微型化学实验的探究与应用

泰州市永安初级中学   戴爱国

内容摘要：微型化学实验以新颖精巧的仪器设计、灵活自由的仪器组装激发了学生的好奇心，调动了学生的实验兴趣，增强了学生的实验积极性和创造欲望；它以较低的实验成本、较少的实验污染较好地完成了实验教学任务，把经济社会效益概念、绿色化学与生态效应概念深入到学生心间；它能节省实验时间，使同学们能从容地设计和比较不同的实验方案，综合地、多维地思考各种问题，改变了学生被动学习的实验状况，为同学们发挥想象力和创造力留下了有益空间。

关键词：实验教学改革  主动学习  自主探究  创新  观察

微型化学实验是20 世纪80 年代崛起、国际公认能体现绿色化学理念的一种化学实验的新技术和新方法。其基本特征是仪器微型化和试剂用量少，具有污染少、现象明显、快速、节约、安全等优点。目前，我国大多数学校的化学实验教学仍采用常规的实验方式，但是常规实验中药品用量大，危险性大，且常用到易挥发、易燃、有毒的试剂，容易造成对人体的损害和对环境的严重污染。微型化学实验的开发既能杜绝或明显减少实验过程中给环境带来的污染，体现了绿色化学的原则，又能不断增强学生的自主探究、观察、创新能力。

一、微型化学实验推动了化学实验教学的改革

微型化学实验是化学实验绿色化的重要方面，而且由于仪器的微型化（携带和操作方便）和用药的微量化（安全环保），可以满足学生人手一套、人人动手、亲自实验的实验教学新要求（这也是常规实验无法达到的实验教学目标！），特别是对于学生形成绿色化学观念具有重要意义。当前的新课程改革和新课程标准的实施为微型化学实验的推广普及提供了良好的机遇。1998年，戴安邦院士(1901—1999)在耄耋之年亲为微型化学实验题辞：“大力推行微型化学实验，使全国中学的化学教学皆有学生的单人实验作业，以加强化学教学的素质教育作用。因为学生在化学实验室的作业中，不仅学到{dy}手化学知识和动手技术，由于教师的指导得法，循循善诱，严格要求，更受到科学方法和思维的训练，还得到科学精神和品德的培养。” 提出了研究和推广微型化学实验的要求、目标、意义、和方法。因此，推广微型化学实验，实现人手一套微型仪器，能给每个学生提供平等的学习机会，将是化学课程资源开发和利用的新的生长点。

二、微型化学实验提高了学生主动学习的思想素质

化学实验不仅可以加深学生对物质的性质、变化等内容的理解和掌握，更能激发起学生对化学的学习兴趣。而化学在一般公众心目中形象不佳，往往把化学与环境污染、有毒、爆炸等划上等号，以致不少青少年学生对化学实验“畏而远之”。学生这样一种心理状态，使化学实验成了学习“障碍”，而不是学习的手段了。

然而微型实验的开展，改变了传统教学模式，学生每人都有自己的实验箱，有权决定何时、何地、以什么方式使用此资源，例如学生课前预习、课中学习、课后复习都能按照自己的思维进行实验，能在实验室、教室甚至家庭做实验。教师讲元素化合物性质，学生马上可以通过实验看到，教师讲基本概念和基本原理，学生马上可以通过实验证实，教师讲实验习题，学生马上可以通过实验解答。精美小巧的化学实验仪器，新奇有趣的各种实验现象，尤其是学生自制仪器，自己动手做实验，在教师的指导下观察现象、思维、讨论，在实验中享受成功的喜悦，极大程度地激发学生学习化学的兴趣，随之产生强烈的求知欲，并使之持之以恒。正如有的学生所说：“微型化学实验像磁铁一样，紧紧地吸引着我，我越来越喜欢化学了。”微型化学实验的开设既拓宽了学生科学探究的空间，又能让学生有更多的机会主动地体验探究过程，养成科学态度，学会科学方法，激发了学生主动学习化学的积极性。

三、微型化学实验提高了学生自主探究的科学素质

化学实验是进行科学探究的主要方式，它的功能是其他教学手段无法替代的。实验教学有利于启迪学生的科学思维，揭示化学现象的本质。改进传统的实验教学，精心设计各种探究性实验，促使学生主动地学习，逐步学会探究。同时，还要更好地发挥化学实验在德育和非智力品质培养方面的教育价值。由于将许多演示实验改为微型实验，学生实验增加了很多，常常会出现一些与书本上不符的实验现象，这时应该教育学生首先要尊重实验事实，然后引导学生仔细观察、认真分析、深入探索，揭示其中的“奥妙”，使学生通过实验找到一块知识的新天地。

通常现象与课本上不符的原因有：试剂的浓度、稳定性、纯度、温度、添加试剂的顺序、仪器清洗的情况等。现象不一致，就马上记录下来，多思为什么？课下反复做实验，加以讨论。问同学，问老师，查原因，直到做正确为止。通过这样的努力，这部分知识将学得更扎实，记得更深刻，用得更灵活。在开展微型化学实验的同时也提高了学生实事求是，尊重规律的科学态度，锲而不舍，百折不挠的科学精神，提高了学生自主、自立、不盲从、坚韧、刻苦、顽强的心理素质。

四、微型化学实验提高了学生创新、观察的能力素质

传统的化学实验教学，学生往往“照方抓药”，无需太多的思考，经常处于被动地位。这主要是受常规实验条件的限制，一组多人实验，有的学生亲自动手完成实验的机会少。在微型化学实验整个教学过程中，教师和实验室管理人员指导学生利用生活中的常见用品和废弃物制成简易的实验仪器，或替代实验用的化学药品。这样既有助于解决实验仪器、药品的短缺问题，又可以培养学生的实践能力以及节约和环保意识。这个灵活应用知识的过程，有效地提高了学生创新意识、创造能力及审美能力，增强了学生自信心。重新设计新的实验方案，再以实验验证，{zh1}分析、总结、提高，这一过程启发了学生创新思维，创造能力也随之逐步提高，同时学生审美情感得到陶冶，他们亲身感受、体验到化学现象“塑造”的自然美，实验操作的规范、准确美，实验装置布局的造型美，实验设计的思想美，这有利于他们身心健康成长。而学生对自己辛勤劳动取得实验成功的那份喜悦、自豪，促使他们更坚忍不拔地努力探索。

观察是学xx展智力、增长知识、认识世界的重要途径之一，也是学生认识事物累积知识的基本方法。没有敏锐的观察力就不会有灵敏的思维力、丰富的想象力和良好的记忆力。过去课堂上的演示实验都是由教师一人做，全体学生进行观察，许多实验现象只有前排学生看得清楚，多数学生印象浅，效果差，大大削弱了学生学习的积极性，失去了学习化学的兴趣。引入微型试验后，由于微型试验小巧便携，学生每人都有自己的实验箱，教师把一些演示实验改为学生自己动手做微型试验后，在实验中每个学生都能近距离观察实验。实验前教师明确实验要解决的问题，讲清观察方法和方向，提醒学生观察重点现象，实验中学生按照教师提出的观察目标、观察步骤进行仔细实验观察，然后教师再引导学生应用已有的知识，通过分析、综合、抽象思维来解释观察到的现象，使感性认识上升到理论，得出概念性的结论，使学生既增强了观察能力，又轻松愉快地接受了新知识。

微型化学实验以新颖精巧的仪器设计、灵活自由的仪器组装激发了学生的好奇心，调动了学生的实验兴趣，增强了学生的实验积极性和创造欲望；它以较低的实验成本、较少的实验污染较好地完成了实验教学任务，把经济社会效益概念、绿色化学与生态效应概念深入到学生心间；它能节省实验时间，使同学们能从容地设计和比较不同的实验方案，综合地、多维地思考各种问题，改变了学生被动学习的实验状况，为同学们发挥想象力和创造力留下了有益空间。微型化学实验的优越性，它将在促进中学化学实验教学的改革、化学学科发展和创新人才的培养等方面将显示出更加美好的前景。

参考文献：                                   

[1]朱绮琴，朱兵，周宁怀．化学活动课及微型实验的设计与实践.下册（中学微型化学实验分册）.民主建设出版社，1999.8

[2]周宁怀  微型无机化学实验 [M]北京 科技出版社  2000

[3]赵东洋   微型实验的创新研究以及在教学中的应用  

[4] 全日制义务教育化学课程标准（实验稿）中华人民共和国教育部制订2002