非常規(guī)教具在中學(xué)化學(xué)教學(xué)中的運(yùn)用舉隅

何國華

（江蘇蘇州蘇苑中學(xué)江蘇蘇州215128）

非常規(guī)教具在中學(xué)化學(xué)教學(xué)中的運(yùn)用舉隅

何國華

（江蘇蘇州蘇苑中學(xué)江蘇蘇州215128）

教學(xué)過程中往往會(huì)有需要教具才能很好解釋的生成問題，經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)地區(qū)常常無力承擔(dān)教學(xué)經(jīng)費(fèi)問題，教師備課經(jīng)常需要考慮如何激發(fā)學(xué)生好奇心、建設(shè)和諧課堂、提高教學(xué)效果的問題。作者認(rèn)為要解決這些問題需要打破常規(guī)，采用非常規(guī)手段。

非常規(guī)；教具；和諧共振

一、提出問題

眾所周知，化學(xué)常規(guī)教具有標(biāo)本、模型、圖表、板畫和多媒體電子設(shè)備等形式。教具在教學(xué)過程中可以提供豐富、生動(dòng)的感性材料，可以幫助學(xué)生對(duì)所學(xué)教材獲得充分的感知，從而使他們能順利地對(duì)教材進(jìn)行抽象概括，形成化學(xué)概念，理解和記憶化學(xué)知識(shí)。

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(duì)于貧困地區(qū)經(jīng)費(fèi)尤其緊張。在教學(xué)過程中，大家可能都有這樣的體會(huì)：在講解某個(gè)知識(shí)點(diǎn)時(shí)可能涉及課前沒有考慮到的生成知識(shí)點(diǎn)，而該知識(shí)點(diǎn)有時(shí)語言無法表達(dá)清楚，最好要借助教具來說明。但此時(shí)沒有攜帶相關(guān)教具，這樣不僅導(dǎo)致一節(jié)課質(zhì)量下降，而且影響教師在學(xué)生心目中的形象。

那么如何避免這些尷尬的場(chǎng)面呢？筆者根據(jù)自己切身經(jīng)驗(yàn)認(rèn)為可以利用非常規(guī)教具。

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

二、運(yùn)用舉例

1.利用粉筆、書本等易得之物進(jìn)行結(jié)構(gòu)教學(xué)

無機(jī)結(jié)構(gòu)教學(xué)往往要借助教具或者課件才能比較有效地開展教學(xué)。但在沒有充分準(zhǔn)備教具卻需要這些教具時(shí)，我們可以隨機(jī)應(yīng)變，利用教室內(nèi)易得之物(如粉筆、書本等)進(jìn)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(shí)往往比較困難，況且也沒有這樣的教具和課件。這時(shí)我們可以拿出一支粉筆讓學(xué)生從中間折斷，讓他體會(huì)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(huì)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(huì)用力的大小。經(jīng)過幾次的折斷，學(xué)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(rèn)識(shí)遷移至鍵長越短鍵能一般越大的理性理解上去，學(xué)生今后很難遺忘這一規(guī)律。

對(duì)于試題中經(jīng)常出現(xiàn)關(guān)于分子結(jié)構(gòu)的題目，評(píng)講時(shí)又沒有準(zhǔn)備模型，此時(shí)我們不妨尋找教室中易得的物品作教具，如關(guān)于H2O2的結(jié)構(gòu)的問題。

隅二：H2O2的結(jié)構(gòu)為折線形分子，如圖一。僅從圖一理解H2O2的結(jié)構(gòu)，學(xué)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(jié)構(gòu)一目了然，如圖二。屆時(shí)我們只需讓學(xué)生拿出白紙或書，打開一定角度，在軸上畫上兩個(gè)圈代表氧原子，在兩個(gè)面上一定位置畫上兩個(gè)圈代表氫原子，直接相鄰原子之間畫上線，這樣H2O2分子結(jié)構(gòu)躍然紙上，學(xué)生做題時(shí)隨時(shí)都能重現(xiàn)H2O2分子結(jié)構(gòu)，了然于心。

圖一 H2O2模型

圖二 H2O2模型

對(duì)于晶體晶胞中所含原子的個(gè)數(shù)問題，我們一般使用“均攤法”。“均攤法”即若原子位于立方晶胞的頂點(diǎn)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(nèi)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(duì)于初學(xué)的學(xué)生有一定的難度，有條件的學(xué)?？梢圆捎枚嗝襟w課件教學(xué)來解決這一問題，對(duì)于條件有限的學(xué)校我們可以采用下述方法。

隅三：取出八個(gè)粉筆盒按照?qǐng)D三擺成一個(gè)大的立方體，大立方體表示8個(gè)晶胞構(gòu)成的結(jié)構(gòu)單元。從中拿出白色的粉筆盒，在它的頂點(diǎn)、棱、面各畫一個(gè)圓圈代表原子(如圖四)，然后再放回原處。告訴學(xué)生這個(gè)原子是與相鄰晶胞共有的，問該原子真正屬于一個(gè)晶胞多少。結(jié)合大立方體學(xué)生很容易得出答案。至于在體心的原子學(xué)生更易得出結(jié)論。

圖三

圖四

2.利用學(xué)生的身體某部進(jìn)行體驗(yàn)教學(xué)

學(xué)生是活生生的個(gè)體，假如在教學(xué)時(shí)讓學(xué)生的身體部位加入進(jìn)來，學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解和掌握必定更加深刻。

同分異構(gòu)是學(xué)習(xí)的難點(diǎn)，也是高考易考點(diǎn)。對(duì)于該知識(shí)點(diǎn)的教學(xué)要做到明了、生動(dòng)，筆者認(rèn)為是比較難的。下面例子希望在這個(gè)問題上作一個(gè)探索。

隅四：有這樣的習(xí)題：某芳香族化合物分子式為C8H8O2，該化合物能與NaOH溶液反應(yīng)，不能使FeCl3溶液顯色，請(qǐng)寫出該化合物所有可能的結(jié)構(gòu)簡式。

分析：該化合物不飽和度為5，即含有一個(gè)苯環(huán)和一個(gè)碳氧雙鍵，又因?yàn)樵摶衔锬芘cNaOH溶液反應(yīng)，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(jié)構(gòu)。

把圖五所示的結(jié)構(gòu)從化合物分子中剝離，原化合物分子只剩圖六所示的結(jié)構(gòu)。

圖五

圖六

該題所要的答案就是把圖五的結(jié)構(gòu)插入到圖六箭頭所示的位置，而且圖五結(jié)構(gòu)可以左右互換方向插入，這樣可得出12種結(jié)構(gòu)。為了加深學(xué)生印象，圖五結(jié)構(gòu)相當(dāng)于圖七所示人體部位。插入時(shí)可以用手比劃，身體力行，印象深刻又減少錯(cuò)誤。學(xué)生又有新奇感，化枯燥的異構(gòu)教學(xué)為形象生動(dòng)的學(xué)生體驗(yàn)。

圖七

化學(xué)是一門實(shí)驗(yàn)的學(xué)科，許多化學(xué)概念和結(jié)論等都要通過實(shí)驗(yàn)來建立和證明。但在條件有限的學(xué)校，實(shí)驗(yàn)藥品和器材不多，實(shí)驗(yàn)做得很少，這不利于化學(xué)概念和結(jié)論的建立和證明。因此作為化學(xué)教師要想方設(shè)法多做實(shí)驗(yàn)，有時(shí)甚至可以突發(fā)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(shí)驗(yàn)室一般不提供酶，如何設(shè)計(jì)演示實(shí)驗(yàn)證明淀粉酶的催化效果大大優(yōu)于稀酸呢？在兩個(gè)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(shí)溶液均顯藍(lán)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?qū)W生“借”。找一個(gè)學(xué)生要求他向一個(gè)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(lán)色退去，加稀硫酸的試管藍(lán)色很久都沒有退去。此實(shí)驗(yàn)既能就地取材，同時(shí)在取唾液時(shí)課堂的氣氛可以調(diào)動(dòng)起來，教學(xué)取得了意想不到的效果。

隅六：在進(jìn)行原電池教學(xué)時(shí)，要檢驗(yàn)原電池裝置中有電流通過，通常采用電流計(jì)。對(duì)于實(shí)驗(yàn)器材匱乏的學(xué)校通常沒有電流計(jì)，如果用燈泡檢驗(yàn)，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(fā)光或光比較微弱，這樣達(dá)不到教學(xué)的效果。在這種情況下，我們可以把連接銅片和鋅片的導(dǎo)線端置于學(xué)生的舌尖處，注意兩導(dǎo)線不要直接接觸，學(xué)生會(huì)驚奇地發(fā)現(xiàn)舌尖有酸麻的怪感覺，這表明有電流通過。通過學(xué)生直接接觸電流，原電池裝置能夠產(chǎn)生電流的現(xiàn)象一定會(huì)深深地印在學(xué)生腦海中。

3.利用學(xué)生的即興表演內(nèi)化學(xué)生對(duì)化學(xué)原理的理解

在進(jìn)行化學(xué)原理教學(xué)時(shí)筆者常常體會(huì)到：原理需要學(xué)生在理解的前提下才能掌握它，但化學(xué)原理有時(shí)很難用語言給學(xué)生解釋，也沒有教具或課件展示給學(xué)生觀看，此時(shí)我們是否可以變通一下，學(xué)生就是“活教具”。

隅七：進(jìn)行氧化還原教學(xué)時(shí)，學(xué)生往往對(duì)氧化劑、還原劑、還原反應(yīng)、氧化反應(yīng)等概念產(chǎn)生混淆。實(shí)際上我們可以讓學(xué)生即興表演，幫助學(xué)生理解。

請(qǐng)兩位學(xué)生上講臺(tái)，面向?qū)W生，讓其中一位學(xué)生手中拿著一盒粉筆(或其他易得物品)充當(dāng)電子，另位一位學(xué)生空手。這時(shí)我們可以提問學(xué)生哪位學(xué)生是“還原劑”，哪位學(xué)生是“氧化劑”。顯然手中有粉筆的同學(xué)是還原劑，空手的同學(xué)是氧化劑。然后要求拿粉筆的同學(xué)把粉筆交給空手的同學(xué)。在這過程中教師同時(shí)解釋：拿粉筆的同學(xué)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(yīng)，還原劑被氧化；空手的同學(xué)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(yīng)，氧化劑被還原。整個(gè)過程學(xué)習(xí)氣氛輕松又愉悅，舍去了贅述或課件的制作，不知不覺中學(xué)生把易混知識(shí)轉(zhuǎn)化為有形的、可理解的表演活動(dòng)，在今后的學(xué)習(xí)中學(xué)生必然把這種表演活動(dòng)詮釋為氧化還原反應(yīng)中的概念，印象更加深刻。

隅八：學(xué)生在學(xué)習(xí)原電池時(shí)，經(jīng)常會(huì)問“為什么Cu、Zn和稀硫酸構(gòu)成原電池后，反應(yīng)速率比相同條件下Zn直接與稀硫酸反應(yīng)的速率要快呢？”針對(duì)這樣的問題教師可能束手無策，但在明確兩種情況的反應(yīng)過程，這個(gè)問題可以讓學(xué)生證明給學(xué)生看。

圖八

圖九

請(qǐng)看圖八：Zn原子失電子轉(zhuǎn)化成Zn2+，Zn2+從Zn棒上轉(zhuǎn)移入硫酸溶液，同時(shí)在相同的接觸點(diǎn)，H+得到電子轉(zhuǎn)化成H2從Zn棒上析出，這樣在同一地點(diǎn)一上一下勢(shì)必影響反應(yīng)速率。

請(qǐng)看圖九：Zn原子失電子轉(zhuǎn)化成Zn2+，Zn2+從Zn棒上轉(zhuǎn)移入硫酸溶液，同時(shí)在Cu棒上H+得到電子轉(zhuǎn)化成H2從Cu棒上析出，這樣在不同地點(diǎn)一上一下勢(shì)必加快反應(yīng)速率。

原理清楚后，我們可叫20個(gè)學(xué)生，其中讓10個(gè)學(xué)生出教室，10個(gè)學(xué)生同時(shí)進(jìn)教室。先讓這20個(gè)學(xué)生同時(shí)從一個(gè)門進(jìn)出教室，計(jì)算所用時(shí)間。然后換種方式讓10個(gè)同學(xué)從前門進(jìn)，另10個(gè)學(xué)生從后門進(jìn)，計(jì)算所用時(shí)間。兩個(gè)時(shí)間對(duì)比，學(xué)生對(duì)于這個(gè)知識(shí)點(diǎn)的理解便會(huì)心領(lǐng)神會(huì)。

三、運(yùn)用體會(huì)

筆者在教學(xué)中運(yùn)用非常規(guī)教具收到了極好的效果。非常規(guī)教具能夠有這樣的效果，筆者認(rèn)為它主要有以下特點(diǎn)：

1.省時(shí)省力，低碳經(jīng)濟(jì)

非常規(guī)教具涉及的是教室中最易得的物品或者就是學(xué)生個(gè)體，無需攜帶。因此教師無需事先準(zhǔn)備教具或課件，節(jié)約教師的備課時(shí)間，讓教師有更多的時(shí)間精心備課。同時(shí)由于利用非常規(guī)教具無需額外教學(xué)實(shí)物，因此不浪費(fèi)電能和紙等各種材質(zhì)，從而教學(xué)過程低碳又經(jīng)濟(jì)，特別適用于經(jīng)濟(jì)不發(fā)達(dá)地區(qū)。

2.非傳統(tǒng)化教學(xué)，激發(fā)學(xué)生的好奇心

從心理學(xué)講，認(rèn)知好奇心是學(xué)生內(nèi)在學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)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(xué)生的信息量過大，超出最佳水平，學(xué)生就會(huì)感到身心疲勞，產(chǎn)生信息回避行為；反之，教師給學(xué)生的信息量太小，沒有新鮮感，學(xué)生則不會(huì)產(chǎn)生好奇心。新奇、變化、夸張、復(fù)雜、含糊不清的信息容易激發(fā)學(xué)生的好奇心，這是因?yàn)檫@些信息容易引起學(xué)生的認(rèn)知矛盾，導(dǎo)致心理不和諧狀態(tài)的出現(xiàn)，使學(xué)生產(chǎn)生疑問，促使學(xué)生去探究。［1]

對(duì)于發(fā)達(dá)地區(qū)的學(xué)生，他們見慣了模型、電腦課件等教具，學(xué)生對(duì)它們?nèi)菀桩a(chǎn)生審美疲勞，而有些課件制作過于花哨，包含信息量過大，學(xué)生對(duì)信息也常常作出回避行為。非常規(guī)教具特點(diǎn)在于非常規(guī)。對(duì)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(gè)就是對(duì)學(xué)生的固有認(rèn)識(shí)產(chǎn)生巨大沖擊。而對(duì)于用學(xué)生的舌頭、唾液、學(xué)生的表演去認(rèn)識(shí)化學(xué)知識(shí)，這樣的事情連教師也未必敢想，別說學(xué)生了。這些教具的開發(fā)利用不可能不激發(fā)起學(xué)生的好奇心。

3.師生共振，生生共振，體現(xiàn)和諧課堂

人本主義心理學(xué)家非常重視教學(xué)中和諧的心理氣氛，認(rèn)為正是這個(gè)氣氛可以引導(dǎo)學(xué)生積極主動(dòng)的達(dá)到學(xué)習(xí)目標(biāo)。師生之間，學(xué)生之間親切、和諧的氣氛極有利于教學(xué)［2]。如隅六、隅七、隅八，老師搭建了有意義學(xué)習(xí)平臺(tái)，通過學(xué)生的積極參與和主動(dòng)體驗(yàn)，增進(jìn)了老師與學(xué)生、學(xué)生與學(xué)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(xué)生的角色互換，更有利于師生之間關(guān)系的融合，增強(qiáng)教師的精神感染力。

由于實(shí)例有限，同時(shí)筆者所舉的實(shí)例都是個(gè)人的主觀想法，如有不當(dāng)之處懇請(qǐng)同行積極指正，同時(shí)也提醒同行們?cè)陂_發(fā)類似例子時(shí)注意科學(xué)性和安全性。

［1]張大均主編.教育心理學(xué)［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(jí)教師教學(xué)思想錄（中學(xué)化學(xué)卷）［M].南京:江蘇教育出版社，1996:310～311

1008-0546（2011）01-0010-03

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10.3969/j.issn.1008-0546.2011.01.005