借助微型實驗構(gòu)建初中化學(xué)高效課堂的策略研究

摘 要：化學(xué)實驗在初中化學(xué)知識體系中占有重要地位，是中考的必考內(nèi)容。一些教師基于初中化學(xué)教學(xué)實際，借助微型實驗開展教學(xué)活動，取得了良好成效。立足初中化學(xué)實踐，簡要分析微型實驗的特點與優(yōu)勢，提出借助微型實驗構(gòu)建初中化學(xué)高效課堂的原則以及相關(guān)策略，以供參考。

關(guān)鍵詞：微型實驗；初中化學(xué)；高效課堂；教學(xué)策略

實驗既是初中化學(xué)教學(xué)的重要內(nèi)容，也是促進學(xué)生開展學(xué)習(xí)、探究活動的重要方法［1］。當(dāng)前，如何在初中化學(xué)教學(xué)中創(chuàng)新實驗設(shè)計，以更好地吸引學(xué)生，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，已成為教師熱議的話題。在這一背景下，一些教師通過改進實驗思路和優(yōu)化實驗器材，設(shè)計出微型實驗，并成功地應(yīng)用于課堂教學(xué)中，取得了良好反響，為構(gòu)建高效的初中化學(xué)課堂提供了可借鑒的思路。

一、微型實驗的特點與優(yōu)勢

（一）微型實驗的特點

與傳統(tǒng)的初中化學(xué)實驗相比，微型實驗的顯著特點體現(xiàn)在“微”上。這里的“微”可以從三個層面進行解讀。其一，實驗器材。微型實驗所用的實驗器材具有集成度高、數(shù)量少、規(guī)模小且來源廣泛的特點，既可以是實驗室中的某一種或某一類實驗器材，也可以根據(jù)實驗需要選取生活中常見的物品。其二，實驗試劑。實驗試劑是初中化學(xué)實驗的重要構(gòu)成。微型實驗中使用的試劑劑量較小，能在達到實驗?zāi)康牡耐瑫r，有效避免試劑浪費，減少可能帶來的環(huán)境污染。其三，實驗操作。微型實驗的操作步驟通常較為簡單，完成實驗器材的組裝后，有時僅需一項簡單的操作，便能使實驗順利進行下去，大大提高了實驗效率。

（二）微型實驗的優(yōu)勢

微型實驗之所以深受師生歡迎，主要得益于以下優(yōu)勢：首先，能夠?qū)崿F(xiàn)與傳統(tǒng)實驗相同的效果。微型實驗盡管在實驗器材、實驗試劑的選用上與傳統(tǒng)實驗相比有所簡化，但是許多微型實驗的實驗效果并不比傳統(tǒng)實驗遜色。其次，組裝與拆卸方便。在初中化學(xué)實驗教學(xué)中，實驗儀器的組裝與拆卸往往會占用一定的課堂時間，而微型實驗的器材簡單，可以降低實驗器材的組裝和拆卸難度，節(jié)省寶貴的課堂時間。最后，符合綠色環(huán)保理念?！读x務(wù)教育化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》提出了“能利用化學(xué)反應(yīng)及綠色環(huán)保理念設(shè)計實驗方案”的學(xué)業(yè)要求，凸顯了綠色環(huán)保理念在初中化學(xué)學(xué)習(xí)中的重要地位［2］。微型實驗使用的試劑量較少，產(chǎn)生的廢棄物也相對較少，符合綠色環(huán)保理念的要義。

二、借助微型實驗構(gòu)建初中化學(xué)高效課堂的原則

為充分發(fā)揮微型實驗在初中化學(xué)教學(xué)中的優(yōu)勢，構(gòu)建高效課堂，教師應(yīng)遵循一定的應(yīng)用原則，具體包括以下幾點。

（一）適宜性原則

微型實驗在操作規(guī)范性、實驗技能訓(xùn)練、實驗精準(zhǔn)度等方面可能不及傳統(tǒng)實驗。因此，在初中化學(xué)教學(xué)中，教師應(yīng)辯證地看待微型實驗的優(yōu)勢與局限，適時應(yīng)用微型實驗，避免過度依賴。教師應(yīng)根據(jù)具體的教學(xué)目標(biāo)，有針對性地結(jié)合傳統(tǒng)實驗與微型實驗，實現(xiàn)二者的優(yōu)勢互補，使課堂教學(xué)效果最大化。

（二）參與性原則

由于微型實驗準(zhǔn)備起來相對簡單，學(xué)生在課堂上參與操作的可行性大大提高。在運用微型實驗開展教學(xué)時，教師應(yīng)打破傳統(tǒng)實驗教學(xué)中“教師操作、學(xué)生觀看”的模式，為學(xué)生提供更多的參與機會。如可以根據(jù)教學(xué)進度，按照一定的順序邀請學(xué)生上臺操作，爭取每位學(xué)生都能在學(xué)期內(nèi)至少參與一次微型實驗操作。教師還可以專門安排微型實驗實踐課，讓學(xué)生親身體驗整個實驗過程。

（三）啟發(fā)性原則

微型實驗的應(yīng)用旨在提高課堂教學(xué)效率，因此教師在實施微型實驗時應(yīng)遵循啟發(fā)性原則，通過語言強調(diào)、提問等方式，促使學(xué)生認真觀察實驗現(xiàn)象，思考實驗原理，引導(dǎo)學(xué)生真正深入實驗活動中，避免學(xué)生淺嘗輒止。

三、借助微型實驗構(gòu)建初中化學(xué)高效課堂的

策略

（一）講解微型實驗知識

微型實驗器材一般具有多種功能，部分器材對學(xué)生而言可能較為陌生。為使學(xué)生更好地學(xué)習(xí)微型實驗，提升課堂教學(xué)效果，教師應(yīng)當(dāng)詳細講解微型實驗知識，為后續(xù)開展實驗做好鋪墊。一方面，教師應(yīng)從整體上介紹微型實驗中常用的實驗器材，講解各類實驗器材的功能和應(yīng)用方法，擴充學(xué)生的知識儲備。特別是可以利用表格對相關(guān)知識進行歸納，幫助學(xué)生更好地記憶和掌握，如表1所示。

除了上述實驗器材，對于部分安全性較高的微型實驗，教師還可以引導(dǎo)學(xué)生就地取材，根據(jù)實驗需要選擇生活中的物品，如礦泉水瓶、氣球、注射器等，提高學(xué)生的創(chuàng)新意識和微型實驗的靈活性。例如，在教學(xué)“分子運動”相關(guān)內(nèi)容時，教師可以指導(dǎo)學(xué)生使用塑料瓶和噴有酚酞溶液的小紙花，按照示意圖（圖1）開展微型實驗，通過對比實驗了解溫度對分子運動的影響。

另一方面，教師應(yīng)向?qū)W生講解微型實驗的注意事項，提醒學(xué)生在實驗過程中要提高安全意識，謹慎處理實驗細節(jié)。在實驗器材和試劑的使用方面，學(xué)生應(yīng)嚴格遵守化學(xué)實驗的操作規(guī)范，注意安全，養(yǎng)成良好的實驗習(xí)慣。

（二）預(yù)設(shè)趣味實驗內(nèi)容

在微型實驗教學(xué)中，教師預(yù)設(shè)富有趣味的實驗內(nèi)容，能夠吸引學(xué)生的注意力，使其全身心投入課堂學(xué)習(xí)，從而構(gòu)建高效的化學(xué)課堂。教師可以通過與學(xué)生交流，了解他們對化學(xué)實驗的看法，明確學(xué)生偏好的實驗類型和實驗內(nèi)容，然后圍繞學(xué)生的興趣設(shè)計微型實驗［3］。

預(yù)設(shè)趣味實驗內(nèi)容的具體策略如下。其一，引入故事元素。在開展微型實驗教學(xué)時，教師可以為學(xué)生講述有趣的故事，在故事中設(shè)置懸念，而后通過微型實驗揭示懸念。如此能充分激發(fā)學(xué)生的求知欲，獲得意想不到的教學(xué)效果。其二，融入生活場景。生活中處處蘊含著化學(xué)知識，教師可以將生活場景與化學(xué)實驗相結(jié)合，設(shè)計與學(xué)生生活實際密切相關(guān)的微型實驗，讓學(xué)生感受化學(xué)的親切感，意識到學(xué)習(xí)化學(xué)知識的重要性，從而主動學(xué)習(xí)和探索微型實驗。其三，設(shè)計新奇實驗內(nèi)容。實踐證明，學(xué)生對新奇的實驗現(xiàn)象往往印象深刻，渴望一探究竟。教師可以在微型實驗設(shè)計中融入一些有趣、具有沖擊力的實驗現(xiàn)象，提升學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗，深化他們的知識理解。

例如，在教學(xué)“化學(xué)肥料”相關(guān)內(nèi)容時，為加深學(xué)生對氨氣性質(zhì)的理解，教師可以在課堂上展示如下新奇的微型實驗。第一步，用試管收集適量的氨氣，接著用帶有膠頭滴管的橡皮塞封口。第二步，將膠頭滴管中的水?dāng)D入試管，而后迅速將試管倒置，放入盛有水和酚酞的水槽中，去掉膠頭滴管的膠頭。此時，試管內(nèi)的氨氣溶解在水中，導(dǎo)致試管內(nèi)壓強減小，水槽中的水被吸入試管。由于氨氣溶解在水中形成氨水，呈堿性，當(dāng)氨水與酚酞接觸時，酚酞呈現(xiàn)紅色，試管內(nèi)形成紅色噴泉。這個實驗具有很強的觀賞性，能有效吸引學(xué)生的注意力，激發(fā)他們的好奇心，幫助他們更加牢固地記憶氨氣的物理與化學(xué)性質(zhì)。

（三）鼓勵學(xué)生課前預(yù)習(xí)

課前預(yù)習(xí)是一種良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣，通過預(yù)習(xí)，學(xué)生可以對將要學(xué)習(xí)的知識點有一個大致的了解，整體把握相關(guān)內(nèi)容，為后續(xù)學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。首先，教師可以在課前做好微型實驗內(nèi)容的預(yù)告。在課堂結(jié)束前的幾分鐘，教師可以簡單介紹下節(jié)課要做的微型實驗，幫助學(xué)生提前做好心理準(zhǔn)備［4］。其次，教師可以圍繞微型實驗設(shè)計相關(guān)的導(dǎo)學(xué)案。導(dǎo)學(xué)案應(yīng)包括實驗內(nèi)容、實驗原理、可能出現(xiàn)的實驗現(xiàn)象等，學(xué)生需要根據(jù)導(dǎo)學(xué)案的提示進行自學(xué)，并完成與微型實驗相關(guān)的習(xí)題。最后，教師應(yīng)要求學(xué)生總結(jié)自己的預(yù)習(xí)成果，明確哪些知識點已經(jīng)理解與掌握，哪些還存在疑問。對于有疑問的知識點，學(xué)生可以將其作為聽課重點，開展有針對性的學(xué)習(xí)。

例如，在教學(xué)“二氧化碳”相關(guān)內(nèi)容時，教師可以提前告知學(xué)生，在下一堂課將按照示意圖（圖2）進行制取二氧化碳并探究其性質(zhì)的微型實驗，要求學(xué)生提前預(yù)習(xí)，并完成以下導(dǎo)學(xué)案中的問題。

（1）使用圖2中的實驗裝置制取二氧化碳的操作是 ，對應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式為 。

（2）注入足量的NaOH溶液充分反應(yīng)后，在Y形管的左支觀察到的現(xiàn)象是 ，出現(xiàn)上述現(xiàn)象的原因是 。

（3）整個實驗過程中，氣球體積的變化情況為 ，原因是 。

學(xué)生可以在課前預(yù)習(xí)上述微型實驗內(nèi)容，思考導(dǎo)學(xué)案中的問題，以明確自己的薄弱環(huán)節(jié)。這樣一來，學(xué)生在課堂上就能有針對性地向教師請教，從而更快掌握實驗內(nèi)容。

（四）重視課堂教學(xué)互動

開展微型實驗教學(xué)時，積極營造良好的課堂氛圍能夠有效調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，促進學(xué)生深度學(xué)習(xí)，使課堂教學(xué)更加高效。根據(jù)參與互動的主體，課堂互動可分為師生互動和生生互動。師生互動發(fā)生在教師與學(xué)生之間。一般情況下，教師可以在微型實驗過程中，圍繞實驗的重點操作、重要現(xiàn)象提出相關(guān)問題，要求學(xué)生思考并回答，引導(dǎo)學(xué)生透過表象看本質(zhì)，掌握實驗原理。生生互動指的是學(xué)生之間的互動與交流。教師可以在實驗間隙或?qū)嶒灲Y(jié)束后專門預(yù)留時間，要求學(xué)生圍繞實驗中遇到的疑惑進行討論。通過同伴之間的交流、互助，學(xué)生可以更好地解決疑惑，深刻認識、正確理解實驗操作和現(xiàn)象。

（五）運用新技術(shù)輔助教學(xué)

隨著科技的快速發(fā)展，許多新技術(shù)在教育領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。開展微型實驗教學(xué)時，教師應(yīng)利用信息技術(shù)輔助教學(xué)，提高課堂教學(xué)效率。以下是兩種運用新技術(shù)輔助微型實驗教學(xué)的思路。其一，借助虛擬實驗軟件進行教學(xué)。一些微型實驗對實驗器材有特殊的要求，或者某些學(xué)校可能缺乏相應(yīng)的微型實驗設(shè)備。為解決此類問題，教師可以借助虛擬實驗軟件開展微型實驗教學(xué)。虛擬實驗軟件允許學(xué)生通過操作虛擬界面選擇實驗器材，進行實驗操作，能夠多角度展示實驗過程、實驗現(xiàn)象。其二，借助智能學(xué)習(xí)平臺夯實學(xué)生所學(xué)。智能學(xué)習(xí)平臺能夠為學(xué)生提供個性化的學(xué)習(xí)支持，教師可以根據(jù)微型實驗的教學(xué)內(nèi)容，在平臺上為學(xué)生推送相關(guān)的練習(xí)題和測試。學(xué)生可以依照自己的學(xué)習(xí)進度和對微型實驗的理解，在平臺上完成習(xí)題，及時鞏固所學(xué)知識，解決學(xué)習(xí)難點。

例如，在進行“氧氣”相關(guān)內(nèi)容的教學(xué)時，教師可以使用虛擬實驗軟件演示制取氧氣并檢驗其性質(zhì)的微型實驗，而后利用智能學(xué)習(xí)平臺為學(xué)生推送如下練習(xí)題，幫助學(xué)生鞏固所學(xué)：（1）請寫出H2O2分解制取氧氣的化學(xué)反應(yīng)方程式；（2）在該微型實驗中，充當(dāng)催化劑的物質(zhì)是什么？（3）你能用該微型實驗中的器材完成氧氣與木炭、硫粉與碳粉混合物反應(yīng)的實驗嗎？請敘述實驗操作以及觀察到的實驗現(xiàn)象。

教師借助智能學(xué)習(xí)平臺推送練習(xí)題，既能檢驗學(xué)生對微型實驗內(nèi)容的掌握情況，又能拓寬學(xué)生的視野，培養(yǎng)他們的創(chuàng)新思維能力。

四、總結(jié)

在初中化學(xué)教學(xué)中，微型實驗作為傳統(tǒng)實驗的有力補充，在激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，提高課堂教學(xué)效率上發(fā)揮著積極作用。初中化學(xué)教師應(yīng)增強應(yīng)用微型實驗的意識，根據(jù)初中化學(xué)課程的實際需求，精心設(shè)計和應(yīng)用微型實驗，為學(xué)生帶來新鮮的學(xué)習(xí)體驗，培養(yǎng)學(xué)生對化學(xué)知識的濃厚興趣和學(xué)習(xí)自覺性，高效達成初中化學(xué)教學(xué)目標(biāo)。

［參考文獻］

［1］施一飛.“微型實驗”在初中化學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用［J］.新智慧，2024（16）：15-17.

［2］張守艷.初中化學(xué)教學(xué)中開展微型化學(xué)實驗的實踐探討［J］.數(shù)理化解題研究，2024（5）：119-121.

［3］李濤.“微型實驗”在初中化學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用［J］.中學(xué)化學(xué)教學(xué)參考，2023（36）：41-42.

［4］常勝.初中化學(xué)教學(xué)中開展微型化學(xué)實驗的實踐研究［J］.教學(xué)管理與教育研究，2023，8（8）：89-91.