關于微型化學實驗應用于中學教學的問題分析

摘要：微型化學實驗由于應用時間短，缺乏研究，認識偏差，本身局限性以及應用誤區等原因，導致其未能得到廣泛地重視和推廣，未能作為一項重要的課程資源進入中學化學教學過程。

關鍵詞：中學化學；微型實驗；問題分析；教學過程

微型化學實驗是近幾年在國內外迅速發展的一種化學實驗新方法，是綠色化學的一項實驗方法與技術，對培養適應新世紀需要的高素質化學人才具有重要意義。由于受設備、課題、藥品和學校財力等條件的限制，在我國許多地區的中學化學教學中，大部分的實驗是由教師在講臺上演示完成的，許多實驗學生是無法親自動手體驗、觀察的，甚至在有些學校學生只能伸長脖子，瞪大眼睛看老師“講實驗”。若能采用微型實驗，則可以彌補以上不足。微型實驗是用微量的化學試劑在微型化的儀器裝置中進行的化學實驗。與傳統的化學實驗相比，微型實驗儀器價格低、化學試劑耗費量少，成本較低。在提倡環保和節約的形勢下，微型化學實驗已開始應用于各個場合。微型實驗易實現學生每人一套實驗設備，這可從根本上解決學生動手實驗機會少的問題。此外，微型實驗還可縮短化學反應時間，縮小實驗空間，操作比較簡便。但是目前，微型化學實驗在我國開展的學校和地區還不多，主要存在以下問題：

一、 缺乏中學微型化學實驗的研究

微型化學實驗代替常規實驗后，化學試劑的用量、儀器設備的變化可能會引起試劑濃度、實驗條件的改變，因而微型化學實驗不能完全按照常規實驗的條件和方法進行。經文獻檢索，已發表的微型化學實驗研究的論文數量較少，而且這些數量不多的論文主要的研究方向集中于微型實驗裝置的設計與改良，較少涉及微型化學實驗的教學，更少涉及學生如何從微型化學實驗中獲得更多的新知。總體來看，我國的微型化學實驗沒有形成理論成熟、實踐也成熟的改革方案。同時，關于微型化學實驗的研究課題數量很少，微型化學實驗立項以及參與微型化學實驗課題研究的中學化學教育工作者更是少之又少。開展的微型實驗研究一般停留在化學實驗條件改進或儀器設備的縮微上，關于微型化學實驗的研究還未全面、深入地展開。因此，亟須一線化學教育工作者在教學實踐中對有關中學微型化學實驗方面的設計、方案，逐一進行研究、探討，依據實際，提出切實可行的新思路、新方案，充實我國中學微型化學實驗的理論研究。例如，定期舉辦中學微型化學實驗研討會，將對中學微型化學實驗的研究、應用和推廣起到很大的促進作用。

二、 教材中缺乏微型化學實驗內容

目前，中學化學教材中的化學實驗比較經常采用的是常規的化學實驗裝置，微型化學實驗裝置雖然也開始陸續出現，但從總體來說，數量還是比較少的。我國第一次將微型化學實驗應用于教材的是：人教版的選修教材《實驗化學》在“化學實驗的綠色追求”的教學中，首次提出實驗可以小型化、微型化的建議，并在教材中出現了用微型實驗設備和代用品進行的實驗。但是，在我國多數化學教材中未能明確提出微型化學實驗課程資源的開發，嚴重阻礙了微型化學實驗在我國的廣泛開展。因此，可選用一些化學現象明顯、可操作性強的微型化學實驗素材編入化學教材，讓學生學會用微型化學實驗解決化學問題的方法與技巧，從而在教材層面讓學生了解微型化學實驗。

三、 微型化學實驗本身的局限性

與常規實驗相比，微型化學實驗有其無可比擬的優勢，但微型化學實驗并不能完全取代常規化學實驗，微型學實驗亦有自身的劣勢：（1）微型實驗的儀器設備與操作和實際生產工藝存在較大的差異；（2）微型實驗儀器不好定型標準化，因此定量實驗的測定有難度；（3）用微型實驗方法制備的產物一般產率低于常規化學實驗方法；（4）在天然產物中提取微量有效成分的實驗一般不會使用微型實驗方法；（5）微型化學實驗的氧化劑、還原劑及易揮發物質溶液的新鮮程度要求一般比常規實驗高。因此在化學實驗教學中，應根據化學實驗的內容和目標進行設計實驗，而不是盲目地完全使用微型化學實驗，只有這樣，才能使化學實驗發揮其作用。只有對微型實驗的優缺點形成比較清晰的認識，才能使它往正確的方向進行推廣應用。

四、 應用微型化學實驗的誤區

（一） 演示實驗用微型實驗演示

一些教師在教學中，采用微型化學實驗來做演示實驗。這種實驗由于儀器小，所用試劑量少，產生的現象對教師和前排的學生來說是一清二楚，但坐在離講臺較遠的學生可能不能清楚地觀察到明顯的現象。此時，有些教師會想到借助投影儀進行放大處理。因為投影的光線遇到液體會產生陰影、折射等問題，放大后的實驗的整體效果經常不理想，影響了學生對化學現象的觀察，甚至可能減弱學生對實驗的興趣，降低了他們主動參與實驗的積極性。這種演示實驗從這個意義上來說，并不是成功的。

（二） 微型實驗的設計僅注重化學現象的產生，輕視實驗過程的分析

在微型化學實驗的設計過程中，有些急功近利的教師經常僅把重點集中在實驗現象，而忽視了實驗中間過程的分析。比如，忽視了告訴學生如何正確選擇和使用儀器、如何搭配裝置，忽視了引導學生如何觀察實驗、如何分析實驗現象等。這些重結果輕過程的做法將導致學生對儀器設備的使用變得生疏，甚至嚴重的將導致學生的實驗操作缺乏規范性。這種重結果輕過程的實驗對學生掌握科學實驗的一般方法和基本技能是消極的。

（三） 設計實驗時，牽強組合微型實驗，忽視了科學性

在微型化學實驗的設計過程中，有些教師僅僅考慮了將實驗進行微型化，牽強地將一些復雜的裝置進行簡單處理，而認為這就是微型實驗，卻忽視了化學實驗的科學性，從而導致實驗的反應原理、實驗方法、操作過程方法不能與化學理論知識一致，給學生對化學實驗的認知帶來一定的費解。微型化學實驗雖然有許多優越之處，但也有一些局限性。只有妥善處理微型實驗存在的問題，才能使這個綠色化學實驗得到廣泛的推廣，才能使其發揮更好的作用。

參考文獻：

[1]閆婧杰.高中化學實驗教學的課外延伸現狀及策略研究[D].西南大學，2011.

[2]韋斯林.科學探究中的微型化學實驗研究[D].廣西師范大學，2004.

作者簡介：

林煉男，福建省泉州市，晉江市靈水中學。