关于微型化学实验应用于中学教学的问题分析

摘要：微型化学实验由于应用时间短，缺乏研究，认识偏差，本身局限性以及应用误区等原因，导致其未能得到广泛地重视和推广，未能作为一项重要的课程资源进入中学化学教学过程。

关键词：中学化学；微型实验；问题分析；教学过程

微型化学实验是近几年在国内外迅速发展的一种化学实验新方法，是绿色化学的一项实验方法与技术，对培养适应新世纪需要的高素质化学人才具有重要意义。由于受设备、课题、药品和学校财力等条件的限制，在我国许多地区的中学化学教学中，大部分的实验是由教师在讲台上演示完成的，许多实验学生是无法亲自动手体验、观察的，甚至在有些学校学生只能伸长脖子，瞪大眼睛看老师“讲实验”。若能采用微型实验，则可以弥补以上不足。微型实验是用微量的化学试剂在微型化的仪器装置中进行的化学实验。与传统的化学实验相比，微型实验仪器价格低、化学试剂耗费量少，成本较低。在提倡环保和节约的形势下，微型化学实验已开始应用于各个场合。微型实验易实现学生每人一套实验设备，这可从根本上解决学生动手实验机会少的问题。此外，微型实验还可缩短化学反应时间，缩小实验空间，操作比较简便。但是目前，微型化学实验在我国开展的学校和地区还不多，主要存在以下问题：

一、 缺乏中学微型化学实验的研究

微型化学实验代替常规实验后，化学试剂的用量、仪器设备的变化可能会引起试剂浓度、实验条件的改变，因而微型化学实验不能完全按照常规实验的条件和方法进行。经文献检索，已发表的微型化学实验研究的论文数量较少，而且这些数量不多的论文主要的研究方向集中于微型实验装置的设计与改良，较少涉及微型化学实验的教学，更少涉及学生如何从微型化學实验中获得更多的新知。总体来看，我国的微型化学实验没有形成理论成熟、实践也成熟的改革方案。同时，关于微型化学实验的研究课题数量很少，微型化学实验立项以及参与微型化学实验课题研究的中学化学教育工作者更是少之又少。开展的微型实验研究一般停留在化学实验条件改进或仪器设备的缩微上，关于微型化学实验的研究还未全面、深入地展开。因此，亟须一线化学教育工作者在教学实践中对有关中学微型化学实验方面的设计、方案，逐一进行研究、探讨，依据实际，提出切实可行的新思路、新方案，充实我国中学微型化学实验的理论研究。例如，定期举办中学微型化学实验研讨会，将对中学微型化学实验的研究、应用和推广起到很大的促进作用。

二、 教材中缺乏微型化学实验内容

目前，中学化学教材中的化学实验比较经常采用的是常规的化学实验装置，微型化学实验装置虽然也开始陆续出现，但从总体来说，数量还是比较少的。我国第一次将微型化学实验应用于教材的是：人教版的选修教材《实验化学》在“化学实验的绿色追求”的教学中，首次提出实验可以小型化、微型化的建议，并在教材中出现了用微型实验设备和代用品进行的实验。但是，在我国多数化学教材中未能明确提出微型化学实验课程资源的开发，严重阻碍了微型化学实验在我国的广泛开展。因此，可选用一些化学现象明显、可操作性强的微型化学实验素材编入化学教材，让学生学会用微型化学实验解决化学问题的方法与技巧，从而在教材层面让学生了解微型化学实验。

三、 微型化学实验本身的局限性

与常规实验相比，微型化学实验有其无可比拟的优势，但微型化学实验并不能完全取代常规化学实验，微型学实验亦有自身的劣势：（1）微型实验的仪器设备与操作和实际生产工艺存在较大的差异；（2）微型实验仪器不好定型标准化，因此定量实验的测定有难度；（3）用微型实验方法制备的产物一般产率低于常规化学实验方法；（4）在天然产物中提取微量有效成分的实验一般不会使用微型实验方法；（5）微型化学实验的氧化剂、还原剂及易挥发物质溶液的新鲜程度要求一般比常规实验高。因此在化学实验教学中，应根据化学实验的内容和目标进行设计实验，而不是盲目地完全使用微型化学实验，只有这样，才能使化学实验发挥其作用。只有对微型实验的优缺点形成比较清晰的认识，才能使它往正确的方向进行推广应用。

四、 应用微型化学实验的误区

（一） 演示实验用微型实验演示

一些教师在教学中，采用微型化学实验来做演示实验。这种实验由于仪器小，所用试剂量少，产生的现象对教师和前排的学生来说是一清二楚，但坐在离讲台较远的学生可能不能清楚地观察到明显的现象。此时，有些教师会想到借助投影仪进行放大处理。因为投影的光线遇到液体会产生阴影、折射等问题，放大后的实验的整体效果经常不理想，影响了学生对化学现象的观察，甚至可能减弱学生对实验的兴趣，降低了他们主动参与实验的积极性。这种演示实验从这个意义上来说，并不是成功的。

（二） 微型实验的设计仅注重化学现象的产生，轻视实验过程的分析

在微型化学实验的设计过程中，有些急功近利的教师经常仅把重点集中在实验现象，而忽视了实验中间过程的分析。比如，忽视了告诉学生如何正确选择和使用仪器、如何搭配装置，忽视了引导学生如何观察实验、如何分析实验现象等。这些重结果轻过程的做法将导致学生对仪器设备的使用变得生疏，甚至严重的将导致学生的实验操作缺乏规范性。这种重结果轻过程的实验对学生掌握科学实验的一般方法和基本技能是消极的。

（三） 设计实验时，牵强组合微型实验，忽视了科学性

在微型化学实验的设计过程中，有些教师仅仅考虑了将实验进行微型化，牵强地将一些复杂的装置进行简单处理，而认为这就是微型实验，却忽视了化学实验的科学性，从而导致实验的反应原理、实验方法、操作过程方法不能与化学理论知识一致，给学生对化学实验的认知带来一定的费解。微型化学实验虽然有许多优越之处，但也有一些局限性。只有妥善处理微型实验存在的问题，才能使这个绿色化学实验得到广泛的推广，才能使其发挥更好的作用。

参考文献：

[1]闫婧杰.高中化学实验教学的课外延伸现状及策略研究[D].西南大学，2011.

[2]韦斯林.科学探究中的微型化学实验研究[D].广西师范大学，2004.

作者简介：

林炼男，福建省泉州市，晋江市灵水中学。