微型實(shí)驗(yàn)在高中化學(xué)教學(xué)中的實(shí)施研究

作者簡(jiǎn)介：宋姿姿（1988～），女，漢族，河北邯鄲人，海南省瓊海市海桂中學(xué)，研究方向：高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)。

摘 要：高中化學(xué)知識(shí)具有很強(qiáng)的邏輯性，知識(shí)點(diǎn)抽象又復(fù)雜，而化學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芎芎玫貛椭鷮W(xué)生厘清思路，讓學(xué)生快速理解相關(guān)知識(shí)點(diǎn)。微型實(shí)驗(yàn)作為一種常見的實(shí)驗(yàn)形式，有利于加深學(xué)生對(duì)化學(xué)知識(shí)的認(rèn)識(shí)，發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)新精神，提升學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?，?duì)促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展大有益處。基于此，文章探討微型實(shí)驗(yàn)在高中化學(xué)教學(xué)中的具體實(shí)施方法。

關(guān)鍵詞：高中化學(xué)；微型實(shí)驗(yàn)；組合實(shí)驗(yàn)

中圖分類號(hào)：G633.8 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1673-8918（2024）43-0121-03

微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)是化學(xué)教學(xué)方法的補(bǔ)充，其以獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，為化學(xué)科學(xué)的發(fā)展注入了新的活力。微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)有助于節(jié)約資源。相較于傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)，微型實(shí)驗(yàn)顯著減少了試劑的用量，降低了實(shí)驗(yàn)成本，同時(shí)也為環(huán)保事業(yè)做出貢獻(xiàn)，有效減少了化學(xué)廢物對(duì)環(huán)境的潛在威脅。微型實(shí)驗(yàn)器具設(shè)計(jì)精巧，便于操作，使得實(shí)驗(yàn)過(guò)程更加便捷高效，滿足了現(xiàn)代化學(xué)教學(xué)需求。在培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力方面，學(xué)生可以通過(guò)親手操作微型實(shí)驗(yàn)，更直觀地感受化學(xué)知識(shí)的魅力，這有助于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生解決問(wèn)題的能力。就實(shí)驗(yàn)的安全性而言，微型實(shí)驗(yàn)更有優(yōu)勢(shì)。由于試劑用量大幅減少，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中產(chǎn)生的熱量、氣體等有害物質(zhì)也相應(yīng)減少，從而降低了實(shí)驗(yàn)風(fēng)險(xiǎn)。隨著科技的不斷發(fā)展，微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)在化學(xué)教學(xué)、科研以及工業(yè)生產(chǎn)等領(lǐng)域的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，其不僅可以用于基礎(chǔ)化學(xué)教育，幫助學(xué)生更好地理解化學(xué)原理，還可以為科研工作者提供便捷的實(shí)驗(yàn)手段，推動(dòng)化學(xué)研究深入發(fā)展。綜上所述，微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蚬?jié)約資源、培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力，具有安全性高以及應(yīng)用廣泛等特點(diǎn)，是高中化學(xué)教學(xué)的一項(xiàng)重要?jiǎng)?chuàng)新。

一、 微型實(shí)驗(yàn)在高中化學(xué)教學(xué)中的作用

（一）突出學(xué)生教育主體地位

在高中教學(xué)體系中，微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)以其獨(dú)特的教育價(jià)值，正逐步融入化學(xué)課程的日常教學(xué)中。該方法不僅顯著提升了學(xué)生的學(xué)習(xí)成效，更在過(guò)程中凸顯了學(xué)生的主體地位，有效激發(fā)了學(xué)生的主動(dòng)性和創(chuàng)新精神。相較于傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，微型實(shí)驗(yàn)更加強(qiáng)調(diào)學(xué)生的實(shí)踐操作能力。在教師的悉心指導(dǎo)下，學(xué)生需自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、挑選實(shí)驗(yàn)器材、觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象并記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果。這一學(xué)習(xí)過(guò)程使學(xué)生從被動(dòng)接受知識(shí)轉(zhuǎn)變?yōu)榉e極探求新知，真正成為學(xué)習(xí)的主人。同時(shí)，微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)還注重培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神和溝通能力。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，學(xué)生需分組合作，共同完成任務(wù)。在此過(guò)程中，學(xué)生需相互討論、交流意見、分享資源，以達(dá)成實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)。小組教學(xué)的方式不僅鍛煉了學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作精神，還提升了學(xué)生的溝通和總結(jié)能力，培養(yǎng)學(xué)生觀察能力，使其學(xué)會(huì)在團(tuán)隊(duì)中發(fā)揮自己的優(yōu)勢(shì)?？傊?，微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)在高中教學(xué)中的運(yùn)用，極大地提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性，使學(xué)生真正成為學(xué)習(xí)的主體。

（二）有助于培養(yǎng)學(xué)生化學(xué)的核心素養(yǎng)

微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)不僅深化了學(xué)生對(duì)化學(xué)知識(shí)的認(rèn)知，更激發(fā)了學(xué)生對(duì)化學(xué)學(xué)習(xí)的濃厚興趣，鍛煉了學(xué)生的實(shí)踐技能，從而全面提升了學(xué)生的化學(xué)素養(yǎng)。通過(guò)對(duì)微型實(shí)驗(yàn)的操作學(xué)生們能夠直觀地觀察化學(xué)反應(yīng)的奇妙變化，從而更加深入地理解化學(xué)原理。同時(shí)，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，學(xué)生們需要嚴(yán)格遵守實(shí)驗(yàn)規(guī)則，正確使用實(shí)驗(yàn)器材和試劑，有助于培養(yǎng)學(xué)生的安全意識(shí)。此外，通過(guò)親身參與實(shí)驗(yàn)，學(xué)生們也能更加深刻地認(rèn)識(shí)到化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的安全風(fēng)險(xiǎn)，從而在日常生活中更加注重化學(xué)安全。

（三）豐富化學(xué)教學(xué)內(nèi)容

微型實(shí)驗(yàn)具有設(shè)計(jì)精巧的特點(diǎn)，讓學(xué)生在有限的空間和時(shí)間內(nèi)親手操作、觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，從而更直觀地理解化學(xué)知識(shí)。通過(guò)實(shí)踐微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)可以增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生的實(shí)踐能力。通過(guò)親手操作微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芗ぐl(fā)學(xué)生的探究欲望和創(chuàng)新精神，學(xué)生們能夠發(fā)現(xiàn)化學(xué)現(xiàn)象背后的規(guī)律，進(jìn)而培養(yǎng)科學(xué)思維和創(chuàng)新能力。同時(shí)，微型實(shí)驗(yàn)也為教師提供了更多靈活多樣的教學(xué)方式，如分組實(shí)驗(yàn)、討論交流等，使得化學(xué)教學(xué)更加生動(dòng)有趣。微型實(shí)驗(yàn)在化學(xué)教學(xué)中具有顯著的優(yōu)勢(shì)，其不僅能夠豐富教學(xué)內(nèi)容，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和實(shí)踐能力，還能夠培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維和創(chuàng)新能力。

（四）有助于學(xué)生理解化學(xué)知識(shí)

微型實(shí)驗(yàn)為學(xué)生提供了一個(gè)近距離觀察化學(xué)現(xiàn)象的平臺(tái)，使學(xué)生能夠更直觀地感受化學(xué)的魅力。這種直觀的學(xué)習(xí)體驗(yàn)不僅有助于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，更能加深學(xué)生對(duì)化學(xué)知識(shí)的理解和記憶。更為重要的是，微型實(shí)驗(yàn)在培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維方式和實(shí)驗(yàn)技能方面發(fā)揮著重要作用。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，學(xué)生需要仔細(xì)觀察、記錄數(shù)據(jù)、分析現(xiàn)象，這些過(guò)程有助于培養(yǎng)學(xué)生的觀察力、分析力和解決問(wèn)題的能力。

二、 微型實(shí)驗(yàn)在高中化學(xué)教學(xué)的實(shí)施路徑

（一）激發(fā)學(xué)生實(shí)施微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)的興趣

通過(guò)模擬真實(shí)的化學(xué)環(huán)境，讓學(xué)生在親身實(shí)踐中探索和學(xué)習(xí)，可以點(diǎn)燃學(xué)生對(duì)化學(xué)知識(shí)的熱情。教師可以結(jié)合生活實(shí)例，設(shè)計(jì)一系列生動(dòng)有趣的化學(xué)實(shí)驗(yàn)，如模擬空氣污染的形成與治理過(guò)程、探究水的凈化機(jī)制等。這些實(shí)驗(yàn)不僅有助于學(xué)生在實(shí)踐中深化對(duì)化學(xué)知識(shí)的理解，更能激發(fā)學(xué)生的好奇心。教師還可以根據(jù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容創(chuàng)設(shè)相應(yīng)的場(chǎng)景，如模擬工廠排放污染物的情景，讓學(xué)生親手操作微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)。這種身臨其境的學(xué)習(xí)方式，能夠使學(xué)生更加直觀地了解化學(xué)知識(shí)的實(shí)際應(yīng)用，從而增強(qiáng)學(xué)生對(duì)環(huán)境保護(hù)的責(zé)任感和使命感。

（二）培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計(jì)微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)的能力

在化學(xué)教育的廣闊天地中，微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)以其獨(dú)特的魅力，正逐漸成為師生們爭(zhēng)相探索的熱門領(lǐng)域。因此，有效培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計(jì)微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)的能力，便成為一項(xiàng)至關(guān)重要的課題。首先，需要從理論知識(shí)的傳授做起。教師應(yīng)深入淺出地為學(xué)生講解微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本原理和操作技巧，確保學(xué)生對(duì)此有清晰而深刻的認(rèn)識(shí)。例如，在人教版高中化學(xué)“氮及其化合物”的教學(xué)內(nèi)容中，教師可以安排兩個(gè)微型實(shí)驗(yàn)，分別是二氧化硫與石蕊溶液以及氫氧化鈉的實(shí)驗(yàn)和二氧化硫的氧化性和還原性的微型實(shí)驗(yàn)。學(xué)生可以自行分組，根據(jù)已有藥品進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，先將準(zhǔn)備工作進(jìn)行細(xì)化，根據(jù)人數(shù)分配工作。其次，設(shè)計(jì)微型實(shí)驗(yàn)的步驟，將不同的操作分配給不同的同學(xué)，保證小組內(nèi)的同學(xué)都有參與和操作。最后，在實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中記錄藥品反應(yīng)的現(xiàn)象，以及所具有的特性。結(jié)合案例，展示微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)思路與實(shí)驗(yàn)過(guò)程，以此激發(fā)學(xué)生的好奇心與探索欲，使學(xué)生能夠主動(dòng)投入這一領(lǐng)域的學(xué)習(xí)中來(lái)。同時(shí)，學(xué)校應(yīng)為學(xué)生創(chuàng)造良好的實(shí)驗(yàn)條件與資源環(huán)境。建立專門的微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)室，配備齊全的微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)器材與試劑，并為學(xué)生提供必要的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)與安全保障，使學(xué)生在教師的悉心指導(dǎo)下，自主設(shè)計(jì)并開展微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)，通過(guò)實(shí)踐來(lái)鞏固理論知識(shí)，提升實(shí)踐能力。此外，鼓勵(lì)學(xué)生之間的合作與交流也是培養(yǎng)設(shè)計(jì)能力的關(guān)鍵一環(huán)。學(xué)生們可以共同探討微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)思路與方法，相互學(xué)習(xí)、借鑒彼此的優(yōu)點(diǎn)，不斷豐富自己的知識(shí)與經(jīng)驗(yàn)。教師也可以通過(guò)對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、操作過(guò)程、實(shí)驗(yàn)結(jié)果等方面的綜合評(píng)價(jià)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)學(xué)生的優(yōu)點(diǎn)與不足，并給予針對(duì)性的指導(dǎo)與建議，助力學(xué)生不斷提升自己的設(shè)計(jì)能力，提高實(shí)驗(yàn)水平。

（三）組織學(xué)生自主實(shí)施化學(xué)微型實(shí)驗(yàn)

在現(xiàn)代化學(xué)教育體系中，學(xué)生自主開展微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)的實(shí)踐已逐漸成為主流，此舉不僅有助于錘煉學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力，更能有效激發(fā)其科學(xué)思維。微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)規(guī)模小巧且效果直觀，為學(xué)生提供了寶貴的實(shí)踐機(jī)會(huì)，使學(xué)生能夠更好地掌握實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)操作以及實(shí)驗(yàn)記錄等關(guān)鍵環(huán)節(jié)，從而全面提升其實(shí)驗(yàn)技能。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，學(xué)生可能會(huì)遇到各種問(wèn)題和挑戰(zhàn)，但正是這些挑戰(zhàn)促使學(xué)生主動(dòng)查閱資料、積極討論交流，從而鍛煉解決問(wèn)題的能力，也增強(qiáng)了團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。教師在組織微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)充分考慮學(xué)生的實(shí)際情況和實(shí)驗(yàn)需求，制訂切實(shí)可行的實(shí)驗(yàn)方案，確保實(shí)驗(yàn)的安全性和有效性。

（四）鍛煉學(xué)生微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究技巧

微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)不僅顯著減少了實(shí)驗(yàn)資源的消耗，更在提升學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能方面發(fā)揮著不可替代的作用。例如，在人教版高中化學(xué)“鐵及其化合物”一課中，教師可以通過(guò)拋出問(wèn)題的方式引導(dǎo)學(xué)生帶著問(wèn)題去探究思考，在微型實(shí)驗(yàn)中尋找答案。首先，在實(shí)驗(yàn)開始前，教師要對(duì)微型實(shí)驗(yàn)進(jìn)行講解，以傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)為例，講解并演示傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)發(fā)展二價(jià)鐵離子和三價(jià)鐵離子的過(guò)程，讓學(xué)生通過(guò)細(xì)致地觀察發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)的一些弊端。然后，教師提出問(wèn)題：根據(jù)所學(xué)的知識(shí)不難發(fā)現(xiàn)哪些物質(zhì)是可以阻隔空氣的？在老師的指導(dǎo)下，學(xué)生們主動(dòng)探索思考，想到苯可以，苯的特性是密度小于水而且不溶于水，因此，在試驗(yàn)中加入苯溶液。解決這一問(wèn)題后，教師引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步自主探索，完成檢測(cè)和區(qū)分兩種鐵離子的微型實(shí)驗(yàn)。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，學(xué)生需要仔細(xì)觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，深入分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果靈活調(diào)整實(shí)驗(yàn)方案。在實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生們需要遵循科學(xué)的方法和原則，進(jìn)行嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和操作。探索思維方式的培養(yǎng)將使學(xué)生在未來(lái)的學(xué)習(xí)和工作中更加理性、客觀地對(duì)待問(wèn)題，更好地應(yīng)對(duì)各種挑戰(zhàn)。

三、 結(jié)論

綜上所述，在高中化學(xué)教學(xué)中積極實(shí)踐微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)，不僅順應(yīng)了新時(shí)代綠色化學(xué)的核心理念，更有助于激發(fā)學(xué)生的化學(xué)探究熱情，并賦予他們更多獨(dú)立實(shí)踐的機(jī)會(huì)。因此，教師有必要基于微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)，精心構(gòu)建多元化的教學(xué)場(chǎng)景，鼓勵(lì)學(xué)生合作設(shè)計(jì)微型實(shí)驗(yàn)方案，為其提供充足的實(shí)驗(yàn)材料和設(shè)備，并重視實(shí)驗(yàn)過(guò)程的指導(dǎo)與控制，進(jìn)而鍛煉學(xué)生的微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)策劃能力，有效提升他們的實(shí)驗(yàn)觀察與手動(dòng)操作技能。

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