微實(shí)驗(yàn)在初中化學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用

摘 要：近年來，微實(shí)驗(yàn)成為了化學(xué)實(shí)驗(yàn)改革中的一大亮點(diǎn)，將微實(shí)驗(yàn)運(yùn)用于初中化學(xué)教學(xué)之中，有助于降低學(xué)生的化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究難度，為學(xué)生提供更多化學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)手參與的機(jī)會(huì)，對(duì)于初中生的化學(xué)實(shí)踐能力提升以及化學(xué)素養(yǎng)生成有著重要的作用.基于此，文章分析了微實(shí)驗(yàn)的教學(xué)功能，重點(diǎn)闡述了微實(shí)驗(yàn)在初中化學(xué)教學(xué)中的有效應(yīng)用策略.

關(guān)鍵詞：微實(shí)驗(yàn)；應(yīng)用；初中化學(xué)

中圖分類號(hào)：G632 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1008-0333（2023）17-0116-03

收稿日期：2023-03-15

作者簡(jiǎn)介：王鋒（1972.1-），男，江蘇省常熟人，本科，中學(xué)一級(jí)教師，從事中學(xué)化學(xué)教學(xué)研究.

所謂“微實(shí)驗(yàn)”，是指盡可能少地利用化學(xué)試劑，以獲取化學(xué)信息為目的所開展的小型化學(xué)實(shí)驗(yàn)，其通常是常規(guī)實(shí)驗(yàn)的幾十分之一或幾百分之一的用品用量，雖然使用的藥劑較小，但是卻能夠達(dá)到準(zhǔn)確、安全、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保的作用，是一種綠色化的化學(xué)實(shí)驗(yàn)^[1].實(shí)驗(yàn)儀器的微型以及試劑用量的微量是化學(xué)微實(shí)驗(yàn)的基本特征，微實(shí)驗(yàn)在初中化學(xué)教學(xué)中的運(yùn)用，可以促進(jìn)教師對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)，能夠?qū)崿F(xiàn)每人一手微型實(shí)驗(yàn)儀器，保障全員參與到微實(shí)驗(yàn)的動(dòng)手實(shí)踐學(xué)習(xí)活動(dòng)之中獲得實(shí)驗(yàn)操作能力的鍛煉，對(duì)于發(fā)展學(xué)生的化學(xué)探究能力以及創(chuàng)新精神有著重要的作用，因此需要一線教師加大對(duì)微實(shí)驗(yàn)的研究力度，找到微實(shí)驗(yàn)在化學(xué)教學(xué)中的有效應(yīng)用途徑與方法，這也是本文研究的重點(diǎn)所在.

1 微實(shí)驗(yàn)的教學(xué)功能

1.1 引導(dǎo)學(xué)生積極主動(dòng)參與

微實(shí)驗(yàn)要求全體學(xué)生都參與其中，讓每一名學(xué)生都能夠經(jīng)歷獨(dú)立操作實(shí)驗(yàn)，并從中獲得親身經(jīng)歷的實(shí)踐體會(huì).初中生對(duì)于動(dòng)手參與化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究過程有著一定的渴望，微實(shí)驗(yàn)在開展中可以充分地調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，體現(xiàn)出學(xué)生的學(xué)習(xí)主體作用，教師在其中扮演著啟發(fā)者與引導(dǎo)者的角色，讓學(xué)生在充滿學(xué)習(xí)興趣的基礎(chǔ)上，以微實(shí)驗(yàn)為載體，助力學(xué)生對(duì)知識(shí)的主動(dòng)建構(gòu)，轉(zhuǎn)變學(xué)生在化學(xué)實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)中的被動(dòng)學(xué)習(xí)狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)學(xué)生從“讓我學(xué)”到“我要學(xué)”的學(xué)習(xí)意識(shí)變化.

1.2 強(qiáng)調(diào)了化學(xué)實(shí)驗(yàn)的探究性

化學(xué)是一門科學(xué)類課程，實(shí)際上科學(xué)教學(xué)的過程就是科學(xué)探究的過程，其教學(xué)過程的核心就是讓學(xué)生自主地掌握探究事物的方法，在探究中掌握化學(xué)科學(xué)的本質(zhì).微實(shí)驗(yàn)的開展符合化學(xué)學(xué)科的探究性特征，充分地利用微實(shí)驗(yàn)的儀器功能齊全、經(jīng)濟(jì)省時(shí)、操作簡(jiǎn)單等特點(diǎn)，發(fā)揮出微實(shí)驗(yàn)開放性、自主性的特點(diǎn)，能夠促使學(xué)生在微實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)問題、提出假設(shè)、動(dòng)手操作、驗(yàn)證猜想，并設(shè)計(jì)微實(shí)驗(yàn)試圖解決問題，在這種微實(shí)驗(yàn)中學(xué)生成為了科學(xué)的發(fā)現(xiàn)者、探究者^[2].

1.3 促進(jìn)良好思維品質(zhì)的形成

在微實(shí)驗(yàn)的化學(xué)學(xué)習(xí)中，學(xué)生是否具備自我反思的學(xué)習(xí)習(xí)慣是尤為重要的，因?yàn)榇蟛糠謱W(xué)生在微實(shí)驗(yàn)中大多是自行完成的，初次的微實(shí)驗(yàn)操作一般不會(huì)十分地順利，需要學(xué)生總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，反思微實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)或操作中的不足之處，從而形成反思認(rèn)知意識(shí)，對(duì)于學(xué)生獲得思維能力的鍛煉，形成良好的思維品質(zhì)有著促進(jìn)的作用.因此，教師在開展微實(shí)驗(yàn)的化學(xué)教學(xué)中，應(yīng)有意識(shí)地引導(dǎo)學(xué)生思考“我是怎么做實(shí)驗(yàn)的？”“我這樣做是為了什么？”“我的實(shí)驗(yàn)操作是否規(guī)范？”“我的實(shí)驗(yàn)方法是否科學(xué)？”“有哪些地方有待改進(jìn)？”等等，通過自我的總結(jié)、反思與修正，可以促進(jìn)學(xué)生的思維品質(zhì)生成.

2 微實(shí)驗(yàn)在初中化學(xué)教學(xué)中的有效應(yīng)用策略

2.1 結(jié)合教材內(nèi)容設(shè)計(jì)化學(xué)微實(shí)驗(yàn)

微實(shí)驗(yàn)在初中化學(xué)教學(xué)中的開展，是基于教材內(nèi)容基礎(chǔ)之上的化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)流程設(shè)計(jì)，要求學(xué)生能夠在微實(shí)驗(yàn)的化學(xué)學(xué)習(xí)中形成自主探究意識(shí)，起到進(jìn)一步夯實(shí)化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)與基本技能的作用，以提升學(xué)生的化學(xué)實(shí)驗(yàn)課的學(xué)習(xí)效果^[3].因此，教師在微實(shí)驗(yàn)的教學(xué)設(shè)計(jì)中，應(yīng)以教材為依據(jù)，結(jié)合教材內(nèi)容設(shè)計(jì)微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)，如在“常見的酸和堿”的教學(xué)中，要求學(xué)生能夠通過“酸、堿的化學(xué)性質(zhì)”實(shí)驗(yàn)課的學(xué)習(xí)系統(tǒng)地認(rèn)識(shí)酸、堿的主要化學(xué)性質(zhì)以及部分用途，掌握酸、堿的性質(zhì)與用途之間存在的關(guān)系，能夠用酸、堿的化學(xué)性質(zhì)解釋生活中的一些化學(xué)現(xiàn)象，通過實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生化學(xué)實(shí)驗(yàn)觀察能力、數(shù)據(jù)的分析與記錄能力以及實(shí)驗(yàn)結(jié)論的總結(jié)與歸納能力等等.結(jié)合本節(jié)課的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)目標(biāo)，教師可以設(shè)計(jì)“實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳”以及“石灰水驗(yàn)證二氧化碳”的實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生從這兩個(gè)微實(shí)驗(yàn)中總結(jié)出酸的化學(xué)性質(zhì)以及堿的化學(xué)性質(zhì)，在掌握酸、堿的化學(xué)性質(zhì)之后思考生活中的問題，如：“人被蚊蟲叮咬之后，如何減輕癢痛感？”“有些人喜歡吃松花蛋，但是卻又不喜歡其中的澀味，你能用酸或堿的化學(xué)性質(zhì)去除澀味嗎？”“如何讓沾有銹跡的衣物煥然一新？”“胃酸過多怎么辦？”通過微實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)引導(dǎo)學(xué)生初步學(xué)會(huì)了通過實(shí)驗(yàn)的方式探索物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)，對(duì)于化學(xué)科學(xué)領(lǐng)域中的“酸”“堿”概念有了新的認(rèn)知.在微實(shí)驗(yàn)的探索過程中，教師可以給予適當(dāng)?shù)囊龑?dǎo)，比如通過提問的方式引導(dǎo)學(xué)生對(duì)微實(shí)驗(yàn)進(jìn)行深入的探索：“酸、堿的水溶液在反應(yīng)之前各有什么離子？”“反應(yīng)之后的微粒發(fā)生了哪些變化？”“中和反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是什么？”促使微實(shí)驗(yàn)與化學(xué)教材的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)目標(biāo)相契合，促進(jìn)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)整體目標(biāo)的達(dá)成.

2.2 強(qiáng)調(diào)微實(shí)驗(yàn)操作流程的規(guī)范性

與常規(guī)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)相比，微實(shí)驗(yàn)更加具備安全性，同時(shí)也更加容易操作掌控.學(xué)生在微實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)環(huán)境中有了更多自主操作的機(jī)會(huì)，但是在微實(shí)驗(yàn)的實(shí)踐操作中，部分學(xué)生的操作流程并不規(guī)范，從而影響了微實(shí)驗(yàn)的順利開展，阻礙了微實(shí)驗(yàn)的教學(xué)功能發(fā)揮.為了保證微實(shí)驗(yàn)在初中化學(xué)教學(xué)中運(yùn)用的效果，需要教師在微實(shí)驗(yàn)的教學(xué)活動(dòng)組織中強(qiáng)調(diào)其操作流程的規(guī)范性，引導(dǎo)初中生在微實(shí)驗(yàn)的參與中掌握正確的化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作方法，培養(yǎng)初中生形成良好的化學(xué)實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)習(xí)慣，掌握科學(xué)的學(xué)習(xí)方法^[4].如在“制取氧氣”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中想要學(xué)生做到規(guī)范性地操作，需要按照以下幾個(gè)步驟進(jìn)行：（1）連接“制取氧氣”微實(shí)驗(yàn)所需的裝置，采取自下而上，由左向右的組裝方式，要求做到連接的儀器安全且牢固；（2）檢查實(shí)驗(yàn)裝置的氣密性是否良好；（3）裝藥品，將本次微實(shí)驗(yàn)需要用到的藥品平鋪或斜鋪在試管的底部，將塞子塞好，試管固定于鐵架臺(tái)上；（4）將裝滿水的集氣瓶倒置于水槽中；（5）給試管預(yù)熱后加熱；（6）當(dāng)看到導(dǎo)管中的氣泡呈現(xiàn)連續(xù)且均勻放出時(shí)，開始收集氣體；（7）當(dāng)集氣瓶口有氣泡放出時(shí)，可以動(dòng)手將蓋有毛玻璃片的集氣瓶移開，使其與水槽分離，并將其正放在桌子上；（8）實(shí)驗(yàn)結(jié)束，將導(dǎo)管移出水槽，熄滅酒精燈.在此次的微實(shí)驗(yàn)操作中涉及到的實(shí)驗(yàn)器材相對(duì)較多，且注意事項(xiàng)較多，需要學(xué)生在“制取氧氣”的微實(shí)驗(yàn)操作中認(rèn)真地觀察、具有較強(qiáng)的耐心，因此需要教師在“制取氧氣”的微實(shí)驗(yàn)開展之前，給學(xué)生講解本次微實(shí)驗(yàn)操作的詳細(xì)流程以及規(guī)范性的操作方法，或者教師可以先示范性地演示“制取氧氣”的實(shí)驗(yàn)操作流程，讓學(xué)生在對(duì)教師的微實(shí)驗(yàn)操作流程觀察中抓住實(shí)驗(yàn)操作的要點(diǎn)，樹立嚴(yán)謹(jǐn)?shù)幕瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)意識(shí)，能夠在微實(shí)驗(yàn)的操作中持有認(rèn)真、負(fù)責(zé)的學(xué)習(xí)態(tài)度.

2.3 組織合作學(xué)習(xí)活動(dòng)完成微實(shí)驗(yàn)探究

雖然微實(shí)驗(yàn)與常規(guī)實(shí)驗(yàn)相比操作難度有所降低，一般情況下學(xué)生一個(gè)人就能夠獨(dú)立地完成微實(shí)驗(yàn)的操作過程，但是想要更好地討論實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，從微實(shí)驗(yàn)中總結(jié)出化學(xué)知識(shí)或規(guī)律都并不容易.此時(shí)，組織以小組為單位的合作學(xué)習(xí)活動(dòng)，可以發(fā)揮出集體的智慧，幫助初中生在合作學(xué)習(xí)中更加主動(dòng)地交流觀察到的現(xiàn)象、記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、總結(jié)出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論等等，能夠促進(jìn)學(xué)生在微實(shí)驗(yàn)中的思維碰撞，促進(jìn)微實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)效果的升華.因此，在初中化學(xué)課的微實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師應(yīng)善于組織合作學(xué)習(xí)活動(dòng)，并且引領(lǐng)學(xué)生在合作學(xué)習(xí)中通過微實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)活動(dòng)參與，實(shí)現(xiàn)對(duì)化學(xué)知識(shí)的深度學(xué)習(xí).如在“物質(zhì)的溶解”一課教學(xué)中，教師可以設(shè)計(jì)一個(gè)微實(shí)驗(yàn)，將溶液的性質(zhì)中凝固點(diǎn)降低和硝酸銨溶于水吸熱的教學(xué)進(jìn)行有機(jī)融合，讓學(xué)生以硝酸銨為例完成微實(shí)驗(yàn)的驗(yàn)證，進(jìn)一步了解硝酸銨溶于水時(shí)是吸熱還是放熱.在此過程中，教師可以將學(xué)生分成幾個(gè)學(xué)習(xí)小組，小組成員合理分工，在學(xué)習(xí)小組的建立中要堅(jiān)持組內(nèi)異質(zhì)、組間同質(zhì)的原則，引領(lǐng)學(xué)生討論微實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容，并由小組成員完成微實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)、操作以及實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象總結(jié)等全過程.經(jīng)過微實(shí)驗(yàn)的小組合作學(xué)習(xí)實(shí)踐，可以發(fā)現(xiàn)大多數(shù)合作學(xué)習(xí)小組的設(shè)計(jì)方案是采取溫度計(jì)測(cè)量的方式，缺乏新意，面對(duì)這樣的情況教師應(yīng)給予引導(dǎo)：“同學(xué)們誰能設(shè)計(jì)出更加新穎的微實(shí)驗(yàn)方案呢？”由此開啟學(xué)習(xí)小組成員的思維，開始發(fā)揮想象力與創(chuàng)造力.例如，在小燒杯中加入40 mL的水，在小木片上滴幾滴水，將盛有水的小燒杯放置在小木片上，將燒杯拿起來發(fā)現(xiàn)木片并未跟著起來.向水中加入適量的硝酸銨，持續(xù)攪拌幾分鐘，之后再拿起小燒杯，發(fā)現(xiàn)小木片跟著小燒杯一起起來了，就像是粘在了一起一樣，仔細(xì)觀察連接處發(fā)現(xiàn)小木片上的水結(jié)成了冰.通過微實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)，可以讓各個(gè)學(xué)習(xí)小組在新穎的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)中感受到化學(xué)的神奇之處，總結(jié)出硝酸銨溶于水后吸收熱量，使溫度降低.

2.4 優(yōu)化微實(shí)驗(yàn)教學(xué)的評(píng)價(jià)內(nèi)容與形式

在初中化學(xué)的微實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，重要的不僅是微實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)與組織實(shí)施，教學(xué)評(píng)價(jià)也同樣是十分重要的.但是在傳統(tǒng)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，大部分教師關(guān)注的評(píng)價(jià)內(nèi)容是學(xué)生的微實(shí)驗(yàn)結(jié)果，缺乏對(duì)學(xué)生微實(shí)驗(yàn)探究過程的關(guān)注，從而導(dǎo)致學(xué)生的學(xué)習(xí)情感無法在教學(xué)評(píng)價(jià)中獲得滿足，教師不能從學(xué)生的微實(shí)驗(yàn)探究中發(fā)現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)態(tài)度、學(xué)習(xí)方式、學(xué)習(xí)方法等方面的變化，從而打擊了學(xué)生的化學(xué)學(xué)習(xí)自信心.為了保障微實(shí)驗(yàn)在初中化學(xué)教學(xué)中持續(xù)有效開展，促使學(xué)生在微實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)中獲得良性循環(huán)發(fā)展，需要教師更新與改進(jìn)教學(xué)評(píng)價(jià)的內(nèi)容與形式.首先，采取過程評(píng)價(jià)與結(jié)果評(píng)價(jià)相結(jié)合的評(píng)價(jià)方式，將學(xué)生的學(xué)習(xí)過程作為評(píng)價(jià)學(xué)習(xí)成果的重要內(nèi)容之一，通過過程與結(jié)果評(píng)價(jià)相結(jié)合的評(píng)價(jià)方式，使得教師更為及時(shí)地發(fā)現(xiàn)學(xué)生在學(xué)習(xí)上的變化，走出以“結(jié)果”論成敗的教學(xué)評(píng)價(jià)誤區(qū)^[5].其次，采取多元評(píng)價(jià)方式.除了常規(guī)的教師評(píng)價(jià)學(xué)生之外，還可以開展學(xué)生自評(píng)、生生互評(píng)、小組互評(píng)等方式，促進(jìn)學(xué)生的共同發(fā)展.在學(xué)生自評(píng)中可以鍛煉學(xué)生的自我反思能力，能夠在反思中發(fā)現(xiàn)自身的不足，在生生互評(píng)中學(xué)會(huì)吸收他人身上的優(yōu)點(diǎn)，以促進(jìn)學(xué)生在化學(xué)微實(shí)驗(yàn)的評(píng)價(jià)中獲得全面發(fā)展.

總之，微實(shí)驗(yàn)在初中化學(xué)教學(xué)中的運(yùn)用，有著獨(dú)特的作用與教學(xué)價(jià)值，教師應(yīng)善于運(yùn)用微實(shí)驗(yàn)開展化學(xué)教學(xué)活動(dòng)，能夠利用微實(shí)驗(yàn)調(diào)動(dòng)初中生的化學(xué)學(xué)習(xí)積極性，為學(xué)生提供參與化學(xué)實(shí)驗(yàn)的機(jī)會(huì)，促使學(xué)生在微實(shí)驗(yàn)的動(dòng)手實(shí)踐中深入地理解化學(xué)知識(shí)、強(qiáng)化化學(xué)技能，以提升初中生的化學(xué)學(xué)習(xí)質(zhì)量.

參考文獻(xiàn)：

［1］袁坡.初中化學(xué)自制微型實(shí)驗(yàn)儀器及其實(shí)驗(yàn)研究[J].中國教育技術(shù)裝備，2017（21）：134-135.

[2] 鄭志忠.強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，構(gòu)建初中化學(xué)高效課堂[J].新課程（下），2019（01）：168.

[3] 王素芳.利用化學(xué)微實(shí)驗(yàn)提升學(xué)生的問題意識(shí)[J].中學(xué)化學(xué)，2016（12）：14-15.

[4] 程園琴.研學(xué)后教理念下微實(shí)驗(yàn)在初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中運(yùn)用[J].數(shù)理化解題研究，2020（32）：92-93.

[5] 繆徐.用小型實(shí)驗(yàn)拓寬學(xué)生認(rèn)識(shí)視野的教學(xué)嘗試：以“堿和鹽溶解性的追蹤探究”為例[J].中學(xué)化學(xué)教學(xué)參考，2016（17）：30-32.

［責(zé)任編輯：季春陽］