試論中學(xué)化學(xué)實驗微型化裝置創(chuàng)新改進策略

葉娜

化學(xué)是初中階段一門以實驗為基礎(chǔ)的重要學(xué)科，化學(xué)實驗對初中生掌握理論知識、鍛煉思維能力等起到關(guān)鍵性作用.同時，微型化學(xué)實驗是初中化學(xué)新課程標(biāo)準(zhǔn)大力倡導(dǎo)的，教師要在合理創(chuàng)新改進微型化裝置中完善化學(xué)實驗教學(xué)，引領(lǐng)、指導(dǎo)班級各層次學(xué)生進行有效實驗操作，在實驗探究中培養(yǎng)化學(xué)核心素養(yǎng).

一、改進實驗操作，激發(fā)興趣獲取知識

微型化學(xué)實驗是讓學(xué)生在最大化減少試劑的基礎(chǔ)上掌握實驗原理、實驗技術(shù)，是在微型化儀器裝置中進行的一類實驗，具有安全、準(zhǔn)確、方便等特點.教師要從化學(xué)實驗微型化裝置角度出發(fā)，引領(lǐng)、指導(dǎo)學(xué)生巧用實驗室現(xiàn)有的藥品、儀器，創(chuàng)新改進實驗操作，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的同時使他們獲取化學(xué)知識.

以“有氣體產(chǎn)生的化學(xué)實驗”為例，比如，酒精在空氣中燃燒會產(chǎn)生二氧化碳?xì)怏w和水，碳酸在不穩(wěn)定情況下會發(fā)生分解反應(yīng)，高溫煅燒石灰石等會產(chǎn)生二氧化碳?xì)怏w，鎂與稀鹽酸發(fā)生反應(yīng)后會產(chǎn)生氫氣，高猛酸鉀在加熱一定程度后會產(chǎn)生氧氣等.在此過程中，教師可以圍繞其是否在常溫下發(fā)生反應(yīng)，讓班級學(xué)生對有氣體產(chǎn)生的化學(xué)反應(yīng)進行分類.以鎂和稀鹽酸的反應(yīng)為例，教師可先讓班級學(xué)生說說鎂和稀鹽酸的實驗中需要的實驗藥品、實驗儀器，在整合鎂和稀鹽酸傳統(tǒng)實驗操作步驟、方法、要求、注意事項等時，以微型化學(xué)實驗為切入點，引領(lǐng)學(xué)生有效思考、分析，創(chuàng)新改進實驗操作全過程的同時巧用現(xiàn)有的實驗藥品以及儀器，所呈現(xiàn)的實驗裝置要具有微型化特征，在盡可能減少實驗材料用量的基礎(chǔ)上讓反應(yīng)全過程更加明顯化.學(xué)生要細(xì)化把握該反應(yīng)作用下的化學(xué)現(xiàn)象、化學(xué)結(jié)論等同時能夠快速而有效收集鎂、稀鹽酸二者反應(yīng)產(chǎn)生的氯化鎂、氫氣，讓學(xué)生在微型化實驗操作中激發(fā)興趣，同時輕松理解、掌握鎂和稀鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式，順利獲取化學(xué)實驗知識.

二、自制微型裝置，鍛煉思維強化意識

在化學(xué)實驗微型裝置創(chuàng)新改進中，教師可以從綠色、環(huán)保角度出發(fā)，把握實驗課題教學(xué)內(nèi)容的基礎(chǔ)上向班級學(xué)生提供生活中常見的廢棄材料，引領(lǐng)、指導(dǎo)其制作相關(guān)簡易微型裝置并進行合理化操作，在思考、分析、解決課題問題中鍛煉化學(xué)思維，同時強化環(huán)保意識.

以“二氧化碳制取”為例，教師要在把握實驗課題教學(xué)目標(biāo)的基礎(chǔ)上借助現(xiàn)代化教學(xué)設(shè)備設(shè)施，向班級學(xué)生呈現(xiàn)一些關(guān)于制取二氧化碳?xì)怏w的演示實驗的同時分層設(shè)置課堂思考問題.隨后，教師可以將班級學(xué)生在日常生活中熟悉的廢棄材料引入其中，比如橡膠蓋的瓶子、吸管，讓班級學(xué)生2到3人一組，在互動、交流中結(jié)合觀看的演示實驗，探究其他制取二氧化碳的方法.各小組學(xué)生要在分工協(xié)作過程中有效利用提供的實驗素材，比如，小蘇打、水、蠟燭，圍繞“二氧化碳制取”實驗要求、任務(wù)、步驟等，科學(xué)制作簡易的微型實驗裝置.在實驗操作中，學(xué)生先要仔細(xì)檢查裝置的氣密性，再將適量的水、小蘇打裝入橡膠蓋瓶子內(nèi)，在瓶子橡膠蓋上引出一根吸管，對瓶子進行加熱，確保水、小蘇打反應(yīng)過程中產(chǎn)生的二氧化碳順利導(dǎo)入到杯子底部.由于二氧化碳密度比較大，可以直接向上排除杯中的空氣，把蠟燭放在用來收集二氧化碳的杯口，隨著杯中二氧化碳?xì)怏w不斷增加，燃燒的蠟燭將會熄滅.在此過程中，各小組學(xué)生要在操作制作的微型裝置中仔細(xì)觀察實驗現(xiàn)象，同時聯(lián)系掌握的關(guān)于“二氧化碳”的知識點，思考、分析、探究教師提出的問題，從而進一步對制作的微型實驗裝置進行合理化改進創(chuàng)新，在多層次操作中深化把握二氧化碳制取原理、方法，同時深化鍛煉化學(xué)思維與強化綠色環(huán)保、廢物利用等意識.

三、應(yīng)用注射器、輸液器，促進化學(xué)能力發(fā)展

在化學(xué)實驗微型裝置創(chuàng)新改進中，教師可以將學(xué)生熟悉的注射器、輸液器應(yīng)用其中，完善課堂化學(xué)教學(xué)的同時引領(lǐng)班級學(xué)生進行有效合作探究，在知識獲取中促進化學(xué)能力發(fā)展.

以“鋅和稀硫酸反應(yīng)”為例，教師要在把握實驗要求基礎(chǔ)上明確實驗任務(wù)，科學(xué)指引班級學(xué)生互動、探究，在潛能挖掘中巧用注射器和輸液器的同時創(chuàng)新改進常規(guī)實驗裝置，檢查微型裝置氣密性，在簡化實驗流程的過程中進行規(guī)范化實驗操作.

總而言之，微型化學(xué)實驗具有綠色環(huán)保、節(jié)約藥品、實驗現(xiàn)象明顯化等顯著特征，教師要在細(xì)化把握微型化學(xué)實驗理念、操作要求等基礎(chǔ)上圍繞生本教育理念，創(chuàng)新改進化學(xué)實驗微型化裝置，促使課堂化學(xué)實驗操作更加準(zhǔn)確、安全、便捷、生態(tài)等，深化鍛煉學(xué)生的化學(xué)能力，使其形成良好化學(xué)思維品質(zhì).