在自制化學試驗教具中培養(yǎng)學生的創(chuàng)造力

陳章明

摘 要 本文就教學生如何利用自制教具對課堂演示實驗進行改進以及改進實驗后對激發(fā)學生學習興趣產(chǎn)生的意義進行分析。

關鍵詞 自制教具 實驗改進 創(chuàng)造力

中圖分類號：G633.8 文獻標識碼：A

化學是一門以實驗為主的自然科學，化學實驗是教學的必要輔助，實驗中奇妙的現(xiàn)象和五彩繽紛的色彩變化都能引起學生的好奇心和對化學探索的極大興趣。但目前普遍存在儀器設備短缺的問題，玻璃儀器易碎、繁雜，且有些有毒氣體的制備性質實驗危險，有污染，需要在通風櫥中進行，大大的限制了課堂演示實驗及學生實驗。為了響應新課標中要求學生多動手，從試驗中自己得結論的精神，應多鼓勵學生利用廢舊物品來自制教具，并對課本中的實驗加以改進，使之操作簡單，環(huán)保性好，不出危險，現(xiàn)象明顯。

1激勵學生的創(chuàng)造動機

我們如果把實驗教學由傳統(tǒng)的“驗證式”改為“發(fā)現(xiàn)式”，把演示實驗改為學生實驗，把大多數(shù)課堂試驗改為邊講邊實驗，這樣就會大大加強學生學習的濃厚興趣，變被動學習為主動學習，記憶會更加深刻。當然這樣會增加教學成本，有的學校也不具備這樣的條件，這時如果設計微型裝具，會節(jié)約大量藥品，現(xiàn)象盡量要求明顯。再進一步要求學生把實驗習題試著改為自己實驗設計，讓大家在學習的過程中，從單純的好奇心轉變?yōu)樽灾鞯娜ヌ剿骰瘜W世界的奧秘。那么，如何去指引學生呢？在教學過程中，我們可以先把教材上所用的教具展示出來，并適當?shù)囊龑W生指出這些試驗中可能存在的一些問題或在課堂上不方便操作的地方，再拿出自制教具，對實驗進行一些改進，使之利于課堂演示。例如：Fe2+與KSCN溶液的反應，在教材中，實驗在敞開的環(huán)境中進行，實驗過程中必將會帶入空氣，實驗時已有部分Fe2+氧化為Fe3+，因此Fe2+遇KSCN溶液不顯紅色，只是理論上的可能，往往當加入KSCN溶液后，上述溶液呈淺紅色，此時老師在講這個現(xiàn)象時就非常牽強，記憶也不深刻，為此我們可以對實驗進行一下改進：首先，變演示實驗為學生實驗。取一干凈的青霉素針劑瓶，蓋好瓶塞（瓶塞上連有一節(jié)導氣管），將過量的還原性鐵粉放入針劑瓶，用廢棄后洗干凈的針管向針劑瓶注入稀硫酸，產(chǎn)生的氫氣將瓶中的空氣排出，再用另一干凈針管向針劑瓶注入KSCN溶液，可觀察到Fe2+遇KSCN溶液不顯紅色，且長時間顏色不發(fā)生變化，要想讓Fe2+變?yōu)镕e3+，使之顯紅色，只需用針管向針劑瓶中注入雙氧水（或其它氧化性試劑），溶液迅速變?yōu)榧t色。將此實驗變?yōu)閷W生實驗，由于教具微型，也不浪費多少藥品，學生自己動手，觀察清楚、記憶深刻，更能獲得正確的感性認識。而且實驗裝置簡單，隨處可見。這些自制教具，巧妙的設計，獨特的構思，精湛的制作，會給學生以創(chuàng)造性的啟發(fā)和激勵。教師再暗示，這些教具還可用什么來代替，還有哪些教材中的實驗也能改成學生實驗呢？讓學生尋找，可促使學生產(chǎn)生“我可以做得更好”的創(chuàng)造動機。

2指導學生的創(chuàng)造思路

學生在課上觀看了教師利用自制教具改進的實驗后，在感到新奇和佩服之后，會產(chǎn)生強烈的創(chuàng)造動機，在課后會自己嘗試對課堂實驗的各種改進。例如：焰色反應課堂演示觀察現(xiàn)象不明顯，那么教師可以將少量金屬鹽固體加入到一定量無水酒精中，注入到干凈的廢香水瓶中，噴到酒精燈火焰上，可以產(chǎn)生明亮的火焰，可以做課堂演示實驗，也可讓學生開展分組實驗，操作簡單，現(xiàn)象明顯，并且取材廉價易得?？赐旰髥柎蠹?，對于這個實驗還可以改進嗎？有個學生就想到了也可以利用廢棄的青霉素小瓶（七個）制成七個小酒精燈，將七個小瓶中分別加入碳酸鋰，碳酸鈉，碳酸鉀，氯化鈣，硝酸鍶，氯化鋇，硫酸銅的飽和鹽溶液和少量固體后，再添加酒精至滿，將七個小瓶固定在刷有藍漆鋁塑板上，點燃，可出現(xiàn)七種顏色的火焰，現(xiàn)象非常明顯，大家耳目一新，興趣盎然。當然，人多力量大，也許還有更好的想法，學生自己動手制作，提高了探究創(chuàng)新的意識。

要注意的是，學生制作教具，開始時可能只是簡單的模仿，不會很成熟，很完善的。教師首先要充分肯定學生的熱情，然后告訴大家不要盲目，自制教具應在原有實驗教具的基礎上加以改進和創(chuàng)新。在學生制作過程中，教師還應給予指點和幫助。制成后教師要讓學生用自己做的小教具向全體學生表演、介紹，還應讓學生對制作的儀器進行評比，把較好的教具展示出來，對教具的制作者給予表揚和鼓勵。

由于在自制教具的過程中，加深了對化學實驗的理解，在表演和介紹中，加深了對化學知識的理解，學生的概括能力和表達能力，思想素質也能得到提高。因此，這樣可以促進學生保持創(chuàng)造的興趣，對自制教具投入更大熱情，甚至會把創(chuàng)造發(fā)明作為自己的理想去追求。還可以開發(fā)學生的思維，時間長了，會積累許多的實驗知識，對在高考題中出現(xiàn)的實驗題的解答也會大有幫助。要知道，興趣才是最好的老師，學生對化學產(chǎn)生了濃厚的興趣，這種動力是教師要求不來的，是自發(fā)的，它將推動學生自主的在化學領域進行更深的探索。

3培養(yǎng)學生的創(chuàng)造性思維

培養(yǎng)學生的創(chuàng)造力，僅靠激發(fā)學生的創(chuàng)造動機和創(chuàng)造興趣是遠不夠的，關鍵是要培養(yǎng)創(chuàng)造性思維。教師利用自制教具來培養(yǎng)學生的創(chuàng)造性思維是非常有效的。

首先，展現(xiàn)在學生面前的自制教具，蘊含著各種創(chuàng)造思維，可潛移默化地啟迪學生。如在實驗中用廢針筒和廢輸液壺或者礦泉水瓶和氣球等做成簡易的氣體發(fā)生裝置，用輸液管來代替導氣管，用輸液管上的開關來代替止水夾，用廢輸液袋來收集氣體（輸液袋上自帶密封橡膠塞，拔下輸液管的尖頭插管后，橡膠會自行閉合，氣體不外泄，不污染環(huán)境），塑料不是玻璃制品不易碎，輕巧易攜帶到班級做演示實驗等等。同時這類教具又體現(xiàn)了“廢物利用”的創(chuàng)造思想，“改變”、“代替”、“聯(lián)想”等創(chuàng)造思路，又利用了生活中易得到的材料做試驗體現(xiàn)了“重組”、“借用”、“變通”等創(chuàng)造手法，這些創(chuàng)造技巧會逐步被學生所掌握并運用。

其次，自制教具能引發(fā)學生的化學觀念，使他們從化學的角度去重新認識周圍環(huán)境中的事物，善于發(fā)現(xiàn)可用材料。例如學生在觀察鉀元素的焰色時，總是要透過藍色鈷玻璃，有學生就想到用一根粉筆浸泡于酒精后，沾上固體粉末氯化鉀點燃，效果非常好，可以明顯觀察到紫色火焰，且粉筆在講臺上隨處可見，隨時更換。

再次，自制教具所體現(xiàn)的“一物多用”，“廢物利用”等正是啟迪智慧，調動學生發(fā)散性思維的金鑰匙，而發(fā)散性思維正是創(chuàng)造思維的主要方式。教師有意識地運用自制教具對學生進行啟發(fā)式的教育和引導，則能有效的開發(fā)學生創(chuàng)造性思維。

最后，要潛移默化的培養(yǎng)學生的環(huán)保意識。高中教材中，有大量的有毒氣體的制備及性質實驗，絕對不適合在課堂上作演示實驗，更不能進行學生實驗，且反應殘液不可以隨處亂棄，否則極易造成環(huán)境污染。這時，就要提倡環(huán)保的試驗裝置，例如：銅與濃硝酸的反應，產(chǎn)生二氧化氮氣體，可以用一個具支試管，在具支試管的支管上套上一段橡皮管，再綁上小氣球，可防止漏氣，然后在單孔橡膠塞上插一自制長滴管，用自制滴管吸取30%的氫氧化鈉溶液，在具支試管內加入一小塊銅片，再倒1ml ～2ml濃硝酸，然后迅速塞緊試管，觀察到反應迅速發(fā)生，產(chǎn)生大量紅棕色的氣體，溶液呈藍色，有了小氣球，有毒氣體二氧化氮不外泄，反應后將膠頭滴管中的氫氧化鈉溶液擠入試管中，將二氧化氮全部反應完。該裝置可以在全封閉的環(huán)境下實驗，反應后的尾氣吸收效果明顯，不污染環(huán)境，比常規(guī)試驗儀器就要好很多了。一定要從細微處培養(yǎng)學生的環(huán)保意識，并從這個角度去考慮，對教材中的實驗采用自制教具進行改進。

4訓練學生的創(chuàng)造技能

多鼓勵學生自己多動手制作自制教具，但學生自己開始動手制作時，就會發(fā)現(xiàn)制作教具不是那么簡單。因此，教師應先行構思，有了初步藍圖后，再結合學生的智慧，一起來對實驗進行改進。

教師應指導學生選用適當?shù)牟牧?，盡量使實驗簡單明了，現(xiàn)象明顯，總的宗旨是不將實驗由簡單改復雜，不犯科學性的錯誤。再安排好制作步驟，讓大家在制作過程中能夠有條不紊，順利完成，而不會出現(xiàn)手忙腳亂，忙中出危險。操作時，教師應先給學生做示范，讓學生進行認真的觀察，知道該怎么做后，再邊仔細講解邊演示，讓學生知道為什么這樣做，懂得操作要領和使用方法。然后，再讓學生進行練習，訓練他們的技能，使學生能熟練的使用。通過這樣的指導后，使學生制作教具的速度加快，正確性、協(xié)調性、靈活性增加，形成熟練的技巧，而熟練的技能又能讓學生在制作過程中及時發(fā)現(xiàn)問題并改進，使自制教具外型更美觀，新穎。演示的現(xiàn)象更直觀，更形象。

總之，在化學教學中，對學生進行創(chuàng)造性的培養(yǎng)和訓練，是現(xiàn)代教育思想的重要內容，也是新課標改革的趨勢。自制教具并對課本中的實驗加以改進，是一個很有潛力，很有研究意義的發(fā)展方向，有非常強的實用性，也符合了新課標要求，我們廣大教育工作者可以放開思維，多角度的去進行研究和探討。

參考文獻

[1] 于洪章.利用自制教具培養(yǎng)學生的創(chuàng)造能力[J].教學儀器與實驗，2013（06）.