微实验在初中化学教学中的应用

摘 要：近年来，微实验成为了化学实验改革中的一大亮点，将微实验运用于初中化学教学之中，有助于降低学生的化学实验探究难度，为学生提供更多化学实验动手参与的机会，对于初中生的化学实践能力提升以及化学素养生成有着重要的作用.基于此，文章分析了微实验的教学功能，重点阐述了微实验在初中化学教学中的有效应用策略.

关键词：微实验；应用；初中化学

中图分类号：G632 文献标识码：A 文章编号：1008-0333（2023）17-0116-03

收稿日期：2023-03-15

作者簡介：王锋（1972.1-），男，江苏省常熟人，本科，中学一级教师，从事中学化学教学研究.

所谓“微实验”，是指尽可能少地利用化学试剂，以获取化学信息为目的所开展的小型化学实验，其通常是常规实验的几十分之一或几百分之一的用品用量，虽然使用的药剂较小，但是却能够达到准确、安全、经济、环保的作用，是一种绿色化的化学实验^[1].实验仪器的微型以及试剂用量的微量是化学微实验的基本特征，微实验在初中化学教学中的运用，可以促进教师对化学实验教学的创新设计，能够实现每人一手微型实验仪器，保障全员参与到微实验的动手实践学习活动之中获得实验操作能力的锻炼，对于发展学生的化学探究能力以及创新精神有着重要的作用，因此需要一线教师加大对微实验的研究力度，找到微实验在化学教学中的有效应用途径与方法，这也是本文研究的重点所在.

1 微实验的教学功能

1.1 引导学生积极主动参与

微实验要求全体学生都参与其中，让每一名学生都能够经历独立操作实验，并从中获得亲身经历的实践体会.初中生对于动手参与化学实验探究过程有着一定的渴望，微实验在开展中可以充分地调动学生的学习积极性，体现出学生的学习主体作用，教师在其中扮演着启发者与引导者的角色，让学生在充满学习兴趣的基础上，以微实验为载体，助力学生对知识的主动建构，转变学生在化学实验学习中的被动学习状态，实现学生从“让我学”到“我要学”的学习意识变化.

1.2 强调了化学实验的探究性

化学是一门科学类课程，实际上科学教学的过程就是科学探究的过程，其教学过程的核心就是让学生自主地掌握探究事物的方法，在探究中掌握化学科学的本质.微实验的开展符合化学学科的探究性特征，充分地利用微实验的仪器功能齐全、经济省时、操作简单等特点，发挥出微实验开放性、自主性的特点，能够促使学生在微实验中发现问题、提出假设、动手操作、验证猜想，并设计微实验试图解决问题，在这种微实验中学生成为了科学的发现者、探究者^[2].

1.3 促进良好思维品质的形成

在微实验的化学学习中，学生是否具备自我反思的学习习惯是尤为重要的，因为大部分学生在微实验中大多是自行完成的，初次的微实验操作一般不会十分地顺利，需要学生总结经验，反思微实验设计或操作中的不足之处，从而形成反思认知意识，对于学生获得思维能力的锻炼，形成良好的思维品质有着促进的作用.因此，教师在开展微实验的化学教学中，应有意识地引导学生思考“我是怎么做实验的？”“我这样做是为了什么？”“我的实验操作是否规范？”“我的实验方法是否科学？”“有哪些地方有待改进？”等等，通过自我的总结、反思与修正，可以促进学生的思维品质生成.

2 微实验在初中化学教学中的有效应用策略

2.1 结合教材内容设计化学微实验

微实验在初中化学教学中的开展，是基于教材内容基础之上的化学实验教学流程设计，要求学生能够在微实验的化学学习中形成自主探究意识，起到进一步夯实化学基础知识与基本技能的作用，以提升学生的化学实验课的学习效果^[3].因此，教师在微实验的教学设计中，应以教材为依据，结合教材内容设计微型化学实验，如在“常见的酸和碱”的教学中，要求学生能够通过“酸、碱的化学性质”实验课的学习系统地认识酸、碱的主要化学性质以及部分用途，掌握酸、碱的性质与用途之间存在的关系，能够用酸、碱的化学性质解释生活中的一些化学现象，通过实验培养学生化学实验观察能力、数据的分析与记录能力以及实验结论的总结与归纳能力等等.结合本节课的实验教学内容与教学目标，教师可以设计“实验室制取二氧化碳”以及“石灰水验证二氧化碳”的实验，让学生从这两个微实验中总结出酸的化学性质以及碱的化学性质，在掌握酸、碱的化学性质之后思考生活中的问题，如：“人被蚊虫叮咬之后，如何减轻痒痛感？”“有些人喜欢吃松花蛋，但是却又不喜欢其中的涩味，你能用酸或碱的化学性质去除涩味吗？”“如何让沾有锈迹的衣物焕然一新？”“胃酸过多怎么办？”通过微实验的设计引导学生初步学会了通过实验的方式探索物质的化学性质，对于化学科学领域中的“酸”“碱”概念有了新的认知.在微实验的探索过程中，教师可以给予适当的引导，比如通过提问的方式引导学生对微实验进行深入的探索：“酸、碱的水溶液在反应之前各有什么离子？”“反应之后的微粒发生了哪些变化？”“中和反应的实质是什么？”促使微实验与化学教材的教学内容、教学目标相契合，促进化学实验教学整体目标的达成.

2.2 强调微实验操作流程的规范性

与常规的化学实验相比，微实验更加具备安全性，同时也更加容易操作掌控.学生在微实验的学习环境中有了更多自主操作的机会，但是在微实验的实践操作中，部分学生的操作流程并不规范，从而影响了微实验的顺利开展，阻碍了微实验的教学功能发挥.为了保证微实验在初中化学教学中运用的效果，需要教师在微实验的教学活动组织中强调其操作流程的规范性，引导初中生在微实验的参与中掌握正确的化学实验操作方法，培养初中生形成良好的化学实验学习习惯，掌握科学的学习方法^[4].如在“制取氧气”的实验教学中想要学生做到规范性地操作，需要按照以下几个步骤进行：（1）连接“制取氧气”微实验所需的装置，采取自下而上，由左向右的组装方式，要求做到连接的仪器安全且牢固；（2）检查实验装置的气密性是否良好；（3）装药品，将本次微实验需要用到的药品平铺或斜铺在试管的底部，将塞子塞好，试管固定于铁架台上；（4）将装满水的集气瓶倒置于水槽中；（5）给试管预热后加热；（6）当看到导管中的气泡呈现连续且均匀放出时，开始收集气体；（7）当集气瓶口有气泡放出时，可以动手将盖有毛玻璃片的集气瓶移开，使其与水槽分离，并将其正放在桌子上；（8）实验结束，将导管移出水槽，熄灭酒精灯.在此次的微实验操作中涉及到的实验器材相对较多，且注意事项较多，需要学生在“制取氧气”的微实验操作中认真地观察、具有较强的耐心，因此需要教师在“制取氧气”的微实验开展之前，给学生讲解本次微实验操作的详细流程以及规范性的操作方法，或者教师可以先示范性地演示“制取氧气”的实验操作流程，让学生在对教师的微实验操作流程观察中抓住实验操作的要点，树立严谨的化学实验意识，能够在微实验的操作中持有认真、负责的学习态度.

2.3 组织合作学习活动完成微实验探究

虽然微实验与常规实验相比操作难度有所降低，一般情况下学生一个人就能够独立地完成微实验的操作过程，但是想要更好地讨论实验现象，从微实验中总结出化学知识或规律都并不容易.此时，组织以小组为单位的合作学习活动，可以发挥出集体的智慧，帮助初中生在合作学习中更加主动地交流观察到的现象、记录的实验数据、总结出的实验结论等等，能够促进学生在微实验中的思维碰撞，促进微实验学习效果的升华.因此，在初中化学课的微实验教学中，教师应善于组织合作学习活动，并且引领学生在合作学习中通过微实验的学习活动参与，实现对化学知识的深度学习.如在“物质的溶解”一课教学中，教师可以设计一个微实验，将溶液的性质中凝固点降低和硝酸铵溶于水吸热的教学进行有机融合，让学生以硝酸铵为例完成微实验的验证，进一步了解硝酸铵溶于水时是吸热还是放热.在此过程中，教师可以将学生分成几个学习小组，小组成员合理分工，在学习小组的建立中要坚持组内异质、组间同质的原则，引领学生讨论微实验的内容，并由小组成员完成微实验方案的设计、操作以及实验现象总结等全过程.经过微实验的小组合作学习实践，可以发现大多数合作学习小组的设计方案是采取温度计测量的方式，缺乏新意，面对这样的情况教师应给予引导：“同学们谁能设计出更加新颖的微实验方案呢？”由此开启学习小组成员的思维，开始发挥想象力与创造力.例如，在小烧杯中加入40 mL的水，在小木片上滴几滴水，将盛有水的小烧杯放置在小木片上，将烧杯拿起来发现木片并未跟着起来.向水中加入适量的硝酸铵，持续搅拌几分钟，之后再拿起小烧杯，发现小木片跟着小烧杯一起起来了，就像是粘在了一起一样，仔细观察连接处发现小木片上的水结成了冰.通过微实验的改进，可以让各个学习小组在新颖的实验活动中感受到化学的神奇之处，总结出硝酸铵溶于水后吸收热量，使温度降低.

2.4 优化微实验教学的评价内容与形式

在初中化学的微实验教学中，重要的不仅是微实验的设计与组织实施，教学评价也同样是十分重要的.但是在传统的化学实验教学中，大部分教师关注的评价内容是学生的微实验结果，缺乏对学生微实验探究过程的关注，从而导致学生的学习情感无法在教学评價中获得满足，教师不能从学生的微实验探究中发现学生学习态度、学习方式、学习方法等方面的变化，从而打击了学生的化学学习自信心.为了保障微实验在初中化学教学中持续有效开展，促使学生在微实验的学习中获得良性循环发展，需要教师更新与改进教学评价的内容与形式.首先，采取过程评价与结果评价相结合的评价方式，将学生的学习过程作为评价学习成果的重要内容之一，通过过程与结果评价相结合的评价方式，使得教师更为及时地发现学生在学习上的变化，走出以“结果”论成败的教学评价误区^[5].其次，采取多元评价方式.除了常规的教师评价学生之外，还可以开展学生自评、生生互评、小组互评等方式，促进学生的共同发展.在学生自评中可以锻炼学生的自我反思能力，能够在反思中发现自身的不足，在生生互评中学会吸收他人身上的优点，以促进学生在化学微实验的评价中获得全面发展.

总之，微实验在初中化学教学中的运用，有着独特的作用与教学价值，教师应善于运用微实验开展化学教学活动，能够利用微实验调动初中生的化学学习积极性，为学生提供参与化学实验的机会，促使学生在微实验的动手实践中深入地理解化学知识、强化化学技能，以提升初中生的化学学习质量.

参考文献：

［1］袁坡.初中化学自制微型实验仪器及其实验研究[J].中国教育技术装备，2017（21）：134-135.

[2] 郑志忠.强化实验环节，构建初中化学高效课堂[J].新课程（下），2019（01）：168.

[3] 王素芳.利用化学微实验提升学生的问题意识[J].中学化学，2016（12）：14-15.

[4] 程园琴.研学后教理念下微实验在初中化学实验教学中运用[J].数理化解题研究，2020（32）：92-93.

[5] 缪徐.用小型实验拓宽学生认识视野的教学尝试：以“碱和盐溶解性的追踪探究”为例[J].中学化学教学参考，2016（17）：30-32.

［责任编辑：季春阳］