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谈自制教具在化学教学中的运用  

2017-06-26 08:43:43|  分类: 默认分类 |  标签: |举报 |字号 订阅

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谈自制教具在化学教学中的运用

 

 

一、自制教具在教学中的作用

在新课程背景下的教育理念:以人为本可持续发展的指导下,培养学生综合持续能力与良好的科学素养,已成为当代教育的主要目标。由于传统教具不能很好地优化课堂教学效果,因此教师可以自制教具来补充传统教具的缺陷。自制教具就是教师选取生活中一些常见的物品或一些废弃物,对这些物体进行再创造得出的产品。自制教具可以培养了学生具有变废为宝、节约资源、爱护环境、热爱自然、关心社会的可持续发展的科学素养,成功地在教育教学中渗透环保意识,从而更好地促进学生的人文素养。

1.  自制教具选材是具有经济、可大量利用现代生活产生的废弃物,制作简便,便于人人动手实验,同时培养学生强烈的求知欲望与创新精神。例如:饮料瓶、易拉罐、吸管、小药瓶、泡沫塑料、塑料片等都是师生共同制作自制教具的常用材料。

 

2.趣味性教学是吸引学生注意力最佳方法,而自制教具可以激发学生的强烈求知欲望。

假如在实验课教学中加入一两个带有趣味性的实验,对于提高整节课的教学效果是尤其有利的。自制教具可以克服正规教具那样正规,它完全可以不拘一格从身边发生的自然现象中寻找素材来设计一些有趣的实验,这也是理科教师们经常采用的方法。例如:在走进化学实验室一课中,制作的《粉笔炸弹》趣味性的实验,实验原理是强氧化剂氯酸钾与强还原剂红磷混合后,受到撞击即激烈反应,发生爆炸:5KClO3+6P = 5KCl+3P2O5
   实验操作:在蒸发皿中先加入适量无水酒精(切记!!),再按质量比2:7取少量红磷与氯酸钾的细粉先后加入其中,并浸没在酒精中,用小药匙在酒精中轻轻将氯酸钾与红磷拌和均匀,均匀的调成糊状,备用。取若干支粉笔头,在粗的一端用小刀挖出一个锥形孔穴,用小药匙向孔穴中装入氯酸钾与红磷和乙醇的混合物,满后用粉笔灰按在其上,并用薄纸将洞口稍加粘封,外观仍如粉笔一样,放在阴凉稳妥处,让乙醇和水自然挥发掉,待1020分钟后(估计水分已被粉笔吸干)。取此粉笔头,使装有红磷与氯酸钾混合物的一端向下,用力摔向坚硬的地面或墙壁,立即发生光、声、白烟共生的爆炸。

 

 

实验成败关键及注意事项:
  氯酸钾与红磷必须浸没在酒精或水中才能搅拌调和,干时搅拌调和极容易发生燃烧和爆炸。
  制好的粉笔炸弹要及时摔响,剩余的混合物要放在铁盘中点火烧掉,不能贮存,以免发生燃烧和爆炸。
  《粉笔炸弹》实验不仅富于趣味性,可以激发学生学习的浓厚兴趣,而且又含有深刻的科学道理,充分调动学生学习的主动性与积极性,为学生的高效学习奠定基础

 

 

3.自制教具一般都是教师针对现有实验之不足而设计制作的。有利于药品的节约使用,节省实验准备时间,有利于携带方便。

在初中化学的实验教学中,笔者发现一些正规的实验教学所需要药品过多,准备时间也过长,不便于教师携带。为此笔者结合平时的教学经验,把一些实验进行重新设计并自制教具辅助课堂教学,教学效果显著。

比如木炭返原氧化铜的实验,实验现象和效果就极不明显。

这个实验就必须先制作。CCUO的混合物。

 

 

又比如:在《二氧化碳性质》一课时,针对实验中要实现做4个实验: (1)制取并收集二氧化碳 ;(2)把二氧化碳倒入有蜡烛的烧杯中;(3)二氧化碳和水的反应 ;(4)二氧化碳和石灰水反应 。要求教师在课前需准备大量气体,药品用量大,容易造成浪费,实验准备时间长,携带不方便,若教师同时教3-4个班的化学课,负担更重。因此笔者结合教学实践设计了一套《二氧化碳性质》装置(即:整合制取和收集二氧化碳及二氧化碳性质的装置),克服上述缺点.  

 

 

 

实验装置:将一个支式试管,支管口接上导管,试管口塞上带导管的橡皮塞,连接到制取二氧化碳装置上,即制作成了一个制取和收集二氧化碳及二氧化碳性质的简单装置。

实验仪器及试剂:支式试管、用滤纸及蓝色石蕊试液做成的三朵蓝花、稀盐酸、碳酸钙、锥形瓶、带导管的单孔塞2个、石灰水、高矮蜡烛2

 

 

 

实验步骤:用滤纸及蓝色石蕊试液做成的三朵蓝花,用蒸馏水将两朵蓝花润湿,一朵润湿的蓝花和一朵干燥的蓝花放入支式试管中,另一朵湿润的蓝花贴在试管外作对照。

在锥形瓶中加入稀盐酸和碳酸钙,塞上瓶塞,支管口接上导管并用止水夹夹紧,并注意观察试管中花颜色的变化。会在短时间内看到湿润的小花的滤纸由蓝变红,而贴在试管外小花的滤纸则不变色。证明二氧化碳跟水反应,生成碳酸使蓝色石蕊变红。

打开止水夹,再将连接支式试管的导管通入澄清石灰水,使澄清石灰水变浑浊,检验是二氧化碳。

等一会儿将导管伸到两支一高一低点燃的蜡烛烧杯中,(用细铁丝捆帮两支蜡烛,方便点燃蜡烛直接放入烧杯中,安全)观察到低那支先熄,高的那支后熄。证明二氧化碳的密度比空气大,还证明二氧化碳本身不能燃烧也不支持燃烧。

实验成效:

l)本实验集二氧化碳的制取与二氧化碳性质的检验为一体,操作简单方便,现象明显,特别是应用在二氧化碳教学中,取得了很好的教学效果。

2)二氧化碳能随用随制,减轻教师课前繁忙的准备工作。

3)利于教师的演示和学生的分组实验。

通过自制教具可以有效地节约药品,有效节省实验准备时间,利于教师的携带方便。这样有利于教师的演示与学生的分组实验,从而有效地保障高效课堂教学的顺利实施。

4.自制教具可以有效开展两人一组的实验探究,实验效果好。

在实际的教育教学中,笔者发现传统教具不利于两人一组的实验探究,不利于学生的探究学习,因此采取自制教具,有效优化课堂教学效果。

比如:笔者在上《分子与原子》一课时,对其中的活动探究进行自制教具。具体如下:

实验目的:

在(人教版)九年级化学上册第三单元课题2《分子和原子》的活动与探究学生分组实验之中,实验所需仪器较多,使用的药品用量多,浓氨水的挥发会对环境造成污染、不易观察到分子的运动轨迹。用于外罩的烧杯必需足够大(1000mL),因此观察实验现象用时较多。而比较多的学校都未必有配备足够的大烧杯(1000mL),所以此实验比较难进行以两人一组的开展分组实验。本着节约、环保的理念,经过教学的实践,将该项实验进行如下的改进:

 

 

 

 

 

实验仪器及试剂:

软的塑料瓶、注射器、用滤纸做成的小花、浓氨水、无色酚酞溶液。

实验步骤:

用滤纸制成的小花三朵,在制成小花的滤纸上滴加无色酚酞溶液,然后将2朵贴入塑料瓶中,1朵贴在塑料瓶外作对照。

  注射器吸取12mL浓氨水缓慢注入瓶中观察。会在短时间内看到小花的

滤纸由下而上逐渐变红,而贴在塑料瓶外小花的滤纸则不变色。

实验原理:

由于分子的运动,浓氨水中的氨分子运动到用酚酞溶液湿润的小花的滤纸里,形成新的碱性氨水,使酚酞溶液变红。

实验成效:

缩短了实验时间,同时减少了药品的使用量和减少实验用的玻璃仪器的规格。

于学生操作,操作安全,成功率高,实验现象十分明显。

实验现象很快显现且可以看到塑料瓶内的小花滤纸由下至上逐渐变红的分子运动过程。

可见自制教具可以保障两个学生为一组的实验探究学习,便于学生在探究中观察到实验现象,引导学生在做中学,学中做,从而有效地培养学生的洞察力与创新能力。

 

 

 

二、自制教具在教学中的运用

1.运用自制教具教学,增强学生的主动探究意识。

众所周知,在中学实验室里教学仪器数量有限,使用一般都强调要按步骤操作,如果非正常损坏,则要赔偿,甚至罚款。因此,学生在使用正规教具时普遍存在害怕心理,导致处于被动实验状态,学习的积极性和主动性受到了压制。而自制教具取材容易,制作简单,损坏了可以再制作,这是商品仪器无法比拟的,它能有效地增强学生的主动探究意识,从而实现课堂教学效果的最优化。例如:在学习“O2的制取(用过氧化氢溶液与二氧化锰混合制取)实验时,笔者利用塑料瓶代替试管自制了一套制取O2的简易启普发生器,只要通过挤压塑料瓶就可以控制反应的发生和停止,而且也不怕打破仪器。这样有效激发学生的学习兴趣,有效培养学生的创造性思维。

2.自制教具可以使实验效果更加清晰,更加直观。

笔者发现一些正规教具的实验花费时间多,而且实验效果不清晰,为此笔者自制教具辅助课堂教学,发现实验效果更加清晰直观,有利于学生的探究学习,有效保障课堂教学的高效性。

比如:在义务教育课程标准实验教科书(人教版)九年级化学下册第九单元课题1——《溶液的形成》中的活动与探究学生分组实验之中,学生要通过读温度计上度数的变化,才能比较得出物质溶解过程中是吸热还是放热,花时间多,实验观察也不直观;在实验时消耗药品多。鉴于此,笔者设计了以下实验,效果很好。

 

 

 

 

实验原理:

利用气体体积热胀冷缩现象明显的原理,制作测温计代替温度计,提高实验观察的明显度。

实验步骤:

用一个带导管的单孔塞塞紧小锥形瓶做测温泡,并用乳胶管连到液体压强计的U形管的左侧管口上,(U形管中事先注入用红墨水染成红色的水)。把小锥形瓶浸入盛有水的烧杯中,然后向水中慢慢的加入氢氧化钠或硝酸铵晶体,并用玻璃棒搅拌。

实验现象:

看到液体压强计U形管右侧管中的液面明显上升或下降。

实验分析:

液体压强计U形管右侧管中的液面明显上升,这是因为小锥形瓶内气体受热时体积膨胀,压强增大迫使右侧液面上升,说明物质溶解过程中是放热的;液体压强计U形管右侧管中的液面明显下降,这是因为小锥形瓶内气体遇冷时,气体体积缩小,压强减小,右侧液面下降,说明物质溶解过程中是吸热的。

优点:

l)实验时不仅可以节约药品,而且可以测出微小的热量变化。

2)实验现象很明显,便于直观观察。

3.自制教具演示实验,激发学生兴趣,把要我学转变为我要学

俗话说,兴趣是最好的老师浓厚的兴趣能弥补智能的不足,持久的兴趣会导致发明创造。教师要利用学生对实验的热爱,组织好实验教学。根据教材要求和学生特点,精心组织教材要求的每一个演示实验,同时要自制教具演示实验,努力使化学课上得生动与有趣。例如:笔者在讲授氢氧化钠与二氧化碳反应时时,设计了如下实验,自制教具进行实验,挤压胶头滴管,将NaOH溶液挤入瓶中振荡,可看到气球逐渐鼓起,其原因是锥形瓶内CO2气体减少,气压减小,外界的气压大于瓶内的气压,气球鼓起。奇妙的实验表演,吸引了学生的眼球,这时顺势引导学生进入学习的最佳状态。

 

 

 

 

 

通过自制教具演示实验,有效激发学生的浓厚兴趣,从而点燃了学生我爱学化学的思想火花,把学生的那种要我学成功地转变为我要学,从而促进教育教学效果的优化。

总之,在信息化时代的今天,课程标准将不断地完善与充实,所需的教学仪器和教具也将不断地需要补充与更新。只要我们一线教师根据教学需要,通过利用生活中易得材料进行实验和自制教具,不断地补充实验仪器和教具,有效保障课堂教学的高效性;同时把优秀教具和实验设计研究成果推广,实现资源共享,我们的新课程教学才不会因教具和仪器的缺少而滞后,才能发挥自制教具的巨大优势,真正迎来新课程教学的春天。

 

 

是我的自制教具,我给它起了个名字叫分子运动演示器。制作时选择海绵做土壤,因为海绵有点弹性,可以从瓶口放到瓶底,正好可以盖满瓶底。选择的是铁丝(用铜丝会更好,当时找不见铜丝,所以就用铁丝代替了)做小花的,用滤纸做的小花。虽然它们长的不好看,但是实验起来特别好看,学生的兴趣很浓,课堂气氛非常好,比起教材上的实验来,我感觉要好的多了,这样既提高了学生的学习兴趣,还节约了药品,减小了污染,真是一举好几得呀。

 

 

 

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