述方法。

隅三：取出八個粉筆盒按照圖三擺成一個大的立方體，大立方體表示8個晶胞構成的結構單元。從中拿出白色的粉筆盒，在它的頂點、棱、面各畫一個圓圈代表原子(如圖四)，然后再放回原處。告訴學生這個原子是與相鄰晶胞共有的，問該原子真正屬于一個晶胞多少。結合大立方體學生很容易得出答案。至于在體心的原子學生更易得出結論。

圖三

圖四

2.利用學生的身體某部進行體驗教學

學生是活生生的個體，假如在教學時讓學生的身體部位加入進來，學生對知識的理解和掌握必定更加深刻。

同分異構是學習的難點，也是高考易考點。對于該知識點的教學要做到明了、生動，筆者認為是比較難的。下面例子希望在這個問題上作一個探索。

隅四：有這樣的習題：某芳香族化合物分子式為C8H8O2，該化合物能與NaOH溶液反應，不能使FeCl3溶液顯色，請寫出該化合物所有可能的結構簡式。

分析：該化合物不飽和度為5，即含有一個苯環和一個碳氧雙鍵，又因為該化合物能與NaOH溶液反應，所以該化合物為羧酸或酯類。通過以上分析該化合物含有圖五所示的特殊結構。

把圖五所示的結構從化合物分子中剝離，原化合物分子只剩圖六所示的結構。

圖五

圖六

該題所要的答案就是把圖五的結構插入到圖六箭頭所示的位置，而且圖五結構可以左右互換方向插入，這樣可得出12種結構。為了加深學生印象，圖五結構相當于圖七所示人體部位。插入時可以用手比劃，身體力行，印象深刻又減少錯誤。學生又有新奇感，化枯燥的異構教學為形象生動的學生體驗。

圖七

化學是一門實驗的學科，許多化學概念和結論等都要通過實驗來建立和證明。但在條件有限的學校，實驗藥品和器材不多，實驗做得很少，這不利于化學概念和結論的建立和證明。因此作為化學教師要想方設法多做實驗，有時甚至可以突發奇想。

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許多倍。實驗室一般不提供酶，如何設計演示實驗證明淀粉酶的催化效果大大優于稀酸呢？在兩個試管中各加入10滴淀粉溶液，加水稀釋至2mL左右，再加入幾滴碘水。此時溶液均顯藍色。向一只試管加入1m L2mol/L的硫酸。那么淀粉酶從哪里來呢？教師可以向學生“借”。找一個學生要求他向一個小燒杯中唾唾液，然后用滴管吸取唾沫加入另一裝淀粉的試管。然后用水浴加熱加入稀硫酸的試管，加入唾沫的試管我們只需不停振蕩。不久加唾沫的試管藍色退去，加稀硫酸的試管藍色很久都沒有退去。此實驗既能就地取材，同時在取唾液時課堂的氣氛可以調動起來，教學取得了意想不到的效果。

隅六：在進行原電池教學時，要檢驗原電池裝置中有電流通過，通常采用電流計。對于實驗器材匱乏的學校通常沒有電流計，如果用燈泡檢驗，由于銅鋅原電池的電流較小，因此銅鋅原電池不易使電燈發光或光比較微弱，這樣達不到教學的效果。在這種情況下，我們可以把連接銅片和鋅片的導線端置于學生的舌尖處，注意兩導線不要直接接觸，學生會驚奇地發現舌尖有酸麻的怪感覺，這表明有電流通過。通過學生直接接觸電流，原電池裝置能夠產生電流的現象一定會深深地印在學生腦海中。

3.利用學生的即興表演內化學生對化學原理的理解

在進行化學原理教學時筆者常常體會到：原理需要學生在理解的前提下才能掌握它，但化學原理有時很難用語言給學生解釋，也沒有教具或課件展示給學生觀看，此時我們是否可以變通一下，學生就是“活教具”。

隅七：進行氧化還原教學時，學生往往對氧化劑、還原劑、還原反應、氧化反應等概念產生混淆。實際上我們可以讓學生即興表演，幫助學生理解。

請兩位學生上講臺，面向學生，讓其中一位學生手中拿著一盒粉筆(或其他易得物品)充當電子，另位一位學生空手。這時我們可以提問學生哪位學生是“還原劑”，哪位學生是“氧化劑”。顯然手中有粉筆的同學是還原劑，空手的同學是氧化劑。然后要求拿粉筆的同學把粉筆交給空手的同學。在這過程中教師同時解釋：拿粉筆的同學給出粉筆的過程也就是失去電子的過程，該過程稱為氧化反應，還原劑被氧化；空手的同學得到粉筆的過程也就是得到電子的過程，該過程稱為還原反應，氧化劑被還原。整個過程學習氣氛輕松又愉悅，舍去了贅述或課件的制作，不知不覺中學生把易混知識轉化為有形的、可理解的表演活動，在今后的學習中學生必然把這種表演活動詮釋為氧化還原反應中的概念，印象更加深刻。

隅八：學生在學習原電池時，經常會問“為什么Cu、Zn和稀硫酸構成原電池后，反應速率比相同條件下Zn直接與稀硫酸反應的速率要快呢？”針對這樣的問題教師可能束手無策，但在明確兩種情況的反應過程，這個問題可以讓學生證明給學生看。

圖八

圖九

請看圖八：Zn原子失電子轉化成Zn2+，Zn2+從Zn棒上轉移入硫酸溶液，同時在相同的接觸點，H+得到電子轉化成H2從Zn棒上析出，這樣在同一地點一上一下勢必影響反應速率。

請看圖九：Zn原子失電子轉化成Zn2+，Zn2+從Zn棒上轉移入硫酸溶液，同時在Cu棒上H+得到電子轉化成H2從Cu棒上析出，這樣在不同地點一上一下勢必加快反應速率。

原理清楚后，我們可叫20個學生，其中讓10個學生出教室，10個學生同時進教室。先讓這20個學生同時從一個門進出教室，計算所用時間。然后換種方式讓10個同學從前門進，另10個學生從后門進，計算所用時間。兩個時間對比，學生對于這個知識點的理解便會心領神會。

三、運用體會

筆者在教學中運用非常規教具收到了極好的效果。非常規教具能夠有這樣的效果，筆者認為它主要有以下特點：

1.省時省力，低碳經濟

非常規教具涉及的是教室中最易得的物品或者就是學生個體，無需攜帶。因此教師無需事先準備教具或課件，節約教師的備課時間，讓教師有更多的時間精心備課。同時由于利用非常規教具無需額外教學實物，因此不浪費電能和紙等各種材質，從而教學過程低碳又經濟，特別適用于經濟不發達地區。

2.非傳統化教學，激發學生的好奇心

從心理學講，認知好奇心是學生內在學習動機的核心。滿足好奇心必須考慮到信息量的水平和大小。如果教師給學生的信息量過大，超出最佳水平，學生就會感到身心疲勞，產生信息回避行為；反之，教師給學生的信息量太小，沒有新鮮感，學生則不會產生好奇心。新奇、變化、夸張、復雜、含糊不清的信息容易激發學生的好奇心，這是因為這些信息容易引起學生的認知矛盾，導致心理不和諧狀態的出現，使學生產生疑問，促使學生去探究。［1]

對于發達地區的學生，他們見慣了模型、電腦課件等教具，學生對它們容易產生審美疲勞，而有些課件制作過于花哨，包含信息量過大，學生對信息也常常作出回避行為。非常規教具特點在于非常規。對于粉筆、粉筆盒、書本等看似普通的物件也能做出意想不到的教具，這個就是對學生的固有認識產生巨大沖擊。而對于用學生的舌頭、唾液、學生的表演去認識化學知識，這樣的事情連教師也未必敢想，別說學生了。這些教具的開發利用不可能不激發起學生的好奇心。

3.師生共振，生生共振，體現和諧課堂

人本主義心理學家非常重視教學中和諧的心理氣氛，認為正是這個氣氛可以引導學生積極主動的達到學習目標。師生之間，學生之間親切、和諧的氣氛極有利于教學［2]。如隅六、隅七、隅八，老師搭建了有意義學習平臺，通過學生的積極參與和主動體驗，增進了老師與學生、學生與學生之間的交流，營造了激情課堂、效益的課堂。這種課堂上教師與學生的角色互換，更有利于師生之間關系的融合，增強教師的精神感染力。

由于實例有限，同時筆者所舉的實例都是個人的主觀想法，如有不當之處懇請同行積極指正，同時也提醒同行們在開發類似例子時注意科學性和安全性。

［1]張大均主編.教育心理學［M].北京:人民教育出版社，2004:105～106

［2]劉知新主編.中國著名特級教師教學思想錄（中學化學卷）［M].南京:江蘇教育出版社，1996:310～311

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G632.41

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10.3969/j.issn.1008-0546.2011.01.005