初中化學(xué)教學(xué)中的微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)

伍新梅

化學(xué)學(xué)科以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，且對(duì)經(jīng)濟(jì)和環(huán)境有重要影響，開(kāi)展既經(jīng)濟(jì)又環(huán)保的化學(xué)實(shí)驗(yàn)迫在眉睫。為此，一種新型的化學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)和方法——微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)應(yīng)運(yùn)而生，并因其突出的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)保優(yōu)勢(shì)日益受到廣泛關(guān)注。

微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)，英文名稱為microscale chemical experiment或microscale laboratory（簡(jiǎn)寫為M.L.），是20世紀(jì)80年代發(fā)達(dá)國(guó)家的高校為解決“三廢”處理、實(shí)驗(yàn)安全和試劑昂貴等問(wèn)題而發(fā)展起來(lái)的一種新的化學(xué)實(shí)驗(yàn)方法和技術(shù)。它是指“用盡可能少的試劑來(lái)獲得所需化學(xué)信息的實(shí)驗(yàn)原理和技術(shù)”或“用微小量試劑在微型儀器設(shè)備上進(jìn)行的化學(xué)實(shí)驗(yàn)”，但它取得實(shí)驗(yàn)效果一樣，且基本上無(wú)污染，體現(xiàn)了綠色化學(xué)、可持續(xù)發(fā)展的理念。它既不是常規(guī)實(shí)驗(yàn)的簡(jiǎn)單縮影，也不是一種補(bǔ)充。相比常規(guī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)，微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)具有藥品用量少、儀器小型化、基本無(wú)污染、動(dòng)手機(jī)會(huì)多、安全性高、操作簡(jiǎn)便、效果直觀等特點(diǎn)，越來(lái)越受到廣大教師的支持，成為一種應(yīng)用趨勢(shì)。

一、節(jié)約試劑用量，降低實(shí)驗(yàn)成本

常規(guī)實(shí)驗(yàn)不但需要種類繁多的實(shí)驗(yàn)儀器，還需要一定量的化學(xué)試劑和樣品，很大程度上增加了學(xué)校的教學(xué)成本。因此，基于教學(xué)成本考慮，學(xué)校只能將眾多的學(xué)生分成若干個(gè)學(xué)習(xí)小組，多人合用一套儀器進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)，不利于實(shí)驗(yàn)效果展現(xiàn)和學(xué)生動(dòng)手能力的培養(yǎng)。而微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)不但減少了試劑的用量，而且很方便地找到實(shí)驗(yàn)所需儀器的替代品，直接減少了實(shí)驗(yàn)儀器的種類和數(shù)量。另外，在教學(xué)效果同樣的情況下，微型儀器的價(jià)格比常規(guī)儀器要低得多，大大降低了實(shí)驗(yàn)費(fèi)用，減輕了學(xué)校經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。這一點(diǎn)在教育經(jīng)費(fèi)捉襟見(jiàn)肘的欠發(fā)達(dá)地區(qū)尤為突出，優(yōu)勢(shì)非常明顯。

二、環(huán)境污染更小，實(shí)驗(yàn)安全性更高

由于常規(guī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中試劑用量大，產(chǎn)生大量的污染物，環(huán)境污染和實(shí)驗(yàn)安全成為教學(xué)中必須面對(duì)的問(wèn)題。而微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)是對(duì)常規(guī)實(shí)驗(yàn)在技術(shù)、方法、儀器等方面的再設(shè)計(jì)，其實(shí)驗(yàn)儀器小型化，所用試劑微量化，大大方便了污染物的處理，從源頭上減少了對(duì)環(huán)境的污染，體現(xiàn)了綠色化學(xué)、節(jié)能減排的理念，培養(yǎng)了學(xué)生的環(huán)保意識(shí)，增強(qiáng)了教學(xué)實(shí)驗(yàn)的安全系數(shù)，降低了發(fā)生爆炸、火災(zāi)、液體飛濺等實(shí)驗(yàn)事故的可能性，保障了實(shí)驗(yàn)中學(xué)生的安全。

三、開(kāi)展實(shí)驗(yàn)更易，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣

目前推行的新課程改革，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力、提升學(xué)生的綜合素質(zhì)提出了更高的要求，需要在化學(xué)教學(xué)中更多地動(dòng)手實(shí)驗(yàn)操作，而不局限于教師和書本的傳授。由于微型實(shí)驗(yàn)儀器小巧、便于攜帶，實(shí)驗(yàn)條件不受限制，可以隨時(shí)隨地開(kāi)展實(shí)驗(yàn)，讓更多的學(xué)生動(dòng)手參加實(shí)驗(yàn)成為可能，將進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，強(qiáng)化學(xué)生實(shí)踐操作鍛煉，這也更符合素質(zhì)教育的要求。比如，在課外根據(jù)興趣和需要，超越課本內(nèi)容，隨時(shí)開(kāi)展實(shí)驗(yàn)，進(jìn)行探究性學(xué)習(xí)，使化學(xué)教育走出課堂，融入生活，獲取課堂外更豐富的知識(shí)。

四、教學(xué)效果更好，增強(qiáng)環(huán)保意識(shí)

微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)在初中化學(xué)教學(xué)中對(duì)學(xué)生的教育效果顯著，主要體現(xiàn)在學(xué)生知識(shí)技能提升、過(guò)程方法思考、情感態(tài)度培養(yǎng)和價(jià)值觀樹(shù)立等方面。由于微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)同等條件下具有試劑用量少、反應(yīng)快、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯等優(yōu)點(diǎn)，許多常規(guī)實(shí)驗(yàn)逐漸被微型實(shí)驗(yàn)取代。同時(shí)，在簡(jiǎn)易化、平民化條件下開(kāi)展化學(xué)實(shí)驗(yàn)，學(xué)生操作和觀察變得更加方便，對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及其本質(zhì)有更直觀的認(rèn)識(shí)，對(duì)培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)態(tài)度和增強(qiáng)環(huán)保意識(shí)具有積極作用。

總之，微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)作為一種新型實(shí)驗(yàn)方法，因其使用試劑少且不影響其在教育中的應(yīng)用水平，近20年來(lái)在全世界得到迅速發(fā)展，并成為一個(gè)重要趨勢(shì)，引領(lǐng)著21世紀(jì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革。它操作安全，環(huán)境污染少，節(jié)約藥品，節(jié)約時(shí)間，實(shí)驗(yàn)場(chǎng)所選擇多樣，以至在家也可以進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，且實(shí)驗(yàn)效果同樣明顯，為實(shí)施素質(zhì)教育、開(kāi)展研究性學(xué)習(xí)、培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力提供了一條有效的教學(xué)途徑。微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)苡行У丶ぐl(fā)學(xué)生的思維和創(chuàng)造性，必將在新課程改革中發(fā)揮更大的作用。

（作者單位：江西省吉水縣第三中學(xué)）