文一：自制教具对化学教学的价值

    摘要：从新课程和现代教学、学习理论的视角，分析了自制教具在化学教育中的现状及以往实验教学中存在的问题，论述了自制教具对落实新课程标准的教学价值，认为自制教具应该成为化学教学的重要组成部分。

    关键词：自制教具；新课程标准；教学价值

    新《课程标准》已经颁布，新标准更贴近于生活，也加强了对实验以及自制教具的要求。实验室应该不断充实实验设备。要购买和研制新实验设备，更要鼓励学生和教师因陋就简，新地取材自制教具。^①

    自制教具在我国有过长久的传统。20世纪50~70年代末，是我国教学仪器工业不发达时期，广大教师发扬自力更生、艰苦奋斗的精神，用废旧材料和生活中易得材料自制教具，来满足教学的需要。当时人们关注的只是自制教具的“硬件”功能，即通过自制教具，克服教学仪器、器材短缺的困难，保证“知识和技能”教学目标的实现。但人们对自制教具的“软件”功能却关注不够，即师生在自制教具和使用自制教具的过程中，对其潜在的教育意义认识不足，对学生情感、态度、价值观的培养功能也同样认识不足。

20世纪80年代以来，随着我国经济的发展和国家对基础教育的重视，中学的实验条件逐步得以改善。各级各类学校按照国颁配备标准购置实验器材、开出了实验。但由于“应试教育”的影响，实验教学在有一些学校流于形式，“教师做、学生看”、“教师准备好、学生照书做”、“教师讲实验、学生背实验”的现象较为普遍。近年来，用计算机多媒体仿真实验、模拟实验似乎成为一种时尚，而自制教具则成为少数教师的行为。

在全面推进素质教育的今天，那些轻视过程与方法、使学生丧失学习情感的实验教学行为，对学生发展意味着什么，应该引起我们广大教师的深刻反思。

一、自制教具是突破实验条件制约、推进教学改革的有效途径

    随着教学改革的不断深入，新课程标准对实验提出了更高、更新的要求。目前，学校实验教学大都使用厂制的常规实验器材，所有实验器材配置雷同、整齐划一，实验内容要求一致，实验教学的方式也基本相似，这种教学模式只能满足实验教学的一般性要求，不能满足新课程改革的需求，教师的个性化教学也受到限制。解决问题的有效途径之一就是自己动手、就地取材，大力开展自制教具活动。有人认为，只有实验条件差的学校才有必要自制教具。事实上，实验设备好的学校更有必要开展自制教具活动。因为良好的实验设备，容易使教师习惯于使用常规仪器开展实验教学，自制教具的意识逐渐淡薄。他们在实验中过分注重实验内容的严肃性，忽视了实验内容的趣味性，久而久之，学生就会感到实验内容单调乏味、远离生活，对实验的神秘感渐增，亲近感渐弱。对此，新的课程标准非常重视使用身边的物品进行实验，特别指出“不能把低成本实验仅仅看作解决设备不足问题的权宜之计”，这无疑是具有针对性的变革。

二、教学中自制教具对落实新课程标准具有重要意义

    “自制教具”包括两层含义：一是教师指导和组织学生自己动手制作对呈现“科学”原理的实验器具，二是教师在实验教学中使用自制的“科学”器具。自制的含义包括对生活中废旧材料、廉价材料进行简单加工，也包括利用生活中和手边易得材料、物品进行的有意义组合（这类教具也可称为“自组教具”）。总之，自制教具属于非常规“科学”实验器具。那么，自制教具这种非常规的“科学”实验器具与常规的“科学”实验仪器相比，对落实新课程标准具有哪些教育价值呢？

1、使用自制教具可以激发学生对化学的情感

    课程标准特别强调要重视课程对学生情感方面的教育功能，关注学生的兴趣和好奇心。教师用学生熟悉的材料组建的新结构来创设学习情境，学生能够从“知”的环境中发现“未知”，使学生原有的认知与当前面临的现实产生冲突，从而使学生产生探求新知识的强烈愿望，他们的课堂表现是，情绪兴奋、兴趣盎然、注意力高度集中。产生这一效果的原因就在于自制教具所持有的“新、奇、疑”。这里的新并非是教具外观，而是指用学生熟悉的物品、材料组建的他们生活经验中少有的结构（也包括与教学场合的不协调）。比如在课堂上出现鸡蛋、易拉罐、饮料瓶、玩具等生活物品和材料时，场合的不适宜会使学生们感到非常兴奋，这种反常结构就会使学生们感到新异；奇是指教具所呈现的科学现象是学生意想之外，比如高悬的鲜鸡蛋自由下落到泡沫塑料板上被反弹起来，教师迅速接到鸡蛋，让学生看到鸡蛋完好无损，这是学生预先难以想到的，可谓奇意所在；疑是指学生对所看到的现象一时不能用已有的知识做出解释而产生的疑问，在他学习之前难以做出正确解释的，这便是疑意所在。可见，自制教具及其实验所特有的“三要素”，从静和动两方面改善了课堂结构，给学生以强烈的刺激，从而激发学生的认知需要和学习动机。^②

由于自制教具所用的材料大都来源于生活，用它来呈现科学现象、探索科学规律，学生感到十分亲切，感到科学就在自己的身边，从而消除或减弱对“科学”的神秘感和畏难情绪。

2、自制教具的过程具有促进学生主动建构知识的意义

    建构主义在当前国际教育领域具有广泛影响，是我国基础教育课程改革的主流指导思想。建构主义学习理论认为，学习是建构性的，学习的本质起源于主体的实践活动——主体与外界的交互行为及其内部认知加工过程，是主体通过活动对体验的内化、对知识意义的生成和人格精神的建构过程。而学生自己动手制作教具则是一种自主的实践活动，实践的目标是将客体（材料）生成具有科学意义的新结构，这是学生通过自己独特的认知方式和生活经验与客体（材料）进行交互活动后，对外在信息的理解、感司、体验和在特定情境下的心理加工、构建知识意义和价值理论的过程。在“科学”教育中开展自制教具活动，是实现新课程标准所要求的由“关注知识”转向“关注学生”，由“给出知识”转向“引起活动”，促进学生主体性发展的教学策略。

3、使用自制教具有利于发挥教师的个性和发展学生的个性

    “由统一规格教育向差异性教育转变——树立个性教育意识”^③是新课程标准最重要的教学观点之一。目前各中学装备划一的厂制常规实验器材，无论是从数量上还是从种类上都在一定程度上限制了“科学”教学改革，尤其是限制了教师发挥个性化教学的自由度。例如，学校配备的演示仪器的套数是非常有限的，教师如果要将某项演示实验改成随堂实验（或边学边实验），由以往教师“给出结论”的教学方式，变成主要由学生“探索规律”的教学方式，但这种改革往往会因实验器材的数量不足而无法开展，而有些仪器因本身一定的使用方式也限制了教师的教学行为，使其个性化教学难以实现。教学，往往受到实验条件的制约，如果教师能够自己动手自制教具并在课堂及实验室中使用，那么教师开展的实验教学肯定会与众不同，学生们也会因此而获得个性化熏陶。没有教师的个性化教学，就不可能造就富有个性的学生。从这个意义上看，自制教具所具有的使教学个性化、有利于发展学生个性的重要价值应给予充分的重视。

4、自制教具的过程可以培养学生的创新精神

    实际上，用生活中易得材料、物品或废旧材料充当实验器材或稍做简单加工制成教具、仪器，并应用于教学之中，这本身就是潜在地对学生进行创造教育。由于学生熟悉教具所用的自制教具，其巧妙的设计、独到的构思，将给学生以创造性的启发和激励，而其不完善、不理想之处又可促使学生产生“如何才能做得更好”的创造动机。特别是自制教具中蕴含的丰富的创新思路，无不潜移默化的启迪着学生自制教具能够引发学生用“科学”的观点去看新认识环境中的事物和现象，同时启发学生的发散性思维。自制教具所体现的“一物多用、废物利用、借用它物”等思想，正是启迪智慧、开拓思路、调动学生创造性思维的钥匙。教师若能有意识地、经常地对学生进行借题引导，他们的创造性就会得到较好的训练和开发。

    制教具的过程，是学生运用知识自主解决实际问题的过程。在这个过程中，学生首先要明确实践活动的目标（制作什么）、用什么材料做、大小形状怎样、如何组合或加工、呈现什么“科学”原理等等，即从问题或任务出发，经历设计、选材、组制、试验、改进等一系列主客体互动过程，是学生灵活运用知识和经验进行个性发挥的过程。尽管每位学生达到目标的途径和方式不尽相同，成果的表现形式也多种多样，但能充分体现学生的创造性，培养学生的创造精神。重视和加强对学生创造能力和创新精神的培养是新课程标准特别强调的重要目标，而自制教具活动对达成这一目标所独有的教学功能，应该再度得以重视发挥。

5、自制教具可以有效地培养学生的动手实践能力

    自制的“科学”教具、仪器一般都比较简单，其特点是就地取材、易制易修。这一特点决定了它们在教学过程中大可以放心地让学生充分接触。正如初学骑自行车的人，若不经过一段时间的习练体验，仅仅观看别人驾驭自如或倾听别人的理论讲授是难以形成熟练骑技的。“前期活动时期越长，后续的学习活动就越活跃，越积极”^④。所以，前期操作经验对中学生来说是非常重要的。前期操作经验一般包括正反两方面的经验，既有成功的经验也有失误或失败的经验，而在失误或失败中总结出的经验更为宝贵。还有“不怕学生弄坏”，教师包办代替的成分就少，学生动手实践的机会更多。在具体操作过程中，学生将不断地发现问题，自主解决问题，因此会不断积累直接经验，增长实践才干，提高实践能力。

总之，提倡自制教具并不完全是针对实验条件而言的，是针对化学对促进学生智慧、情感、态度、价值观和社会适应性的全面提高与和谐发展的作用而言的。因此，自制教具应该成为基础化学教学的重要组成部分。但凡事都有度，过犹不及，我们不能不切实际地全部要求自制器材，这样对教师和学生来讲就好象要一个战士既要在战场上冲锋陷阵又要完成兵工厂的全部生产任务，显然是不现实的。所以在实际的教学过程中，一定要把握好。切不可因新课程标准要求就整天让学生去观察，去调查，去查资料，去自制教具、学具，并使之成为学生的一种严重课业负担。一改教材本意，把好事变成了坏事。

文二：自制教具优化了初中化学实验教学 

    传统的教学方法不仅造就了大批缺乏创新意识的学生，也使教师惰于创造。因此，我在教学中从自我做起，潜心挖掘教材，对教材中实验存在的缺憾大胆改进。下面浅谈几点我对实验改进的情况： 

一、提高实验的成功率。

    新教材人教版课本中“粉尘爆炸”演示实验难以成功。我利用生活中的废品将其改进，在一小块木板中央打一小洞，果冻盒口朝上底部打一个和木板上等大的洞，用一小段玻璃管将木板和果冻盒连起来，该装置放在三脚架上，玻璃管下端套一段乳胶管。①面粉的燃烧。在果冻盒里装满面粉，旁边放一比果冻盒矮一半燃着的蜡烛，再通过乳胶管用嘴吹气，面粉一下燃烧起来，再不停的向果冻盒里加面粉，不停的吹气，面粉会不停的燃烧，而且火苗很高，效果非常好，同学们兴致高涨拍手叫好。生活中学生每天见面粉但从没见过面粉的燃烧，在此亲眼看到了面粉在燃烧，从而打消了对面粉是可燃物的怀疑。②面粉的爆炸。用一个较大塑料油壶，去掉距口1/3的部分，留下2/3的部分，用其将木板上的面粉和燃着的蜡烛扣住，通过乳胶管吹气，面粉燃烧产生大量的热将塑料桶掀翻，现象十分明显。通过改进自制的教具，成功率很高，课堂效果非常好。并且该教具在自制教具大赛中得到了评委专家的高度评价，极大地激发了师生们的动手、动脑热情，将我校第二课堂推向了高潮。

 二、缩短现象产生的时间。

    木炭还原氧化铜常温下加热，需加网罩提高温度，需很长时间且效果收效甚微。我配制Cu（NO₃）₂饱和溶液，向试管中加入2ml该溶液在酒精灯上加热，不断转动试管使Cu（NO₃）₂分解生成的CuO均匀地附着在试管底部周围内壁（该步操作Cu（NO₃）₂分解会产生有毒气体NO₂，要在通风橱中进行或在试管口堵一块湿毛巾吸收NO₂）；然后将木炭粉加入上述新制CuO的试管内，用酒精灯加热，2分钟内会看到试管内壁由黑变红，小试管内澄清石灰水很快变浑浊。再稍稍转动试管，周围其它未接触到炭粉的CuO会被全部还原出来，试管底部黑色全部变成红色，效果十分明显。实验中培养了学生不唯书、不唯上的思想境界，为今后的实验探究创新埋下伏笔。

三、增强可视效果。

    演示实验是教师操作，其操作的规范性、安全性、结果的准确性都给学生一个很好的示范和影响，是学生学习化学必不可少的环节，但也有其不足之处，可见度差、学生感到实验与自己无关，只是被动的听、看而已，抹杀了学生主动参与教学的机会。教材用红磷燃烧消耗瓶内O₂来测定空气中O₂含量，该实验中，若弹簧夹未夹紧，测量的结果会偏高；装置气密性不好，弯导管预先未装满水等等都会导致测量结果偏低等等。将该演示实验改为学生分组实验，先在学生了解白磷燃烧着火点低的前提条件下，给出仪器让同学们自选仪器、自行设计实验来测定空气中O₂含量。同学们各显其能，最后从众多实验设计中选出最优一组，其将原实验改为：①用白磷代替红磷 ②用废旧底部有洞的20ⅹ30（mm）的大试管代替集气瓶。操作步骤：①用带药匙的橡皮塞塞紧管口，将上述大试管放入盛水的水槽内，将试管内空气占据的部分5等分；②将药匙内盛足量白磷的橡皮塞塞紧所选的大试管；③将该试管竖直放入上述盛热水的水槽内，很快看到白磷燃烧，试管内水面上升约1/5体积。学生自行设计改进的此实验，不但现象明显而且操作简单准确度高，但该改进实验是学生的杰作，值得表扬和鼓励，如若作为教师的演示实验则效果不佳，毕竟试管大小有限，实验现象不能使全班同学都看的清楚。

四、减少对环境的污染。

    新教材人教版课本中探究“可燃物燃烧条件” 的实验在演示操作中白磷燃烧产生大量白烟，对空气造成很大污染且该实验还要制氧气，操作复杂。我将该演示实验改为学生分组实验。①可燃物着火点的探究：用两个20ⅹ30（mm）的大试管代替铜片，首先在两个大试管内分别装少量的白磷和红磷，分别塞上橡胶塞，同时放入盛热水的大烧杯内，很快看到白磷燃烧，而红磷始终没燃烧。②可燃物燃烧需空气的探究：在另一个盛有热水的大烧杯底部放一小块白磷，白磷不燃烧，再用一个大试管竖直到扣住水中白磷，很快白磷燃烧，然后在水下用橡胶塞塞住试管口，将试管从水中取出。在这两步操作中白磷燃烧产生的白烟无法散布到空气中，没有一点污染，现象明显，效果非常好。实验后同学们的脸上露出轻松愉快的笑容，各组探究问题的答案准确率很高，真正体现出课堂中师生的愉悦互动、以学生为主体的教学理念。

    总之，只要我们在新课程的教学实验中，勤于动手、动脑，积极探讨，就能把自己认为原来不理想的实验教学变得理想，把难做的实验变成易做的实验，从而使探究式课堂教学模式有了更大的灵活性，开拓了学生的创新能力和创新意识，达到了新课程改革所追求的目标。