牛海平
摘 要:微型化學實驗作為一種新理念、新技術在化學實驗教學中得到應用。為了保護環境,培養高素質人才,通過課程改革進一步探討應用微型化學實驗的重要性,為微型化學實驗的推廣和改進提供一定的基礎。
關鍵詞:微型化學實驗;應用;分析
一、微型化學實驗的概念
微型化學實驗簡稱ML,是由美國的Mayo博士和他的同事研究試用的一種新型試驗方法。迄今為止,對微型化學實驗的定義,國際上還沒有一個標準的定論。目前存在兩種觀點:一種說法是“微型化學實驗在獲取所需化學信息實驗原理與技術的同時盡可能地減少試劑量”。而另一種說法是“試劑用量要比相應的常規實驗節省90%以上,并在微型化的儀器中進行”。后一種說法在國內化學界普遍接受。
二、微型化學實驗的應用
微型化學實驗在教學應用過程中注重少量試劑、簡單儀器、安全操作、現象明顯的同時,應該對傳統實驗模式和實驗方法進行創新和變革。
1.實驗中注重節約藥品,減少污染
在微型化學實驗中,從試劑方面盡可能減少,器皿上減少藥品附著量。由于教材中部分試驗未明確給出限量,大多數學生把握不好藥品的用量,不僅會浪費藥品,污染環境,也會影響實驗科學性和嚴謹性,所以在實驗教學過程中要給予學生正確的引導。
2.降低試劑濃度的同時,注重反應物的利用率和藥品的循環利用
目前化學教材中,有些實驗對藥品濃度作了說明,有些沒有。為了節約藥品,減少污染,保證實驗效果,師生共同對涉及藥品濃度的實驗進行研究,尋找最佳方案。根據實際情況利用現有資源和反應過程中的相關產物,這在提高能力的同時,增加了經濟效益。
3.盡量在密閉條件下進行尾氣吸收,并妥善處理實驗產生的廢棄物
在中學化學實驗中,師生要從實驗方法、儀器組合等方面重新設計,為了驗證相關結論,把分散的試驗串聯起來,這樣不僅可以預防有毒氣體排放到空氣中,而且可以節約藥品,提高效能。對于實驗中的廢棄物,除了變廢為寶外,其余要妥善、規范處理,將綠色意識滲透到生活中。
4.實驗中注重安全,引進多媒體技術
微型化學實驗雖然降低了部分實驗的危險性,但仍然存在,所以學生在操作過程中始終以安全為前提,教師要反復提示,規范操作過程。有些實驗可以借助多媒體技術,讓學生增加興趣的同時,也達到更好的實驗效果。
5.實驗中注重教學效果的保障
在教學過程中,每一組化學實驗,教師可以從微型方面去思考,但不能一味地追求微型而影響了實驗效果,或者說沒有達到教學目標,這是在推廣微型化學實驗過程中最忌諱的一點。因此,在教學活動中,教師要根據實際情況,發揮常規實驗與微型實驗的特色優勢,達到更好的教學效果。
6.實驗中應以探索和改革為突破口
在實驗教學達到目的的同時,應對演示實驗的改進、綠色實驗的設計、學生實驗的微型創新、三廢回收利用、研究性課題的介入等方面進行突破,以點滴事例去開拓學生思維,增強環保意識。
三、應用微型化學實驗的分析
微型化學實驗在化學教學中被廣泛應用具有獨特的現實意義。
1.應用微型化學實驗,學生的發散思維和聚合思維得到了有效培養
發散思維和聚合思維作為培養高素質人才必不可少的兩種因素,應用微型化學實驗,一方面,學生可親自動手進行驗證性實驗,在求同的過程中可以訓練學生的聚合思維;另一方面,化學實驗過程中存在著多種聯系,大多數與反應條件有著密切關系,就同一個現象可以有不同的分析方法,這對學生發散思維的培養是一個很好的平臺。
2.應用微型化學實驗,提高學生關心社會、關心自然的情感
實驗教學中追求微型化、藥品微量化可以使環境污染大大減少,尾氣吸收、廢棄物的排放也比較容易處理,從而達到情感態度價值觀的教育,尤其是微型化學實驗本身就是對學生環保意識、社會責任感最現實的教育,從而增進學生熱愛自然、關心社會的意識。
3.應用微型化學實驗,提高學生綜合素質
微型化學實驗的微小簡便、獨有特色,無論從實驗費用上,還是學生覆蓋面上各層次的學校都有能力開展,使不同層面的學生都有機會去做,這樣使學生的各種能力得到有效的提高。尤其是簡明、和諧、新奇的儀器更能讓學生產生一種美感——微型化學實驗設計美、操作美、現象美。
4.應用微型化學實驗,提高教師素質
微型化學實驗的應用是對傳統化學實驗的一種挑戰。化學教師在教學活動過程中不斷地思考,面對不同學生實驗中存在的問題需要進一步探究,從而對實驗儀器、實驗過程和實驗方法進行創造性的改進,促使基本素養得到全面提升。
5.應用微型化學實驗,有助于綠色化學觀念的滲透
不同學校、不同學生通過微型化學實驗的應用,使學生從一開始就考慮如何盡可能少地污染環境,或者是對于一個實驗怎樣設計在不影響效果的前提下,加入少量試劑,盡量少排放廢棄物,這就有效地貫徹了綠色化學理念。學生通過這種思維的訓練,可以將綠色意識進行滲透與延伸。
微型化學實驗是一項綠色理念引領下的創新技術。作為化學教育工作者,為了深化教學改革,推進素質教育,培養新型人才,為了人類生存環境的改善,要盡最大可能推廣微型化學實驗,并不斷地探索和改進,使我們明天的水更清、山更秀、空氣更新鮮、家園更美好。
編輯 張珍珍