高玲玲
摘 要:这篇文字简单阐述了微型化学实验在我国发展历程中所带来的利益和困难,结合目前我国教育改革的形式对其未来发展进行了一些探讨,并肯定了它在化学实验中的重要地位。
关键词:微型化学实验 优点 不足 教育改革形势
微型化学试验是在微型化的设备中进行的化学试验,是化学试验方式的一种新颖改革。微型实验有两个基本特征:仪器微型化,试剂用量少。我们国家在上个世纪80年代末开始在高校化学教学中推广微型化学实验,这种实验具有一些传统化学实验所没有的长处。近20年来,微型化学实验在国内快速发展,成为当前中学化学实验教学改革的中心,具有很大的发展前景。
一、在中学化学教学中开展微型化学实验的必要性
化学是一个以实验为基础的自然学科,实验教学是化学教学的主要特征。微型化学试验有许多优点,例如实验现象鲜明,污染少,资源节约,安全可靠,易于推广等等。它不仅对教学有很好的作用和效果,而且与《普通高中化学课程标准(实验)》中的基本理念非常契合。微型设备价格实惠,学生都能拥有一套,可以有效改善目前中学化学实验教学效果不佳、动手机会不足的难题,不再需要老师只在黑板上展示实验、讲解实验,学生只会机械记忆实验内容,可以更多地进行课堂实验、家庭小实验和课外探究实验。在进行危险性较高、有毒的化学试验和试验演示时,微型试验的安全性更高,展现出它的巨大优势。由于这一缘故,在中学化学教学中引入微型实验是非常有发展前景和必需的。正如戴安邦院士提出:"在我国的中学化学教育中,鼓励学生进行小规模化学实验,让他们能够单独完成实验任务。"
二、微型化学实验在中学化学教学中的主要优点
1.有利于发展学生的动手操作能力
微型化学实验设备价钱便宜,简化了实验设备和实验操作,学生可以实现每人一套,且实验安全、费用低、时间短,学生对实验现象有疑问时,可以在短时间内反复实验,验证结果。微型实验的进行展现了学生的热情,激发了学生的自发性。通过让学生亲自动手实践,使他们不再像以前那样被动地接受知识,而是变得更主动、更探索性地学习。学生在实验时可以大胆尝试、操作,反复尝试。同时,设备紧凑,药品用量有限,反应速度迅速,因此学生需要对实验原理和设备使用方法有深入的了解,在操作实验时要小心谨慎,仔细观察实验现象。学生们有更多机会进行试验,他们通过持续学习和实践,增强了试验操作的技能,培养了脚踏实地、积极实践的科学态度。
2.有利于培养学生的创新精神
常规的化学实验要求学生遵循规定的操作流程和使用特定设备进行实验,这种要求可能会抑制学生的创造力。微型化学实验由于其特殊的长处,使学生能够根据实验目标和原则,利用已掌握的知识、设备和技巧进行创新。学生可以试着改善实验条件和内容,结合微型实验设备的多样特性,利用日常生活中的普通物品,制作简易的实验替代器材,设计简单有趣的实验,使实验更富有趣味性。通过采用微型化学试验设备,可以进行各种校外试验探究和家庭微型试验,建立试验科学探究小组,不仅可以有效地培养学生的创造性思维和创造性精神,还有助于培养学生将理论知识与实际问题联系起来并解决问题的能力。
3.有利于激发学生学习化学的兴趣
微型化学实验仪器体积小巧,备受学生喜爱,可以让学生更快沉浸在化学实验的领域中。许多微型化学实验设计非常巧妙,富有趣味性,操作简便,安全性高,成功率也很高。这些实验能够很好地激发学生对化学的兴趣,改变化学在学生和家长心目中危险、有毒、污染的形象。微型化学实验可以让学生和教师一同在教室里进行实验,便利又省力。学生进行实验可以让他们更主动地学习,观察实验现象,有助于他们总结实验结果和结论,自行构建知识。微型实验设备易于携带,也为学生在家或课外进行小实验提供了便利条件,使他们更感兴趣,积极性也更高了。
4.有利于学生形成绿色化学的观念和强化环保意识
微型化学试验有两个主要特征,一个是试剂使用量很少,另一个是生成的废弃物很少。这种做法不仅可以节约成本,还可以减少污染,对经济和环境都有益处。微型的化学试验是绿色化学的组成部分,展现了绿色化学的概念。因而,在进行微型化学试验的时候,学生会潜移默化地培养起环保化学的想法,增强环境保护意识。结合微型化学试验的特点,有意识地进行环保化学教育,可以更有效地让环境保护理念深入人心。
三、正确处理微型化学实验与常规实验的关系
尽管微型化学实验具有常规实验所不具备的优势,可以替代许多常规实验,但也存在一些不足之处。首先,微型化学实验容易被忽视一些基本操作的规范性,通常情况下不适合用来做展示实验,但可以替代一些有毒、危险性高、污染严重的常规实验展示。此外,微型化学实验在定量实验中容易引起较大的误差,一些基本操作技巧无法获得锻炼。再次强调,在进行微型化学实验合成、制备一些物质时,由于仪器吸附等损耗占原料的比例较高,容易导致产率偏低且纯度相对较低。因而,微型化学试验和传统试验应该融合在一起,充分发挥各自的长处,使传统试验和微型试验完美结合,互相补充,共同提高化学教育的水平。
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