中學化學實驗微型化環保化探究

馬明亮

摘要：微型化學實驗是指以盡可能少的化學試劑在微型化學儀器裝置中進行實驗，來獲取盡可能多的所需的化學實驗信息的實驗方法與技術，具有環保、安全、節省時間和開支等優點。本文筆者結合平時的教學實踐及思考，就中學化學實驗微型化環保化進行了一定的分析思考，以期有助于化學實驗教學質量的提升，培養學生的化學學科核心素養，促進學生更好地成長和發展。

關鍵詞：中學化學實驗;微型化;環保化

中圖分類號：G633.8 文獻標識碼：A文章編號：1992-7711（2020）16-110-1

化學作為一門實踐性很強的學科，實驗內容在化學教學中占據著極其重要的比重，據統計，在高中化學教材中，必修模塊涉及約60個實驗，選修模塊中涉及的實驗約為186個，尤其是選修模塊《實驗化學》中包括了47個化學實驗，另外，與化學實驗有關的內容約占內容標準的36%左右，化學實驗活動約占活動與探究建議的41%左右，由此可見，高中化學教學中必須重視化學實驗教學，但傳統的實驗教學效果并不理想，如不注重學生實驗、部分常規實驗成功率不高、耗時多，另外由于某些試劑具有毒性，也增加了實驗的危險性，且很多實驗藥品對環境都具有一定的污染性，加之部分學校由于條件所限，很多化學實驗都難以真正有效地開展，但化學教學中若忽視了化學實驗教學的開展，既難以真正實現化學教學的目的，也難以有效培養學生的科學探究能力。為此，微型化學實驗由于本身所具有的優勢使其成為了一種很好的選擇，但也存在著一些不足之處，具體分析如下：

一、中學化學微型化實驗的優勢

1.有效降低實驗成本，滿足實驗需求

微型化學實驗由于實驗儀器微小，試劑用量相比常規實驗會節省很多，且并不影響教學過程中對于實驗現象的觀察和實驗結論的得出，且在微型化學實驗中，很多化學儀器也可以在日常生活中找到替代品，實驗成本明顯低于常規實驗，非常適合經濟狀況不理想的學校和地區，也有助于資源的節約、符合綠色化學的理念，也能夠更好地滿足學生親自動手實驗的需要。

2.提高實驗安全性，更加環保

由于化學實驗中經常需要使用一些有毒試劑，且很多化學實驗本身由于反應也會產生大量的有毒物質，對實驗者及環境都極有可能帶來一定的傷害，這也是化學教學中很多化學教師自身不愿意更不敢讓學生動手實驗的重要原因。但由于微型化學實驗儀器的微型化和試劑用量的微量化，使得實驗操作過程的危險性大大降低，也極大的減少了化學實驗對環境的污染程度，一定程度上實現了化學實驗的環保化。

3.節省時間，提高效率

化學實驗裝置的微型化和簡單化的操作有助于更加容易的開展化學實驗活動，表現如下：一是微型的實驗儀器能夠在實驗準備階段更方便的進行裝配，在實驗結束后也能夠更便捷輕松地進行洗滌;二是由于微型實驗所使用的試劑量較少，在很多實驗中也縮短了化學反應呈現的時間，實驗更容易完成，提高了實驗的成功率;三是微型實驗節約的時間能夠讓學生有更充足的時間進行交流和思考。

4.為學生發展提供更多機會

微型化學實驗中對儀器的要求沒有常規實驗那么復雜，很多代用品可以讓學生自己動手搜尋或者自己親自動手制作，加之此前所分析的微型化學實驗安全系數高、環保性強，有助于減少師生在常規實驗中的畏難情緒甚至畏懼感，實驗教學過程中在教師必要的引導提醒下，學生利用自己動手制作的實驗儀器親自進行實驗，能夠極大的激發學生對于化學學習的興趣，滿足學生強烈的求知欲，更有助于學生在動手、動腦過程中創新思維和發散性思維的形成和發展。

5.利于實現學生自主學習

新課程理念中非常注重學生的主體性，強調教育教學應以學生的發展為本，提高學生的科學素養。如上所述，微型化學實驗為學生自主性的發揮提供了很大的可能性，讓學生能自始至終的參與到實驗過程之中，而不再是背誦枯燥的化學儀器、化學現象和相關的化學方程式，或者觀看化學實驗視頻或教師的演示實驗。

6.利于培養學生環保意識

上述微型化學實驗的優勢更多是在同常規化學實驗的比較中得出的，微型化學實驗的儀器準備、試劑使用、實驗操作、廢料處理等方面都秉持著綠色化學的理念，通過親自參與微型化學實驗過程，能讓中學生更加清醒地感知到綠色化學理念的內涵，在今后的化學實驗乃至日常生活中都注重環保意識。

二、中學化學微型化實驗的不足之處

微型化學實驗雖然具有上述明顯的優勢，但并非沒有缺點，表現如下：一是操作規范的演示實驗不能進行微型化處理，難以有效地進行實驗現象的觀察;二是微型化學實驗不利于學生的規范操作和儀器認知;三是微型化學實驗不利于學生對高考化學考點的全面掌握;四是操作技巧要求較高的實驗不適合進行微型實驗，如萃取、蒸餾、過濾等，除此外，部分定量實驗也不適宜采用微型化學實驗方式。

盡管微型化學實驗具有一些不足之處，但總體上來說，微型實驗在中學化學教學中仍可大展身手，尤其在欠發達地區的化學教學、學生實驗、污染較嚴重實驗，如銅與濃硝酸的化學反應中，微型實驗具有常規實驗所不具備的明顯優勢，為此，在中學化學實驗教學中，我們建議將常規實驗與微型實驗進行有效地結合，相輔相成，推動中學化學實驗教學的改革和發展，更好地實現學生化學學科核心素養的培養和提升。

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（作者單位：積石山縣民族中學，甘肅 臨夏 731700）