微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)在中學(xué)化學(xué)教學(xué)中的意義

梁義文

摘 要：微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)是在微型化的儀器裝置中進(jìn)行的化學(xué)實(shí)驗(yàn)，在中學(xué)化學(xué)教學(xué)中開(kāi)展微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)有著重大的現(xiàn)實(shí)意義和廣闊的發(fā)展前景。

關(guān)鍵詞：微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)；中學(xué)化學(xué)；教學(xué)

微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)（MicroscaleChemicalExperiment或MicroscaleLaboratory簡(jiǎn)寫(xiě)為M.L.）是在微型化的儀器裝置中進(jìn)行的化學(xué)實(shí)驗(yàn)，是化學(xué)實(shí)驗(yàn)方法的創(chuàng)新性的變革。微型實(shí)驗(yàn)有兩個(gè)基本特征：儀器微型化，試劑用量少。我國(guó)于上世紀(jì)80年代末在大學(xué)化學(xué)教學(xué)中引入微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)，它具有一些常規(guī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)無(wú)法比擬的優(yōu)點(diǎn)，近二十年來(lái)在國(guó)內(nèi)發(fā)展很快，是當(dāng)前中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的熱點(diǎn)，具有廣闊的前景。

一、在中學(xué)化學(xué)教學(xué)中開(kāi)展微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)的必要性

化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué)，以實(shí)驗(yàn)教學(xué)為基礎(chǔ)是化學(xué)教學(xué)的基本特征。微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)具有現(xiàn)象明顯、污染少、節(jié)約、安全、易推廣等優(yōu)點(diǎn)，并具有良好的教學(xué)功能和教學(xué)效果，與《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（實(shí)驗(yàn)）》中的關(guān)于化學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本理念很好的吻合。微型儀器價(jià)格低廉，易于實(shí)現(xiàn)學(xué)生人手一套，能有效改變目前中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)際效果差、動(dòng)手率低，教師黑板上畫(huà)實(shí)驗(yàn)、說(shuō)實(shí)驗(yàn)，學(xué)生背實(shí)驗(yàn)的弊病，使隨堂實(shí)驗(yàn)、家庭小實(shí)驗(yàn)和課外探究實(shí)驗(yàn)等都得以大力開(kāi)展。尤其是開(kāi)展危險(xiǎn)性高、有毒的化學(xué)實(shí)驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)演示，微型實(shí)驗(yàn)的安全性高正展示出它巨大的優(yōu)勢(shì)。正因?yàn)槿绱?，在中學(xué)化學(xué)教學(xué)中引入微型實(shí)驗(yàn)具有廣闊的前景且顯得尤為必要。正如戴安邦院士提出：“大力推行微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)，是我國(guó)中學(xué)化學(xué)教育皆有學(xué)生單人作業(yè)的實(shí)驗(yàn)”。

二、微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)在中學(xué)化學(xué)教學(xué)中的主要優(yōu)點(diǎn)

1.有利于發(fā)展學(xué)生的動(dòng)手操作能力

微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)儀器價(jià)格低廉，簡(jiǎn)化了實(shí)驗(yàn)裝置和實(shí)驗(yàn)操作，學(xué)生可以實(shí)現(xiàn)人手一套，且實(shí)驗(yàn)安全、成本低、時(shí)間短，學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象有疑問(wèn)時(shí)，可以在短時(shí)間內(nèi)反復(fù)實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證結(jié)果。微型實(shí)驗(yàn)的開(kāi)展充分體現(xiàn)了學(xué)生的主體性，發(fā)揮了學(xué)生的主觀能動(dòng)性。增加了學(xué)生動(dòng)手做實(shí)驗(yàn)的機(jī)會(huì)，使學(xué)生由過(guò)去被動(dòng)和接受式的學(xué)習(xí)方式，變?yōu)橹鲃?dòng)、探究式的學(xué)習(xí)。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中可以大膽去嘗試、操作、反復(fù)試驗(yàn)。同時(shí)，儀器裝置微型，藥品量少，反應(yīng)迅速，這樣也要求學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)原理、儀器裝置的使用方法十分了解，實(shí)驗(yàn)操作時(shí)小心謹(jǐn)慎，仔細(xì)觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。動(dòng)手實(shí)驗(yàn)的機(jī)會(huì)的增多，通過(guò)不斷的學(xué)習(xí)、操作，學(xué)生的實(shí)驗(yàn)動(dòng)手操作能力得到不斷的提高，形成實(shí)事求是、積極實(shí)踐的科學(xué)態(tài)度。

2.有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神

常規(guī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)對(duì)的實(shí)驗(yàn)操作規(guī)范性和儀器的組合上有嚴(yán)格的規(guī)定，一定程度上限制了學(xué)生的創(chuàng)新思維的發(fā)展。微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)因?yàn)槠渥陨淼膬?yōu)點(diǎn)，允許學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮驮?，利用已有的知識(shí)儲(chǔ)備、儀器裝置和實(shí)驗(yàn)技能進(jìn)行創(chuàng)新。學(xué)生可以探索實(shí)驗(yàn)條件的改進(jìn)和實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的改革，結(jié)合微型實(shí)驗(yàn)儀器一器多用的特點(diǎn)，利用生活中一些常見(jiàn)的物品，去發(fā)明制作一些簡(jiǎn)易實(shí)驗(yàn)替代儀器裝置，設(shè)計(jì)一些簡(jiǎn)單易操作而富有趣味性的實(shí)驗(yàn)。另外，利用微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)儀器，可以廣泛地開(kāi)展課外實(shí)驗(yàn)探究、家庭小實(shí)驗(yàn)，建立實(shí)驗(yàn)科學(xué)探究小組，不但有效地培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新精神，而且有利于培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際和解決實(shí)際問(wèn)題的能力。

3.有利于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣

微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)儀器精致、細(xì)巧，深受學(xué)生喜愛(ài)，能夠從心理上縮短學(xué)生與化學(xué)實(shí)驗(yàn)的距離。很多微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)巧妙、趣味性強(qiáng)，操作簡(jiǎn)便、安全、成功率高，能夠很好地激發(fā)學(xué)生對(duì)化學(xué)的興趣，改變化學(xué)在學(xué)生、家長(zhǎng)心目中危險(xiǎn)、有毒、污染的形象。同時(shí)，微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)為學(xué)生和教師能夠一起進(jìn)行隨堂實(shí)驗(yàn)提供便利，而學(xué)生進(jìn)行隨堂實(shí)驗(yàn)可以提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，獲得直觀感性的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，有利于學(xué)生歸納實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、結(jié)論和自主建構(gòu)知識(shí)意義。微型實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)儀器方便攜帶，也為課外實(shí)驗(yàn)探究、家庭小實(shí)驗(yàn)開(kāi)展提供了便利條件，激發(fā)學(xué)生興趣，大大提高了課外學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)研究化學(xué)的積極性。

4.有利于學(xué)生形成綠色化學(xué)的觀念和強(qiáng)化環(huán)保意識(shí)

試劑用量少是微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)的兩個(gè)基本特征之一，決定了實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的“三廢”比常規(guī)實(shí)驗(yàn)要少得多，不但降低了實(shí)驗(yàn)費(fèi)用，而且減少了實(shí)驗(yàn)污染，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)保效益。微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)是綠色化學(xué)的組成部分，體現(xiàn)了綠色化學(xué)的思想。因此，在進(jìn)行微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)中，無(wú)形中學(xué)生就會(huì)形成綠色化學(xué)的觀念和強(qiáng)化環(huán)保意識(shí)，在教學(xué)再結(jié)合微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本特征有意識(shí)地進(jìn)行綠色化學(xué)教育，更容易使環(huán)保意識(shí)深入人心。

三、正確處理微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)與常規(guī)實(shí)驗(yàn)的關(guān)系

微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)雖然有著常規(guī)實(shí)驗(yàn)沒(méi)有的一些優(yōu)點(diǎn)，很多常規(guī)實(shí)驗(yàn)可以用微型實(shí)驗(yàn)來(lái)代替，但微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)也存在著一些不足。首先，微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)容易忽略一些基本操作的規(guī)范性，通常情況下不適合作為演示實(shí)驗(yàn)，但可以用來(lái)替代一些有毒、危險(xiǎn)性高、污染嚴(yán)重的常規(guī)實(shí)驗(yàn)演示。其次，微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)在定量實(shí)驗(yàn)中容易造成較大的誤差，常規(guī)實(shí)驗(yàn)中要求的一些基本操作技能無(wú)法進(jìn)行訓(xùn)練。再次，用微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)合成、制備一些物質(zhì)時(shí)，由于儀器沾附等損耗占原料的比例較大，容易使產(chǎn)率偏低且純度相對(duì)較低。因此，微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)與常規(guī)實(shí)驗(yàn)應(yīng)互相配合，利用各自的特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)常規(guī)實(shí)驗(yàn)與微型實(shí)驗(yàn)的理想結(jié)合，相輔相成地為提高化學(xué)教育質(zhì)量服務(wù)。

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