中学化学微型实验设计的必要性

华卉 苏琼

中学化学微型实验设计的必要性

华卉 苏琼

随着化学实验教学的改革与发展，微型实验设计占据着越来越重要的地位，在化学教育界受到了极大的关注，本文首先介绍了微型化学实验的概念和地位，其次通过具体的案例来阐述微型化学实验设计的特点和应用。

中学化学；微型实验设计；应用

一、微型化学实验

所谓微型化学实验，就是以尽可能少的化学试剂来获取所需化学信息的实验方法与技术。尽管其化学药品的用量为常规用量的几十分之一甚至是几千分之一，但其实施效果能够达到常规实验的要求，并且具备安全、便捷以及减少污染的优点。

中学化学实验在化学教学中扮演着非常重要的角色，而实验的微型化更是受到化学实验教学改革极大的青睐。由于目前中小学的课时量、实验仪器和药品数量的限制，使得教材中的很多实验学生无法亲自动手完成，只能由教师来做演示实验，极大地影响了学生的动手能力和创造能力。而微型实验的出现则可以改善上述的症状。尤其是新课改之后，教学方式、教学内容的变化，给实验教师带来了一定的挑战性。倘若课堂上依然完全采取教师讲、学生听的方式，便无法提高教学质量，使教学停滞不前。尤其是在实验教学方面，不能自己动手操作，就会永远走一条既成的老路，无法实现创新。而且常规的实验会需要更多的药品和仪器，同时造成环境的污染。因此，在中学化学实验当中逐步实施微型实验，节约资源，提高学生的创造力是相当有必要的。

二、微型化学实验的特色和实施的必要性

微型化学实验仪器具有不易破碎、小巧便携、使用方便等特点，使得无论是学校还是个人都有能力去创建自己的“微型实验室”，这就为化学实验课堂教学的改革提供了方便与可能。

实践证明，微型化学实验在教学中的实施概括来说主要有以下特点：过去的课堂实验基本上被演示实验所占据，学生们处在一种“被动接受”知识的状态中，而微型实验使得大多数学生都有机会自己动手参与，使得启发式的教学方法能够得以实现；微型化实验具有安全性和节约性的特点，教师可以放心地让每一个学生独自动手实验，亲自动手实验的方式可以促进学生理解和形成化学概念，帮助培养学生实验观察和动手能力，同时，极大地促进了学生对于化学实验兴趣的培养；方便了实验室分组实验、家庭小实验尤其是随堂实验的展开，培养了学生既动手又动脑、理论联系实际和解决实际问题的能力，尤其是对于资源条件较差的农村中学，微型实验的实施对其影响颇深；有利于减少废气、废液以及固体废品的排放，改善实验室环境、降低空气污染，减少对师生健康的损害。

具体来说，微型实验可以：

（一）改进演示实验，激发创新

演示实验是课堂教学中最直接、最便捷的一种的实验教学方式，是探索新知识、学习实验操作和技能的最基本途径。因此教师在做课堂演示实验时，对课本的中实验进行了合理的微型化改进。如：做“木炭还原氧化铜”实验时，常常会出现现象不明显，反应时间较长的现象，影响观察和判断，其中碳和氧化铜的质量比需要控制在（9~13）：1的范围内，倘若比例过高，氧化铜不能完全反应；比例太低，碳粉的量遮盖了铜的颜色，现象不易观察。

对于此实验，可以做如下改进：为了减少实验时间，可以在实验开始之前将碳粉和氧化铜粉末混合均匀，调成糊状。取少许均匀涂抹在试管底部内壁上，待晾干后，进行还原实验操作。因为反应物的量非常少，所以加热较短时间就能观察到试管内壁紫红色铜镜的出现。 改进后的实验节约药品、现象明显，有利于激发学生的创新能力，培养其创新的意识。

（二）设计分组实验，培养学生的创新、合作精神

设计分组实验不仅可以帮助学生形成概念、巩固知识、培养技能，更能训练其团结、合作、互助的精神。 在实验课堂上，一个合理有效的分组实验，能帮助大家节约资源、节约时间。

如”二氧化碳气体的制取“实验，教师可以将实验分为4个小组：

通过上述分组实验探究，学生可以找出二氧化碳气体制取的最佳方案，并且能够举一反三，了解到其他制取方案的优劣性。

（三）展开家庭兴趣小实验，培养学生实验兴趣和实践能力

实验课中的教师演示实验和学生分组实验，毕竟时间、仪器、药品选择有限，不能够让每一个学生的兴趣和个性得以激发，课堂中的实验更多的是训练学生的实验方法和实验思维。此时，家庭兴趣小实验便可以提供广阔的空间，学生可以依照自己的兴趣爱好，进行独立的微型实验设计。首先，提出方案设计，通过查阅资料、选择药品和仪器，现象观察与记录，结果的交流分析等。整个实验过程中，都是由学生来主导的，体现了自己的主观能动性。

如“纸杯烧水”实验——水的沸点是100℃，加热沸腾后只吸热，温度不再升高，而纸的着火点在150℃以上，所以水可以烧开，纸却没事，这样的实验材料选择非常简单，容易操作。又如”变胖的鸡蛋“——醋酸和鸡蛋壳的反应，鸡蛋壳的主要成分是碳酸钙，醋酸的主要成分是酸，所用物品在生活中随处可见，获取容易，生动有趣，现象明显易观察。反应原理是：蛋壳消失是因为与醋酸发生了反应，被溶解，从鸡蛋中冒出来的气泡，则是反应生成的二氧化碳。

以上微型实验，不论是课堂演示实验、学生分组实验以及家庭小实验，都具有操作简单、药品用量较少，现象明显的特点。总之，微型实验不仅可以解决药品及实验仪器的短缺问题，同时可以提高学生实验创新和实践动手能力，自觉把节约意识和环保意识融入到今后每一个实验当中。

[1]金宏.探讨实现无机化学实验绿色化[J].中国石油和化工标准与质量，2012（13）.

[2]安静，汪露.微型化学实验在化学教学中的多元化探讨[J]高等函授学报（自然科学版）.2006(4).

(作者单位：西北民族大学）

华卉，西北民族大学2012级硕士研究生；苏琼，西北民族大学教授。