牛海静
摘要:化学学习是科学教育中必不可少的一部分,化学课程的首要目标是协助学生提升科学素质,为了达成这一目标,就必须积极地展开科学探究活动。化学学科的特色在于以实践为基础,这就意味着化学实践是科学探究的基础,是一种非常重要的研究方式。通过化学实践,可以达到其他方式无法替代的作用,帮助学生实现化学课程的科学素养教育目标。化学新教学内容强调,要让学生亲自操作进行实验,亲身体验探究知识的过程,通过实践来认识化学和理解化学。在全新的教学模式下,因为实验资源匮乏、实验条件滞后,已经成为制约化学新课程实施的一个重要障碍,是一个急需解决的现实难题。
关键词:科学探究;微型实验;化学教学
一、什么是微型化学实验
微型化学试验是指利用少量化学试剂来获得所需化学信息的实验方法和技术。虽然它只需极少量的化学药品,比一般实验所需的要少得多,甚至是几千分之一,但它的效果却可以实现精准、显著、安全、便捷,还可以避免环境污染。20世纪80年代初开始兴起的微型化学实验,是一种被国际公认的新技术和新方法,它在微型化的条件下对化学实验进行了创新性的改变。在80年代初开始流行的微型化学实验,是一种被国际公认的新技术和新方法,它在微型化的条件下对化学实验进行了创新性的改变。到80年代末,这种手段不仅仅用在有机化学领域,还开始在无机化学、综合化学和中学化学的实验教学中被广泛采用。由于这种试验方式和技巧不仅可以减少费用,还能保护生态环境,因此化学实验改革的这一重要倾向引起了国际化学教育领域的关注。
我们国家自80年代末起,在高校化学教学中逐步推广微型化学实验。未来,这种试验方法和技巧被引入并融入了一些城市中学化学实验教学改革的范畴。1994年,中国化学学会和化学教育委员会邀请了河南郑州铁路分局普通教育委员会举办了一次全国中学微型化学实验研讨会,这是我国首次举办这样的活动。这次研讨会的结果(微型化学实验现场演示和实验技术展示取得显著成果)对中学化学实验教学中推广微型化学实验起到了至关重要的作用。
二、微型化学实验的特点
1.通过运用微型化的器具,如小型试管、滴管板、多功能滴管、孔板等,可以减少药品的消耗,降低实验的开支,使得绝大多数学生都有机会亲自动手进行实验。改变过去那种“一人做、大家看”的局面;让学生不再被动地坐等知识灌输,而是积极地探索学习。让我们有机会尝试多年来一直倡导的“启发式”教学方式,即让学生扮演主角,老师成为引导者。这是解决当前中学化学实验操作率不高的难题,老师可以通过演示实验,让学生亲自实践操作,而不是只在黑板上展示实验过程,或者让学生记忆实验步骤。
2.降低药物浓度,有助于缩短试验时间,同时确保试验数据的有效性,尽可能减少药物消耗,减少药物浪费,防止环境受到污染。既提高了实验的安全性,又展示了实验的环保特性。
3.有助于学生树立“绿色化学”的概念,是“绿色化学”的一部分,它遵循“绿色化学”对使用化学品的“4R”原则,即:①不用危害品(Reject);②减少用量(Reduce);③循环使用(Recycle);④回收利用(Reuse)。因此需要深入领会执行可持续发展战略的紧迫性,倡导普及微型化学实验。
4.由于微型试验既安全又经济,而且很容易让每个人都能完成一套。让学生可以在课堂上进行试验、在实验室里组队试验、在家里做小试验,还可以参加课外活动中的试验。微型化学实验的设备小巧精致,设计巧妙,操作简便安全,成功率高,可以激发学生对化学学习的热情。有助于学生在实践中锻炼动手动脑、理论联系实际和解决实际难题的才能。有助于激发学生对自然和社会的关注,以及培养他们的创新能力。促使学生对自然和社会的关注,同时培养他们的创造力。
5.微型化学实验是一种可以灵活运用学识和技巧的过程,有助于培养学生的创造性思维。乡村中学尽管设施简陋,缺乏器材药品和实验设备,但这也为推广实验提供了机会,同时也促进了他们研发和推广化学实验替代器材药品。
三、微型化学实验与常规化学实验的关系
推广微型化学实验并非是为了替代传统的化学实验,而是为了在现有基础上做出增补,相互协作,以提升化学教学水平,培养学生的科学素养。微型化学试验和传统试验各有所长,中学化学教学需要不断尝试将两种试验结合起来,让学生既掌握基本操作规范和技巧,又理解微型试验的原理和理念。老师在授课化学的时候,应着重培养学生的创造性思维和实际操作能力。我们仍需更加努力地探索,深入推动教育变革,广泛开展微型化学实验。这并非要彻底替代传统的化学实验,而是要让它们相互补充,发挥各自的长处。
四、微型化学实验的发展前景
在当前器材和药品价格不断上涨,环境污染不断恶化的情况下,进行微型化学实验绝对是一个明智的选择,有着广阔的发展前景。当然,每件事情都有利有弊的两面性,只要我们认真审视微型化学实验的缺点,结合当前教学的实际情况采取相应的措施,比如改变观念,增加经费投入,研究设计适合课程的微型化学实验教材和仪器,还有充分利用废弃物品等等,充分发挥微型化学实验的优点,同时也要注意与传统化学实验结合起来。微型化学实验必将能深入地开展下去。
微型化学实验在传统的初中化学实验中有着很大的优势,在许多学面临经费短缺的问题,我们鼓励学生利用分废旧物品进行实验改革、实验创新,不仅提升学生勇于探究的自信心,进一步保证了师生的人身安全,又为绿色环保做出了贡献。微型化学实验小巧简便,相对较少的药品使用和灵活的实验操作,都对激发学生的学习兴趣和改进教学模式有着重要意义。经微型化学实验应用到化学课堂上,是未来化学实验的发展趋势,也是每一位化学教师的责任和义务。
参考文献:
1.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.
2.曹义琼,周志华。中学微型化学实验调查研究报告[J]化学教育,2000,(Z1)
3.刘强,王磊美国中学化学中的微型实验[J]化学教学,2003,(11)