在化學(xué)教學(xué)中如何開展微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)

陳祝梅

微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)是為減少資源消耗和化學(xué)污染而發(fā)展起來的一種化學(xué)實(shí)驗(yàn)的新方法、新技術(shù)，是化學(xué)實(shí)驗(yàn)方法的新變革。微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)是在微型的化學(xué)儀器下進(jìn)行的化學(xué)實(shí)驗(yàn)，其用量比常規(guī)實(shí)驗(yàn)用量節(jié)省90%左右。微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)方法和技術(shù)的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)保效益，會讓學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中，不由自主地節(jié)約藥品，培養(yǎng)節(jié)約、環(huán)保意識。

一、中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的現(xiàn)狀

實(shí)驗(yàn)教學(xué)可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣，幫助學(xué)生形成化學(xué)概念，獲得化學(xué)知識和實(shí)驗(yàn)技能，培養(yǎng)觀察和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?，還有助于培養(yǎng)實(shí)事求是，嚴(yán)肅認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度和科學(xué)的學(xué)習(xí)方法。但目前我國中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀并不樂觀。

新課改后的常規(guī)化學(xué)教學(xué)，實(shí)驗(yàn)課的比例相對以前大大增多，實(shí)驗(yàn)的教學(xué)形式是以演示實(shí)驗(yàn)、活動與探究、家庭小實(shí)驗(yàn)等為主。但由于班級生數(shù)較多，實(shí)驗(yàn)儀器和藥品、實(shí)驗(yàn)場所、課堂時間的限制，許多實(shí)驗(yàn)還是以演示實(shí)驗(yàn)為主，往往還是采用驗(yàn)證性教學(xué)模式。這種模式，缺乏趣味性和生動性，難以激起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。而有些危險性稍大或污染性強(qiáng)的探究性實(shí)驗(yàn)往往被教師刪掉，由于學(xué)生實(shí)驗(yàn)意識的淡薄，家庭小實(shí)驗(yàn)學(xué)生動手做的機(jī)會又很少。這樣大大降低學(xué)生對實(shí)驗(yàn)的好奇心，無法調(diào)動學(xué)生動手動腦能力和發(fā)揮學(xué)生創(chuàng)新思維。

針對目前中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的狀況和素質(zhì)教育的要求，利用微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)改變教學(xué)模式、開展探究性學(xué)習(xí)，以充分發(fā)揮實(shí)驗(yàn)的效能，彌補(bǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的不足已經(jīng)很有必要。

由于微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)儀器具有小巧便攜、不易破碎、液體試劑在多用滴管中不易流出等優(yōu)點(diǎn)，所以每個學(xué)生都有條件裝備自己的化學(xué)實(shí)驗(yàn)箱。這就為改革化學(xué)課堂教學(xué)提供了方便與可能。

二、微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)的作用及實(shí)驗(yàn)教學(xué)優(yōu)點(diǎn)

1.微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)可使絕大多數(shù)學(xué)生都有動手做實(shí)驗(yàn)的機(jī)會

微型實(shí)驗(yàn)改變過去那種“一人做、大家看”的局面;使學(xué)生由過去被動“等待”和“接受式“的學(xué)習(xí)方式，變?yōu)椤爸鲃印焙汀疤剿魇健钡膶W(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)踐?，F(xiàn)以“吸入的空氣和呼出的氣體成分有什么不同”實(shí)驗(yàn)為例，微型實(shí)驗(yàn)使學(xué)生人人動手參與，拉近了觀察距離，且零距離的觀察會更仔細(xì)、更全面。開展微型實(shí)驗(yàn)探究學(xué)習(xí)，有很積極的意義。

2.微型實(shí)驗(yàn)極大地培養(yǎng)了學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣

微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)因?yàn)閮x器小，所有藥品少，所以既安全又節(jié)約，教師可以放心地讓學(xué)生單獨(dú)做實(shí)驗(yàn)。每位學(xué)生隨時隨處遇到問題就設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、做實(shí)驗(yàn)，從實(shí)驗(yàn)中思考并探討結(jié)論，開展探究性學(xué)習(xí)。通過親手做實(shí)驗(yàn)，可以幫助學(xué)生理解和形成化學(xué)概念，培養(yǎng)觀察和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?，也有效地激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣。

3.微型實(shí)驗(yàn)有利于培養(yǎng)學(xué)生動腦動手、理論聯(lián)系實(shí)際和解決實(shí)際問題的能力

如在“測定空氣中氧氣含量”的實(shí)驗(yàn)中，很多學(xué)生不能真正理解其原理是內(nèi)外形成一定的壓強(qiáng)差。所以當(dāng)談到能否用木炭、硫磺代替紅磷時，他們把沒生成五氧化二磷當(dāng)作是否定的理由，對消耗了氧氣又產(chǎn)生了二氧化碳、二氧化硫氣體，瓶內(nèi)氣壓沒有明顯變化難以理解。通過集體研討和親手操作，本人啟發(fā)學(xué)生用兩只一樣大的注射器一推一抽瓶子中的氣體（進(jìn)出氣體一樣多），再看水倒吸的情況。學(xué)生終于明白了道理。

4.微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)激發(fā)學(xué)生關(guān)注生活，把化學(xué)融入生活

對辦學(xué)條件較差，缺少儀器藥品和實(shí)驗(yàn)設(shè)備的學(xué)校，微型實(shí)驗(yàn)促進(jìn)了其對化學(xué)實(shí)驗(yàn)代用儀器藥品的開發(fā)和推廣。如醫(yī)用的皮條、鹽水瓶及配套的橡皮塞、注射器、眼藥水瓶、飲料瓶、吸管等都可使用。

5.微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)有利于新課改的深化

新課改要求對學(xué)生實(shí)施素質(zhì)教育，研究性學(xué)習(xí)就是其中的一個重要課題，他有利于全面培實(shí)驗(yàn)方式等方面的獨(dú)特性為研究性學(xué)習(xí)的開展提供了豐富的內(nèi)容。

6.微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)和提高學(xué)生“自主學(xué)習(xí)”的能力，有利于培養(yǎng)學(xué)生關(guān)心自然、關(guān)心社會的情感和創(chuàng)新精神

微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)中試劑的用量只相當(dāng)于常規(guī)實(shí)驗(yàn)的幾十分之一到幾千分之一。實(shí)驗(yàn)所排放的廢水、廢氣、廢渣等污染物數(shù)量大大減少，從而對環(huán)境的污染大為減少。以往的氣體實(shí)驗(yàn)不可避免有些氣體逸散到空氣中，那些有毒、惡臭的氣體危害著教師和學(xué)生的健康，造成無法控制的空氣污染。

比如在講授銅與稀硝酸反應(yīng)的時候，產(chǎn)生的NO會立即與氧氣反應(yīng)生成NO2，不易觀察現(xiàn)象，且產(chǎn)生有毒氣體。教師可以鼓勵學(xué)生針對這些問題進(jìn)行改進(jìn)，將書中的實(shí)驗(yàn)改進(jìn)為注射器實(shí)驗(yàn)：事先將螺旋好的細(xì)銅絲放入注射器中，吸取稀硝酸，讓反應(yīng)在注射器中進(jìn)行，產(chǎn)生的氣體可以將注射器的活塞頂起，由于注射器內(nèi)無空氣，可以觀察到無色的氣體，抽動活塞，讓空氣進(jìn)入，則可以明顯地觀察到氣體的顏色變化。此實(shí)驗(yàn)經(jīng)改進(jìn)后，不僅實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯，而且極大地減少了有毒氣體的排放。實(shí)驗(yàn)微型化、藥品微量化使化學(xué)實(shí)驗(yàn)的排污量大大減少，尾氣吸收、尾料和廢棄物回收處理也比較容易，因此能減少對環(huán)境的污染。重要的是微型化學(xué)本身是一種綠色化學(xué)，是對學(xué)生環(huán)保意識最生動、最現(xiàn)實(shí)的教育，能使學(xué)生從自身樹立起關(guān)心自然關(guān)心社會的意識。

總之，微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)以它獨(dú)特的“多、快、好、省、少”的自身優(yōu)勢和教學(xué)特點(diǎn)，被引進(jìn)課堂，改善了原有的課堂教學(xué)模式，節(jié)省大量課堂教學(xué)時間，促進(jìn)了學(xué)生對知識的掌握和吸收，鍛煉了學(xué)生的各種能力，提高了課堂教學(xué)效益，在教學(xué)中發(fā)揮了積極的優(yōu)勢和作用。

三、微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)的不足之處

當(dāng)然微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)尚不完善，還有待發(fā)展。它的方法本身還存在一定的局限性，所以在微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)中必須注意幾個問題：（1）實(shí)驗(yàn)中有關(guān)的安全因素考慮較少。（2）微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)制備物質(zhì)的量偏少。（3）容易忽視基本操作的規(guī)范性。教學(xué)中不能丟開常規(guī)儀器和基本實(shí)驗(yàn)操作搞實(shí)驗(yàn)微型化，正確的做法是必須在保證基本操作規(guī)范、準(zhǔn)確的前提下開展微型實(shí)驗(yàn)，這是學(xué)習(xí)化學(xué)的關(guān)鍵所在，也是進(jìn)一步升學(xué)應(yīng)具備的素質(zhì)和基礎(chǔ)。

微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)并不是所有實(shí)驗(yàn)都可用之代替的。在教學(xué)中，應(yīng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容、目的、現(xiàn)象和定量要求等進(jìn)行選擇，使常規(guī)實(shí)驗(yàn)和微型實(shí)驗(yàn)相結(jié)合，兩者取長補(bǔ)短，這樣可以發(fā)揮更好的教學(xué)效果，讓學(xué)生在潛移默化中樹立節(jié)能減排、關(guān)愛美好家園的綠色化學(xué)理念，實(shí)現(xiàn)向素質(zhì)教育的轉(zhuǎn)變。