微型實驗在高中化學教學中的實施研究

作者簡介：宋姿姿（1988～），女，漢族，河北邯鄲人，海南省瓊海市海桂中學，研究方向：高中化學實驗。

摘 要：高中化學知識具有很強的邏輯性，知識點抽象又復雜，而化學實驗能很好地幫助學生厘清思路，讓學生快速理解相關知識點。微型實驗作為一種常見的實驗形式，有利于加深學生對化學知識的認識，發展學生的創新精神，提升學生實驗能力，對促進學生的全面發展大有益處。基于此，文章探討微型實驗在高中化學教學中的具體實施方法。

關鍵詞：高中化學；微型實驗；組合實驗

中圖分類號：G633.8 文獻標識碼：A 文章編號：1673-8918（2024）43-0121-03

微型化學實驗是化學教學方法的補充，其以獨特的優勢，為化學科學的發展注入了新的活力。微型化學實驗有助于節約資源。相較于傳統實驗，微型實驗顯著減少了試劑的用量，降低了實驗成本，同時也為環保事業做出貢獻，有效減少了化學廢物對環境的潛在威脅。微型實驗器具設計精巧，便于操作，使得實驗過程更加便捷高效，滿足了現代化學教學需求。在培養學生實踐能力方面，學生可以通過親手操作微型實驗，更直觀地感受化學知識的魅力，這有助于激發學生的學習興趣，培養學生解決問題的能力。就實驗的安全性而言，微型實驗更有優勢。由于試劑用量大幅減少，實驗過程中產生的熱量、氣體等有害物質也相應減少，從而降低了實驗風險。隨著科技的不斷發展，微型化學實驗在化學教學、科研以及工業生產等領域的應用越來越廣泛，其不僅可以用于基礎化學教育，幫助學生更好地理解化學原理，還可以為科研工作者提供便捷的實驗手段，推動化學研究深入發展。綜上所述，微型化學實驗能夠節約資源、培養學生實踐能力，具有安全性高以及應用廣泛等特點，是高中化學教學的一項重要創新。

一、 微型實驗在高中化學教學中的作用

（一）突出學生教育主體地位

在高中教學體系中，微型化學實驗以其獨特的教育價值，正逐步融入化學課程的日常教學中。該方法不僅顯著提升了學生的學習成效，更在過程中凸顯了學生的主體地位，有效激發了學生的主動性和創新精神。相較于傳統的實驗教學，微型實驗更加強調學生的實踐操作能力。在教師的悉心指導下，學生需自主設計實驗方案、挑選實驗器材、觀察實驗現象并記錄實驗結果。這一學習過程使學生從被動接受知識轉變為積極探求新知，真正成為學習的主人。同時，微型化學實驗還注重培養學生的團隊協作精神和溝通能力。在實驗過程中，學生需分組合作，共同完成任務。在此過程中，學生需相互討論、交流意見、分享資源，以達成實驗目標。小組教學的方式不僅鍛煉了學生的團隊合作精神，還提升了學生的溝通和總結能力，培養學生觀察能力，使其學會在團隊中發揮自己的優勢。總之，微型化學實驗在高中教學中的運用，極大地提高了學生的學習興趣和積極性，使學生真正成為學習的主體。

（二）有助于培養學生化學的核心素養

微型化學實驗不僅深化了學生對化學知識的認知，更激發了學生對化學學習的濃厚興趣，鍛煉了學生的實踐技能，從而全面提升了學生的化學素養。通過對微型實驗的操作學生們能夠直觀地觀察化學反應的奇妙變化，從而更加深入地理解化學原理。同時，在實驗過程中，學生們需要嚴格遵守實驗規則，正確使用實驗器材和試劑，有助于培養學生的安全意識。此外，通過親身參與實驗，學生們也能更加深刻地認識到化學實驗中的安全風險，從而在日常生活中更加注重化學安全。

（三）豐富化學教學內容

微型實驗具有設計精巧的特點，讓學生在有限的空間和時間內親手操作、觀察實驗現象，從而更直觀地理解化學知識。通過實踐微型化學實驗可以增強學生的學習興趣，提高學生的實踐能力。通過親手操作微型化學實驗能激發學生的探究欲望和創新精神，學生們能夠發現化學現象背后的規律，進而培養科學思維和創新能力。同時，微型實驗也為教師提供了更多靈活多樣的教學方式，如分組實驗、討論交流等，使得化學教學更加生動有趣。微型實驗在化學教學中具有顯著的優勢，其不僅能夠豐富教學內容，提高學生的學習興趣和實踐能力，還能夠培養學生的科學思維和創新能力。

（四）有助于學生理解化學知識

微型實驗為學生提供了一個近距離觀察化學現象的平臺，使學生能夠更直觀地感受化學的魅力。這種直觀的學習體驗不僅有助于激發學生的學習興趣，更能加深學生對化學知識的理解和記憶。更為重要的是，微型實驗在培養學生的科學思維方式和實驗技能方面發揮著重要作用。在實驗過程中，學生需要仔細觀察、記錄數據、分析現象，這些過程有助于培養學生的觀察力、分析力和解決問題的能力。

二、 微型實驗在高中化學教學的實施路徑

（一）激發學生實施微型化學實驗的興趣

通過模擬真實的化學環境，讓學生在親身實踐中探索和學習，可以點燃學生對化學知識的熱情。教師可以結合生活實例，設計一系列生動有趣的化學實驗，如模擬空氣污染的形成與治理過程、探究水的凈化機制等。這些實驗不僅有助于學生在實踐中深化對化學知識的理解，更能激發學生的好奇心。教師還可以根據實驗內容創設相應的場景，如模擬工廠排放污染物的情景，讓學生親手操作微型化學實驗。這種身臨其境的學習方式，能夠使學生更加直觀地了解化學知識的實際應用，從而增強學生對環境保護的責任感和使命感。

（二）培養學生設計微型化學實驗的能力

在化學教育的廣闊天地中，微型化學實驗以其獨特的魅力，正逐漸成為師生們爭相探索的熱門領域。因此，有效培養學生設計微型化學實驗的能力，便成為一項至關重要的課題。首先，需要從理論知識的傳授做起。教師應深入淺出地為學生講解微型化學實驗的基本原理和操作技巧，確保學生對此有清晰而深刻的認識。例如，在人教版高中化學“氮及其化合物”的教學內容中，教師可以安排兩個微型實驗，分別是二氧化硫與石蕊溶液以及氫氧化鈉的實驗和二氧化硫的氧化性和還原性的微型實驗。學生可以自行分組，根據已有藥品進行實驗設計，先將準備工作進行細化，根據人數分配工作。其次，設計微型實驗的步驟，將不同的操作分配給不同的同學，保證小組內的同學都有參與和操作。最后，在實驗的過程中記錄藥品反應的現象，以及所具有的特性。結合案例，展示微型化學實驗的設計思路與實驗過程，以此激發學生的好奇心與探索欲，使學生能夠主動投入這一領域的學習中來。同時，學校應為學生創造良好的實驗條件與資源環境。建立專門的微型化學實驗室，配備齊全的微型化學實驗器材與試劑，并為學生提供必要的實驗指導與安全保障，使學生在教師的悉心指導下，自主設計并開展微型化學實驗，通過實踐來鞏固理論知識，提升實踐能力。此外，鼓勵學生之間的合作與交流也是培養設計能力的關鍵一環。學生們可以共同探討微型化學實驗的設計思路與方法，相互學習、借鑒彼此的優點，不斷豐富自己的知識與經驗。教師也可以通過對學生實驗設計、操作過程、實驗結果等方面的綜合評價，及時發現學生的優點與不足，并給予針對性的指導與建議，助力學生不斷提升自己的設計能力，提高實驗水平。

（三）組織學生自主實施化學微型實驗

在現代化學教育體系中，學生自主開展微型化學實驗的實踐已逐漸成為主流，此舉不僅有助于錘煉學生的動手實踐能力，更能有效激發其科學思維。微型化學實驗規模小巧且效果直觀，為學生提供了寶貴的實踐機會，使學生能夠更好地掌握實驗設計、實驗操作以及實驗記錄等關鍵環節，從而全面提升其實驗技能。在實驗過程中，學生可能會遇到各種問題和挑戰，但正是這些挑戰促使學生主動查閱資料、積極討論交流，從而鍛煉解決問題的能力，也增強了團隊協作能力。教師在組織微型化學實驗時，應充分考慮學生的實際情況和實驗需求，制訂切實可行的實驗方案，確保實驗的安全性和有效性。

（四）鍛煉學生微型化學實驗探究技巧

微型化學實驗不僅顯著減少了實驗資源的消耗，更在提升學生實驗技能方面發揮著不可替代的作用。例如，在人教版高中化學“鐵及其化合物”一課中，教師可以通過拋出問題的方式引導學生帶著問題去探究思考，在微型實驗中尋找答案。首先，在實驗開始前，教師要對微型實驗進行講解，以傳統實驗為例，講解并演示傳統實驗發展二價鐵離子和三價鐵離子的過程，讓學生通過細致地觀察發現傳統實驗的一些弊端。然后，教師提出問題：根據所學的知識不難發現哪些物質是可以阻隔空氣的？在老師的指導下，學生們主動探索思考，想到苯可以，苯的特性是密度小于水而且不溶于水，因此，在試驗中加入苯溶液。解決這一問題后，教師引導學生進一步自主探索，完成檢測和區分兩種鐵離子的微型實驗。在實驗過程中，學生需要仔細觀察實驗現象，深入分析實驗數據，并根據實驗結果靈活調整實驗方案。在實驗中，學生們需要遵循科學的方法和原則，進行嚴謹的實驗設計和操作。探索思維方式的培養將使學生在未來的學習和工作中更加理性、客觀地對待問題，更好地應對各種挑戰。

三、 結論

綜上所述，在高中化學教學中積極實踐微型化學實驗，不僅順應了新時代綠色化學的核心理念，更有助于激發學生的化學探究熱情，并賦予他們更多獨立實踐的機會。因此，教師有必要基于微型化學實驗，精心構建多元化的教學場景，鼓勵學生合作設計微型實驗方案，為其提供充足的實驗材料和設備，并重視實驗過程的指導與控制，進而鍛煉學生的微型化學實驗策劃能力，有效提升他們的實驗觀察與手動操作技能。

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