基于微型化實驗的化學教學策略探究

姬建俊

摘 要：微型化實驗引入化學教學具有重要意義。微型化實驗具有節(jié)約資源、環(huán)保、易于操作等優(yōu)點，學生通過微型化實驗可以提升自主學習的效率，提高實驗探究的效果。文章闡述了微型化實驗的優(yōu)勢和具體應用策略。

關鍵詞：自主學習模式;初中化學;微型化實驗;教學策略

中圖分類號：G633.8文獻標志碼：A文章編號：1008-3561（2019）07-0093-01

近年來，化學學科的自主創(chuàng)新教育研究趨勢發(fā)展迅速，被視為一項重要的教學科研活動，并在教學模式、化學實驗等方面進行了深入研究。許多具有影響力的中學化學教學類期刊，都專門開設了實驗改進或自主創(chuàng)新設計等欄目，為化學的實驗教學提供了重要的參考。本文對基于自主學習模式的化學實驗教學策略進行研究。

一、基于自主學習模式的微型化實驗的優(yōu)勢

化學是一門以實驗為基礎的自然科學，實驗是化學的核心，在化學教學中也有重要的地位。相對于傳統(tǒng)實驗，微型化實驗的開展給中學化學實驗教學帶來了新的生機。傳統(tǒng)實驗由于實驗儀器設備、實驗藥品、實驗場所等限制導致學生不能親自動手完成實驗，微型化實驗的出現(xiàn)極大地改善了上述問題。微型化實驗是以盡量少的化學試劑來獲取所需化學信息的實驗方法與技術，即化學試劑用量一般只是常規(guī)實驗用量的幾十分之一甚至幾千分之一，但是微型化實驗的效果不僅準確、明顯，還安全、綠色環(huán)保。微型化學實驗儀器具有小巧便攜、不易打碎、操作方便等特點，許多中學和高校都逐漸把微型化實驗運用到課堂實踐當中，甚至創(chuàng)建專門的“微型實驗室”，這就為中學化學實驗的改革創(chuàng)新提供了有利的途徑。中學化學實驗的微型化可以使學生的自主創(chuàng)新意識、環(huán)保意識、安全意識、資源意識都得到提高。

二、加強微型化實驗的應用，提升環(huán)保意識

傳統(tǒng)的化學實驗操作過程中，藥品試劑用量大，給環(huán)境帶來了不少負面的影響。為了減少環(huán)境的污染和節(jié)約化學藥品，增強學生的環(huán)保意識和資源意識，一個理想的方法就是開展微型化實驗。微型化實驗操作過程中，使用的藥品劑量很少，這就使得化學實驗的排污量極大地減少，回收處理也比較容易，這樣能大大減少對環(huán)境的污染。更重要的是，學生通過操作微型化實驗提升了資源意識和環(huán)保意識。

中學化學實驗的比重較大，其中一半以上的實驗具有不同程度的毒性。一般學校實驗室對于實驗后有毒的廢液體處理是將廢液倒進指定容器，統(tǒng)一回收處理，對于一些危害性大的、有腐蝕性的實驗廢料進行填埋。對于某些不好回收的有毒氣體，大多數(shù)學校實驗室配備通風罩，把有毒氣體抽到教室外。如果采用微型化實驗，就可以把污染物的毒性降到最低程度，從而保證師生的身體健康。

三、通過微型化實驗引導學生自主解決問題

下面介紹一個微型化實驗的具體操作過程，該實驗強調(diào)學生自主參與觀察現(xiàn)象、分析現(xiàn)象并解決問題。教師依據(jù)自主探究式實驗教學模式設計了以下6個教學環(huán)節(jié)，目的是讓學生學習金屬鈉與水的反應，掌握相應的化學原理。

（1）創(chuàng)設情境。播放一則新聞視頻：用水撲火，火勢卻變大。用水滅火導致火勢更大，旨在引起學生的思考，激發(fā)求知欲。（2）明確問題。進行設疑和追問：為什么越用水滅火，火勢卻越大？鈉與水反應生成了什么物質(zhì)？讓學生結(jié)合元素組成以及燃燒的條件進行假設。（3）提出假說。引導學生說出他們的假設。假設一：鈉與水反應生成氫氣與氫氧化鈉，氫氣是可燃物，會使火勢變大;假設二：鈉與水反應生成氧氣與氫氧化鈉，氧氣是助燃物，會使火勢變大。（4）驗證假說。針對學生的猜想，教師讓學生自行設計實驗方案，驗證猜想是否正確，并派小組代表說出他們的方案。檢驗氫氣：收集一試管的氣體，點燃氣體，如果有爆鳴聲，則證明有氫氣生成;檢驗氧氣：收集一試管的氣體，用帶火星的木條伸入試管，若帶火星的木條復燃，則證明有氧氣生成。金屬鈉與水的實驗設置為教師的演示實驗，一是考慮讓教師為學生做示范性的操作;二是考慮到實驗安全性，金屬鈉與水反應劇烈，需要控制用量，否則會有爆炸事故出現(xiàn)。在演示實驗前，教師會強調(diào)金屬鈉的用量，并在實驗過程中讓學生帶著問題去觀察，提示學生要注意觀察：有沒有氣體產(chǎn)生，反應是否放出熱量，是否有聲響等。取一小塊金屬鈉吸干表面的煤油，放入裝有水的燒杯中，用一支試管收集氣體，隨后進行氣體驗證，再加入幾滴酚酞溶液，觀察現(xiàn)象。（5）得出結(jié)論。分析金屬鈉與水反應的現(xiàn)象，驗證出假設一正確，產(chǎn)生了氫氣，教師解釋現(xiàn)象發(fā)生的原因，學生寫出反應方程式，從宏觀角度過渡到微觀角度，教師用微觀動畫展示其反應過程，讓學生更清晰地觀察金屬鈉與水反應的微觀變化。（6）交流與討論。學生在自主探究過程中，明白了金屬起火的原理，教師再讓學生自主探究金屬起火應如何滅火，之后講解用黃沙進行隔絕氧氣等滅火常識。

總之，中學化學教材中的大多數(shù)實驗屬于驗證性實驗，有些實驗現(xiàn)象不明顯，如果采用傳統(tǒng)實驗的方法，學生會忽略實驗過程中的一些細微現(xiàn)象、反常現(xiàn)象，這會阻礙學生觀察能力、思維能力的提高。采用微型化實驗，實驗的精確程度就大大提升，從而達到實驗目的。

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