邱雯慧
(江西省南昌市青山湖區(qū)義坊學(xué)校,江西 南昌 330012)
微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)儀器價(jià)格低廉,簡(jiǎn)化了實(shí)驗(yàn)裝置和實(shí)驗(yàn)操作,學(xué)生可以實(shí)現(xiàn)人手一套,且實(shí)驗(yàn)安全、成本低、時(shí)間短,學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象有疑問時(shí),可以在短時(shí)間內(nèi)反復(fù)實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證結(jié)果。微型實(shí)驗(yàn)的開展充分體現(xiàn)了學(xué)生的主體性,發(fā)揮了學(xué)生的主觀能動(dòng)性。增加了學(xué)生動(dòng)手做實(shí)驗(yàn)的機(jī)會(huì),使學(xué)生由過去被動(dòng)和接受式的學(xué)習(xí)方式,變?yōu)橹鲃?dòng)、探究式的學(xué)習(xí)。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中可以大膽去嘗試、操作、反復(fù)試驗(yàn)。同時(shí),儀器裝置微型,藥品量少,反應(yīng)迅速,這樣也要求學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)原理、儀器裝置的使用方法十分了解,實(shí)驗(yàn)操作時(shí)小心謹(jǐn)慎,仔細(xì)觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。動(dòng)手實(shí)驗(yàn)的機(jī)會(huì)的增多,通過不斷的學(xué)習(xí)、操作,學(xué)生的實(shí)驗(yàn)動(dòng)手操作能力得到不斷的提高,形成實(shí)事求是、積極實(shí)踐的科學(xué)態(tài)度。
常規(guī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)對(duì)的實(shí)驗(yàn)操作規(guī)范性和儀器的組合上有嚴(yán)格的規(guī)定,一定程度上限制了學(xué)生的創(chuàng)新思維的發(fā)展。微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)因?yàn)槠渥陨淼膬?yōu)點(diǎn),允許學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮驮?,利用已有的知識(shí)儲(chǔ)備、儀器裝置和實(shí)驗(yàn)技能進(jìn)行創(chuàng)新。學(xué)生可以探索實(shí)驗(yàn)條件的改進(jìn)和實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的改革,結(jié)合微型實(shí)驗(yàn)儀器一器多用的特點(diǎn),利用生活中一些常見的物品,去發(fā)明制作一些簡(jiǎn)易實(shí)驗(yàn)替代儀器裝置,設(shè)計(jì)一些簡(jiǎn)單易操作而富有趣味性的實(shí)驗(yàn)。另外,利用微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)儀器,可以廣泛地開展課外實(shí)驗(yàn)探究、家庭小實(shí)驗(yàn),建立實(shí)驗(yàn)科學(xué)探究小組,不但有效地培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新精神,而且有利于培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際和解決實(shí)際問題的能力。
常規(guī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)由于試劑用量較多,實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生的“三廢”對(duì)環(huán)境的污染不容忽視,在實(shí)驗(yàn)過程中危險(xiǎn)性也較高。而微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)是把常規(guī)實(shí)驗(yàn)從實(shí)驗(yàn)技術(shù)、方法、儀器等進(jìn)行重新設(shè)計(jì),也可以把一些分散、多步的化學(xué)實(shí)驗(yàn)通過微型實(shí)驗(yàn)進(jìn)行一體化的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),減少了中間環(huán)節(jié),能有效地防止或減少有毒氣體進(jìn)入空氣,甚至可以做到反應(yīng)體系的“無害化”。因此,改用微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)后,由于實(shí)驗(yàn)儀器的微型化以及試劑用量的微量化,實(shí)驗(yàn)所排放的廢水、廢氣、廢渣等污染物數(shù)量將大為減少,尾氣、尾料和廢棄物的處理也更容易,從而減少了對(duì)環(huán)境的污染,具有明顯的環(huán)保效應(yīng),符合綠色化學(xué)從源頭上防止污染的原則。同時(shí)也降低了實(shí)驗(yàn)操作過程中的危險(xiǎn)性,爆炸、起火、液體飛濺等實(shí)驗(yàn)意外事故發(fā)生的可能性也大為降低,從而提高了安全系數(shù),更加有益學(xué)生的身心健康,學(xué)生在實(shí)驗(yàn)時(shí)也會(huì)更加大膽、放心。微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)本身就是一種綠色化學(xué),微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)的開展是對(duì)學(xué)生環(huán)保意識(shí)最生動(dòng)、最現(xiàn)實(shí)的教育,能使學(xué)生樹立綠色化學(xué)的觀念。
將微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)應(yīng)用在中學(xué)教育上效果十分突出,它在知識(shí)技能、過程方法、情感態(tài)度和價(jià)值觀等方面都對(duì)學(xué)生有很好的教育作用。許多常規(guī)實(shí)驗(yàn)由微型實(shí)驗(yàn)替代后其實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象同樣顯著,加上試劑用量少,有些反應(yīng)會(huì)更為快速。由于實(shí)驗(yàn)是在微型化的條件下進(jìn)行,學(xué)生在操作和觀察中就必須更為小心、認(rèn)真、仔細(xì),有利于培養(yǎng)他們嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)態(tài)度。實(shí)驗(yàn)儀器的微型化,攜帶方便,許多性質(zhì)實(shí)驗(yàn)就有可能在課堂上讓學(xué)生即時(shí)驗(yàn)證改過去那種只講不做,或只看(演示實(shí)驗(yàn))不做的現(xiàn)象,使學(xué)生由過去被動(dòng)“等待”和“接受式”的學(xué)習(xí)方式,變?yōu)椤爸鲃?dòng)”和“探索式”的學(xué)習(xí)方式,使多年來提倡的“啟發(fā)式”、“學(xué)生為主體、教師為主導(dǎo)”的教學(xué)方法得以實(shí)現(xiàn)。同時(shí)在教學(xué)環(huán)節(jié)上,由于節(jié)省了時(shí)間,在計(jì)劃學(xué)時(shí)內(nèi)可以讓學(xué)生做更多的實(shí)驗(yàn)。還可以把部分演示實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)變?yōu)檫吺谡n邊實(shí)驗(yàn),開展學(xué)生實(shí)驗(yàn)與教師講授新課相結(jié)合的一種課堂教學(xué)形式,這樣既可以更好地調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,又可以營(yíng)造一種良好的課堂氣氛,使學(xué)生可以真正成為實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的“主體”和“中心”。
微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)雖然有著常規(guī)實(shí)驗(yàn)沒有的一些優(yōu)點(diǎn),很多常規(guī)實(shí)驗(yàn)可以用微型實(shí)驗(yàn)來代替,但微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)也存在著一些不足。首先,微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)容易忽略一些基本操作的規(guī)范性,通常情況下不適合作為演示實(shí)驗(yàn),但可以用來替代一些有毒、危險(xiǎn)性高、污染嚴(yán)重的常規(guī)實(shí)驗(yàn)演示。其次,微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)在定量實(shí)驗(yàn)中容易造成較大的誤差,常規(guī)實(shí)驗(yàn)中要求的一些基本操作技能無法進(jìn)行訓(xùn)練。再次,用微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)合成、制備一些物質(zhì)時(shí),由于儀器沾附等損耗占原料的比例較大,容易使產(chǎn)率偏低且純度相對(duì)較低。因此,微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)與常規(guī)實(shí)驗(yàn)應(yīng)互相配合,利用各自的特點(diǎn),實(shí)現(xiàn)常規(guī)實(shí)驗(yàn)與微型實(shí)驗(yàn)的理想結(jié)合,相輔相成地為提高化學(xué)教育質(zhì)量服務(wù)。