微型實(shí)驗(yàn)，有效提升高中生化學(xué)素養(yǎng)

喬玲

不論是初中化學(xué)課堂還是高中化學(xué)課堂，化學(xué)實(shí)驗(yàn)都是必不可少的，是學(xué)生展開科學(xué)探究的重要途徑。在高考的壓力下，多數(shù)化學(xué)教師以教材知識(shí)為重點(diǎn)，化學(xué)實(shí)驗(yàn)常常開設(shè)不足。微型實(shí)驗(yàn)是指在保證實(shí)驗(yàn)效果的前提下，用盡量簡(jiǎn)單的化學(xué)儀器和盡可能少的化學(xué)試劑來進(jìn)行化學(xué)實(shí)驗(yàn)，操作性強(qiáng)，為每個(gè)學(xué)生介入化學(xué)實(shí)驗(yàn)創(chuàng)造良好條件，是一種啟發(fā)性、探索性強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)。教師為充分發(fā)揮微型實(shí)驗(yàn)在化學(xué)課堂中的作用，對(duì)微型實(shí)驗(yàn)展開優(yōu)化設(shè)計(jì)，通過明確實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)、精選實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、篩選實(shí)驗(yàn)儀器，大大增加了學(xué)生動(dòng)手實(shí)驗(yàn)的機(jī)會(huì)，使隨堂實(shí)驗(yàn)、分組實(shí)驗(yàn)和課外活動(dòng)等得以開展，使學(xué)生真正投入微實(shí)驗(yàn)中，滿足學(xué)生操作興趣，促進(jìn)學(xué)生學(xué)科素養(yǎng)形成。

一、明確目標(biāo)，體現(xiàn)開放性

每次實(shí)驗(yàn)開始之前，教師需要明確實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)，這樣實(shí)驗(yàn)操作才具有方向性，才能向著預(yù)定的方向前進(jìn)。微型實(shí)驗(yàn)開始之前，教師設(shè)定實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)，明確與化學(xué)教材哪些內(nèi)容相關(guān)，主要讓學(xué)生掌握哪些化學(xué)知識(shí)、方法和價(jià)值觀，同時(shí)不拘泥于教材，體現(xiàn)開放性，留給學(xué)生更多思考、創(chuàng)造的機(jī)會(huì)，引導(dǎo)學(xué)生從不同角度看待、分析問題，達(dá)成微型實(shí)驗(yàn)的目標(biāo)。

蘇教版高中化學(xué)必修二“ 食品中的有機(jī)化合物——乙醇”，課堂教學(xué)中，師生會(huì)接觸到鈉與乙醇反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)，對(duì)于這個(gè)實(shí)驗(yàn)，按教材指導(dǎo)直接向裝有無水乙醇的試管中投入一小粒金屬鈉，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，學(xué)生能夠看到試管中有氣泡冒出，但是驗(yàn)證是什么氣體比較困難，實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)不明確，實(shí)驗(yàn)效果較差。有的教師進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)改造，用到U形管、玻璃珠、尖嘴管，雖然實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)明確，成功檢驗(yàn)生成氣體是氫氣，但實(shí)驗(yàn)裝置過于復(fù)雜，與微型實(shí)驗(yàn)的目標(biāo)不符。為保證這次微型實(shí)驗(yàn)的成功，教師明確實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)：實(shí)驗(yàn)儀器取材、操作要簡(jiǎn)單，用量要少，適合分組實(shí)驗(yàn)，點(diǎn)燃?xì)怏w的火焰要大且明亮。給學(xué)生一系列的實(shí)驗(yàn)材料：微型試管、吸管、肥皂盒、鈉、火柴等，讓學(xué)生依據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)展開實(shí)驗(yàn)改造，學(xué)生積極行動(dòng)起來，這次微型實(shí)驗(yàn)較成功。

二、精選內(nèi)容，提升針對(duì)性

高中化學(xué)教材中，有許多的化學(xué)實(shí)驗(yàn)，但并不是所有的化學(xué)實(shí)驗(yàn)都適合微型實(shí)驗(yàn)，教師需要對(duì)眾多的實(shí)驗(yàn)展開優(yōu)化改造，精選微型實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。在精選微型實(shí)驗(yàn)內(nèi)容時(shí)，實(shí)驗(yàn)的可操作性、安全性、現(xiàn)象明顯等，都要考慮進(jìn)去。這樣才能確保微型實(shí)驗(yàn)更具針對(duì)性，? 保證實(shí)驗(yàn)的質(zhì)量，發(fā)揮出最佳教學(xué)效果。

課堂展開“常見物質(zhì)的檢驗(yàn)” 時(shí)，與這節(jié)課相關(guān)的實(shí)驗(yàn)非常多，但并不是常見物質(zhì)的檢驗(yàn)都適合微型實(shí)驗(yàn)，比如用焰色反應(yīng)檢驗(yàn)金屬或者金屬離子存在的實(shí)驗(yàn)，用的材料較多，如果進(jìn)行微型實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)的效果會(huì)不明顯，有違實(shí)驗(yàn)教學(xué)的初衷。因此，教師選擇依據(jù)物質(zhì)反應(yīng)時(shí)產(chǎn)生的特殊現(xiàn)象，讓學(xué)生進(jìn)行微型實(shí)驗(yàn)，如淀粉與碘反應(yīng)變藍(lán)，二氧化碳會(huì)使澄清石灰水變渾濁，氧氣會(huì)使帶火星的木條復(fù)燃等，這些實(shí)驗(yàn)適合學(xué)生親自動(dòng)手操作，只要塑料滴管、微型試管等就可以推進(jìn)微型實(shí)驗(yàn)展開，并且實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯，針對(duì)性強(qiáng)。

三、篩選儀器，提高精準(zhǔn)性

微型實(shí)驗(yàn)離不開微型儀器，有的微型儀器是傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)儀器的精簡(jiǎn)，有的是全新的加工和設(shè)計(jì)，但不管怎樣，在篩選微型儀器時(shí)，應(yīng)該秉承使用簡(jiǎn)單、節(jié)約、安全、通用性好的特點(diǎn)。這樣才符合綠色化學(xué)的理念，才能體現(xiàn)出微型實(shí)驗(yàn)的價(jià)值，提高微型實(shí)驗(yàn)的精準(zhǔn)性，凸顯微型實(shí)驗(yàn)優(yōu)勢(shì)。

學(xué)習(xí)“氯氣的生產(chǎn)原理及其性質(zhì)”時(shí)，高中學(xué)生已經(jīng)具備一定的化學(xué)思維基礎(chǔ)和基本的實(shí)驗(yàn)技能，氯氣具有強(qiáng)烈的刺激性氣味，傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)裝置復(fù)雜，產(chǎn)生的氯氣較多，造成一定的實(shí)驗(yàn)污染。氯氣制取可以通過固體加液體，不進(jìn)行加熱操作，教師從這點(diǎn)切入，對(duì)傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行優(yōu)化改造設(shè)計(jì)微型實(shí)驗(yàn)，既滿足氯氣的制備，又讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到氯氣的性質(zhì)。在微型實(shí)驗(yàn)儀器的選擇上，教師精心篩選，只使用六孔井穴板、廢舊的塑料軟管和針筒等儀器，并準(zhǔn)備固體高錳酸鉀、濃鹽酸、溴化鈉溶液、氫氧化鈉、干或新鮮的玫瑰花瓣等材料，分別放入六孔井穴板，把六個(gè)小孔穴用軟管連接，在有高錳酸鉀的1號(hào)孔穴注入濃鹽酸，組織學(xué)生觀察現(xiàn)象，最后用氫氧化鈉吸收剩余廢氣。

微型實(shí)驗(yàn)的出現(xiàn)，為改革化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)提供了方便與可能。教師把微型實(shí)驗(yàn)引入課堂，為提升微型實(shí)驗(yàn)適用性，進(jìn)行積極的設(shè)計(jì)和開發(fā)，先明確實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)，然后根據(jù)具體的實(shí)驗(yàn)需求，選擇實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，并篩選出恰當(dāng)?shù)奈⑿蛯?shí)驗(yàn)儀器。微型實(shí)驗(yàn)的開展使絕大多數(shù)學(xué)生有了動(dòng)手做實(shí)驗(yàn)的機(jī)會(huì)。通過親自做實(shí)驗(yàn)，有效構(gòu)建起系統(tǒng)化學(xué)概念，不僅有利于提升學(xué)生的化學(xué)思維和學(xué)科素養(yǎng)，而且促進(jìn)了學(xué)生的全面發(fā)展。

作者單位?? 江蘇省鄭集高級(jí)中學(xué)