微型化学实验实施的途径

梁庆妮

微型化学实验是指在微型化的仪器中进行的化学实验，其试剂用量比对应的常规实验少90%以上。微型化学实验省时省钱、安全、现象明显、效果好、少污染、易开展、易做到人手一套仪器等特点使其在高中化学实验教学中有着广阔的应用前景。在高中化学教学中采用微型实验主要有以下几种途径。

一、微型实验与投影教学相结合

在推行微型化学的今天，也不可避免地必须在课堂上进行演示实验。如何使化学实验微型化，且使其具有更清晰的实验现象呢？将微型实验与投影教学相结合是解决这一矛盾的重要而有效的手段之一。

运用投影仪把化学实验的现象放大投影来观察，这是对实验教学的发展。过去为了提高演示实验的观察效果，常使用一些较大的仪器如大试管、烧杯等，而坐在后面的学生对实验中产生的一些细微的现象仍然看不清楚。开展微型化学实验教学，利用投影仪，进行实物投影，大大增强了实验效果；学生实验过程中利用投影仪列出指导提纲、相关内容等对学生的微型实验进行指导，可以增大单位时间内学生接受的信息量，达到最优化教学，实现最佳教学效果。

如金属钠与水的反应：切取芝麻粒大小的钠，用滤纸吸干煤油后，将钠置于一表面光滑的纸片上，然后将钠放入盛有水（滴有一滴酚酞）的微型烧杯中，从屏幕上可看到钠与水反应剧烈，钠很快熔化成一个小球，在水面上四处游动，滴有酚酞的水溶液变红色。学生实验中，每位学生都可以听到发出的“嘶嘶”声。

此实验的优点：①药品用量减少；②现象明显；③安全；④可用于演示实验，也可用于学生实验。钠与水反应用微型实验进行，结合实物投影仪，可让课堂上所有学生观察到明显的现象，不再出现常规实验中后边学生“视而不见”的现象。而学生实验采用微型实验则更适合，常规实验一组所需的金属钠可以在微型实验中供近十组使用，这样既安全，又可节约药品，学生动手的机会也多了。微型化学实验与投影教学相结合，增强了实验现象，加深了学生的印象，收到的教学效果也更好[1]。

二、微型实验与常规实验相结合

微型化学实验主要注重实验现象和结果，实验操作往往比较简单，可“以尽可能少的试剂获取尽可能多的化学信息”，为培养学生动手动脑能力提供了一个大舞台。下面是铜与浓硫酸反应（必修1第四章第4节实验4-8）进行的常规实验与微型实验的比较。

实践表明，常规实验和微型实验现象都比较明显，但微型实验所需试剂和药品少，比常规实验节省了90%或90%以上；产生的有毒气体少，对环境污染少，符合绿色化学要求；微型实验还可节约时间，单位时间内可完成更多实验。

微型实验有许多优越性，但不是所有的实验都可

以微型化，因为有的实验基本操作和基本技能在微型实验中无法体现。它们主要是一些定量实验，如一定物质的量浓度溶液的配制，这是规范基本操作技能的实验，用微型实验就达不到预期效果。因此，在化学教学中大力推行微型实验，又必须将微型实验和常规实验有机结合，实现优势互补，并存发展，才可能实现教学途径和教学效果的最优化，充分发挥实验教学在化学教学中的作用，全面提高学生化学学科的科学素质[2]。

三、微型实验仪器与自制仪器相结合

在对微型化学实验的研讨和推广中，国内外原有的微型化学实验仪器虽然取得了可喜的成果，但还没有形成通用化、系列化、标准化和实用化的仪器箱。目前国内主要有两类材料的微型仪器箱，一类是塑料的，另一类是玻璃的。塑料仪器价廉、便携、好用，易推广，可做到人手一箱，但不耐热，不耐某些有机溶剂；玻璃仪器价贵，难做到人手一箱。而且目前可以购买成套仪器的地方不多，购买仪器很不方便。因此，一方面对定型的微型实验仪器要进一步开发其功能，另一方面还应开展对实验代用品的选择和设计。例如：可以利用废弃的药片模板代替井穴板；用注射器代替量筒；青霉素小瓶（带瓶盖）、输液吊瓶、输液管等都可运用到微型化学实验中。自制仪器来源广泛，途径多，既环保又经济，降低仪器生产成本，也减轻学校、家庭负担。学生通过实际操作，还可增强学生的动手能力、思维能力和创造能力。关于利用废弃物自制实验药品、微型实验仪器现已有专门的书籍出版，自制的药品和仪器已基本能满足初中化学实验的需要，对经济相对落后的地区的高中开齐化学实验课有很大的帮助。

四、微型实验与化学实验改进相结合

微型化学实验具有两个基本特征：一是实验仪器装置的微型化，二是在微型化条件下对实验进行改进。微型化学实验和化学实验改进有着共同的特点：①增强实验的安全性。中学化学课本中有不少实验存在安全隐患，这些实验对服务于教学必不可少，但学生对这些实验存在恐惧感，容易损害学生学习化学的兴趣。②增强实验的可视性。有些实验的效果不明显，特别是某些演示实验，由于观察角度、教室或实验室光线、距离讲台的远近不同，实验效果有显著差异，同样这些实验也必不可少。如果这些实验采用微型实验，且边讲边实验，或通过现代教学技术放大实验效果，可取得理想的效果。③减少药品用量或污染。节约药品或减少实验产生的废物污染，在不影响实验效果的前提下，采用微型实验。如进行有明显颜色变化的实验，演示时可以在实物投影仪上将实验过程与结果放大。④提高实验的趣味性。学生对中学化学课本中的实验兴趣是学生的好奇心引起的。提高实验的趣味性，微型实验是一股强大的主流，它可使学生感觉到“化学就在我们身边，我们周围处处都有化学”，从而增强学生的学习欲望和学习兴趣。对于一些不能将常规实验简单“微型化”的实验，必须进行实验改进，对实验方案、所需仪器、实验装置等进行相应改进，才能进行。因此，微型实验与实验改进相结合，可以使实验操作更方便、效果更明显、方法更简单、过程更简捷、步骤更合理、实验的安全性更好、实验结果更明晰，同时也有助于提高学生适应未来社会生存和发展所必备的科学素养，发展学生各方面的能力。

在高中化学教学中，通过多种途径采用微型实验，为学生提供大量动手动脑的机会，能充分调动全体学生积极参与教学活动，是化学教学中实施素质教育可行而有效的途径，为化学教学质量的提高和学生素质的全面发展起了积极重要的促进作用。正如戴安帮院士对微型化学实验的题词：“要大力推行微型化学实验，使全国中学的化学教学皆有学生的单人实验作业，以加强化学教学的素质教育作用。因为学生在化学实验室的作业中，不仅学到第一手化学知识和动手技术，由于教师指导得法，循循善诱，严格要求，学生更能受到科学方法和思维的训练，还得到科学精神和品德的培养。”

参考文献

[1]范志华，姜文星.中学微型化学实验与素质教育[J].中小学教学研究，2000（增刊）.

[2]曾凡明，袁光宏.浅谈微型实验在化学教学中的作用[J].湖北中小学实验室，2001（6）.

（责任编辑 罗 艳）