微型化學實驗在高中化學教學中的深入開展和研究

孫忠元

（甘肅省武威第六中學，甘肅武威 733000）

實驗是高中化學的重要內容。隨著新課程改革工作的不斷推進，實驗在高中化學教學中的地位越來越高，但傳統(tǒng)實驗存在一定刻板性，與現(xiàn)代教育對高中化學實踐教學提出的新要求存在一定距離。微型實驗的引入可以使教學突破傳統(tǒng)教學的刻板限制，這也是本文的研究重點。

一、高中化學教學中微型實驗的開展優(yōu)勢

（一）資源節(jié)約優(yōu)勢

與傳統(tǒng)高中化學實驗教學相比，微型實驗向師生提出了使用少量化學藥劑的要求，這在極大程度上減少了藥劑的損耗，提高了資源的利用率，同時降低了實驗廢物污染環(huán)境的可能性，有利于師生健康。而從實踐操作結果方面來說，雖然藥劑的使用量相對減少，但在保證配比的情況下，其結果并不會受到極大影響。也就是說，實驗準確率依舊能夠保證，其結果依然具有實際意義。

（二）高效教學優(yōu)勢

高中化學微型實驗，追求實踐操作過程與時間的簡短性，在該模式下，學生保持注意力在短時間內的高度集中，精力與耐心不會被持續(xù)消耗，其整體學習狀態(tài)更加積極，保證了高效實驗目標的實現(xiàn)。隨著該目標的實現(xiàn)，學生在實踐操作中發(fā)現(xiàn)、感受、驗證化學理論，其理論知識的認知與理解程度加深，促進了整體高效教學目標的實現(xiàn)。再者，在微型實驗參與過程中，學生動手操作、合作分析能力得到鍛煉，實驗意識形成，也是學科高效教學的追求和體現(xiàn)。

二、高中化學教學中微型實驗的開展條件

課堂是高中化學教學主陣地，無論探究理論知識、還是進行實踐操作，都離不開課堂的支持。也就是說，微型實驗在高中化學教學中的開展，應率先發(fā)揮課堂作用，在課堂上及時推進實驗。教師在每次組織課堂活動之前，都應對教材內容與課程目標展開深入分析，確認需要通過小實驗進行驗證的化學結論或現(xiàn)象，進而在課堂上及時引領學生進行操作，啟發(fā)他們驗證知識。但是不得不承認，雖然微型實驗具有簡單、易展開、對實踐操作場地要求較低等特點，但是依然有一些高中化學微型實驗無法在課堂上很好地展開，實驗室教學作用由此凸顯。教師可以在確認實踐操作內容與形式后，組織學生進入實驗室，在實驗室中向其提供實踐操作必需的材料，如化學試劑、器材等。學生獲得豐富的實踐操作支持，依托科學的計劃展開實踐操作，能達成對理論知識的深入分析和驗證，強化學習效果。

三、高中化學教學中落實微型實驗的方法

（一）優(yōu)化實驗準備工作

磨刀不誤砍柴工，完善的課前準備是讓高中化學微型實驗取得理想效果的前提。反之，若準備工作不夠充分，缺少完善的教學計劃和足夠的實踐操作材料，必然會阻礙教學與學生實踐操作的展開。這也就證明了，教師想要高效開展并推進高中微型化學實驗教學活動，必須優(yōu)化準備工作，深入分析微型實驗內容，確定教學形式與方案，提前準備器材或藥劑等材料。同時，教師應設計微型實驗教學導學案，向學生布置一定的預習任務，使其提前了解實踐操作內容，為其在課堂、實驗室中迅速進入實踐操作、化學探究狀態(tài)奠定良好基礎。

例如，人教版高一化學必修第一冊“配制一定物質的量濃度的溶液”微型實驗教學中，教師可嘗試按照以下方式完善課前準備工作。第一，研讀教材，明確教材實踐操作內容，基于教材制定教學目標——鍛煉學生化學操作能力，使其掌握容量瓶的使用方法并學會配置一定量濃度的溶液，同時借助該過程，加深學生對物質的量濃度這一概念的認識。第二，確定方案——讓學生自主操作，指導、監(jiān)督他們配比一定物質的量濃度的溶液，針對微型實驗打造自主型課堂?？刂平虒W活動時間，將其保持在10—15 分鐘之間。第三，準備材料——燒杯、容量瓶（100ml）、玻璃棒、蒸餾水、NaCl 等。第四，發(fā)放微型實驗教學導學案。在導學案中體現(xiàn)如下信息：在課堂利用已有材料，獨立配制100ml 1.00mol/L NaCl 溶液，同時根據溶液配制過程與結果，說明“物質的量濃度”概念本質，說明配制一定物質的量濃度的溶液應注意哪些問題。學生在導學案的提醒下形成自主預習意識，閱讀教材并了解實踐操作內容和操作過程，為在課堂上展開實驗操作創(chuàng)造了良好條件，在極大程度上保證了其學習效果。此外，在預習準備中，學生還可以記錄下自身對“如何操作”產生的疑問，進而在課堂上有針對性地向教師提出問題，在教師針對性的指導下展開正確操作、獲得準確結果，并通過結果理解理論知識。

（二）簡化實驗教學過程

傳統(tǒng)模式下的高中化學教學之所以難以落實實驗活動，主要受傳統(tǒng)實踐操作過程的煩瑣性影響，教師忽略了對實驗過程的簡化設計，導致實驗教學經常會占據一整節(jié)課，嚴重拖慢了整體教學進度。久而久之，教師開展實驗教學活動的積極性降低，制約了學生學習。以此為警示，在現(xiàn)代教育環(huán)境下開展高中化學實驗教學活動，教師必須簡化實驗教學過程。微課與學生合作均能在該方面發(fā)揮較為積極的作用。

1.微課引領。為讓學生參與到高中化學微型實驗當中，教師演示實驗不可或缺。在此過程中運用微課可以有效提高教師演示的直觀度與標準度，突破過往“在講臺上演示”的弊端限制，增強學生對實踐操作步驟和操作注意事項的認識，進而提高其實驗效率、提高結果準確度。教師可根據實踐操作內容提前錄制微課視頻，依托教材提示設計科學的操作步驟，規(guī)范動作與講解語言，在視頻中一邊完成微型實驗一邊介紹如何操作。在課堂或實驗室教學中，教師可先通過多媒體播放微課視頻，再監(jiān)督學生進行自主操作。這樣一來，學生在教師的直觀演示下形成清晰的微型實驗思維，明確每一個步驟和細節(jié)，進行更加標準的操作，對其實踐操作有效性的提高大有裨益。教師必須強化自主學習，建立積極的專業(yè)學習和發(fā)展意識，對開放性研學平臺中其他一線教師上傳的微型實驗微課教學視頻展開研究，以他人之長補己身之短。長此以往，教師不僅能夠提高以微課演示實踐操作并簡化教學過程的能力，還能將設計微型實驗課程活動的專業(yè)能力提升至新高度，同時以此促進學生更長遠的發(fā)展。

2.自主合作。以生為本是新課程改革環(huán)境下的基礎教育所重點強調的，高中化學教師若能在微型實驗教學中踐行以生為本原則，自然能夠很好地調動學生參與實踐活動的主觀能動性，進而在提升實踐操作主動性的基礎上，提高學生學習有效性。但在當前踐行以生為本原則的高中化學微型實驗教學過程中，部分教師陷入了“過于強調獨立”的誤區(qū)，學生在教師嚴格的要求下獨立進行實踐操作，在遇到難題時無法迅速、科學地解決，延長了實驗時間，造成了教學效率低下的問題出現(xiàn)。對此，教師可以在高中化學微型實驗教學過程中鼓勵學生合作，先將其進行合理分組，保證組內、組間關系的和諧性，再布置相同的實踐操作任務，監(jiān)督他們在合作中探究化學知識、完成任務。學生在組內形成思維碰撞，不斷迸發(fā)靈感，自主、創(chuàng)新設計實驗過程，綜合學習有效性顯著增強。此外，組與組之間在無形中形成競爭意識，激發(fā)了學生為小組榮譽而在組內積極參與實踐操作、分析實踐操作現(xiàn)象和結果的意識。隨著該意識的形成，學生微型實驗參與深度加深、思考加深，啟發(fā)與收獲同時加深，切實提高了化學學習有效性。

（三）廢物利用支持實驗

高中化學設計微型實驗教學活動的目的之一是減少教學資源的無端浪費，而廢物利用是節(jié)約資源的主要形式，高中化學中的部分實驗可以通過廢物利用實現(xiàn)。由此出發(fā)，教師可以在高中化學微型實驗教學中以生活中常見的廢物為教學活動的展開提供必要支持。如利用刻度準確的廢舊玻璃杯代替燒杯、用清洗干凈的眼藥水瓶代替滴瓶等，既節(jié)約了準備標準化實驗材料的時間與費用，也能保證實踐操作的有序進行。這就要求教師提高篩選“可利用廢物”的能力，深入分析其與標準化實驗材料在功能方面的差異性，避免使無效材料走進課堂。教師還可以鼓勵學生自主尋找可用來替代標準化實驗材料的廢物。對學生來說，尋找廢物的過程就是一個深入了解不同化學實驗材料用途與特點的過程，不僅對其實踐操作大有助益，還能促進其對化學學科特征更全面、系統(tǒng)的認識。

（四）適當融入趣味內容

高中生在過往化學實驗教學中會出現(xiàn)消極學習表現(xiàn)，一方面與實驗難度過大、操作過程過于復雜、不符合現(xiàn)代教育提出的“微型”要求有關，另一方面與教學氛圍趣味性不足、學習環(huán)境過于沉悶有關。因此，為在現(xiàn)階段更好地開展高中化學微型實驗教學活動，教師應適當在微型實驗設計與教學活動組織中融入一些趣味內容，借助趣味內容活躍教與學的氛圍，激發(fā)學生進行實踐操作的熱情。

（五）在實驗中滲透問題

高中化學微型實驗教學對學生思考有著較高要求，學生只有在實踐操作過程中對實踐操作內容、步驟、現(xiàn)象、結果展開了全面的思考，才能更貼切、準確地認識對應知識，增強學習效果。對此，教師應在指導學生進行實踐操作的同時，根據微型實驗進度有序提出化學問題，啟發(fā)學生對其展開思考，使其將“釋疑”融合在“做”中。例如，在人教版高中化學必修第二冊“用化學沉淀法去除粗鹽中的雜質離子”微型實驗教學中，教師應提前設計以下問題：（1）為什么要先用蒸餾水溶解粗鹽？如何確定蒸餾水的用量？（2）向粗鹽水中滴入過量的BaCl溶液，是為了使其與粗鹽中的哪一雜質離子發(fā)生反應？（3）在實踐操作過程中，你應用了哪些化學方法？這些方法分別發(fā)揮著怎樣的作用？（4）用化學語言解釋最終的實踐操作現(xiàn)象，你會說什么？問題的有序提出使有效思考貫穿學生實踐操作始終，很好地促進了他們對微型實驗的深入思考，深化他們對化學理論知識的探究，微型實驗在高中化學教學中的實踐意義被充分展現(xiàn)出來。

（六）基于差異指導實驗

現(xiàn)代基礎教育強調教學的公平性和針對性，要求教師在教學中關注每一名學生的真實需要，這是因為受學習經驗、知識儲備量、學習習慣和思維發(fā)展水平影響，不同學生對同一學習活動的參與度存在明顯差異，并影響了其理解、掌握知識的效率?；谏鲜龇治?，為讓每一名高中生都真正參與到微型化學實驗教學活動中，高中化學教師應堅持關注學生差異，并根據生生差異調整指導學生實驗的方法。但就目前來說，依舊存在“學生差異在高中化學微型實驗教學中被忽略”的問題。對此，教師應強化分層教學實踐，將分層理念落實在課程設計中，客觀、合理地劃分學生層次，明確在相同活動時間內對不同學生的要求，對不同層次學生實踐操作設計針對性指導方案。如對于處于較高層次的學生，可強化自主合作指導；對于處于較低層次的學生，在條件允許的情況下，可落實一對一指導，并在指導中強化對他們的鼓勵和表揚。學生逐漸找到最適合自身的學習節(jié)奏和成長方向，在教師針對性的指導下有序參與微型實驗課程活動，學習有效性得以提高。

（七）凝練語言總結實驗

除思考外，活動總結是否準確、及時也是影響高中化學微型實驗教學效果的關鍵因素。這也提醒了教師，在教學活動開展過程中應提高對實驗總結的重視，指導學生總結知識，對其總結內容進行補充，以此完善教學總結。同時，考慮到微型實驗的教學時長較短，教師還應加強對總結教學時間的控制，保證學生總結與教師補充語言的凝練性。對此，將思維導圖、數(shù)學圖表應用在高中化學微型實驗中便是個不錯的選擇。教師可以先指導學生運用數(shù)學圖表記錄、整合實踐操作數(shù)據，再指導他們借助思維導圖記錄實踐操作流程和現(xiàn)象，最后帶領他們總結圖表、導圖內容。由于圖表、導圖具有清晰的邏輯，學生總結與教師補充邏輯性必然增強，從而提高總結效用、保證語言的凝練性，以此增強整體教學實效性。

四、結語

綜上所述，高中化學微型實驗對教學場地的要求較為簡單，且不需要消耗過多化學材料，同時具有培養(yǎng)學生動手操作能力與實驗素養(yǎng)的積極功能，能夠在提高理論知識教學有效性的基礎上促進高中化學實踐教學總目標的實現(xiàn)。高中化學教師要想更全面地培養(yǎng)學生化學能力、使其理解并掌握學科知識，應切實提高對微型實驗教學的重視，優(yōu)化對其的設計和組織過程，合理開展相關工作。