随着现代教学发展的不断改革创新,以教师个人演示实验为主的实验教学显然已经不能适应新课程的要求。所以,以启发性、探索性为主的个体微型实验应运而生。微型化学实验是培养化学人才的基础,在初中化学教学中微型实验的应用,不仅能够培养学生的节约意识,提高学生的安全意识,同时对增强学生的环保意识,激发学生初中化学学习兴趣也具有重要的意义。下面,就详细分析初中化学教学中微型实验的应用价值。
一、培养学生的节约意识
化学实验离不开各式各样的化学试剂与化学仪器,多数试剂是有保质期限的,多数玻璃的或橡胶的仪器是易损易耗品,因此,实验教学的资金投入是一大项开支。试剂用量省,实验成本低是微型化学实验最突出的优点。微型实验试剂用量少,仪器简易更有利于将教师的演示实验与学生的大组分组实验改进为随堂实验,让每个学生都能参与实验或重复实验甚至多次试验。例如:常用澄清石灰水来检验二氧化碳的生成与存在,就可以用在器皿内壁涂澄清石灰水或在玻璃片上蘸石灰水的方法来取用澄清石灰水,试剂用量少,效果也很明显,会看到一层白膜或白渍。微型的仪器,微量的药品使用,不仅节省了实验的空间,也节约了实验的时间,节约让学生们明白了化工实验中“取样”的意义,也让学生们有了更多的时间去观察、思考与讨论。
二、提高学生的安全意识
众所周知,化学实验过程具有一定危险性,时刻会遇到有毒的物质和易爆炸的物质,需要实验者十分小心。常规实验中实验安全和操作注意事项必须反复强调,无形中让学生对化学实验产生了畏惧心理,较多学生以“安全”为由更喜欢“袖手旁观”,而充满好奇心的学生仍会无畏地随意混合反应过的大量液体,让自己与同学置于危险中。而对实验装置进行微型化改进,实验过程的危险性明显降低。微型仪器组装安全,药品用量少,污染少,液体飞溅、腐蚀、起火、爆炸等实验事故发生几率大为降低。例如:在做氢气与氧气混合气体爆炸时,我们改用装酸奶用的塑料瓶或一次性水杯,这不仅能达到很好的爆炸效果而且增加了实验的安全系数。另外,指导学生实验设计时,应强调对有毒物质进行无害处理,以保护实验室周围环境,为实验教学提供安全的环境。
三、增强学生的环保意识
如今,环境问题日趋严峻,在环境问题中化学既是污染源也是治理环境污染的手段。在化学中污染最大的是实验过程的污染,所以改进实验达到绿色十分有必要。微型化学实验主要是指用尽量采用最少的化学设备和化学设备达到所需要的信息和实验目的的一种方法。虽然微型实验所需的化学试剂用量仅为普通化学实验的几十分之一乃至几千分之一,但是依然能够达到准确、明显以及安全的实验效果,同时节约化学试剂,防治环境污染也具有重要的作用。微型化学实验作为绿色化学的一项技术和方法,不仅仅是常规实验的简单微缩、常规实验的补充,而是在整个实验过程中都贯穿了绿色化学的思想,使学生树立绿色化学的观念,增强学生的环保意识。实验的绿色化要求选择实验内容时要尽量使实验中的反应物、生成物对环境没有污染或较少污染;设计实验方案时,对可能产生污染的,要采取有效措施,如采用密闭或回收装置、通风设备等。实验所排放的废水、废气、废渣等环境污染物减少了,对实验的尾气、尾料和废弃物也更容易处理了。另外,微型实验试剂消耗少,在节约资源方面符合绿色化学思想,因而也作为实验绿色化的一个方面来论证。微型实验在人教社的上一轮化学教材中已经出现,新课标教科书中引用了更多的微型实验,如“氯气的生成及其性质的微型实验”“电解污水微型实验”。硫在空气中燃烧的反应,若按常规实验每次需硫粉0.3g~0.5g,而微型实验每次仅需硫粉0.02g,反应后生成二氧化硫为0.04g等。并且经过微型化以后,有毒的有害的物质易处理,对环境污染明显减少,也在潜移默化中增强了学生的环保意识。
四、激发学生的学习兴趣
微型化学实验知识性强,趣味性也强,对于学生在化学技能及过程方法、情感态度和价值观方面的提高有着突出的效果。微型化学实验的仪器因其设计灵巧、制作精巧、安全易用的特点而使学生爱不释手, 其能够激发学生学习化学的兴趣,同时微型实验具有安全、操作简单、节约等特点。所以,教师在化学实验中,可以组织学生一人一组做实验,通过做实验不仅能够帮助学生学习化学知识,而且对培养学生的动手能力和观察能力也具有重要的意义。微型化学实验无污染,现象明显并且成功率高,使学生放下怕爆炸、怕腐蚀的包袱,解除心理障碍,敢于做实验,喜欢做实验,改变了学生在实验教学中的被动地位。同时,微型实验所需器材较为简单,化学药品消耗量较小,实验过程操作简单,效果明显,而且通过对器材的自制,能够有效调动起学生的学习积极性,培养学生的思维能力和动手能力。这样充分调动了学生的积极性和主动性,也大大提高了实验教学的作用,从而发掘了学生的潜能,有效地激发了学生的学习兴趣。
结论:微型化学实验是实验百花园中的一支奇葩而受到青睐,微型实验在初中化学实验教学中有着不可忽视的应用价值。它在尊重并促进学生个性发展的前提下极大地激发了学生学习化学的兴趣,在帮助学生获得有用的化学知识、技能和方法的同时提高了学生的科学探究能力,在指导学生动手实践中增强了学生的社会责任感,培养学生科学的价值观和实事求是的科学态度。所以,其在初中化学实验教学中有极高的应用价值。所以,在实际教学中,我们应根据所学内容,将微型实验和普通实验相结合,扬长补短,充分发挥各自的价值,以提高初中化学实验教学有效性,提高学生学习质量,为培养优秀化学人才打好基础。