夏振寧

摘 要： 微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)是傳統(tǒng)化學(xué)實(shí)驗(yàn)方式的進(jìn)步和發(fā)展。隨著社會(huì)的逐漸進(jìn)步，微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)在中學(xué)化學(xué)教學(xué)中所占比重逐漸加大。本文就微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)在初中課堂的具體實(shí)踐情況進(jìn)行分析，提出看法。

關(guān)鍵詞： 微型化學(xué)實(shí)驗(yàn) 初中化學(xué) 實(shí)踐分析

隨著新課改的不斷深入，微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)逐漸被眾多老師接受。在有的省份，甚至出現(xiàn)關(guān)于微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)的考題。隨著微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)在化學(xué)教學(xué)中的比重不斷增大，微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)在化學(xué)課程中的應(yīng)用更廣泛。本文主要介紹了微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)的優(yōu)勢(shì)及在初中化學(xué)教學(xué)中的具體實(shí)踐。

一、微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)在初中課堂教學(xué)中的意義

（一）微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)的定義。

微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)是一種綠色實(shí)驗(yàn)。所謂微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)，就是以盡可能少的化學(xué)試劑獲得所需要的化學(xué)信息的實(shí)驗(yàn)方法和技術(shù)。微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)所需的化學(xué)材料僅僅是傳統(tǒng)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中所需材料的幾分之一。儀器的微型化和試劑的微量化是微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)的兩個(gè)主要特征。

（二）微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)在教學(xué)中的優(yōu)勢(shì)。

1.微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)是在綠色化學(xué)理念的引導(dǎo)下發(fā)展出來(lái)的。通過(guò)利用較少的實(shí)驗(yàn)材料獲得需要的化學(xué)信息，可以節(jié)約材料，減少資源浪費(fèi)，起到了環(huán)保的作用。如在學(xué)習(xí)《溶液的酸堿性》時(shí)，學(xué)生可以利用井穴板完成微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)“檢驗(yàn)溶液的酸堿性”。在井穴板中分別滴入幾滴白醋、酸果汁、稀鹽酸、純堿溶液、肥皂水、石灰水、氨水、食鹽水、蔗糖水，再各滴加1-2滴紫色石蕊試液，觀察顏色的變化。這個(gè)微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)，操作簡(jiǎn)單，現(xiàn)象明顯，節(jié)省藥品，對(duì)環(huán)境的污染少。

2.微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)成本較低，提高了上課效率。微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)使用的儀器體積一般都很?。ㄈ缇ò澹c傳統(tǒng)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的用具相比價(jià)格也比較便宜。且使用的化學(xué)材料只是原來(lái)所需材料的幾分之一，或者是利用生活中的物品代替化學(xué)儀器，大大降低了實(shí)驗(yàn)成本。微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)的顯著特點(diǎn)是化學(xué)實(shí)驗(yàn)反應(yīng)迅速，可以較短時(shí)間內(nèi)得出所需化學(xué)結(jié)論，提高課堂教學(xué)效率。

3.微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)突出了學(xué)生在教學(xué)中的主體作用。在微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師可以更多地讓學(xué)生自己動(dòng)手做實(shí)驗(yàn)，提高學(xué)生的動(dòng)手能力，促進(jìn)他們創(chuàng)新精神的培養(yǎng)。學(xué)生通過(guò)獨(dú)立自主地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，真正成為課堂主體。

4.微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)促進(jìn)學(xué)生形成良好的思維方式。微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)要求學(xué)生獨(dú)立自主進(jìn)行，在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，學(xué)生會(huì)思考“我如何進(jìn)行這次試驗(yàn)？”“老師在上課時(shí)說(shuō)過(guò)的需要注意的地方在哪里？”或是在實(shí)驗(yàn)結(jié)束后會(huì)思考“我做的哪里出錯(cuò)了？為什么實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不明顯？”等問(wèn)題。一段時(shí)間后，學(xué)生就會(huì)形成實(shí)驗(yàn)前做規(guī)劃、實(shí)驗(yàn)后反思的思維方式。

二、微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)在化學(xué)課堂教學(xué)中的具體實(shí)踐

（一）微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)與傳統(tǒng)化學(xué)實(shí)驗(yàn)相比，具有傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)無(wú)可比擬的優(yōu)勢(shì)。

化學(xué)課堂的教學(xué)要注重對(duì)初中生創(chuàng)造性思維的培養(yǎng)?；瘜W(xué)是一門實(shí)踐性科學(xué)，應(yīng)當(dāng)通過(guò)實(shí)踐加強(qiáng)學(xué)生對(duì)化學(xué)知識(shí)的認(rèn)識(shí)。微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)是一個(gè)很好的實(shí)踐工具，微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)主要是運(yùn)用較少的化學(xué)材料，或是尋找化學(xué)儀器的替代品進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的。教師可以將實(shí)驗(yàn)的基本原理教授給學(xué)生之后，讓學(xué)生自行思考，哪些化學(xué)儀器可以被生活中的常見(jiàn)品代替，由此拓展學(xué)生思路，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維。如《空氣中氧氣含量測(cè)定的微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)》便可直觀體現(xiàn)出微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)的這一教學(xué)優(yōu)勢(shì)。下面主要介紹了空氣中氧氣含量測(cè)定實(shí)驗(yàn)的主要過(guò)程。

實(shí)驗(yàn)名稱：空氣中氧氣含量的測(cè)定微型實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)原理：空氣是由多種氣體混合而成的，空氣的成分按照體積進(jìn)行計(jì)算的話大約是氮?dú)庹?8%，氧氣占21%，稀有氣體占0.94%，二氧化碳占0.03%，其他氣體和雜質(zhì)占0.03%。通過(guò)利用某物質(zhì)同氧氣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，消耗盡氧氣確定空氣中的氧氣含量。銅絲在空氣中加熱，生成氧化銅固體。實(shí)驗(yàn)中氧氣的消耗量就是氣體的減少量。在實(shí)驗(yàn)前，容器內(nèi)外壓強(qiáng)相同，但是隨著氧氣的消耗，壓強(qiáng)減小，內(nèi)外產(chǎn)生壓強(qiáng)差。觀察密閉體系內(nèi)氣體體積的變化。

實(shí)驗(yàn)用品：兩個(gè)注射器（代替燒杯和瓶塞）、玻璃管、酒精燈、銅絲

實(shí)驗(yàn)過(guò)程：在由兩個(gè)注射器組成的密閉系統(tǒng)中留有一定體積的空氣，給裝有細(xì)銅絲的玻璃管加熱，同時(shí)緩慢推動(dòng)兩個(gè)注射器活塞，至玻璃管內(nèi)的銅絲在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)無(wú)進(jìn)一步變化時(shí)停止加熱，待冷卻至室溫，將氣體全部推至一個(gè)注射器內(nèi)，觀察密閉系統(tǒng)內(nèi)空氣體積變化。密閉體系內(nèi)體積的變化占總體積的分?jǐn)?shù)即為空氣中氧氣的含量。本實(shí)驗(yàn)操作簡(jiǎn)單，現(xiàn)象明顯。讓學(xué)生直接體驗(yàn)空氣中氧氣含量的測(cè)定，直觀易懂，學(xué)習(xí)效果非常好。

（二）構(gòu)建趣味性的化學(xué)課堂，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。

微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)是一個(gè)重要的教學(xué)方法。微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)可以產(chǎn)生更直觀的現(xiàn)象且化學(xué)反應(yīng)迅速。如《驗(yàn)證二氧化碳的性質(zhì)微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)》時(shí)，火焰燃燒、熄滅、燃燒，如此循環(huán)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象足以激發(fā)學(xué)生好奇心，使學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的記憶更深刻，達(dá)到更好的教學(xué)效果。

實(shí)驗(yàn)名稱：二氧化碳性質(zhì)微型實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)原理：二氧化碳不能燃燒也不支持燃燒，密度比空氣大

實(shí)驗(yàn)用品：酒精燈、酒精、燒杯、集氣瓶、坩堝鉗

實(shí)驗(yàn)過(guò)程：用坩堝鉗夾住酒精燈燈芯的一端，蘸取酒精，把它附在燒杯的內(nèi)壁上，點(diǎn)燃燈芯，傾倒二氧化碳，觀察到火焰自下而上熄滅。再用坩堝鉗提起燈芯，燈芯自上而下復(fù)燃；再放入燒杯，又自下而上熄滅。學(xué)生在熄滅、復(fù)燃、熄滅的循環(huán)中證明了二氧化碳不能燃燒也不支持燃燒，密度比空氣大。

（三）提倡化學(xué)實(shí)驗(yàn)的安全性。

化學(xué)課堂應(yīng)該在保證學(xué)生安全的前提下進(jìn)行。有些化學(xué)實(shí)驗(yàn)反應(yīng)比較劇烈，可能會(huì)造成化學(xué)儀器破碎爆炸，影響學(xué)生的安全。通過(guò)在課堂上運(yùn)用微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)，將危險(xiǎn)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)的危險(xiǎn)性降到最低，在保證學(xué)生安全的同時(shí)降低學(xué)校進(jìn)行化學(xué)實(shí)驗(yàn)所需的成本。粉塵爆炸是可以帶來(lái)毀滅性的后果的，在面粉、奶粉等粉末物資的倉(cāng)庫(kù)是嚴(yán)禁明火的。這主要是由于像面粉這樣的可燃性固態(tài)物質(zhì)的粉塵具有很小的直徑和表面積，與空氣有極大接觸面積，當(dāng)這些粉塵在空氣中達(dá)到一定比例時(shí)，一旦遇到明火就會(huì)劇烈燃燒甚至發(fā)生爆炸。為了提高學(xué)生的安全意識(shí)，設(shè)計(jì)了《粉塵爆炸的微型實(shí)驗(yàn)》。

實(shí)驗(yàn)名稱：粉塵爆炸微型實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)用品：塑料吸管、洗耳球、蠟燭、淀粉

實(shí)驗(yàn)過(guò)程：在塑料吸管中灌入少量的干燥淀粉，在吸管的另一端連接一個(gè)洗耳球。將塑料吸管口對(duì)著一支燃燒的蠟燭火焰上方進(jìn)行加溫，迅速擠壓洗耳球，使塑料吸管中的淀粉在火焰的上方噴發(fā)出，觀察現(xiàn)象。若是加入更多淀粉，則實(shí)驗(yàn)效果會(huì)更顯著。這個(gè)實(shí)驗(yàn)可以讓學(xué)生清晰地觀察到粉塵的爆炸，對(duì)可燃性粉塵引起的爆炸有深刻印象，培養(yǎng)學(xué)生的安全意識(shí)和責(zé)任意識(shí)。

三、有關(guān)微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)的建議

（一）在課本中體現(xiàn)微型實(shí)驗(yàn)的理念。

在教材中體現(xiàn)微型實(shí)驗(yàn)的理念，根據(jù)化學(xué)理論，對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行重新規(guī)劃，利用微型實(shí)驗(yàn)原理，改進(jìn)原有實(shí)驗(yàn)過(guò)程。在書中列舉經(jīng)典的微型實(shí)驗(yàn)的過(guò)程及操作方法，啟發(fā)學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)新。例如，通過(guò)把氣體的性質(zhì)、測(cè)定空氣中氧氣的含量等經(jīng)典的化學(xué)實(shí)驗(yàn)微型化，讓學(xué)生了解到化學(xué)原理的同時(shí)，自己動(dòng)手做一做，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)有效性。

（二）推廣和普及微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)。

在學(xué)校開(kāi)設(shè)微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)的課程，提高微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)在教學(xué)中的普及程度。組織培訓(xùn)，加強(qiáng)教師在這方面的培養(yǎng)，使老師們系統(tǒng)地學(xué)習(xí)微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)的相關(guān)性理論，鼓勵(lì)老師運(yùn)用微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行教學(xué)，鼓勵(lì)學(xué)生自學(xué)、創(chuàng)新。

總之，微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)是現(xiàn)代化學(xué)實(shí)驗(yàn)的一種趨勢(shì)，應(yīng)結(jié)合學(xué)校和學(xué)生的實(shí)際情況，將微型實(shí)驗(yàn)同傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)方式相結(jié)合，在日常教學(xué)中充分發(fā)揮各自優(yōu)勢(shì)，不斷培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維和創(chuàng)新能力。

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