借助微型實驗構建初中化學高效課堂的策略研究

摘 要：化學實驗在初中化學知識體系中占有重要地位，是中考的必考內容。一些教師基于初中化學教學實際，借助微型實驗開展教學活動，取得了良好成效。立足初中化學實踐，簡要分析微型實驗的特點與優勢，提出借助微型實驗構建初中化學高效課堂的原則以及相關策略，以供參考。

關鍵詞：微型實驗；初中化學；高效課堂；教學策略

實驗既是初中化學教學的重要內容，也是促進學生開展學習、探究活動的重要方法［1］。當前，如何在初中化學教學中創新實驗設計，以更好地吸引學生，激發學生學習興趣，已成為教師熱議的話題。在這一背景下，一些教師通過改進實驗思路和優化實驗器材，設計出微型實驗，并成功地應用于課堂教學中，取得了良好反響，為構建高效的初中化學課堂提供了可借鑒的思路。

一、微型實驗的特點與優勢

（一）微型實驗的特點

與傳統的初中化學實驗相比，微型實驗的顯著特點體現在“微”上。這里的“微”可以從三個層面進行解讀。其一，實驗器材。微型實驗所用的實驗器材具有集成度高、數量少、規模小且來源廣泛的特點，既可以是實驗室中的某一種或某一類實驗器材，也可以根據實驗需要選取生活中常見的物品。其二，實驗試劑。實驗試劑是初中化學實驗的重要構成。微型實驗中使用的試劑劑量較小，能在達到實驗目的的同時，有效避免試劑浪費，減少可能帶來的環境污染。其三，實驗操作。微型實驗的操作步驟通常較為簡單，完成實驗器材的組裝后，有時僅需一項簡單的操作，便能使實驗順利進行下去，大大提高了實驗效率。

（二）微型實驗的優勢

微型實驗之所以深受師生歡迎，主要得益于以下優勢：首先，能夠實現與傳統實驗相同的效果。微型實驗盡管在實驗器材、實驗試劑的選用上與傳統實驗相比有所簡化，但是許多微型實驗的實驗效果并不比傳統實驗遜色。其次，組裝與拆卸方便。在初中化學實驗教學中，實驗儀器的組裝與拆卸往往會占用一定的課堂時間，而微型實驗的器材簡單，可以降低實驗器材的組裝和拆卸難度，節省寶貴的課堂時間。最后，符合綠色環保理念。《義務教育化學課程標準（2022年版）》提出了“能利用化學反應及綠色環保理念設計實驗方案”的學業要求，凸顯了綠色環保理念在初中化學學習中的重要地位［2］。微型實驗使用的試劑量較少，產生的廢棄物也相對較少，符合綠色環保理念的要義。

二、借助微型實驗構建初中化學高效課堂的原則

為充分發揮微型實驗在初中化學教學中的優勢，構建高效課堂，教師應遵循一定的應用原則，具體包括以下幾點。

（一）適宜性原則

微型實驗在操作規范性、實驗技能訓練、實驗精準度等方面可能不及傳統實驗。因此，在初中化學教學中，教師應辯證地看待微型實驗的優勢與局限，適時應用微型實驗，避免過度依賴。教師應根據具體的教學目標，有針對性地結合傳統實驗與微型實驗，實現二者的優勢互補，使課堂教學效果最大化。

（二）參與性原則

由于微型實驗準備起來相對簡單，學生在課堂上參與操作的可行性大大提高。在運用微型實驗開展教學時，教師應打破傳統實驗教學中“教師操作、學生觀看”的模式，為學生提供更多的參與機會。如可以根據教學進度，按照一定的順序邀請學生上臺操作，爭取每位學生都能在學期內至少參與一次微型實驗操作。教師還可以專門安排微型實驗實踐課，讓學生親身體驗整個實驗過程。

（三）啟發性原則

微型實驗的應用旨在提高課堂教學效率，因此教師在實施微型實驗時應遵循啟發性原則，通過語言強調、提問等方式，促使學生認真觀察實驗現象，思考實驗原理，引導學生真正深入實驗活動中，避免學生淺嘗輒止。

三、借助微型實驗構建初中化學高效課堂的

策略

（一）講解微型實驗知識

微型實驗器材一般具有多種功能，部分器材對學生而言可能較為陌生。為使學生更好地學習微型實驗，提升課堂教學效果，教師應當詳細講解微型實驗知識，為后續開展實驗做好鋪墊。一方面，教師應從整體上介紹微型實驗中常用的實驗器材，講解各類實驗器材的功能和應用方法，擴充學生的知識儲備。特別是可以利用表格對相關知識進行歸納，幫助學生更好地記憶和掌握，如表1所示。

除了上述實驗器材，對于部分安全性較高的微型實驗，教師還可以引導學生就地取材，根據實驗需要選擇生活中的物品，如礦泉水瓶、氣球、注射器等，提高學生的創新意識和微型實驗的靈活性。例如，在教學“分子運動”相關內容時，教師可以指導學生使用塑料瓶和噴有酚酞溶液的小紙花，按照示意圖（圖1）開展微型實驗，通過對比實驗了解溫度對分子運動的影響。

另一方面，教師應向學生講解微型實驗的注意事項，提醒學生在實驗過程中要提高安全意識，謹慎處理實驗細節。在實驗器材和試劑的使用方面，學生應嚴格遵守化學實驗的操作規范，注意安全，養成良好的實驗習慣。

（二）預設趣味實驗內容

在微型實驗教學中，教師預設富有趣味的實驗內容，能夠吸引學生的注意力，使其全身心投入課堂學習，從而構建高效的化學課堂。教師可以通過與學生交流，了解他們對化學實驗的看法，明確學生偏好的實驗類型和實驗內容，然后圍繞學生的興趣設計微型實驗［3］。

預設趣味實驗內容的具體策略如下。其一，引入故事元素。在開展微型實驗教學時，教師可以為學生講述有趣的故事，在故事中設置懸念，而后通過微型實驗揭示懸念。如此能充分激發學生的求知欲，獲得意想不到的教學效果。其二，融入生活場景。生活中處處蘊含著化學知識，教師可以將生活場景與化學實驗相結合，設計與學生生活實際密切相關的微型實驗，讓學生感受化學的親切感，意識到學習化學知識的重要性，從而主動學習和探索微型實驗。其三，設計新奇實驗內容。實踐證明，學生對新奇的實驗現象往往印象深刻，渴望一探究竟。教師可以在微型實驗設計中融入一些有趣、具有沖擊力的實驗現象，提升學生的學習體驗，深化他們的知識理解。

例如，在教學“化學肥料”相關內容時，為加深學生對氨氣性質的理解，教師可以在課堂上展示如下新奇的微型實驗。第一步，用試管收集適量的氨氣，接著用帶有膠頭滴管的橡皮塞封口。第二步，將膠頭滴管中的水擠入試管，而后迅速將試管倒置，放入盛有水和酚酞的水槽中，去掉膠頭滴管的膠頭。此時，試管內的氨氣溶解在水中，導致試管內壓強減小，水槽中的水被吸入試管。由于氨氣溶解在水中形成氨水，呈堿性，當氨水與酚酞接觸時，酚酞呈現紅色，試管內形成紅色噴泉。這個實驗具有很強的觀賞性，能有效吸引學生的注意力，激發他們的好奇心，幫助他們更加牢固地記憶氨氣的物理與化學性質。

（三）鼓勵學生課前預習

課前預習是一種良好的學習習慣，通過預習，學生可以對將要學習的知識點有一個大致的了解，整體把握相關內容，為后續學習打下基礎。首先，教師可以在課前做好微型實驗內容的預告。在課堂結束前的幾分鐘，教師可以簡單介紹下節課要做的微型實驗，幫助學生提前做好心理準備［4］。其次，教師可以圍繞微型實驗設計相關的導學案。導學案應包括實驗內容、實驗原理、可能出現的實驗現象等，學生需要根據導學案的提示進行自學，并完成與微型實驗相關的習題。最后，教師應要求學生總結自己的預習成果，明確哪些知識點已經理解與掌握，哪些還存在疑問。對于有疑問的知識點，學生可以將其作為聽課重點，開展有針對性的學習。

例如，在教學“二氧化碳”相關內容時，教師可以提前告知學生，在下一堂課將按照示意圖（圖2）進行制取二氧化碳并探究其性質的微型實驗，要求學生提前預習，并完成以下導學案中的問題。

（1）使用圖2中的實驗裝置制取二氧化碳的操作是 ，對應的化學反應方程式為 。

（2）注入足量的NaOH溶液充分反應后，在Y形管的左支觀察到的現象是 ，出現上述現象的原因是 。

（3）整個實驗過程中，氣球體積的變化情況為 ，原因是 。

學生可以在課前預習上述微型實驗內容，思考導學案中的問題，以明確自己的薄弱環節。這樣一來，學生在課堂上就能有針對性地向教師請教，從而更快掌握實驗內容。

（四）重視課堂教學互動

開展微型實驗教學時，積極營造良好的課堂氛圍能夠有效調動學生的學習熱情，促進學生深度學習，使課堂教學更加高效。根據參與互動的主體，課堂互動可分為師生互動和生生互動。師生互動發生在教師與學生之間。一般情況下，教師可以在微型實驗過程中，圍繞實驗的重點操作、重要現象提出相關問題，要求學生思考并回答，引導學生透過表象看本質，掌握實驗原理。生生互動指的是學生之間的互動與交流。教師可以在實驗間隙或實驗結束后專門預留時間，要求學生圍繞實驗中遇到的疑惑進行討論。通過同伴之間的交流、互助，學生可以更好地解決疑惑，深刻認識、正確理解實驗操作和現象。

（五）運用新技術輔助教學

隨著科技的快速發展，許多新技術在教育領域得到了廣泛應用。開展微型實驗教學時，教師應利用信息技術輔助教學，提高課堂教學效率。以下是兩種運用新技術輔助微型實驗教學的思路。其一，借助虛擬實驗軟件進行教學。一些微型實驗對實驗器材有特殊的要求，或者某些學校可能缺乏相應的微型實驗設備。為解決此類問題，教師可以借助虛擬實驗軟件開展微型實驗教學。虛擬實驗軟件允許學生通過操作虛擬界面選擇實驗器材，進行實驗操作，能夠多角度展示實驗過程、實驗現象。其二，借助智能學習平臺夯實學生所學。智能學習平臺能夠為學生提供個性化的學習支持，教師可以根據微型實驗的教學內容，在平臺上為學生推送相關的練習題和測試。學生可以依照自己的學習進度和對微型實驗的理解，在平臺上完成習題，及時鞏固所學知識，解決學習難點。

例如，在進行“氧氣”相關內容的教學時，教師可以使用虛擬實驗軟件演示制取氧氣并檢驗其性質的微型實驗，而后利用智能學習平臺為學生推送如下練習題，幫助學生鞏固所學：（1）請寫出H2O2分解制取氧氣的化學反應方程式；（2）在該微型實驗中，充當催化劑的物質是什么？（3）你能用該微型實驗中的器材完成氧氣與木炭、硫粉與碳粉混合物反應的實驗嗎？請敘述實驗操作以及觀察到的實驗現象。

教師借助智能學習平臺推送練習題，既能檢驗學生對微型實驗內容的掌握情況，又能拓寬學生的視野，培養他們的創新思維能力。

四、總結

在初中化學教學中，微型實驗作為傳統實驗的有力補充，在激發學生學習興趣，提高課堂教學效率上發揮著積極作用。初中化學教師應增強應用微型實驗的意識，根據初中化學課程的實際需求，精心設計和應用微型實驗，為學生帶來新鮮的學習體驗，培養學生對化學知識的濃厚興趣和學習自覺性，高效達成初中化學教學目標。

［參考文獻］

［1］施一飛.“微型實驗”在初中化學教學中的應用［J］.新智慧，2024（16）：15-17.

［2］張守艷.初中化學教學中開展微型化學實驗的實踐探討［J］.數理化解題研究，2024（5）：119-121.

［3］李濤.“微型實驗”在初中化學教學中的應用［J］.中學化學教學參考，2023（36）：41-42.

［4］常勝.初中化學教學中開展微型化學實驗的實踐研究［J］.教學管理與教育研究，2023，8（8）：89-91.