摘 要:微型化學實驗能夠很好地體現(xiàn)綠色化學的教學理念,它與人們?nèi)粘I鐣钣兄Ыz萬縷的聯(lián)系。本文重點討論了微型化學實驗生活化的特點、教學功能和應用示例。
關(guān)鍵詞:微型 化學實驗 生活化
中圖分類號:G642 文獻標識碼:A 文章編號:1672-1578(2018)08-0238-02
微型化學實驗能夠很好的體現(xiàn)綠色化學的教學理念,它具有“省試劑、少污染、快速、安全”等優(yōu)點,同時具有難以比擬的教學效果和功能,是化學實驗教學范疇中不可或缺的重要組成部分,在化學教學中越發(fā)受到關(guān)注,并逐漸得以應用。微型化學實驗與人們?nèi)粘I鐣钣兄Ыz萬縷的聯(lián)系,生活化是其重要組成部分,藥品和儀器都可來源于生活,這也是當前化學實驗教學改革的熱點問題。
1 微型化學實驗生活化特點
1.1 節(jié)約經(jīng)費
微型化學實驗試劑許多可取之于日常生活用品和廢棄品,擺脫對實驗器材的依賴,用量比常規(guī)化學實驗試劑節(jié)省90%,所以節(jié)省了儀器和試劑上的花費,從而大大節(jié)約了實驗經(jīng)費。
1.2 操作簡便
如果將微型化學實驗與常規(guī)化學實驗相比較,會發(fā)現(xiàn)微型化學實驗所需儀器簡易、試劑用量少、實驗現(xiàn)象明顯等特點。因此,微型化學實驗具有操作簡便和縮短實驗時間等優(yōu)點,能夠提高每位學生參與的主動性和積極性,進而提高教學效率。
1.3 安全環(huán)保
微型化學實驗儀器和試劑大多來源于日常社會生產(chǎn)生活,學生對它們有一定的認知,試劑用量和反應產(chǎn)物相對比較少,安全性能會增高。同時,由于試劑和反應產(chǎn)物少,污染性物質(zhì)不會太多,實驗中對周圍環(huán)境的污染也會降到最低限度。
2 微型化學實驗生活化的教學功能
2.1 提高課堂教學效率
化學是一門以實驗為基礎(chǔ)的自然科學,教學離不開實驗。微型化學實驗作為實驗改革的一種新嘗試和新方法,必然具備常規(guī)實驗不具備的優(yōu)勢。微型化學實驗器材和試劑大多來源于生活,學生會倍感親切,更容易激發(fā)學生的共鳴,參與熱情必定較高。再加上微型實驗具備的特有優(yōu)勢,在設計時力求簡單,裝置微型化,裝拆清洗較方便,反應耗時相應縮短,現(xiàn)象觀察相對仔細。因此,微型化學實驗對提高課堂教學效率有一定的積極意義。
2.2 激發(fā)參與熱情,提升操作和思維能力
微型化學儀器和試劑大多來源于日常生活用品,取材方便,可以做到人人參與其中、樂在其中。學生對于生活化用品倍感親切,減少了對于化學的神秘感,會主動積極投入到自行設計、自制儀器、組裝用品和實驗探索操作中去。不僅學生的參與熱情和團隊合作能力得以鍛煉,實踐操作能力也會得到提升,更主要地會激發(fā)學生的創(chuàng)新性思維,迸發(fā)出思維的火花,提出新的想法和改進措施。
2.3 增強環(huán)保意識
化學實驗的微型化和生活化,大大降低了實驗過程中污染物的產(chǎn)生,廢棄物的回收和尾氣的吸收處理也相對簡易,因此能很好的保護環(huán)境。值得一提的是,微型化學實驗本身就是對學生環(huán)保意識最生動、最現(xiàn)實的教育題材,要求學生節(jié)能環(huán)保,有利于增強學生的環(huán)保意識,并投入到保護環(huán)境的行為中去。
2.4 確保學生實驗的安全可靠
安全問題重于泰山,它不管在什么時候都是我們的關(guān)注焦點,微型化學實驗為學生實驗安全提供了可靠保障,不論是學生課堂實驗還是課外實驗活動。微型化學實驗所需的藥品劑量較少,能避免或減少實驗過程中大范圍燃燒、中毒、爆炸等危險和事故的發(fā)生,基本上可以確保學生實驗的安全。
2.5 開辟生活化微型實驗的第二課堂
除了正常的化學課堂教學可以進行生活化微型實驗外,也可專門開辟第二課堂開展活動。教師要根據(jù)生活中現(xiàn)有條件因地制宜,開動腦筋、集思廣益進行組織、設計和指導。譬如,讓學生利用日常生活中的一些用品,做一些小型、有趣、安全的實驗。這些活動的開展,有利于培養(yǎng)學生的各種能力,也有利于加強學生的勞動觀念和勤儉節(jié)約的觀念。
3 微型實驗生活化應用示例
鑒于微型化學實驗的特點和在教學中的獨特功能,一定要在傳統(tǒng)實驗的基礎(chǔ)上想方設法進行微型化實驗教學,要利用社會生活中的廢棄物和常用物品,如塑料瓶、吸管、油鹽醬醋、飲料、電池等,以及醫(yī)療上的各種廢棄品,如注射器、輸液管、塑料藥瓶、飲料等,制作方便實用、美觀價廉的微型化學實驗儀器和裝置。在生活化微型化學實驗教學中,現(xiàn)列舉如下4個示例。
3.1 制作一些模型教具
有機實驗教學中結(jié)構(gòu)比較抽象,可以展示一些模型教具教具幫助學生理解。如用泡沫塑料制作甲烷、乙烯、乙炔、苯等分子中各種原子的球模型,用吸管作棍模型,將兩者結(jié)合起來就可變成一個球棍模型。取材方便易得,可讓學生親自動手完成,其教學效果是老師單純說教無法比擬的。
3.2 制備和貯氣
生活化微型實驗可以用來制備和貯存物質(zhì)。實驗中可用安培瓶、口服液小瓶等代替試管,用飲料吸管代替導管,用自行車小橡皮管代替橡膠管,用小針筒代替漏斗等等,設計組裝了多種實驗裝置,可以制取二氧化碳、氧氣、氫氣、乙炔等許多種氣體。如在進行二氧化碳的制取和性質(zhì)的系列實驗時,可以用若干抗菌素小瓶,小針筒以及一次性輸液用的導管裝配而成。貯氣裝置可由身邊如飲料瓶、注射器等廢棄物制成,例如排水集氣裝置可貯存氧氣、氫氣、二氧化碳、乙烯、乙炔等氣體。
3.3 性質(zhì)實驗
常規(guī)的性質(zhì)實驗一般在試管中進行,而且用的都是化學制劑。但生活化微型實驗所選器材和用品余地較大。例如銀鏡反應可以在飲料瓶、化妝品瓶、果凍瓶等上鍍銀。現(xiàn)象會更加明顯壯觀,趣味性會更強,對于增強學生的實驗興趣,提高學生的思維能力及創(chuàng)新精神都有一定的引領(lǐng)作用。
3.4 特殊裝置
化學中還有制備裝置外,還有其他一些實驗裝置,如中和滴定裝置、溶液導電裝置、滲透裝置等。滴定管可用廢棄的醫(yī)用注射器,導電燈泡可用廢棄的電線和小燈泡,滲透的半透膜可用腸膜等。這些裝置的材料易得,變廢為寶,制作簡單,現(xiàn)象明顯,成本低廉,有利于學生自主、合作和探究學習。
微型化學實驗主要取材于生活化資源,是以盡可能少而方便的生活用品來獲取所需的化學信息的實驗方法,核心是實驗儀器微型化和實驗藥品微量化,與常規(guī)實驗相比,可操作性增強,反應迅速,現(xiàn)象明顯,節(jié)約用品,減少污染,對于激發(fā)學生興趣,強化學生動手能力,落實了學生學習的主體地位,有利于學生自主探究學習,增強環(huán)保意識,培養(yǎng)創(chuàng)新思維,有著無以代替的獨特功能,具有非常廣闊的發(fā)展前景。
參考文獻:
[1] 曾紅,丁慧萍.微型化學實驗在基礎(chǔ)化學實驗教學中的研究[J].廣州化學,2016(3):72-76.
[2] 劉晶晶.微型化學實驗在化學教學中的研究及應用[J].遼寧教育行政學院學報,2016(3):65-67.
[3] 張海艦,苗深花,韓慶奎.微型化學實驗的幾個問題探析[J].臨沂師范學院學報,2004(6):137-139.
作者簡介:周漢鋒(1974-),男,江蘇南通人,碩士,副教授,主要從事職業(yè)教育課程教材教法研究。