在自制化学试验教具中培养学生的创造力

陈章明

摘 要 本文就教学生如何利用自制教具对课堂演示实验进行改进以及改进实验后对激发学生学习兴趣产生的意义进行分析。

关键词 自制教具 实验改进 创造力

中图分类号：G633.8 文献标识码：A

化学是一门以实验为主的自然科学，化学实验是教学的必要辅助，实验中奇妙的现象和五彩缤纷的色彩变化都能引起学生的好奇心和对化学探索的极大兴趣。但目前普遍存在仪器设备短缺的问题，玻璃仪器易碎、繁杂，且有些有毒气体的制备性质实验危险，有污染，需要在通风橱中进行，大大的限制了课堂演示实验及学生实验。为了响应新课标中要求学生多动手，从试验中自己得结论的精神，应多鼓励学生利用废旧物品来自制教具，并对课本中的实验加以改进，使之操作简单，环保性好，不出危险，现象明显。

1激励学生的创造动机

我们如果把实验教学由传统的“验证式”改为“发现式”，把演示实验改为学生实验，把大多数课堂试验改为边讲边实验，这样就会大大加强学生学习的浓厚兴趣，变被动学习为主动学习，记忆会更加深刻。当然这样会增加教学成本，有的学校也不具备这样的条件，这时如果设计微型装具，会节约大量药品，现象尽量要求明显。再进一步要求学生把实验习题试着改为自己实验设计，让大家在学习的过程中，从单纯的好奇心转变为自主的去探索化学世界的奥秘。那么，如何去指引学生呢？在教学过程中，我们可以先把教材上所用的教具展示出来，并适当的引导学生指出这些试验中可能存在的一些问题或在课堂上不方便操作的地方，再拿出自制教具，对实验进行一些改进，使之利于课堂演示。例如：Fe2+与KSCN溶液的反应，在教材中，实验在敞开的环境中进行，实验过程中必将会带入空气，实验时已有部分Fe2+氧化为Fe3+，因此Fe2+遇KSCN溶液不显红色，只是理论上的可能，往往当加入KSCN溶液后，上述溶液呈浅红色，此时老师在讲这个现象时就非常牵强，记忆也不深刻，为此我们可以对实验进行一下改进：首先，变演示实验为学生实验。取一干净的青霉素针剂瓶，盖好瓶塞（瓶塞上连有一节导气管），将过量的还原性铁粉放入针剂瓶，用废弃后洗干净的针管向针剂瓶注入稀硫酸，产生的氢气将瓶中的空气排出，再用另一干净针管向针剂瓶注入KSCN溶液，可观察到Fe2+遇KSCN溶液不显红色，且长时间颜色不发生变化，要想让Fe2+变为Fe3+，使之显红色，只需用针管向针剂瓶中注入双氧水（或其它氧化性试剂），溶液迅速变为红色。将此实验变为学生实验，由于教具微型，也不浪费多少药品，学生自己动手，观察清楚、记忆深刻，更能获得正确的感性认识。而且实验装置简单，随处可见。这些自制教具，巧妙的设计，独特的构思，精湛的制作，会给学生以创造性的启发和激励。教师再暗示，这些教具还可用什么来代替，还有哪些教材中的实验也能改成学生实验呢？让学生寻找，可促使学生产生“我可以做得更好”的创造动机。

2指导学生的创造思路

学生在课上观看了教师利用自制教具改进的实验后，在感到新奇和佩服之后，会产生强烈的创造动机，在课后会自己尝试对课堂实验的各种改进。例如：焰色反应课堂演示观察现象不明显，那么教师可以将少量金属盐固体加入到一定量无水酒精中，注入到干净的废香水瓶中，喷到酒精灯火焰上，可以产生明亮的火焰，可以做课堂演示实验，也可让学生开展分组实验，操作简单，现象明显，并且取材廉价易得。看完后问大家，对于这个实验还可以改进吗？有个学生就想到了也可以利用废弃的青霉素小瓶（七个）制成七个小酒精灯，将七个小瓶中分别加入碳酸锂，碳酸钠，碳酸钾，氯化钙，硝酸锶，氯化钡，硫酸铜的饱和盐溶液和少量固体后，再添加酒精至满，将七个小瓶固定在刷有蓝漆铝塑板上，点燃，可出现七种颜色的火焰，现象非常明显，大家耳目一新，兴趣盎然。当然，人多力量大，也许还有更好的想法，学生自己动手制作，提高了探究创新的意识。

要注意的是，学生制作教具，开始时可能只是简单的模仿，不会很成熟，很完善的。教师首先要充分肯定学生的热情，然后告诉大家不要盲目，自制教具应在原有实验教具的基础上加以改进和创新。在学生制作过程中，教师还应给予指点和帮助。制成后教师要让学生用自己做的小教具向全体学生表演、介绍，还应让学生对制作的仪器进行评比，把较好的教具展示出来，对教具的制作者给予表扬和鼓励。

由于在自制教具的过程中，加深了对化学实验的理解，在表演和介绍中，加深了对化学知识的理解，学生的概括能力和表达能力，思想素质也能得到提高。因此，这样可以促进学生保持创造的兴趣，对自制教具投入更大热情，甚至会把创造发明作为自己的理想去追求。还可以开发学生的思维，时间长了，会积累许多的实验知识，对在高考题中出现的实验题的解答也会大有帮助。要知道，兴趣才是最好的老师，学生对化学产生了浓厚的兴趣，这种动力是教师要求不来的，是自发的，它将推动学生自主的在化学领域进行更深的探索。

3培养学生的创造性思维

培养学生的创造力，仅靠激发学生的创造动机和创造兴趣是远不够的，关键是要培养创造性思维。教师利用自制教具来培养学生的创造性思维是非常有效的。

首先，展现在学生面前的自制教具，蕴含着各种创造思维，可潜移默化地启迪学生。如在实验中用废针筒和废输液壶或者矿泉水瓶和气球等做成简易的气体发生装置，用输液管来代替导气管，用输液管上的开关来代替止水夹，用废输液袋来收集气体（输液袋上自带密封橡胶塞，拔下输液管的尖头插管后，橡胶会自行闭合，气体不外泄，不污染环境），塑料不是玻璃制品不易碎，轻巧易携带到班级做演示实验等等。同时这类教具又体现了“废物利用”的创造思想，“改变”、“代替”、“联想”等创造思路，又利用了生活中易得到的材料做试验体现了“重组”、“借用”、“变通”等创造手法，这些创造技巧会逐步被学生所掌握并运用。

其次，自制教具能引发学生的化学观念，使他们从化学的角度去重新认识周围环境中的事物，善于发现可用材料。例如学生在观察钾元素的焰色时，总是要透过蓝色钴玻璃，有学生就想到用一根粉笔浸泡于酒精后，沾上固体粉末氯化钾点燃，效果非常好，可以明显观察到紫色火焰，且粉笔在讲台上随处可见，随时更换。

再次，自制教具所体现的“一物多用”，“废物利用”等正是启迪智慧，调动学生发散性思维的金钥匙，而发散性思维正是创造思维的主要方式。教师有意识地运用自制教具对学生进行启发式的教育和引导，则能有效的开发学生创造性思维。

最后，要潜移默化的培养学生的环保意识。高中教材中，有大量的有毒气体的制备及性质实验，绝对不适合在课堂上作演示实验，更不能进行学生实验，且反应残液不可以随处乱弃，否则极易造成环境污染。这时，就要提倡环保的试验装置，例如：铜与浓硝酸的反应，产生二氧化氮气体，可以用一个具支试管，在具支试管的支管上套上一段橡皮管，再绑上小气球，可防止漏气，然后在单孔橡胶塞上插一自制长滴管，用自制滴管吸取30%的氢氧化钠溶液，在具支试管内加入一小块铜片，再倒1ml ～2ml浓硝酸，然后迅速塞紧试管，观察到反应迅速发生，产生大量红棕色的气体，溶液呈蓝色，有了小气球，有毒气体二氧化氮不外泄，反应后将胶头滴管中的氢氧化钠溶液挤入试管中，将二氧化氮全部反应完。该装置可以在全封闭的环境下实验，反应后的尾气吸收效果明显，不污染环境，比常规试验仪器就要好很多了。一定要从细微处培养学生的环保意识，并从这个角度去考虑，对教材中的实验采用自制教具进行改进。

4训练学生的创造技能

多鼓励学生自己多动手制作自制教具，但学生自己开始动手制作时，就会发现制作教具不是那么简单。因此，教师应先行构思，有了初步蓝图后，再结合学生的智慧，一起来对实验进行改进。

教师应指导学生选用适当的材料，尽量使实验简单明了，现象明显，总的宗旨是不将实验由简单改复杂，不犯科学性的错误。再安排好制作步骤，让大家在制作过程中能够有条不紊，顺利完成，而不会出现手忙脚乱，忙中出危险。操作时，教师应先给学生做示范，让学生进行认真的观察，知道该怎么做后，再边仔细讲解边演示，让学生知道为什么这样做，懂得操作要领和使用方法。然后，再让学生进行练习，训练他们的技能，使学生能熟练的使用。通过这样的指导后，使学生制作教具的速度加快，正确性、协调性、灵活性增加，形成熟练的技巧，而熟练的技能又能让学生在制作过程中及时发现问题并改进，使自制教具外型更美观，新颖。演示的现象更直观，更形象。

总之，在化学教学中，对学生进行创造性的培养和训练，是现代教育思想的重要内容，也是新课标改革的趋势。自制教具并对课本中的实验加以改进，是一个很有潜力，很有研究意义的发展方向，有非常强的实用性，也符合了新课标要求，我们广大教育工作者可以放开思维，多角度的去进行研究和探讨。

参考文献

[1] 于洪章.利用自制教具培养学生的创造能力[J].教学仪器与实验，2013（06）.