利用日常生活用品 改進(jìn)中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)

魯明輝

【摘要】化學(xué)是一門(mén)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué)，在生本教學(xué)的實(shí)施過(guò)程中，教師應(yīng)重視家庭實(shí)驗(yàn)開(kāi)發(fā)，在化學(xué)教學(xué)中引導(dǎo)學(xué)生利用生活中的用品和材料進(jìn)行化學(xué)實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生把所學(xué)的知識(shí)跟生活聯(lián)系起來(lái)，從而培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性、動(dòng)手能力、科學(xué)探究能力、創(chuàng)新能力，培養(yǎng)學(xué)生的求知欲，加強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣。

【關(guān)鍵詞】自制;實(shí)驗(yàn)探究;改進(jìn)

一、自制化學(xué)實(shí)驗(yàn)的優(yōu)勢(shì)所在

1.有利于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣

孔子曰：“知之者不如好之者，好之者不如樂(lè)之者?！睂W(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性來(lái)自成就感，當(dāng)自己動(dòng)手開(kāi)發(fā)出了實(shí)驗(yàn)裝置并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究取得結(jié)果，就會(huì)對(duì)學(xué)習(xí)更有興趣，就會(huì)充分發(fā)揮自己的積極性和主動(dòng)性。尤其是學(xué)習(xí)之初，教師如果能充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，對(duì)后續(xù)的學(xué)習(xí)將有極大的幫助。例如，在對(duì)蠟燭及其燃燒的探究中，學(xué)生自己準(zhǔn)備蠟燭、火柴、玻璃杯、小刀。教師可引導(dǎo)學(xué)生用手指甲掐蠟燭，試蠟燭的硬度;用小刀切一塊石蠟于水中，探究石蠟密度、溶解性;點(diǎn)燃蠟燭后用火柴根探究蠟燭火焰溫度，蠟燭熄滅后，迅速冒出白煙。另外，教師可給學(xué)生補(bǔ)充一個(gè)實(shí)驗(yàn)：將一個(gè)礦泉水瓶從下往上截取約10厘米，中間粘上一只長(zhǎng)約2厘米的蠟燭，周圍鋪上一層堿面，實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)先點(diǎn)燃蠟燭，將白醋沿飲料瓶?jī)?nèi)壁緩慢倒下，學(xué)生觀察到白醋與堿面發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生大量氣泡，漸漸地又發(fā)現(xiàn)燃著的蠟燭熄滅了，然后提問(wèn)：白醋和堿面反應(yīng)生成什么氣體？燃著的蠟燭熄滅的原因是什么？整整一節(jié)課，學(xué)生玩中學(xué)，學(xué)中思，大呼過(guò)癮。

學(xué)生用普通玻璃杯代替了燒杯，軟飲料瓶代替了集氣瓶，輸液管代替了導(dǎo)氣管，小飯盆代替了水槽，加上注射器和教師提供的藥品，探究人體吸入的空氣和呼出氣體中二氧化碳的量。學(xué)生先將兩個(gè)軟塑料瓶都灌滿水，一瓶在室外倒掉，收集新鮮空氣，另一瓶倒立于盛水的餐盒中，用輸液管吹氣，收集呼出的氣體，然后用注射器分別注入等量同濃度澄清石灰水震蕩，學(xué)生明顯看到了變化現(xiàn)象。由于每人都有器材，在教師引導(dǎo)下，學(xué)生充分動(dòng)手，學(xué)習(xí)興趣高漲。

學(xué)生用塑料瓶、小石子、細(xì)沙、棉花自制凈水器凈化水。學(xué)生用塑料管、橡皮管、銅絲、干電池自制水電解器在家探究水分解。學(xué)生在課后主動(dòng)探索，不斷改進(jìn)實(shí)驗(yàn)裝置，完全理解了實(shí)驗(yàn)意圖、原理，充分觀察現(xiàn)象，大大加強(qiáng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。而讓學(xué)生利用身邊的“廢物”，自己動(dòng)手創(chuàng)造一些實(shí)用、有趣的實(shí)驗(yàn)儀器，不僅減少了實(shí)驗(yàn)儀器的損耗，還讓學(xué)生在創(chuàng)作過(guò)程中，從單純的好奇變?yōu)橹鲃?dòng)探索，最大限度地激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣，從而使化學(xué)學(xué)習(xí)變得生動(dòng)有趣，讓學(xué)生在自主準(zhǔn)備器材進(jìn)行實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，從單純的好奇心轉(zhuǎn)變?yōu)樽灾魅ヌ剿骰瘜W(xué)知識(shí)。

2.有利于提高學(xué)生的創(chuàng)造性思維

在教學(xué)之初，學(xué)生自制的實(shí)驗(yàn)儀器完全依賴于對(duì)教師自制實(shí)驗(yàn)儀器的模仿，或者在教師的安排和指導(dǎo)之下進(jìn)行“收集”或“組裝”。學(xué)生在感到新鮮的同時(shí)，會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的創(chuàng)造動(dòng)機(jī)，在課后會(huì)自己尋找器材嘗試對(duì)課堂實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn)。例如，在教學(xué)《氧氣的實(shí)驗(yàn)室制法》一節(jié)時(shí)，筆者原先的設(shè)計(jì)方案是直接利用輸液瓶代替錐形瓶，注射器代替分液漏斗，而在實(shí)際操作中發(fā)現(xiàn)，由于輸液瓶瓶口太小，同時(shí)插入注射器和尖頭插管既不方便實(shí)驗(yàn)操作，也不利于裝置氣密性的保證，后來(lái)學(xué)生自己提出改進(jìn)方案：在輸液瓶口插入兩個(gè)尖嘴插管，左邊連接一個(gè)大注射器或者連接一個(gè)小輸液瓶，右邊中間接上輸液管開(kāi)關(guān)代替止水夾，并可用廢輸液袋來(lái)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(huì)自行閉合，氣體不外泄，不污染環(huán)境。盡管這只是一個(gè)小小的改動(dòng)，但在筆者“夸大其詞”的肯定和表?yè)P(yáng)下，學(xué)生備受鼓舞，慢慢地，精彩開(kāi)始不斷演繹。又如，在探究《分子運(yùn)動(dòng)》的教學(xué)環(huán)節(jié)中，學(xué)生創(chuàng)造性地發(fā)明了“偷梨換桃”的魔術(shù)：先在濃氨水中滴入幾滴酚酞，溶液變紅了，然后筆者讓學(xué)生猜想，若將氨水和酚酞分開(kāi)會(huì)怎樣，讓學(xué)生在一截拼接的干樹(shù)枝上，用浸有無(wú)色酚酞試劑的棉花粘出一朵朵“梨花”，斜靠在裝有濃氨水的小燒杯中，再扣上一個(gè)大燒杯，演示的學(xué)生還神秘兮兮地給燒杯蓋了一個(gè)紅蓋頭，幾分鐘后，見(jiàn)證奇跡的時(shí)刻到了，揭去蓋頭的一瞬間，“小伙伴們都驚呆了”，潔白的梨花變成了妖艷的桃花，這是為什么呢？

自制教具激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣，利用身邊材料或用品進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究。教師要有意識(shí)地運(yùn)用自制教具對(duì)學(xué)生進(jìn)行啟發(fā)式的教育和引導(dǎo)，有效開(kāi)發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性。

3.提高了學(xué)生的動(dòng)手能力

自制實(shí)驗(yàn)儀器不僅僅來(lái)源于對(duì)身邊“廢物”的巧妙利用和改進(jìn)組裝，學(xué)生也可以進(jìn)行一些簡(jiǎn)單的發(fā)明和創(chuàng)造，如學(xué)生在進(jìn)行一番嘗試和探究后陸續(xù)發(fā)明了紙漏斗，先用硬紙板剪粘成漏斗模型，再涂抹上蠟油而成，其防水耐酸而且不易變形。實(shí)驗(yàn)室制取氣體裝置大拼圖，用硬紙板剪成各種實(shí)驗(yàn)儀器的模型，有平面的，有立體的，便于學(xué)生課后拼接。除了創(chuàng)造教具，學(xué)生也大膽嘗試了一些以往被忽略的實(shí)驗(yàn)。例如，在共同努力下，學(xué)生成功完成了“氫氣爆炸”實(shí)驗(yàn)和“粉塵爆炸”實(shí)驗(yàn)。

“氫氣爆炸”實(shí)驗(yàn)說(shuō)明：在一個(gè)“哇哈哈”飲料瓶的底部開(kāi)一個(gè)小孔，塞上棉花，倒放在桌面上充當(dāng)集氣瓶，再利用自制的氣體發(fā)生裝置制取出氫氣，利用向下排空氣法收集滿，輕輕拔掉棉花，用燃著的木條對(duì)準(zhǔn)小孔，“嘭”的一聲，飲料瓶被炸彈起約10厘米高，威力不可小覷，而且飲料瓶體積小，質(zhì)地軟，大大減少了這個(gè)實(shí)驗(yàn)的危險(xiǎn)性。

“粉塵爆炸”實(shí)驗(yàn)說(shuō)明：在廢棄的鞋盒蓋子上扎兩個(gè)孔，一個(gè)小孔插入一截蠟燭，另一個(gè)小孔插入一個(gè)較大的自制塑料漏斗，漏斗下端連接一段橡膠管，在漏斗內(nèi)放入一個(gè)小鵝卵石或玻璃彈珠，再?gòu)募埡械倪吘壌蛞粋€(gè)比橡膠管直徑稍大一些的孔，使橡膠管穿出后接在家用打氣筒上。實(shí)驗(yàn)時(shí)，取一些面粉，放入小漏斗內(nèi)，將蠟燭點(diǎn)燃，再將鞋盒罩上，然后通過(guò)橡膠管用打氣筒打氣，使面粉飛揚(yáng)，與瓶?jī)?nèi)空氣混合，遇火急速燃燒，使瓶?jī)?nèi)氣體急速膨脹，產(chǎn)生較大壓強(qiáng)，使鞋盒被炸起。這樣，從實(shí)驗(yàn)中學(xué)生感受到了什么是爆炸，看到了爆炸的威力，生活中會(huì)更加注意安全，防止火患。

二、自制化學(xué)實(shí)驗(yàn)中應(yīng)注意的幾個(gè)問(wèn)題

（1）教師在教學(xué)中引導(dǎo)學(xué)生自制化學(xué)實(shí)驗(yàn)器材，吃透教材實(shí)驗(yàn)原理是先決條件。教師往往要在授課前幾天就讓學(xué)生準(zhǔn)備器材，提前讓學(xué)生預(yù)習(xí)，了解實(shí)驗(yàn)原理和操作方法。

（2）學(xué)生剛開(kāi)始制作化學(xué)實(shí)驗(yàn)教具，只是簡(jiǎn)單模仿，缺少創(chuàng)意，也不會(huì)很完善。教師應(yīng)充分肯定學(xué)生的努力，及時(shí)給予指點(diǎn)和幫助，不斷改進(jìn)實(shí)驗(yàn)裝置。當(dāng)學(xué)生制成實(shí)驗(yàn)教具后，教師一定要讓學(xué)生用自己做的教具向全體學(xué)生進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn)，介紹原理、功能。教師對(duì)學(xué)生制作的教具進(jìn)行評(píng)比，對(duì)優(yōu)秀制作者給予表?yè)P(yáng)和鼓勵(lì)。

（3）自制化學(xué)實(shí)驗(yàn)教具遵循自愿、合作等原則，鼓勵(lì)人人參與。自己設(shè)計(jì)制作教具，利用身邊廢舊物品成本低，每個(gè)學(xué)生都有動(dòng)手使用的可能。教師也可提前制作教具進(jìn)行示范，啟發(fā)、鼓勵(lì)學(xué)生大膽創(chuàng)新。

（4）在平時(shí)的教學(xué)中，教師往往是進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn)，學(xué)生的動(dòng)手機(jī)會(huì)較少，在教學(xué)中輔助采用學(xué)生自主設(shè)計(jì)并組裝實(shí)驗(yàn)器材，大大提升了學(xué)生的動(dòng)手能力。在這樣的“執(zhí)行”過(guò)程中，學(xué)生積極參與，對(duì)實(shí)驗(yàn)原理、過(guò)程進(jìn)行深入思考，培養(yǎng)思維、分析等能力。自制教具貴在使用，教師應(yīng)讓學(xué)生在使用中發(fā)現(xiàn)不合適的地方，隨時(shí)加以改進(jìn)，使之不斷完善，直到滿意為止。持有這種追求精神的教師，不但在教具改革上能夠做出成績(jī)，同時(shí)還從制作過(guò)程中受到磨煉，增長(zhǎng)才干，在精神上獲得很大的樂(lè)趣。

師生自制實(shí)驗(yàn)儀器進(jìn)行實(shí)驗(yàn)是對(duì)學(xué)校學(xué)生實(shí)驗(yàn)的補(bǔ)充，不能因?qū)W生自制器材實(shí)驗(yàn)，而舍棄實(shí)驗(yàn)室學(xué)生實(shí)驗(yàn)。學(xué)生自制器材進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，主要是自制教具取材方便、價(jià)格低廉、設(shè)計(jì)靈活、教學(xué)變得更加靈活，學(xué)生在自己動(dòng)手制作和使用自制教具時(shí)，將自己對(duì)實(shí)驗(yàn)的理解、意圖重新進(jìn)行設(shè)計(jì)，加深了對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的理解，提升了學(xué)生的動(dòng)手能力、實(shí)踐能力及創(chuàng)新能力。而且，自己動(dòng)手創(chuàng)作出來(lái)的東西，學(xué)生自然會(huì)倍加愛(ài)護(hù)，久而久之，還會(huì)養(yǎng)成尊重他人勞動(dòng)成果的好品質(zhì)。

【參考文獻(xiàn)】

[1] 張麗. 淺談日常用品在化學(xué)實(shí)驗(yàn)改進(jìn)中的應(yīng)用[J].理科考試研究：初中版，2015（01）：82-83.