在自制教具过程中培养学生学科综合创新能力.doc

在自制教具过程中培养学生学科综合创新能力
以自制教具“物质的溶解和结晶”为例

廖新国 嘉禾县珠泉镇莲荷中学

摘要：自制教具“物质的溶解和结晶”是化学学科知识，通过多个小球在水中分散和聚集来形象展示。该教具在制作过程中要应用物理学科上的电磁铁原理、浮力知识，同时还需天平使用、排水法测物体的体积、电磁铁的制作等实验操作技能，因此，学生自制教具，是培养学生学科综合创新能力的重要手段和方法。
关键词：自制教具 物质溶解结晶 浮力 电磁铁 学科综合创新能力

现代学科教学的教育功能，教学内容及教学方法之间是交叉、关联和渗透的，但在学科教学实践中又是很少结合，相互脱节。事物的发展变化过程不是单一的矛盾出现，而是诸多矛盾综合呈现的过程，这些都要求我们处理问题、解决矛盾不仅有系统思维，还要有综合处理问题的能力，使事物高效协调发展。因此我们在教学过程中，不仅要培养学生的创新能力，还要培养学生对学科知识的综合应用能力，在知识的综合应用中不断创新，让万众创新落实在教学实践中。
通过学生进行自制教具，能有效培养学生学科综合创新能力，是教学实践中培养学生学科综合创新能力的重要手段和方法。
下面为自制教具：物质的溶解和结晶
一、目的
通过小球在水中分散开和聚集在一起，形象展示物质的溶解过程和结晶过程
二、原理
利用电磁铁，通电产生磁场，吸引装有铁粉的塑料小球，断电后，磁场消失，小球分散。
三、器材
空心塑料小球直径2cm四个 、直径1.5cm小球四个、 铁粉、 乒乓球1个 、 直径1cm铁芯 、 0.35mm漆包铜线 、 干电池2节 、 天平 、 量筒 、 1000ml烧杯1个 、 水。
四、制作
1、电磁铁制作
取铁芯2.5cm ， 套绝缘纸,在其上绕0.35mm铜线圈,整个电磁铁体积不超过乒乓球体积,把乒乓球切开一半,把电磁铁放入乒乓球中,然后用松香封好,留出两条铜线用于接电源。
2、钠离子塑料小球和氯离子塑料小球制作
取直径1.5cm空心塑料小球，标上Na+符号。取量筒，装一定量水，读出开始体积，把塑料小球压入水中，并要完全浸没水中，读出此时体积，两体积之差为塑料小球体积V。根据浮力公式F=ρVg，及要求小球在水中要悬浮的条件，浮力要等于重力F=G，水中小球的重肯定小于浮力，为保证小球悬浮，必须要往小球中加铁粉，直到浮力等于总重F=G球+G铁 ，由G=mg代入得ρV=m球+m铁。
取天平，托盘上各放一张相同的纸，把砝码和游码总质量调为ρV，即水的密度乘小球体积的数值，再把小球放在左盘上，并逐渐往左盘上加铁粉，直到天平平衡。把小球钻一小孔，把铁粉加入到小球中，用松香封好小孔，一个钠离子球就做好了。同理再做三个钠离子球。
取直径2cm不同于钠离子球颜色的空心塑料小球，依上述相同步骤制四个氯离子塑料小球。
导线
五、教具演示
电磁铁
电磁铁通电，把钠离子球和氯离子
球相间地被电磁铁吸引住，放入水中，
断电，玻璃棒搅拌，小球在水中分散，
表示氯化钠溶解。再通电，并慢慢移动
电磁铁，分别把小球吸引住，表示结晶。
钠离子球
氯离子球

六、效果
该自制教具的制作，是在深入理解化学学科上的物质的溶解和结晶知识基础上，要求对物理学科上的浮力知识、电磁铁知识进行综合应用，来形象展示物质的溶解过程和结晶过程，同时通过此教具的制作过程，使学生对天平的使用、排水法测物体的体积、电磁铁的制作等实验操作技能得到综合训练，综合应用学科知识、综合实验能力得到质的提升。为学生今后的综合应用能力、创作创新思维打下良好的基础。
3