微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)在初中教學(xué)中的應(yīng)用

微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)在初中教學(xué)中的應(yīng)用摘要化學(xué)是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué)，在課堂教學(xué)中，學(xué)生不但可以從實(shí)驗(yàn)中獲得化學(xué)變化的內(nèi)在聯(lián)系與化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)，同時有助于學(xué)生培養(yǎng)科學(xué)思考方式以及形成優(yōu)良的思維習(xí)慣，同時從化學(xué)的立場對社會與生活進(jìn)行全面觀察，從而進(jìn)一步發(fā)掘?qū)W生的學(xué)習(xí)主觀能動性與積極性。初中化學(xué)教材包含了一定數(shù)量的教師演示實(shí)驗(yàn)與學(xué)生分組探索實(shí)驗(yàn)，利用微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蚴箤W(xué)校實(shí)驗(yàn)費(fèi)用不足的問題得到較好解決，同時有助于學(xué)生提高自己的實(shí)際操作水平，并且可以確保操作的安全性和降低所需時間。所以深入探究在化學(xué)課堂教學(xué)中運(yùn)用微型實(shí)驗(yàn)的實(shí)際指導(dǎo)意義重大。關(guān)鍵詞：微型實(shí)驗(yàn)；化學(xué)實(shí)驗(yàn)；初中教學(xué)一、微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)綜述（一）微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)的概念描述微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)指的是借助最少的化學(xué)試劑以獲得需要的化學(xué)數(shù)據(jù)的實(shí)驗(yàn)方式與技術(shù)陳義飛，張旭方.開展初中微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)的實(shí)踐與探索[J].科教文匯（下旬刊），2010，05：118-120.。盡管其使用的化學(xué)試劑的量僅為普通實(shí)驗(yàn)所需的幾十或幾千分之一，然而卻能夠?qū)崿F(xiàn)精準(zhǔn)、顯著、安全性高、便捷以及保護(hù)環(huán)境的目標(biāo)，與綠色化學(xué)的理念相一致，由于其試劑用量較少、對環(huán)境的污染較少等優(yōu)點(diǎn)，所以得到了廣泛應(yīng)用，而且獲得了快速發(fā)展和普及。陳義飛，張旭方.開展初中微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)的實(shí)踐與探索[J].科教文匯（下旬刊），2010，05：118-120.（二）微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)的特征描述微型實(shí)驗(yàn)的特征可以總結(jié)為小：使用的試劑較少，?。汗?jié)約時間，快：化學(xué)反應(yīng)速度較快，好：化學(xué)反應(yīng)的現(xiàn)象容易觀察，易：操作方便，安：安全性高，高：得到高效利用，少：能夠較少地污染環(huán)境，低：所需費(fèi)用較低王劍峰，張亞非.微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)在化學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用[J].當(dāng)代教育論壇（教學(xué)研究），2011，04：113-114.。因?yàn)槲⑿蛢x器經(jīng)濟(jì)實(shí)惠、投入的成本較低，做實(shí)驗(yàn)比較容易確保每個人都配備一套設(shè)備，這樣所有學(xué)生都可以在課堂上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作。所以對于中學(xué)化學(xué)教學(xué)中實(shí)施課堂實(shí)驗(yàn)而言，微型儀器的優(yōu)勢比較明顯。有助于學(xué)生形成和提高探索科學(xué)以及創(chuàng)新水平，為學(xué)生掌握深入學(xué)習(xí)以及發(fā)展所需的化學(xué)基本知識與技能奠定有力基礎(chǔ)；指引學(xué)生認(rèn)識到化學(xué)推動社會發(fā)展與改善人類生活品質(zhì)的關(guān)鍵功能，利用微型實(shí)驗(yàn)使學(xué)生提高自己的團(tuán)隊精神與主人翁意識。王劍峰，張亞非.微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)在化學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用[J].當(dāng)代教育論壇（教學(xué)研究），2011，04：113-114.二、化學(xué)教學(xué)中微型實(shí)驗(yàn)的功能新的課程標(biāo)準(zhǔn)提倡：將學(xué)生學(xué)習(xí)知識的結(jié)果作為教學(xué)的目標(biāo)，教學(xué)是為了學(xué)生掌握更多知識，微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)功能應(yīng)該涵蓋如下內(nèi)容：（一）彰顯化學(xué)是建立在實(shí)驗(yàn)之上的特點(diǎn)探索教學(xué)的一大指導(dǎo)思想就是將實(shí)驗(yàn)作為前提，同時這也是化學(xué)學(xué)科的基本屬性。由于教學(xué)中的實(shí)驗(yàn)與科學(xué)研究中的實(shí)驗(yàn)的特性、構(gòu)成、實(shí)驗(yàn)對于認(rèn)識的作用與地位都比較相似，屬于探索性行為的一種。微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)彰顯了化學(xué)比較注重實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)，即將微型實(shí)驗(yàn)當(dāng)做分析與探索問題的有效方式，盡量做到教學(xué)以問題為基礎(chǔ)，利用微型實(shí)驗(yàn)來實(shí)施教學(xué)活動，調(diào)動學(xué)生的積極性加入到實(shí)驗(yàn)中來，借助微型實(shí)驗(yàn)發(fā)掘和提高學(xué)生做實(shí)驗(yàn)的趣味性，使學(xué)生的實(shí)驗(yàn)積極性得到全面激發(fā)，指引學(xué)生按照實(shí)驗(yàn)事實(shí)為基礎(chǔ)，利用實(shí)驗(yàn)方法論對物質(zhì)的本質(zhì)與變化的內(nèi)在聯(lián)系進(jìn)行全面探索。（二）能夠有效激發(fā)學(xué)生參與學(xué)習(xí)的主觀能動性微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本要求是所有學(xué)生都可以利用獨(dú)自操作實(shí)驗(yàn)得到親身的實(shí)踐體驗(yàn)，從而提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作過程中的主觀能動性。學(xué)生學(xué)習(xí)的獨(dú)立性一般表現(xiàn)在學(xué)生能否不再外在監(jiān)督的條件下自覺地進(jìn)行學(xué)習(xí)，教學(xué)過程中，老師一般都發(fā)揮啟迪與指引的作用，這樣有助于最大限度地激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動性，從而促使學(xué)生積極的構(gòu)建知識，進(jìn)一步提高學(xué)習(xí)的積極性與增強(qiáng)學(xué)習(xí)效果。（三）較好地突出了教學(xué)的探索特點(diǎn)如今，初中化學(xué)課堂比較看重教學(xué)的探索功能，將培育學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)放在更加重要的位置，使過去填鴨式的教學(xué)方式成為歷史?？茖W(xué)的教學(xué)過程實(shí)際上是一種對未知世界的探索，即學(xué)生主動的掌握其所摸索到的事務(wù)的過程即是教學(xué)的過程，也正是在探索的各個階段和環(huán)節(jié)包含著教學(xué)的內(nèi)涵和精髓。于春香.淺議微型實(shí)驗(yàn)在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用[J].教育教學(xué)論壇，2014，17：242.開展微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)課堂教學(xué)時，借助微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)的優(yōu)勢是便于操作、儀器的功能豐富、所需成本較低以及實(shí)驗(yàn)自身具有開放、自主的特征，全面實(shí)施探索式的教學(xué)方式，根據(jù)老師的指導(dǎo)，使學(xué)生積極主動地找到存在的問題，進(jìn)行假設(shè)猜想，同時利用微型實(shí)驗(yàn)使問題的得到較好解決，這樣有助于學(xué)生提高發(fā)現(xiàn)知識與探索科學(xué)的能力。于春香.淺議微型實(shí)驗(yàn)在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用[J].教育教學(xué)論壇，2014，17：242.（四）能夠突顯學(xué)生在化學(xué)學(xué)習(xí)中的主體地位根據(jù)建筑主義，其倡導(dǎo)根據(jù)老師的指引、以學(xué)習(xí)人員為主進(jìn)行學(xué)習(xí)，即不僅突出學(xué)習(xí)人員的認(rèn)知主體地位，同時也看重老師的指引作用，老師是意義建構(gòu)的助攻者與推動者，并非傳授與灌輸知識的主體。而學(xué)生屬于分析與整合信息的加工人員，主動構(gòu)建意義的主體，并非外部刺激的被動接受與被灌輸?shù)娜藛T。實(shí)施微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)過程中，所有學(xué)生都可以憑借自己的力量完成實(shí)驗(yàn)，得到親身體驗(yàn)，進(jìn)而使學(xué)生成為構(gòu)建意義的主體。（五）為學(xué)生收獲化學(xué)學(xué)習(xí)的積極感受與情感奠定基礎(chǔ)體驗(yàn)微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)對于學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣與需要不斷加強(qiáng)，激發(fā)學(xué)習(xí)的積極性與主動性，而且提高學(xué)習(xí)化學(xué)的趣味性，而且積極的體驗(yàn)需要以民主和諧的學(xué)習(xí)氣氛、學(xué)生真正體驗(yàn)到知識的力量、多次成功與進(jìn)步作為基礎(chǔ)，所以，開展微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)課堂教學(xué)時應(yīng)當(dāng)理解學(xué)生所犯的錯誤，不能采取打擊與排斥的態(tài)度，應(yīng)當(dāng)尊重與保護(hù)學(xué)生的創(chuàng)造力。（六）能夠促使學(xué)生養(yǎng)成優(yōu)良的思維與學(xué)習(xí)習(xí)慣老師在開展微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)課堂教學(xué)時，培養(yǎng)學(xué)生反思的習(xí)慣極為關(guān)鍵，即培養(yǎng)學(xué)生反省認(rèn)識意識，積極引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行反思：我做實(shí)驗(yàn)所使用的方法和原理，如此操作所要實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)，我所使用的實(shí)驗(yàn)方式是否合理，是否存在更合理與科學(xué)的實(shí)驗(yàn)方法，此節(jié)課學(xué)到的知識之間是否存在內(nèi)在聯(lián)系。利用此種反問方式，長時間下來有助于學(xué)生逐步形成反思的良好習(xí)慣。在進(jìn)行教學(xué)時，老師應(yīng)格外重視學(xué)生提出善于提出問題的思維模式，寧可打破一成不變的課堂教學(xué)方式，第一時間抓住學(xué)生思維的亮點(diǎn)，激勵學(xué)生養(yǎng)成優(yōu)良的思維與學(xué)習(xí)習(xí)慣?；瘜W(xué)學(xué)科建立在大量的實(shí)驗(yàn)之上，教學(xué)一般都依托實(shí)驗(yàn)來開展。開展微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)是課堂教學(xué)的一大轉(zhuǎn)變，可以最大程度地發(fā)掘?qū)W生實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新水平與增強(qiáng)學(xué)生的探索能力。三、微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)在初中教學(xué)中的應(yīng)用實(shí)際（一）通過實(shí)驗(yàn)室提出比較普通的氣體利用實(shí)驗(yàn)室提取O2、CO2、H2等比較普遍的氣體在初中時期的化學(xué)知識中處于比較重要的地位，我們能夠通過這部分實(shí)際物質(zhì)的提取方法推理得到普通氣體制取的設(shè)計方式，從而使現(xiàn)實(shí)中存在的各種問題得到較好解決。眾所周知，可以利用固液常溫型發(fā)生裝置來提起O2、CO2、H2等，詳見圖1所示。對于中學(xué)階段的化學(xué)實(shí)驗(yàn)而言，制取氣體與實(shí)驗(yàn)性質(zhì)占到的比例較大，當(dāng)前人教版、滬教版所使用的實(shí)驗(yàn)全部使用普通實(shí)驗(yàn)的實(shí)際思想進(jìn)行排布，這是由于考慮到操作實(shí)驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)性。所以，化學(xué)老師的一個重要任務(wù)就是設(shè)計并成功制作成本較低、效果顯著同時操作比較方便的微型氣體實(shí)驗(yàn)裝置。以化學(xué)微型實(shí)驗(yàn)的設(shè)計理想為基礎(chǔ)，本論文作者先后收集了醫(yī)院不再使用的青霉素藥瓶、一次性點(diǎn)滴管以及注射器。為了有效預(yù)防病菌感染，將材料在純度為3%的過氧乙酸的溶液中浸泡24小時，之后使用清水沖洗干凈。學(xué)生收集到了礦泉水瓶以及墨水瓶等。實(shí)驗(yàn)正式開始之前，將一段輸液管截下當(dāng)做導(dǎo)管，剪下輸液管中部的滴壺一端，按照實(shí)驗(yàn)需要，將另一端截下當(dāng)做長頸漏斗，將滴壺與控液器相連接做成分液漏斗，礦泉水底部被剪掉的可以作為水槽，而墨水瓶與青霉素瓶能夠當(dāng)做反應(yīng)器、收集氣體的瓶子以及酒精燈座。在開展教學(xué)過程中，本論文作者曾經(jīng)考慮過將液體藥品加入到注射器中將更加便捷，然而考慮到微型實(shí)驗(yàn)需要規(guī)范操作，依然使用圖2所示的方法。其優(yōu)點(diǎn)是能夠確保所有人都擁有一套微型實(shí)驗(yàn)儀器，一人或二人一個小組都可以開展實(shí)驗(yàn)。不僅減少了所需藥品，而且化學(xué)反應(yīng)的現(xiàn)象也容易觀察，同時可以保證實(shí)驗(yàn)的規(guī)范操作。圖1實(shí)驗(yàn)裝置圖2實(shí)驗(yàn)裝置（二）對空氣中氧氣的比例進(jìn)行測量課本使用處于封閉容器中燃燒紅磷產(chǎn)生五氧化二磷固體使氧氣得到消耗，從而降低容器內(nèi)的壓強(qiáng)，迫使外部的水壓到容器內(nèi)，按照進(jìn)到容器內(nèi)稅的體積對空氣中氧氣的體積進(jìn)行測量，詳見圖3展示的實(shí)驗(yàn)過程。此實(shí)驗(yàn)的短處包括：在空氣中燃燒的紅磷將使環(huán)境受到污染，處于燃燒狀態(tài)的紅磷進(jìn)入收集氣體的瓶子時即便速度很快也會造成空氣外漏，極易導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)構(gòu)不夠精確，同時裝置需要較長時間進(jìn)行降溫。對于上述各種問題，學(xué)生在本論文作者的指導(dǎo)下進(jìn)行了改善：提前測定出青霉素瓶內(nèi)的體積達(dá)到15ml，使用容量為20ml的注射器將15ml的水吸入，然后將綠豆大小的白磷放入青霉素瓶內(nèi)，將瓶塞塞上，然后將阻塞器插好，在熱水中放入青霉素藥品的底部，短時間后白磷將快速燃燒。實(shí)驗(yàn)裝置降溫以后，注射器內(nèi)的水將自動往下流，詳見圖4。經(jīng)過優(yōu)化的實(shí)驗(yàn)的優(yōu)勢表現(xiàn)為：實(shí)驗(yàn)裝置簡便，便于操作，化學(xué)反應(yīng)一直都在封閉的容器中開展，空氣不會受到污染；容易觀察注射器中水的體積變化，較為準(zhǔn)確，節(jié)約實(shí)驗(yàn)所需時間，課堂效率顯著提升。圖3實(shí)驗(yàn)裝置圖4實(shí)驗(yàn)裝置微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)對常規(guī)實(shí)驗(yàn)是一種較好的補(bǔ)充和完善，有助于激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新水平，增強(qiáng)學(xué)生的邏輯思維、創(chuàng)造力以及科學(xué)涵養(yǎng)。不可否認(rèn)，微型實(shí)驗(yàn)并不是完美無缺的，其缺點(diǎn)和不足包括：實(shí)驗(yàn)操作不夠標(biāo)準(zhǔn)，存在一定漏洞，不便于攪拌、過濾、控制溫度以及高溫加熱等。所以，在開展課堂教學(xué)時應(yīng)當(dāng)按照實(shí)驗(yàn)的具體內(nèi)容、目標(biāo)、現(xiàn)象以及定量要求等作出恰當(dāng)選擇，確保微型實(shí)驗(yàn)與常規(guī)實(shí)驗(yàn)相得益彰，更好地發(fā)揮微型實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)和它特有的功能。

參考文獻(xiàn)[1]陳義飛，張旭方.開展初中微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)的實(shí)踐與探索[J].科教文匯（下旬刊），2010，05：