在化学教学中如何开展微型化学实验

陈祝梅

微型化学实验是为减少资源消耗和化学污染而发展起来的一种化学实验的新方法、新技术，是化学实验方法的新变革。微型化学实验是在微型的化学仪器下进行的化学实验，其用量比常规实验用量节省90%左右。微型化学实验方法和技术的经济效益和环保效益，会让学生在学习的过程中，不由自主地节约药品，培养节约、环保意识。

一、中学化学实验教学的现状

实验教学可以激发学生学习化学的兴趣，帮助学生形成化学概念，获得化学知识和实验技能，培养观察和实验能力，还有助于培养实事求是，严肃认真的科学态度和科学的学习方法。但目前我国中学化学实验教学现状并不乐观。

新课改后的常规化学教学，实验课的比例相对以前大大增多，实验的教学形式是以演示实验、活动与探究、家庭小实验等为主。但由于班级生数较多，实验仪器和药品、实验场所、课堂时间的限制，许多实验还是以演示实验为主，往往还是采用验证性教学模式。这种模式，缺乏趣味性和生动性，难以激起学生的学习兴趣。而有些危险性稍大或污染性强的探究性实验往往被教师删掉，由于学生实验意识的淡薄，家庭小实验学生动手做的机会又很少。这样大大降低学生对实验的好奇心，无法调动学生动手动脑能力和发挥学生创新思维。

针对目前中学化学实验教学的状况和素质教育的要求，利用微型化学实验改变教学模式、开展探究性学习，以充分发挥实验的效能，弥补实验教学的不足已经很有必要。

由于微型化学实验仪器具有小巧便携、不易破碎、液体试剂在多用滴管中不易流出等优点，所以每个学生都有条件装备自己的化学实验箱。这就为改革化学课堂教學提供了方便与可能。

二、微型化学实验的作用及实验教学优点

1.微型化学实验可使绝大多数学生都有动手做实验的机会

微型实验改变过去那种“一人做、大家看”的局面;使学生由过去被动“等待”和“接受式“的学习方式，变为“主动”和“探索式”的学习方式;使多年来提倡的“启发式”、“学生为主体、教师为主导”的教学方法得以实践。现以“吸入的空气和呼出的气体成分有什么不同”实验为例，微型实验使学生人人动手参与，拉近了观察距离，且零距离的观察会更仔细、更全面。开展微型实验探究学习，有很积极的意义。

2.微型实验极大地培养了学生学习化学的兴趣

微型化学实验因为仪器小，所有药品少，所以既安全又节约，教师可以放心地让学生单独做实验。每位学生随时随处遇到问题就设计实验、做实验，从实验中思考并探讨结论，开展探究性学习。通过亲手做实验，可以帮助学生理解和形成化学概念，培养观察和实验能力，也有效地激发了学生学习化学的兴趣。

3.微型实验有利于培养学生动脑动手、理论联系实际和解决实际问题的能力

如在“测定空气中氧气含量”的实验中，很多学生不能真正理解其原理是内外形成一定的压强差。所以当谈到能否用木炭、硫磺代替红磷时，他们把没生成五氧化二磷当作是否定的理由，对消耗了氧气又产生了二氧化碳、二氧化硫气体，瓶内气压没有明显变化难以理解。通过集体研讨和亲手操作，本人启发学生用两只一样大的注射器一推一抽瓶子中的气体（进出气体一样多），再看水倒吸的情况。学生终于明白了道理。

4.微型化学实验激发学生关注生活，把化学融入生活

对办学条件较差，缺少仪器药品和实验设备的学校，微型实验促进了其对化学实验代用仪器药品的开发和推广。如医用的皮条、盐水瓶及配套的橡皮塞、注射器、眼药水瓶、饮料瓶、吸管等都可使用。

5.微型化学实验有利于新课改的深化

新课改要求对学生实施素质教育，研究性学习就是其中的一个重要课题，他有利于全面培实验方式等方面的独特性为研究性学习的开展提供了丰富的内容。

6.微型化学实验培养和提高学生“自主学习”的能力，有利于培养学生关心自然、关心社会的情感和创新精神

微型化学实验中试剂的用量只相当于常规实验的几十分之一到几千分之一。实验所排放的废水、废气、废渣等污染物数量大大减少，从而对环境的污染大为减少。以往的气体实验不可避免有些气体逸散到空气中，那些有毒、恶臭的气体危害着教师和学生的健康，造成无法控制的空气污染。

比如在讲授铜与稀硝酸反应的时候，产生的NO会立即与氧气反应生成NO2，不易观察现象，且产生有毒气体。教师可以鼓励学生针对这些问题进行改进，将书中的实验改进为注射器实验：事先将螺旋好的细铜丝放入注射器中，吸取稀硝酸，让反应在注射器中进行，产生的气体可以将注射器的活塞顶起，由于注射器内无空气，可以观察到无色的气体，抽动活塞，让空气进入，则可以明显地观察到气体的颜色变化。此实验经改进后，不仅实验现象明显，而且极大地减少了有毒气体的排放。实验微型化、药品微量化使化学实验的排污量大大减少，尾气吸收、尾料和废弃物回收处理也比较容易，因此能减少对环境的污染。重要的是微型化学本身是一种绿色化学，是对学生环保意识最生动、最现实的教育，能使学生从自身树立起关心自然关心社会的意识。

总之，微型化学实验以它独特的“多、快、好、省、少”的自身优势和教学特点，被引进课堂，改善了原有的课堂教学模式，节省大量课堂教学时间，促进了学生对知识的掌握和吸收，锻炼了学生的各种能力，提高了课堂教学效益，在教学中发挥了积极的优势和作用。

三、微型化学实验的不足之处

当然微型化学实验尚不完善，还有待发展。它的方法本身还存在一定的局限性，所以在微型化学实验中必须注意几个问题：（1）实验中有关的安全因素考虑较少。（2）微型化学实验制备物质的量偏少。（3）容易忽视基本操作的规范性。教学中不能丢开常规仪器和基本实验操作搞实验微型化，正确的做法是必须在保证基本操作规范、准确的前提下开展微型实验，这是学习化学的关键所在，也是进一步升学应具备的素质和基础。

微型化学实验并不是所有实验都可用之代替的。在教学中，应根据实验的内容、目的、现象和定量要求等进行选择，使常规实验和微型实验相结合，两者取长补短，这样可以发挥更好的教学效果，让学生在潜移默化中树立节能减排、关爱美好家园的绿色化学理念，实现向素质教育的转变。