摘 要： 自制教具一般具有取材容易、經(jīng)濟(jì)的特點(diǎn)，可大量利用現(xiàn)代生活生產(chǎn)中的廢棄物，而且制作比較簡單、方便，有利于師生共同完成。這不僅容易做到人人動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，還有利于培養(yǎng)學(xué)生的求知欲、動(dòng)手能力及創(chuàng)造精神。同時(shí)，師生共同自制教具，還可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，將抽象概念直觀化，提高學(xué)生多向思維能力，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神。
　　關(guān)鍵詞： 自制教具 化學(xué)課堂 學(xué)習(xí)興趣 創(chuàng)新精神
　　
　　化學(xué)是以實(shí)驗(yàn)為研究基礎(chǔ)的科學(xué)，實(shí)驗(yàn)是化學(xué)教學(xué)中的重要環(huán)節(jié)，儀器(教具)是實(shí)驗(yàn)的物質(zhì)基礎(chǔ)。儀器(教具)的使用能給學(xué)生直接的感性認(rèn)識(shí)，從而起到直觀、直接、形象等作用，所以儀器(教具)使用得好，能使學(xué)生在學(xué)習(xí)相關(guān)內(nèi)容的過程中感到輕松有趣，達(dá)到事半功倍的效果，是化學(xué)教學(xué)成功的階梯。隨著教學(xué)改革的不斷深入，新課程標(biāo)準(zhǔn)對實(shí)驗(yàn)提出了更高、更新的要求。目前，學(xué)校實(shí)驗(yàn)教學(xué)大都使用廠制的常規(guī)實(shí)驗(yàn)器材，所有實(shí)驗(yàn)器材配置基本相同，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容要求一致，實(shí)驗(yàn)教學(xué)的方式也基本相似。這種教學(xué)模式只能滿足實(shí)驗(yàn)教學(xué)的一般性要求，而不能滿足新課程改革的需求，教師的個(gè)性化教學(xué)也受到限制，而解決問題的有效途徑之一就是根據(jù)教學(xué)實(shí)際自己動(dòng)手、就地取材，大力開展自制教具活動(dòng)。
　　 “自制教具”包括兩層含義：一是教師指導(dǎo)和組織學(xué)生自己動(dòng)手制作能呈現(xiàn)“科學(xué)”原理的實(shí)驗(yàn)器具；二是教師在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中使用自制的“科學(xué)”器具。自制教具一般具有取材容易、經(jīng)濟(jì)的特點(diǎn)，可大量利用現(xiàn)代生活生產(chǎn)中的廢棄物，而且制作都比較簡單、方便，有利于師生共同完成。例如：飲料瓶、易拉罐、吸管、小藥瓶、泡沫塑料、塑料片等都是師生共同制作自制教具的常用材料。這不僅能夠?qū)崿F(xiàn)人人動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，還有利于培養(yǎng)學(xué)生的求知欲、動(dòng)手能力及創(chuàng)造精神。同時(shí)，師生共同自制教具，還可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，將抽象概念直觀化，提高學(xué)生多向思維能力，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神。本文就化學(xué)教學(xué)中自制教具的現(xiàn)實(shí)意義進(jìn)行探討。
　　一、利用自制教具，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣
　　心理學(xué)證明：“濃厚的興趣能彌補(bǔ)智能的不足，持久的興趣會(huì)導(dǎo)致發(fā)明創(chuàng)造?！睂τ趯W(xué)生來說，只要激發(fā)起學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣，他們就會(huì)以滿腔的熱情，積極主動(dòng)地投入到化學(xué)學(xué)習(xí)中，化學(xué)課堂就會(huì)變得開放、活躍、氣氛熱烈，教學(xué)效果自然就會(huì)好。在化學(xué)教學(xué)中，實(shí)驗(yàn)是學(xué)生認(rèn)識(shí)與研究化學(xué)的重要途徑之一，也是引導(dǎo)學(xué)生熱愛化學(xué)學(xué)科，激發(fā)化學(xué)學(xué)習(xí)興趣，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性、主動(dòng)性和創(chuàng)造性的重要方法和有效途徑。教會(huì)學(xué)生觀察和實(shí)驗(yàn)的本領(lǐng)，是化學(xué)教學(xué)的重要目的之一。但在化學(xué)實(shí)驗(yàn)室中，大部分儀器是玻璃儀器，很容易被打碎，這樣就會(huì)使學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中縮手縮腳，從而扼制了學(xué)生的動(dòng)手欲望。如在“CO的制取”的探究時(shí)，這種現(xiàn)象就非常普遍。教學(xué)中，當(dāng)我們利用塑料瓶代替廣口瓶自制了一套制取CO的簡易啟普發(fā)生器（如圖1所示）后，這些問題也就迎刃而解，學(xué)生的動(dòng)手欲望大大加強(qiáng)，學(xué)習(xí)興趣大大提高，創(chuàng)造性思維也體現(xiàn)出來了。在學(xué)習(xí)了二氧化碳?xì)怏w的制取以后，我曾要求學(xué)生：以小組為單位，用生活中可得的試劑及器具，探究還有什么方法可以制取二氧化碳?xì)怏w。在兩天后的討論課上，學(xué)生們紛紛拿出了自己的杰作，各個(gè)小組實(shí)驗(yàn)方案各不相同，實(shí)驗(yàn)的用品五花八門，有的小組還設(shè)計(jì)了多種方案。反應(yīng)容器有礦泉水瓶、可樂瓶，以及各式各樣的玻璃食品罐；導(dǎo)氣管用筆芯、吸管、細(xì)軟管代替；橡皮塞的制作最值得稱道：有雕刻過的橡皮，有捏成各種形狀的橡皮泥，還有小木塊加橡皮筋等。在實(shí)驗(yàn)中，一次性注射器、回形針、各種夾子都成了同學(xué)們手中的實(shí)驗(yàn)儀器，廚房里的食醋、食用堿，裝修用剩的大理石，還有潔廁凈等都成了同學(xué)們實(shí)驗(yàn)用的藥品。在以后的教學(xué)中，學(xué)生們會(huì)利用一些鐵絲截取成50厘米左右的小段彎鑄成鑷子；會(huì)利用礦泉水瓶做廢物罐、廢液缸，或者代替廣口瓶，等等。
　　自制教具利用生活中的材料，呈現(xiàn)科學(xué)現(xiàn)象、探索科學(xué)規(guī)律，學(xué)生感到十分親切，感到科學(xué)就在自己的身邊，從而消除或減弱對“科學(xué)”的神秘感和畏難情緒，產(chǎn)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣。
　　二、運(yùn)用自制教具，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神
　　自制教具不是簡單的儀器仿制，從創(chuàng)意、構(gòu)思、設(shè)計(jì)到動(dòng)手制作、試用，最后定型，都要經(jīng)過深入思考和反復(fù)論證。發(fā)現(xiàn)問題，解決問題到創(chuàng)造性地設(shè)計(jì)出新教具，都是創(chuàng)造性的勞動(dòng)，可以有效培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神。用生活中的易得材料、物品或廢舊材料來充當(dāng)實(shí)驗(yàn)器材或稍做簡單加工制成教具、儀器，并應(yīng)用于教學(xué)之中，這本身就是在對學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)造教育。一件自制教具作品的完成，要經(jīng)過構(gòu)思、設(shè)計(jì)、選材、加工和調(diào)試等多個(gè)環(huán)節(jié)，不理想之處又可促使學(xué)生產(chǎn)生“如何才能做得更好”的創(chuàng)造動(dòng)機(jī)。特別是自制教具中蘊(yùn)含的創(chuàng)新思路，無不潛移默化地啟迪著學(xué)生。如“CO與NaOH溶液反應(yīng)”的實(shí)驗(yàn)，因?yàn)闆]有明顯的現(xiàn)象發(fā)生，影響了教學(xué)效果，如何讓CO與NaOH溶液反應(yīng)時(shí)能夠表現(xiàn)出非常明顯的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是師生在設(shè)計(jì)自制教具時(shí)必須考慮的問題，為了達(dá)到這一目的，我啟發(fā)學(xué)生：如果CO與NaOH溶液的反應(yīng)是在一個(gè)密閉的裝置里進(jìn)行的，那么裝置內(nèi)的壓強(qiáng)將會(huì)發(fā)生怎樣的變化？此時(shí)學(xué)生就容易想到利用氣體壓強(qiáng)的知識(shí)去設(shè)計(jì)該實(shí)驗(yàn)裝置。在教師的引導(dǎo)下，他們成功地研制出了多個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置，比較典型的如圖2所示。在圖2A中，把NaOH溶液擠入集氣瓶里后小氣球會(huì)很快脹大；在圖2B中，把NaOH溶液擠入右邊試管里后，左邊試管里95℃的水會(huì)立即沸騰（氣壓減小沸點(diǎn)降低）。
　　自制教具其實(shí)也是一種水平較高的、綜合性較強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)類型，它所有環(huán)節(jié)的完成都需要學(xué)生充分地調(diào)動(dòng)創(chuàng)造性思維能力、敏銳的觀察力和豐富的想象力。所以在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中，如果學(xué)生能自己設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)，即使很簡單，也應(yīng)當(dāng)受到鼓勵(lì)，因?yàn)槠渲杏行滤枷朐诶锩?，表現(xiàn)了學(xué)生創(chuàng)新的積極性。教師若能有意識(shí)地、經(jīng)常地對學(xué)生進(jìn)行引導(dǎo)，學(xué)生的創(chuàng)造性就會(huì)得到較好的訓(xùn)練和開發(fā)。
　　三、巧用自制教具，完善實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果
　　麥克斯韋說：一次演示實(shí)驗(yàn)所使用的材料越簡單，學(xué)生越熟悉，就越想透徹地獲得所驗(yàn)證的結(jié)果。利用課本中的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)室配備的教學(xué)儀器，組裝的實(shí)驗(yàn)器具，有的實(shí)驗(yàn)效果不夠明顯或理想，而有一些還存在著不足。此時(shí)適時(shí)地使用自制教具，不僅能增強(qiáng)演示效果，收到意想不到的教學(xué)效果，更能彌補(bǔ)有些實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的不足。
　　如在做“CO熄滅燭火”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，學(xué)生實(shí)驗(yàn)時(shí)常有這樣的現(xiàn)象：由于空間不大的燒杯里燃有兩支蠟燭，因此在傾倒CO時(shí)燒杯里上升的熱氣流常會(huì)阻礙CO的下沉，甚至沖散CO，致使高位的燭火先熄滅，或兩支燭火同時(shí)熄滅。針對上述不足我從”漏斗的功能“（可以穩(wěn)妥地引流、灌裝液體）中尋找克服缺點(diǎn)的方法，終于設(shè)計(jì)出了如下的實(shí)驗(yàn)裝置：（裝置見圖3）：做一個(gè)簡單的漏斗（去底去口的礦泉水瓶倒立起來），將CO由礦泉水瓶的底部口傾入。由于礦泉水瓶里沒有熱氣流上升，因此CO傾倒后能順利下沉到燒杯底部，并慢慢上升，使得燭火自下而上依次熄滅。
　　又如，做“氨分子的擴(kuò)散”實(shí)驗(yàn)時(shí)，師生總希望刺鼻的NH不要擴(kuò)散到空氣里，以免污染環(huán)境，損害身體健康。于是師生集中智慧，設(shè)計(jì)了這樣的方案（裝置見圖4）：①將長短合適的、帶有單孔橡皮塞的2根粗玻璃導(dǎo)管用軟膠管（上面夾有彈簧夾）連接起來（見圖4中間部分）；在一個(gè)60mL的細(xì)口瓶里倒入5—6mL的濃氨水，立即把一端的單孔橡皮塞塞到細(xì)口瓶的瓶口上。②取一個(gè)20×200mm的玻璃管，在其上端塞上潮濕的海綿（吸收多余的NH）；剪一段棉質(zhì)紗布條，在上面每隔1—2cm處滴一滴酚酞試液，借助玻璃棒把紗布條輕輕送入玻璃管里，然后按圖4將整個(gè)裝置連接起來。③松開軟膠管上的彈簧夾，紗布條上就會(huì)由下到上慢慢出現(xiàn)紅色的斑點(diǎn)。
　　目前，盡管實(shí)驗(yàn)設(shè)備日趨完善，但自制教具在化學(xué)教學(xué)中的現(xiàn)實(shí)意義還是毋庸置疑的。它是教師為適應(yīng)教學(xué)需要、改革教學(xué)方法而設(shè)計(jì)的形象化教學(xué)器具，能彌補(bǔ)商品教具的不足，是學(xué)生提高實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力，培養(yǎng)創(chuàng)新精神的重要途徑。自制教具的使用能夠極大地?cái)U(kuò)展教學(xué)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，提升化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的廣度和深度，給予學(xué)生更大的學(xué)習(xí)空間，從更深層次激發(fā)他們的想象力、創(chuàng)造力。當(dāng)然良好的教學(xué)是多方面的結(jié)合，而自制教具的合理運(yùn)用會(huì)使化學(xué)課堂熠熠生輝，成為化學(xué)課堂別樣的精彩。作為化學(xué)教師，我們在教學(xué)實(shí)踐中要不斷學(xué)習(xí)新的科技知識(shí)，努力提高自身素質(zhì)及創(chuàng)新意識(shí)，不斷研制和完善自制教具，使之成為化學(xué)教師的一個(gè)永恒課題。