淺談自制教具在初中化學教學中的應用

尤紅

摘要：圍繞自制教具可以激發學習興趣，使實驗操作簡單、現象明顯，同時使實驗更安全以及適當的拓展學生視野等闡述自制教具在化學教學中的重要作用。

關鍵詞：自制教具；興趣；課堂教學；拓展視野

文章編號：1008-0546（2016）10-0055-02 中圖分類號：G633.8 文獻標識碼：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2016.10.019

“什么是自制教具？”——是指教師與學生利用簡便易行的方法，就地取材，自己動手制作的教具。英國科學家麥克斯韋說：“一次演示實驗所使用的材料越簡單，學生越熟悉，就越想透徹地獲得所驗證的結果。”“實驗的教育價值與儀器的復雜性成反比，學生自制的儀器，雖然經常出毛病，但它卻會比用仔細調節好的儀器能學到更多的東西。”

一、 學生自制教具，激發學習興趣

我們在學習二氧化碳的性質時，課本圖2-13要求將汽水中的二氧化碳通入含石蕊試液的水中，實驗室沒有汽水怎么辦呢？我們能不能自己動手制作汽水呢？指導學生自制汽水，激發學習化學的興趣。

自制汽水的原理：檸檬酸與小蘇打發生反應生成二氧化碳、檸檬酸鈉和水。二氧化碳溶于水，部分與水反應生成碳酸，使汽水略帶酸味，飲用可口。

材料準備：干凈的飲料瓶（學生自帶）、小蘇打（1.5g）、涼開水、適量的白糖、果汁、檸檬酸（1.5g）、冰塊。

操作：在干凈的飲料瓶中，用紙槽依次加入適量的白糖（或食鹽）、喜歡的果汁、1.5g檸檬酸、冷開水（約為飲料瓶容積的4/5）、冰塊。

旋緊瓶蓋，輕搖飲料瓶使固體全部溶解，打開瓶蓋，加入1.5g小蘇打，旋緊瓶蓋，輕搖飲料瓶，約20分鐘后即可飲用。

說明：以防萬一，飲料瓶最好用毛巾包起來。

掌握了二氧化碳的性質后，同學們更想知道實驗室如何制取少量的二氧化碳，從而引入二氧化碳的實驗室制法的學習，教師提供各種實驗室儀器，請學生討論藥品和儀器的選擇并組裝儀器，動手制取少量的二氧化碳氣體。我們生活中沒有這些儀器怎么辦呢？鼓勵學生充分利用生活中的各種廢舊材料，組裝各種各樣的二氧化碳的裝置。如用飲料瓶、小藥瓶、醋瓶、牛奶瓶等作反應器，用吸管、輸液管、塑料管作導管，用各種合適的瓶塞作橡皮塞，用各種密封性較好的小瓶（如青霉素瓶、小朋友吃糖的小塑料瓶等）作集氣瓶等，讓學生自由發揮，并向其他同學展示自己的作品，講解操作方法，一起討論各種裝置的優缺點，既可以使化學實驗生活化，又體現了廢物利用的環保理念。不僅提高學生學習化學的興趣，還培養了學生的思維能力和動手能力。

二、師生自制教具，有助課堂教學

1. 改進實驗教具，使現象更明顯

我們在學習第六章“溶解現象”中關于物質溶解過程中的能量變化時，學生經常會混淆吸熱和放熱的物質，那么如何使實驗現象更明顯，更容易記憶呢？三位同學同時實驗，同學甲：向底部用少量石蠟粘著一個薄小木塊的燒杯中加入20mL水，再加入2藥匙氫氧化鈉固體，攪拌使固體全部溶解，將燒杯拿起。現象：小木塊脫離燒杯底，木塊表面的石蠟熔化。同學乙：用膠頭滴管向薄木塊表面滴3-4滴水，將空燒杯置于木塊表面，拿起燒杯，燒杯與木塊分離，重新放好燒杯，向燒杯中加入20mL水，再加入較多量硝酸銨固體（約4藥匙），攪拌至固體全部溶解。幾分鐘后，現象：木塊粘在燒杯底部。或者可以用如下圖方法，向試管中加入適量的氫氧化鈉固體，一段時間后，U形管中紅色液體左低右高；向試管中加入適量的硝酸銨固體，一段時間后，U形管中紅色液體左高右低，現象明顯。

2. 改進實驗教具，使操作更簡單

如某老師自制教具：二氧化碳發生裝置和廢液回收，使操作更簡單，還有利于廢液的回收再利用。發生裝置用燒杯和塑料瓶：將適量的稀鹽酸倒入250mL的燒杯中，將少量石灰石放在底部打有多個小孔的塑料瓶內，塑料瓶口旋緊帶有導管的單孔橡皮塞（止水夾），實驗過程中，可以通過調節止水夾改變氣壓大小原理實現固液分離，隨時添加固體和液體和控制反應的發生和停止。還可以利用產生的氣體直接進行二氧化碳的性質實驗，實驗結束后，產生的廢液直接倒入簡易的過濾裝置，一段時間就能得到澄清的液體，可以用來探究廢液的成分及性質等實驗。

3. 改進實驗教具，使實驗更安全

第五章“金屬的冶煉”中一氧化碳與氧化鐵的反應，該實驗不容易操作且有安全隱患，大部分老師是不做演示實驗的，而是講解理論的知識點。吳江一位老師對該實驗進行了改進，在硬質玻璃管的一側旋緊一個插有針頭的橡皮塞，并接上注射器；另一側用一個橡皮塞切薄后打磨成與玻璃管口徑相當的活塞，并用鐵絲固定在金屬軸筒，橡皮活塞周圍涂少量凡士林，使活塞可以在直玻璃管內來回運動且保持良好的密封性。在活塞內側的環形槽的底部可以放少量的氧化鐵粉末。

三、利用自制教具，拓展學生視野

滬教版第二章“自然界中的水”介紹了水的凈化方法—過濾，學生了解過濾的基本原理，裝置要遵循“一貼二低三靠”的原則。生活中如何制作過濾裝置呢？鼓勵學生利用廢舊材料制作簡易的過濾裝置進行過濾，如：用廢舊飲料瓶、鵝卵石、細沙、活性炭、膨松棉、紗布等生活中現有的廢舊材料制作，讓學生體驗到化學在我們生活中的應用。

我們在進行過濾的過程中發現過濾的速度比較慢，時間長，引導同學們思考：能否利用廢舊材料設計出簡單的自動過濾裝置呢？ 設計實驗并一起動手制作，過程如下：

實驗目的：在普通過濾裝置的漏斗上安裝一個自動加液裝置，使用時，液體會自動流下而且不會溢出。

實驗原理：利用大氣壓強差，達到“自動過濾”的目的。

儀器：鐵架臺（鐵夾、鐵圈）、飲料瓶（2個）、普通漏斗、帶活塞的雙孔橡膠塞、燒杯（3只）、濾紙、剪刀。

操作步驟：

（1）連接裝置，檢查裝置氣密性。

（2）裝好污水，濾紙緊貼漏斗，將裝置固定在鐵架臺，控制兩導管口都要低于濾紙邊緣，且帶活塞的導管口緊靠三層濾紙。

（3）打開活塞，污水自動流下。

（4）過濾結束，清洗儀器，清理實驗桌。

實驗教學藝術的創造性，不僅表現在教師自己對實驗的創新，而且表現在對學生進行實驗能力培養方面具有創造性的教學方法。自制教具是現代教師素質發展的需要，是現代教學資源的有效補充，通過教具的演示實驗和學生自制教具的實驗，不僅激發了學生探究化學實驗的興趣，也培養了學生科學思維能力和創新精神。

參考文獻

[1] 沈健.中學理科實驗教學指導——初中化學分冊[M]. 南京：江蘇科學技術出版社，2012

[2] 覃宏.自制教具在教具教學改革中的作用[EB/OL]. http：//www.docin.com/p-536722436.html