微型化学实验在高中化学教学中的深入开展和研究

孙忠元

（甘肃省武威第六中学，甘肃武威 733000）

实验是高中化学的重要内容。随着新课程改革工作的不断推进，实验在高中化学教学中的地位越来越高，但传统实验存在一定刻板性，与现代教育对高中化学实践教学提出的新要求存在一定距离。微型实验的引入可以使教学突破传统教学的刻板限制，这也是本文的研究重点。

一、高中化学教学中微型实验的开展优势

（一）资源节约优势

与传统高中化学实验教学相比，微型实验向师生提出了使用少量化学药剂的要求，这在极大程度上减少了药剂的损耗，提高了资源的利用率，同时降低了实验废物污染环境的可能性，有利于师生健康。而从实践操作结果方面来说，虽然药剂的使用量相对减少，但在保证配比的情况下，其结果并不会受到极大影响。也就是说，实验准确率依旧能够保证，其结果依然具有实际意义。

（二）高效教学优势

高中化学微型实验，追求实践操作过程与时间的简短性，在该模式下，学生保持注意力在短时间内的高度集中，精力与耐心不会被持续消耗，其整体学习状态更加积极，保证了高效实验目标的实现。随着该目标的实现，学生在实践操作中发现、感受、验证化学理论，其理论知识的认知与理解程度加深，促进了整体高效教学目标的实现。再者，在微型实验参与过程中，学生动手操作、合作分析能力得到锻炼，实验意识形成，也是学科高效教学的追求和体现。

二、高中化学教学中微型实验的开展条件

课堂是高中化学教学主阵地，无论探究理论知识、还是进行实践操作，都离不开课堂的支持。也就是说，微型实验在高中化学教学中的开展，应率先发挥课堂作用，在课堂上及时推进实验。教师在每次组织课堂活动之前，都应对教材内容与课程目标展开深入分析，确认需要通过小实验进行验证的化学结论或现象，进而在课堂上及时引领学生进行操作，启发他们验证知识。但是不得不承认，虽然微型实验具有简单、易展开、对实践操作场地要求较低等特点，但是依然有一些高中化学微型实验无法在课堂上很好地展开，实验室教学作用由此凸显。教师可以在确认实践操作内容与形式后，组织学生进入实验室，在实验室中向其提供实践操作必需的材料，如化学试剂、器材等。学生获得丰富的实践操作支持，依托科学的计划展开实践操作，能达成对理论知识的深入分析和验证，强化学习效果。

三、高中化学教学中落实微型实验的方法

（一）优化实验准备工作

磨刀不误砍柴工，完善的课前准备是让高中化学微型实验取得理想效果的前提。反之，若准备工作不够充分，缺少完善的教学计划和足够的实践操作材料，必然会阻碍教学与学生实践操作的展开。这也就证明了，教师想要高效开展并推进高中微型化学实验教学活动，必须优化准备工作，深入分析微型实验内容，确定教学形式与方案，提前准备器材或药剂等材料。同时，教师应设计微型实验教学导学案，向学生布置一定的预习任务，使其提前了解实践操作内容，为其在课堂、实验室中迅速进入实践操作、化学探究状态奠定良好基础。

例如，人教版高一化学必修第一册“配制一定物质的量浓度的溶液”微型实验教学中，教师可尝试按照以下方式完善课前准备工作。第一，研读教材，明确教材实践操作内容，基于教材制定教学目标——锻炼学生化学操作能力，使其掌握容量瓶的使用方法并学会配置一定量浓度的溶液，同时借助该过程，加深学生对物质的量浓度这一概念的认识。第二，确定方案——让学生自主操作，指导、监督他们配比一定物质的量浓度的溶液，针对微型实验打造自主型课堂。控制教学活动时间，将其保持在10—15 分钟之间。第三，准备材料——烧杯、容量瓶（100ml）、玻璃棒、蒸馏水、NaCl 等。第四，发放微型实验教学导学案。在导学案中体现如下信息：在课堂利用已有材料，独立配制100ml 1.00mol/L NaCl 溶液，同时根据溶液配制过程与结果，说明“物质的量浓度”概念本质，说明配制一定物质的量浓度的溶液应注意哪些问题。学生在导学案的提醒下形成自主预习意识，阅读教材并了解实践操作内容和操作过程，为在课堂上展开实验操作创造了良好条件，在极大程度上保证了其学习效果。此外，在预习准备中，学生还可以记录下自身对“如何操作”产生的疑问，进而在课堂上有针对性地向教师提出问题，在教师针对性的指导下展开正确操作、获得准确结果，并通过结果理解理论知识。

（二）简化实验教学过程

传统模式下的高中化学教学之所以难以落实实验活动，主要受传统实践操作过程的烦琐性影响，教师忽略了对实验过程的简化设计，导致实验教学经常会占据一整节课，严重拖慢了整体教学进度。久而久之，教师开展实验教学活动的积极性降低，制约了学生学习。以此为警示，在现代教育环境下开展高中化学实验教学活动，教师必须简化实验教学过程。微课与学生合作均能在该方面发挥较为积极的作用。

1.微课引领。为让学生参与到高中化学微型实验当中，教师演示实验不可或缺。在此过程中运用微课可以有效提高教师演示的直观度与标准度，突破过往“在讲台上演示”的弊端限制，增强学生对实践操作步骤和操作注意事项的认识，进而提高其实验效率、提高结果准确度。教师可根据实践操作内容提前录制微课视频，依托教材提示设计科学的操作步骤，规范动作与讲解语言，在视频中一边完成微型实验一边介绍如何操作。在课堂或实验室教学中，教师可先通过多媒体播放微课视频，再监督学生进行自主操作。这样一来，学生在教师的直观演示下形成清晰的微型实验思维，明确每一个步骤和细节，进行更加标准的操作，对其实践操作有效性的提高大有裨益。教师必须强化自主学习，建立积极的专业学习和发展意识，对开放性研学平台中其他一线教师上传的微型实验微课教学视频展开研究，以他人之长补己身之短。长此以往，教师不仅能够提高以微课演示实践操作并简化教学过程的能力，还能将设计微型实验课程活动的专业能力提升至新高度，同时以此促进学生更长远的发展。

2.自主合作。以生为本是新课程改革环境下的基础教育所重点强调的，高中化学教师若能在微型实验教学中践行以生为本原则，自然能够很好地调动学生参与实践活动的主观能动性，进而在提升实践操作主动性的基础上，提高学生学习有效性。但在当前践行以生为本原则的高中化学微型实验教学过程中，部分教师陷入了“过于强调独立”的误区，学生在教师严格的要求下独立进行实践操作，在遇到难题时无法迅速、科学地解决，延长了实验时间，造成了教学效率低下的问题出现。对此，教师可以在高中化学微型实验教学过程中鼓励学生合作，先将其进行合理分组，保证组内、组间关系的和谐性，再布置相同的实践操作任务，监督他们在合作中探究化学知识、完成任务。学生在组内形成思维碰撞，不断迸发灵感，自主、创新设计实验过程，综合学习有效性显著增强。此外，组与组之间在无形中形成竞争意识，激发了学生为小组荣誉而在组内积极参与实践操作、分析实践操作现象和结果的意识。随着该意识的形成，学生微型实验参与深度加深、思考加深，启发与收获同时加深，切实提高了化学学习有效性。

（三）废物利用支持实验

高中化学设计微型实验教学活动的目的之一是减少教学资源的无端浪费，而废物利用是节约资源的主要形式，高中化学中的部分实验可以通过废物利用实现。由此出发，教师可以在高中化学微型实验教学中以生活中常见的废物为教学活动的展开提供必要支持。如利用刻度准确的废旧玻璃杯代替烧杯、用清洗干净的眼药水瓶代替滴瓶等，既节约了准备标准化实验材料的时间与费用，也能保证实践操作的有序进行。这就要求教师提高筛选“可利用废物”的能力，深入分析其与标准化实验材料在功能方面的差异性，避免使无效材料走进课堂。教师还可以鼓励学生自主寻找可用来替代标准化实验材料的废物。对学生来说，寻找废物的过程就是一个深入了解不同化学实验材料用途与特点的过程，不仅对其实践操作大有助益，还能促进其对化学学科特征更全面、系统的认识。

（四）适当融入趣味内容

高中生在过往化学实验教学中会出现消极学习表现，一方面与实验难度过大、操作过程过于复杂、不符合现代教育提出的“微型”要求有关，另一方面与教学氛围趣味性不足、学习环境过于沉闷有关。因此，为在现阶段更好地开展高中化学微型实验教学活动，教师应适当在微型实验设计与教学活动组织中融入一些趣味内容，借助趣味内容活跃教与学的氛围，激发学生进行实践操作的热情。

（五）在实验中渗透问题

高中化学微型实验教学对学生思考有着较高要求，学生只有在实践操作过程中对实践操作内容、步骤、现象、结果展开了全面的思考，才能更贴切、准确地认识对应知识，增强学习效果。对此，教师应在指导学生进行实践操作的同时，根据微型实验进度有序提出化学问题，启发学生对其展开思考，使其将“释疑”融合在“做”中。例如，在人教版高中化学必修第二册“用化学沉淀法去除粗盐中的杂质离子”微型实验教学中，教师应提前设计以下问题：（1）为什么要先用蒸馏水溶解粗盐？如何确定蒸馏水的用量？（2）向粗盐水中滴入过量的BaCl溶液，是为了使其与粗盐中的哪一杂质离子发生反应？（3）在实践操作过程中，你应用了哪些化学方法？这些方法分别发挥着怎样的作用？（4）用化学语言解释最终的实践操作现象，你会说什么？问题的有序提出使有效思考贯穿学生实践操作始终，很好地促进了他们对微型实验的深入思考，深化他们对化学理论知识的探究，微型实验在高中化学教学中的实践意义被充分展现出来。

（六）基于差异指导实验

现代基础教育强调教学的公平性和针对性，要求教师在教学中关注每一名学生的真实需要，这是因为受学习经验、知识储备量、学习习惯和思维发展水平影响，不同学生对同一学习活动的参与度存在明显差异，并影响了其理解、掌握知识的效率。基于上述分析，为让每一名高中生都真正参与到微型化学实验教学活动中，高中化学教师应坚持关注学生差异，并根据生生差异调整指导学生实验的方法。但就目前来说，依旧存在“学生差异在高中化学微型实验教学中被忽略”的问题。对此，教师应强化分层教学实践，将分层理念落实在课程设计中，客观、合理地划分学生层次，明确在相同活动时间内对不同学生的要求，对不同层次学生实践操作设计针对性指导方案。如对于处于较高层次的学生，可强化自主合作指导；对于处于较低层次的学生，在条件允许的情况下，可落实一对一指导，并在指导中强化对他们的鼓励和表扬。学生逐渐找到最适合自身的学习节奏和成长方向，在教师针对性的指导下有序参与微型实验课程活动，学习有效性得以提高。

（七）凝练语言总结实验

除思考外，活动总结是否准确、及时也是影响高中化学微型实验教学效果的关键因素。这也提醒了教师，在教学活动开展过程中应提高对实验总结的重视，指导学生总结知识，对其总结内容进行补充，以此完善教学总结。同时，考虑到微型实验的教学时长较短，教师还应加强对总结教学时间的控制，保证学生总结与教师补充语言的凝练性。对此，将思维导图、数学图表应用在高中化学微型实验中便是个不错的选择。教师可以先指导学生运用数学图表记录、整合实践操作数据，再指导他们借助思维导图记录实践操作流程和现象，最后带领他们总结图表、导图内容。由于图表、导图具有清晰的逻辑，学生总结与教师补充逻辑性必然增强，从而提高总结效用、保证语言的凝练性，以此增强整体教学实效性。

四、结语

综上所述，高中化学微型实验对教学场地的要求较为简单，且不需要消耗过多化学材料，同时具有培养学生动手操作能力与实验素养的积极功能，能够在提高理论知识教学有效性的基础上促进高中化学实践教学总目标的实现。高中化学教师要想更全面地培养学生化学能力、使其理解并掌握学科知识，应切实提高对微型实验教学的重视，优化对其的设计和组织过程，合理开展相关工作。