巧用微型實驗提升課堂教學效率

化學是一門以實驗為基礎的學科，教材的編排中包含了大量的演示實驗和學生實驗，通過引導學生觀察實驗和動手操作，培養學生能夠運用實驗來驗證和探究一些理論，也強化了學生的實驗基本操作。以“測定空氣中氧氣含量”為例在課堂中運用微型實驗提高學習效率。

一、進行實驗改進的原因

1.深入挖掘素材

測定空氣中氧氣含量是魯教版九年級化學第四單元中的一個重要的實驗，該實驗隨課本修訂曾進行多次改進（如圖1）。課本在實驗探究中利用加熱銅粉來測定空氣的成分裝置組裝復雜，很難在班級中進行分組實驗。如果教師僅進行演示實驗效果并不明顯。于是對素材進行深入挖掘，將裝置進行簡化、微型化，讓每位同學都能了解實驗的原理，滿足學生對測定空氣中氧氣含量的好奇心，并提升思維的有序性和邏輯性。

2.簡化復雜裝置

課本中測定空氣成分的實驗裝置比較復雜，希望通過微型化達到能做分組實驗的目的，不僅簡單易操作還降低了實驗原理的理解難度。本實驗需要用注射用小藥瓶（2個）、橡皮膠管一根、培養皿、廢舊筆芯（截2段）、小書夾、白磷、熱水。創新微型實驗裝置示意圖如圖2所示。

二、將改進裝置應用于“測定空氣中成分”課堂教學

本次實驗所需的器材簡單易得，提前布置讓學生回家準備，課上學生以小組為單位，按照實驗步驟進行實驗，將足量白磷放在小藥瓶中并塞緊塞子，再把小藥瓶浸入加入足量熱水的培養皿中，待完全反應后取出冷卻后打開水夾，一段時間后再對實驗結果進行觀察。

學生通過觀察實驗得出了結論：氧氣約占空氣體積的五分之一。但是通過對比實驗結果發現，有少數組的結果出現了大于1/5和小于1/5的情況（如圖3），引導學生對實驗進行反思，經過反思分析可能有以下原因導致誤差的出現：1.白磷量不足;2.裝置未冷卻就打開止水夾;3.裝置氣密性不好等原因，但是只要實驗中嚴格按照要求就可以減少誤差的出現。

三、開展課堂微型實驗的感悟

1.實驗前準備

首先，教師要準備實驗，試做實驗。特別是實驗的試做非常重要，教師可以預見實驗中許多未知的情況。

2.開展微型實驗所遵循的原則

開展課堂小實驗是教學的一種輔助手段，其目的是通過實驗的直觀性、趣味性吸引學生的眼球，集中學生的注意力，提高學生的學習興趣，提高課堂的教學效率。因此，實驗要密切聯系課堂內容，操作要簡單現象明顯，使得一些理論很強的知識變得簡單易懂，對于提高課堂效率有很大幫助。

3.本次實驗創新點

利用生活中的材料來制作簡易的化學儀器，這種微型儀器不僅節約藥品，而且屬于廢物利用，同學們在家里就可以制作帶到學校進行分組實驗。實驗結果非常直觀，學生易于觀察。

4.反思

創新源于實踐，如果這個實驗創新不是老師作為教學的一個改進，而是讓學生在合作探究中自己去創新去整合實驗裝置，效果會不會更好。

參考文獻：

[1]王祖浩.實驗化學[M].南京：江蘇教育出版社，2009.

[2]花國祥.理想物理實驗，探究物理奧秘[J].新課程（中學）， 2018年12期

[3]劉忠旺.解讀實驗目的、實驗原理及結論[J].教學考試， 2019年06期

[4]夏歷.“重”編隨堂實驗 促進能力拓展[J].新課程（中學）， 2019年01期

[5]王向前.讓化學實驗引燃化學課堂活力[J].科普童話，2019年07期

作者簡介：

方芳（1983.1.-），女，漢族，安徽合肥人，碩士研究生，中學一級教師，研究方向：教育教學。