微型化學(xué)實驗應(yīng)用于課堂教學(xué)的實踐

夏振寧

摘 要： 微型化學(xué)實驗是傳統(tǒng)化學(xué)實驗方式的進(jìn)步和發(fā)展。隨著社會的逐漸進(jìn)步，微型化學(xué)實驗在中學(xué)化學(xué)教學(xué)中所占比重逐漸加大。本文就微型化學(xué)實驗在初中課堂的具體實踐情況進(jìn)行分析，提出看法。

關(guān)鍵詞： 微型化學(xué)實驗 初中化學(xué) 實踐分析

隨著新課改的不斷深入，微型化學(xué)實驗逐漸被眾多老師接受。在有的省份，甚至出現(xiàn)關(guān)于微型化學(xué)實驗的考題。隨著微型化學(xué)實驗在化學(xué)教學(xué)中的比重不斷增大，微型化學(xué)實驗在化學(xué)課程中的應(yīng)用更廣泛。本文主要介紹了微型化學(xué)實驗的優(yōu)勢及在初中化學(xué)教學(xué)中的具體實踐。

一、微型化學(xué)實驗在初中課堂教學(xué)中的意義

（一）微型化學(xué)實驗的定義。

微型化學(xué)實驗是一種綠色實驗。所謂微型化學(xué)實驗，就是以盡可能少的化學(xué)試劑獲得所需要的化學(xué)信息的實驗方法和技術(shù)。微型化學(xué)實驗所需的化學(xué)材料僅僅是傳統(tǒng)化學(xué)實驗中所需材料的幾分之一。儀器的微型化和試劑的微量化是微型化學(xué)實驗的兩個主要特征。

（二）微型化學(xué)實驗在教學(xué)中的優(yōu)勢。

1.微型化學(xué)實驗是在綠色化學(xué)理念的引導(dǎo)下發(fā)展出來的。通過利用較少的實驗材料獲得需要的化學(xué)信息，可以節(jié)約材料，減少資源浪費，起到了環(huán)保的作用。如在學(xué)習(xí)《溶液的酸堿性》時，學(xué)生可以利用井穴板完成微型化學(xué)實驗“檢驗溶液的酸堿性”。在井穴板中分別滴入幾滴白醋、酸果汁、稀鹽酸、純堿溶液、肥皂水、石灰水、氨水、食鹽水、蔗糖水，再各滴加1-2滴紫色石蕊試液，觀察顏色的變化。這個微型化學(xué)實驗，操作簡單，現(xiàn)象明顯，節(jié)省藥品，對環(huán)境的污染少。

2.微型化學(xué)實驗成本較低，提高了上課效率。微型化學(xué)實驗使用的儀器體積一般都很?。ㄈ缇ò澹?，與傳統(tǒng)化學(xué)實驗的用具相比價格也比較便宜。且使用的化學(xué)材料只是原來所需材料的幾分之一，或者是利用生活中的物品代替化學(xué)儀器，大大降低了實驗成本。微型化學(xué)實驗的顯著特點是化學(xué)實驗反應(yīng)迅速，可以較短時間內(nèi)得出所需化學(xué)結(jié)論，提高課堂教學(xué)效率。

3.微型化學(xué)實驗突出了學(xué)生在教學(xué)中的主體作用。在微型化學(xué)實驗教學(xué)中，教師可以更多地讓學(xué)生自己動手做實驗，提高學(xué)生的動手能力，促進(jìn)他們創(chuàng)新精神的培養(yǎng)。學(xué)生通過獨立自主地進(jìn)行實驗，真正成為課堂主體。

4.微型化學(xué)實驗促進(jìn)學(xué)生形成良好的思維方式。微型化學(xué)實驗要求學(xué)生獨立自主進(jìn)行，在進(jìn)行實驗時，學(xué)生會思考“我如何進(jìn)行這次試驗？”“老師在上課時說過的需要注意的地方在哪里？”或是在實驗結(jié)束后會思考“我做的哪里出錯了？為什么實驗現(xiàn)象不明顯？”等問題。一段時間后，學(xué)生就會形成實驗前做規(guī)劃、實驗后反思的思維方式。

二、微型化學(xué)實驗在化學(xué)課堂教學(xué)中的具體實踐

（一）微型化學(xué)實驗與傳統(tǒng)化學(xué)實驗相比，具有傳統(tǒng)實驗無可比擬的優(yōu)勢。

化學(xué)課堂的教學(xué)要注重對初中生創(chuàng)造性思維的培養(yǎng)。化學(xué)是一門實踐性科學(xué)，應(yīng)當(dāng)通過實踐加強學(xué)生對化學(xué)知識的認(rèn)識。微型化學(xué)實驗是一個很好的實踐工具，微型化學(xué)實驗主要是運用較少的化學(xué)材料，或是尋找化學(xué)儀器的替代品進(jìn)行實驗的。教師可以將實驗的基本原理教授給學(xué)生之后，讓學(xué)生自行思考，哪些化學(xué)儀器可以被生活中的常見品代替，由此拓展學(xué)生思路，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維。如《空氣中氧氣含量測定的微型化學(xué)實驗》便可直觀體現(xiàn)出微型化學(xué)實驗的這一教學(xué)優(yōu)勢。下面主要介紹了空氣中氧氣含量測定實驗的主要過程。

實驗名稱：空氣中氧氣含量的測定微型實驗

實驗原理：空氣是由多種氣體混合而成的，空氣的成分按照體積進(jìn)行計算的話大約是氮氣占78%，氧氣占21%，稀有氣體占0.94%，二氧化碳占0.03%，其他氣體和雜質(zhì)占0.03%。通過利用某物質(zhì)同氧氣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，消耗盡氧氣確定空氣中的氧氣含量。銅絲在空氣中加熱，生成氧化銅固體。實驗中氧氣的消耗量就是氣體的減少量。在實驗前，容器內(nèi)外壓強相同，但是隨著氧氣的消耗，壓強減小，內(nèi)外產(chǎn)生壓強差。觀察密閉體系內(nèi)氣體體積的變化。

實驗用品：兩個注射器（代替燒杯和瓶塞）、玻璃管、酒精燈、銅絲

實驗過程：在由兩個注射器組成的密閉系統(tǒng)中留有一定體積的空氣，給裝有細(xì)銅絲的玻璃管加熱，同時緩慢推動兩個注射器活塞，至玻璃管內(nèi)的銅絲在較長時間內(nèi)無進(jìn)一步變化時停止加熱，待冷卻至室溫，將氣體全部推至一個注射器內(nèi)，觀察密閉系統(tǒng)內(nèi)空氣體積變化。密閉體系內(nèi)體積的變化占總體積的分?jǐn)?shù)即為空氣中氧氣的含量。本實驗操作簡單，現(xiàn)象明顯。讓學(xué)生直接體驗空氣中氧氣含量的測定，直觀易懂，學(xué)習(xí)效果非常好。

（二）構(gòu)建趣味性的化學(xué)課堂，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。

微型化學(xué)實驗是一個重要的教學(xué)方法。微型化學(xué)實驗可以產(chǎn)生更直觀的現(xiàn)象且化學(xué)反應(yīng)迅速。如《驗證二氧化碳的性質(zhì)微型化學(xué)實驗》時，火焰燃燒、熄滅、燃燒，如此循環(huán)的實驗現(xiàn)象足以激發(fā)學(xué)生好奇心，使學(xué)生對知識點的記憶更深刻，達(dá)到更好的教學(xué)效果。

實驗名稱：二氧化碳性質(zhì)微型實驗

實驗原理：二氧化碳不能燃燒也不支持燃燒，密度比空氣大

實驗用品：酒精燈、酒精、燒杯、集氣瓶、坩堝鉗

實驗過程：用坩堝鉗夾住酒精燈燈芯的一端，蘸取酒精，把它附在燒杯的內(nèi)壁上，點燃燈芯，傾倒二氧化碳，觀察到火焰自下而上熄滅。再用坩堝鉗提起燈芯，燈芯自上而下復(fù)燃；再放入燒杯，又自下而上熄滅。學(xué)生在熄滅、復(fù)燃、熄滅的循環(huán)中證明了二氧化碳不能燃燒也不支持燃燒，密度比空氣大。

（三）提倡化學(xué)實驗的安全性。

化學(xué)課堂應(yīng)該在保證學(xué)生安全的前提下進(jìn)行。有些化學(xué)實驗反應(yīng)比較劇烈，可能會造成化學(xué)儀器破碎爆炸，影響學(xué)生的安全。通過在課堂上運用微型化學(xué)實驗，將危險的化學(xué)實驗的危險性降到最低，在保證學(xué)生安全的同時降低學(xué)校進(jìn)行化學(xué)實驗所需的成本。粉塵爆炸是可以帶來毀滅性的后果的，在面粉、奶粉等粉末物資的倉庫是嚴(yán)禁明火的。這主要是由于像面粉這樣的可燃性固態(tài)物質(zhì)的粉塵具有很小的直徑和表面積，與空氣有極大接觸面積，當(dāng)這些粉塵在空氣中達(dá)到一定比例時，一旦遇到明火就會劇烈燃燒甚至發(fā)生爆炸。為了提高學(xué)生的安全意識，設(shè)計了《粉塵爆炸的微型實驗》。

實驗名稱：粉塵爆炸微型實驗

實驗用品：塑料吸管、洗耳球、蠟燭、淀粉

實驗過程：在塑料吸管中灌入少量的干燥淀粉，在吸管的另一端連接一個洗耳球。將塑料吸管口對著一支燃燒的蠟燭火焰上方進(jìn)行加溫，迅速擠壓洗耳球，使塑料吸管中的淀粉在火焰的上方噴發(fā)出，觀察現(xiàn)象。若是加入更多淀粉，則實驗效果會更顯著。這個實驗可以讓學(xué)生清晰地觀察到粉塵的爆炸，對可燃性粉塵引起的爆炸有深刻印象，培養(yǎng)學(xué)生的安全意識和責(zé)任意識。

三、有關(guān)微型化學(xué)實驗的建議

（一）在課本中體現(xiàn)微型實驗的理念。

在教材中體現(xiàn)微型實驗的理念，根據(jù)化學(xué)理論，對實驗進(jìn)行重新規(guī)劃，利用微型實驗原理，改進(jìn)原有實驗過程。在書中列舉經(jīng)典的微型實驗的過程及操作方法，啟發(fā)學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)新。例如，通過把氣體的性質(zhì)、測定空氣中氧氣的含量等經(jīng)典的化學(xué)實驗微型化，讓學(xué)生了解到化學(xué)原理的同時，自己動手做一做，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)有效性。

（二）推廣和普及微型化學(xué)實驗。

在學(xué)校開設(shè)微型化學(xué)實驗的課程，提高微型化學(xué)實驗在教學(xué)中的普及程度。組織培訓(xùn)，加強教師在這方面的培養(yǎng)，使老師們系統(tǒng)地學(xué)習(xí)微型化學(xué)實驗的相關(guān)性理論，鼓勵老師運用微型化學(xué)實驗進(jìn)行教學(xué)，鼓勵學(xué)生自學(xué)、創(chuàng)新。

總之，微型化學(xué)實驗是現(xiàn)代化學(xué)實驗的一種趨勢，應(yīng)結(jié)合學(xué)校和學(xué)生的實際情況，將微型實驗同傳統(tǒng)實驗方式相結(jié)合，在日常教學(xué)中充分發(fā)揮各自優(yōu)勢，不斷培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維和創(chuàng)新能力。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳義飛，張旭方.開展初中微型化學(xué)實驗的實踐與探索[J].科技文化，2010（5）.

[2]劉宜樹.微型實驗在安徽省中學(xué)的推廣狀況調(diào)查分析[J].化學(xué)教育，2005.