关于化学微型实验的探讨

靳力

摘 要： 如今，微型化实验在化学实验中的应用越来越广泛，如何有效开展微型实验成为化学教学活动的重要关注问题。本文结合实例探讨了化学微型实验的实施技巧和优点体现。

关键词： 化学教学 微型实验 实验能力鉴于化学实验产生的污染较强、污染危害较大、污染治理较困难等特点，在化学实验教学中，遵循“绿色化”的原则已经成为广大师生的共识。在实验教学中贯彻“绿色实验”，减少实验污染的具体措施有哪些呢？化学实验产生的污染途径一般分成两大类，一类是具有一定毒害性的实验药品残留问题，另一类是化学反应产生的一些有害气体、固体。由此可见，化学实验的污染主要来源于实验原料和实验生成物。面对污染的特点，我们在治理污染时主要有两大思路，一是尽量选择无污染或者污染性小的实验原料和实验方案，二是对于一些无法避免的污染性实验，可以采用减少药品用量，选用微型实验器材的方式开展实验活动，而这就是我们今天要探讨的“微型实验”。微型实验简单来说就是实验器材和实验药品用量的微型化，微型化的实验必然会使得污染物的产生量有所减少，从而实现一定的环保性。对于教师来说，如何才能将微型实验贯彻于初中化学实验教学中，有效培养学生微型化学实验的能力呢？

一、教会学生掌握实验原理

无论是什么内容的实验，无论是什么形式的实验，实验原理都是实验开展的基本依据，只有对实验原理做到心中有数，对实验原理理解得透彻清楚，才能科学地开展接下来的实验操作。而在实施微型实验的过程中，由于按照教材设计，其中的实验内容基本上都是常规的实验，因此大多数微型实验都是要经过一定的改良才能得以实施的。在微型实验中，常常需要用其他仪器和药品对常规的仪器和药品、化学试剂进行替代，选择什么仪器和药品进行替代，必须符合基本的实验原理和规律，例如，碳酸钠就可以用碱面子替代，这样的替代要建立在对碳酸钠的性质和对实验反应原理充分了解的基础上。由此可见，只有了解背后的原理，才能为微型实验的设计和开展打下理论基础。

二、积极对演示实验进行改进

在初中阶段，大部分实验类型都属于演示实验活动。在众多演示实验中，有相当一部分实验具备微型实验的条件。例如，“氧气的性质实验”就是初中化学中一个十分重要的演示实验，按照传统的演示方式，这个实验具有明显的污染性，如在用燃烧匙装入硫或者红磷进行实验的时候，药品用量会比较大，并且燃烧时间也非常长，同时，在做完实验以后，常常会残留很多化学物质，且不容易熄灭，这样，即使在实验结束以后，依然会产生很多污染物，如二氧化硫、P2O5等，给环境带来很大损害。面对这样一个不够环保的传统演示实验，我们怎样对它进行恰当改进，实行微型化处理呢？首先，可以从装载实验药品的燃烧匙进行改进：将一个细长的玻璃棒的一端放在酒精灯上燃烧，待玻璃棒变软以后用镊子压下一个凹槽，这个凹槽就可以替代传统实验中的燃烧匙。接下来，选用青霉素瓶作为反应容器，仪器变小了，在实验中取用的药品用量也会大大减小，相应的，药品残留和化学反应的生成物也会减少。这样一来，整个实验就变得环保多了。并且，由于药品取用量减小，还能降低实验成本，对学生节约意识和环保意识都具有重要的培养作用。

三、科学开展学生分组实验

分组实验是化学实验教学中的重要实验形式，采取分组方式开展实验活动，一方面可以降低实验条件和成本，另一方面能有效培养学生合作创新能力，提高实验活动的有效性。在分组实验中，教师可以让学生尝试着设计一些微型化的实验方案，让学生以组为单位进行探讨。这样不仅提高了微型实验的实施水平，还让学生在共同讨论和探究中实现了创新意识的提升。例如，笔者在讲“物质在溶解过程中的吸热和放热现象”时，就采取分组形式让每个组的学生都设计一套实验方案，待方案确定以后，由每个小组的负责人向班级里的其他学生阐释设计思路，最后由全体学生进行评选，选出最佳实验方案。这种以团队形式开展微型实验，可以让学生在成员间的相互合作与支持中更大胆进行开拓创新，从而更可能创造出好的实验作品。

四、鼓励学生自制微型实验仪器

化学实验当然离不开各种大型的、专业的实验仪器，但还有很多实验，对实验仪器的要求也没有那么高，尤其是微型实验活动，很多实验仪器通过自己动手完全可以制作出来。自制的实验仪器不仅可以有效节约实验成本，使得实验活动不再局限于专业的实验室，同时，自制实验仪器的过程本身也可以有效锻炼学生动手能力。不仅如此，因为所制作的实验仪器是为了实验活动而做的，在制作实验仪器之前，学生必然要对实验原理、实验步骤有足够清晰的认识，因此实验仪器的自制过程往往也是践行实验原理、熟悉实验过程的有效途径。例如，在讲到“酸碱溶液的导电性”时，笔者鼓励学生根据实验原理和方案自己设计制作了一个微型的溶液导电测定仪，用药品胶囊塑料板做出了多变点滴板，用塑料酸奶杯替代常规实验中的小烧杯，用玻璃药水瓶做成酒精灯，等等，以上所有实验仪器的制作原料都来源于现实生活中随手可得的废弃物品，这些看似无用的废物物品经过学生的一改装，立刻变成了可以进行实验的专业的实验器材。这样的转变不仅可以让学生体会到浓厚的成就感，更重要的是可以让化学实验活动变得更“接地气”，让学生认识到，化学实验不是只有在实验室中才能操作，在实验室以外，也可以开展各种有趣的实验活动，从而让学生的实验活动场所变得更开放。

目前来看，化学实验微型化已经变成了该学科实验教学的一大重要发展趋势，这是因为它既符合绿色环保理念，又利于学生多方面能力的培养，如创新能力、操作能力等。因此，作为化学教师，我们一定要重视微型化实验理念的培养和实践锻炼，努力通过有效的微型化实验优化整个化学实验教学活动。

参考文献：

[1]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（04）.

[2]孟玉洁.初中化学实验的微型化改进[J].西北成人教育学报，2012（06）.

[3]邹荣贤.中学化学微型实验——初中化学气体制备及性质[J].四川师范学院学报（自然科学版），1990（04）.