中学微型化学实验的功能及实践初探

中学微型化学实验的功能及实践初探[摘要]微型化学实验是当前中学化学实验教学改革的热点，本文简单阐述了中学传统实验化学实验教学中的弊端、微型化学实验的功能，并对如何有效开展中学微型化学实验提出了自己的见解。

[关键词]微型化学实验实验教学实验功能微型化学实验不是在常规实验基础上的简单缩微和减量，而是在专门设计的微型仪器中进行的化学实验，是以尽可能少的试剂来获取化学信息的实验方法与技术。

它具有现象明显、污染少、节约、安全、快速等优点，并以其良好的教学功能和教学效果，引起世界各国化学界的高度重视。

中学微型化学实验是当前中学化学实验教学改革的热点，也是新课程改革的方向。

因此，分析传统实验教学的不足、探讨中学化学微型实验的功能及其开展途径，具有极为重要的理论和实践价值。

一、传统化学实验教学存在的弊端我国的传统的实验教学有两大特点：实验教学形式是以演示为主，约占实验总数的80%，其二，实验教学模式是以验证性为主。

这种模式简明、清晰，有利于学生对相关结论的认识、理解和记忆，也有利于教师对整个教学过程的控制。

但其弊端也是显而易见的：学生按照制指定的步骤和要求进行实验，只能是机械的记忆、机械的操作，在一定程度上抑制了学生的兴趣，既不利于学生能力的培养，也不利于学生创新意识、求实求真的品质和科学精神的养成，更不能突出学生的主体地位。

传统的实验教学把实验能力简单的等同于实验操作技能，认为强化实验能力就是训练实验技能，因此在实验教学中过分强调操作技能的程序化、规范化，甚至达到了机械的地步。

科学的实验能力包括：首先是提出问题、选择和明确课题的能力；其次，科学的选择实验方法、实验器材和设计实验方案；再就是实验操作能力、观察能力；最后，还包括实验思维能力、查阅文献的能力和对实验进行评价和改进的能力等。

目前中学化学实验一般采用单一的书面评价形式，因为升学和高考都是这样。

且简单、省时，但局限也很明显。

它不能全面反映学生的实验水平、实验态度和习惯，只注重实验的结果而不轻视过程，忽视学生实验能力、方法、态度、技能和情感的培养。

二、中学微型化学实验的功能1. 有利于学生思维的发展微型化学实验能密切化学与日常生活的联系，激发学生的好奇心，使学生对化学产生浓厚的兴趣。

在学习物质的结构、性质、变化规律的同时，被精美灵巧的微型化学实验仪器所吸引。

实验的微型化可以使教师在讲授知识的同时，及时方便地动手进行演示，使学生看到实验现象，嗅到气味，听到响声，印证基本理论，激发求知欲，从而使学生手、脑、眼并用，记得扎实，体会得深刻。

微型化学实验可使学生对化学实验过程及方法重新认识，不再认为化学仪器或装置、操作程序是一成不变的以及某种仪器只有一种或有限的几种用途，使学生有机会亲自发明制造一些简易代用仪器，创造条件做更多的实验，探讨实验条件的改进和实验内容的改革，从而开发和培养学生的创造性思维。

微型化学实验应用于中学化学实验教学，一方面学生可亲自动手进行验证性实验，期望得到的实验现象或结论与教师或教材所提供的“标准”一致，以达到求同，训练和发展学生的聚合思维；另一方面，由于化学现象之间存在着多种联系、与反应条件密切相关，会出现多种多样的变化，对某一化学现象或问题的揭示可能有几种不同的方法和途径，从而培养学生的发散思维。

2. 有利于培养学生的能力微型化学实验仪器价廉，学生可人手一套，且实验时间短，当学生对某一实验现象有疑问时，可以反复操作多次。

微型化学实验使用塑料器皿较多，试剂用量降至最少，仪器的破损、试剂的飞溅、爆炸等实验事故发生率大幅度降低，消除了学生的畏惧心理，学生在微型实验中也能放开手脚、大胆操作、反复验证，使自己的操作技巧和动手能力不断提高。

微型实验仪器还具有携带方便的优点，可将化学实验引入家庭，使学生在家对日常生活中遇到的化学现象进行研究。

微型化学实验可以及时地将自己的想法验证，有利于学生的发明创造。

另外，利用微型化学实验可以广泛地开展课外科技活动，建立兴趣小组和发明创造小组，从而有效培养学生的创造能力。

微型实验可以使教师讲课与学生实验同步。

学生在实验中能观察到许多明显的现象，如物质形态的变化、颜色的变化、新物质的生成等，以及在实验过程的亲身参与和成功的快乐，都会使他们欢欣鼓舞，并产生进一步学习的愿望。

强烈的求知欲会使学生能主动地预习新课，课堂上认真听讲，认真记笔记，课后认真复习，归纳知识重点，提出疑难点并在同学之间相互进行讨论。

教师平时还可以布置一些家庭实验，让学生结合自己所学的化学知识去完成，这样就使学生的自学能力得到很好的提高。

由于微型化学实验仪器小，药品用量减少，反应时间缩短，学生的注意力能高度集中，观察能力得以提高。

3. 有利于研究性学习的实施研究性学习是学生在教师指导下，从自然、社会和生活中选择和确定专题进行研究，并在研究过程中主动地获取知识、应用知识、体验和了解科学探究的过程和方法、形成和提高创新意识、树立科学的价值观的学习活动。

微型化实验的过程中，为学生创设了一种科学研究的情景和氛围，在实验设计、思考讨论、简易装置的制备、动手实验、观察现象等全过程中学生都能主动获取知识，应用知识，解决问题。

可以说，微型化学实验为中学化学实验注入了新鲜血液，蕴含了新思想、新方法和新技术，它必将促进中学化学教育改革实现一种探索式的创新教育模式，推进研究性学习的新一轮超越。

4. 有利于学生学习方式的改变微型化学实验较好的发挥了学生的主动性，体现了学生的主体性，可以很好地让所有学生全面积极参与。

学生不仅仅是关注实验结果，更重要的关注实验过程中。

通过实验原理的探讨、步骤的设计、仪器的改进、实验操作、现象的观察以及数据的分析处理等过程，培养兴趣、巩固知识和提高能力。

高中化学新课程的理念是“以学生发展为本”，“以提高学生的科学素养为宗旨”，倡导“以学科探究为主的多样化的学习方式”，重视学生的“亲身经历和经验”，强调“创设生动活泼的学习情境”。

这些新课程理念在化学教学中的有效落实，都离不开化学实验的开展，尤其是微型化的化学实验。

三、如何开展微型化实验1. 加强对中学微型化学实验课题的研究我国目前在微型化学实验研究领域已取得丰硕成果，但总的看来，中学微型化学实验的研究仍严重滞后，主要表现在：研究的课题为数不多，在各级教育科研机构申报立项的课题以及参与课题研究的中学化学教育工作者微乎其微。

另一方面，已开展的微型实验研究仅仅停留在实验改进或实验仪器的缩微上，致使这方面的研究未能全面展开，也难以深入。

其实中学微型化实验的课题很多，诸如：中学微型化学实验与中学生非智力因素、操作技能、科学精神、创新思维等方面的培养，在探究性实验教学、研究性学习中的作用，与绿色化学、常规实验和理论教学的关系，在中学化学不同层次课程中常规与微型实验的有效结合方法，如何运用“尝试教学理论”、“成功教育理论”等来指导中学微型化学实验的研究等。

2. 加强对中学微型化学实验的设计与研究微型化学实验替代常规实验，药品的用量、仪器设备的变化会引起试剂浓度、仪器规格、实验条件的改变，因而不能完全照搬常规实验的条件和方法。

这就要求我们广大教师对有关中学微型化学实验方面的设计、改进的方案，逐一进行研究、探讨，吸取精华，不断优化，提出切实可行的新思路、新方案，同时，对那些尚无微型化的常规实验进行可行性的研究，看是否能形成新的方案。

另外，也要注意国外的中学微型化学实验的设计方案，探求人家的设计思路，找出值得借鉴之处，丰富经验，开阔视野。

3. 加强对中学微型化学实验仪器的研究与开发首先，仪器生产厂家要根据绿色化学实验的要求，力求使开发的仪器微型化、规范化、标准化、系列化、通用化，同时具有多功能、易封闭、较强的实用性和时代感。

其次，应加强与实验基地和开展微型实验的学校联系，及时了解仪器使用情况，听取一线教师的意见，及时弥补不足或欠缺之处，研究并生产出质量更高的仪器。

此外，广大教师应根据化学反应原理、反应进行的条件、反应物的用量等方面对具体的仪器选用和实验装置进行研究，寻求最佳效果。

要鼓励教师和学生因地制宜选用代用品。

4. 加强协作交流，促进全面提高微型化实验的研究和开展需要调动广大教师的积极性创造性，要将强写作交流，定期不定期开展微型化实验展演、评比活动。

充分发挥化学教育刊物、各级各类教育研究机构的主渠道作用。

在信息社会的今天，我们可以充分利用网络这一平台，建立微型化实验的网站或主页，广泛收集交流微型化实验的经验，定期刊发论文、介绍研究成果、实验设计、方案改进等。

为有志于中学微型化学实验研究与应用的中学化学教育工作者建立一个经常性的交流平台，能大大地帮助他们更方便、更有效地查找有关资料。

及时介绍微型化实验的最新动态、课题研究、最新成果、实验改进、文献资料检索、新书介绍、会议消息等等，还可以与国外中学微型化学实验研究的学术机构友情链接。

只要能上网，就可随时浏览主页上的内容，查阅有关资料。

网站布景扩展了交流空间，而且更强的时效性和更大的信息量为广大中学化学教育工作者提供更为广阔的交流渠道和更为及时的交流机会。

化学学科是一门实验科学，化学实验教学是培养学生创新能力和优良素质的重要途径。

微型化学实验为学生提供了人人动手，个个动脑，积极实践，勇于创新的机会。

微型化学实验仪器的“价廉物美”，实验操作的简单安全，不仅为因材施教提供了方便，而且为学生练习操作技巧，探索实验方法，开阔学生思维，进行探究式教学创造了条件。

但在教学过程中也要实事求是地解决微型化学实验和常规实验的关系。

尽管微型化学实验同传统的化学实验相比有许多优点，但在定量实验在培养学生的操作技能等方面有时也存在一定的局限性。

因此在大力提倡普及微型化学实验的同时，不能忽视实验基本操作的规范性，不能用微型化学实验完全代替传统化学实验，只有把二者有机的结合起来优势互补，才能充分发挥化学实验在化学教学中的作用，从而真正体现著名的化学家戴安邦教授评价化学实验的一句名言——“化学实验是实施全面科学思维和素质教育的最好途径”。

参考文献[1]宋风云.开展微型化学实验促进中学化学教学改革[J].聊城大学学报，2006(3).[2]李凤海，苗深花.浅论中学微型化学实验的功能及开展[J].荷泽学院学报，2006(4).[3]毕建洪.推广微型化学实验促进素质教育实施[J].安徽教育学院学报，2001(3).。