梁慶妮

微型化學(xué)實驗是指在微型化的儀器中進(jìn)行的化學(xué)實驗，其試劑用量比對應(yīng)的常規(guī)實驗少90%以上。微型化學(xué)實驗省時省錢、安全、現(xiàn)象明顯、效果好、少污染、易開展、易做到人手一套儀器等特點使其在高中化學(xué)實驗教學(xué)中有著廣闊的應(yīng)用前景。在高中化學(xué)教學(xué)中采用微型實驗主要有以下幾種途徑。

一、微型實驗與投影教學(xué)相結(jié)合

在推行微型化學(xué)的今天，也不可避免地必須在課堂上進(jìn)行演示實驗。如何使化學(xué)實驗微型化，且使其具有更清晰的實驗現(xiàn)象呢？將微型實驗與投影教學(xué)相結(jié)合是解決這一矛盾的重要而有效的手段之一。

運用投影儀把化學(xué)實驗的現(xiàn)象放大投影來觀察，這是對實驗教學(xué)的發(fā)展。過去為了提高演示實驗的觀察效果，常使用一些較大的儀器如大試管、燒杯等，而坐在后面的學(xué)生對實驗中產(chǎn)生的一些細(xì)微的現(xiàn)象仍然看不清楚。開展微型化學(xué)實驗教學(xué)，利用投影儀，進(jìn)行實物投影，大大增強了實驗效果；學(xué)生實驗過程中利用投影儀列出指導(dǎo)提綱、相關(guān)內(nèi)容等對學(xué)生的微型實驗進(jìn)行指導(dǎo)，可以增大單位時間內(nèi)學(xué)生接受的信息量，達(dá)到最優(yōu)化教學(xué)，實現(xiàn)最佳教學(xué)效果。

如金屬鈉與水的反應(yīng)：切取芝麻粒大小的鈉，用濾紙吸干煤油后，將鈉置于一表面光滑的紙片上，然后將鈉放入盛有水（滴有一滴酚酞）的微型燒杯中，從屏幕上可看到鈉與水反應(yīng)劇烈，鈉很快熔化成一個小球，在水面上四處游動，滴有酚酞的水溶液變紅色。學(xué)生實驗中，每位學(xué)生都可以聽到發(fā)出的“嘶嘶”聲。

此實驗的優(yōu)點：①藥品用量減少；②現(xiàn)象明顯；③安全；④可用于演示實驗，也可用于學(xué)生實驗。鈉與水反應(yīng)用微型實驗進(jìn)行，結(jié)合實物投影儀，可讓課堂上所有學(xué)生觀察到明顯的現(xiàn)象，不再出現(xiàn)常規(guī)實驗中后邊學(xué)生“視而不見”的現(xiàn)象。而學(xué)生實驗采用微型實驗則更適合，常規(guī)實驗一組所需的金屬鈉可以在微型實驗中供近十組使用，這樣既安全，又可節(jié)約藥品，學(xué)生動手的機會也多了。微型化學(xué)實驗與投影教學(xué)相結(jié)合，增強了實驗現(xiàn)象，加深了學(xué)生的印象，收到的教學(xué)效果也更好[1]。

二、微型實驗與常規(guī)實驗相結(jié)合

微型化學(xué)實驗主要注重實驗現(xiàn)象和結(jié)果，實驗操作往往比較簡單，可“以盡可能少的試劑獲取盡可能多的化學(xué)信息”，為培養(yǎng)學(xué)生動手動腦能力提供了一個大舞臺。下面是銅與濃硫酸反應(yīng)（必修1第四章第4節(jié)實驗4-8）進(jìn)行的常規(guī)實驗與微型實驗的比較。

實踐表明，常規(guī)實驗和微型實驗現(xiàn)象都比較明顯，但微型實驗所需試劑和藥品少，比常規(guī)實驗節(jié)省了90%或90%以上；產(chǎn)生的有毒氣體少，對環(huán)境污染少，符合綠色化學(xué)要求；微型實驗還可節(jié)約時間，單位時間內(nèi)可完成更多實驗。

微型實驗有許多優(yōu)越性，但不是所有的實驗都可

以微型化，因為有的實驗基本操作和基本技能在微型實驗中無法體現(xiàn)。它們主要是一些定量實驗，如一定物質(zhì)的量濃度溶液的配制，這是規(guī)范基本操作技能的實驗，用微型實驗就達(dá)不到預(yù)期效果。因此，在化學(xué)教學(xué)中大力推行微型實驗，又必須將微型實驗和常規(guī)實驗有機結(jié)合，實現(xiàn)優(yōu)勢互補，并存發(fā)展，才可能實現(xiàn)教學(xué)途徑和教學(xué)效果的最優(yōu)化，充分發(fā)揮實驗教學(xué)在化學(xué)教學(xué)中的作用，全面提高學(xué)生化學(xué)學(xué)科的科學(xué)素質(zhì)[2]。

三、微型實驗儀器與自制儀器相結(jié)合

在對微型化學(xué)實驗的研討和推廣中，國內(nèi)外原有的微型化學(xué)實驗儀器雖然取得了可喜的成果，但還沒有形成通用化、系列化、標(biāo)準(zhǔn)化和實用化的儀器箱。目前國內(nèi)主要有兩類材料的微型儀器箱，一類是塑料的，另一類是玻璃的。塑料儀器價廉、便攜、好用，易推廣，可做到人手一箱，但不耐熱，不耐某些有機溶劑；玻璃儀器價貴，難做到人手一箱。而且目前可以購買成套儀器的地方不多，購買儀器很不方便。因此，一方面對定型的微型實驗儀器要進(jìn)一步開發(fā)其功能，另一方面還應(yīng)開展對實驗代用品的選擇和設(shè)計。例如：可以利用廢棄的藥片模板代替井穴板；用注射器代替量筒；青霉素小瓶（帶瓶蓋）、輸液吊瓶、輸液管等都可運用到微型化學(xué)實驗中。自制儀器來源廣泛，途徑多，既環(huán)保又經(jīng)濟，降低儀器生產(chǎn)成本，也減輕學(xué)校、家庭負(fù)擔(dān)。學(xué)生通過實際操作，還可增強學(xué)生的動手能力、思維能力和創(chuàng)造能力。關(guān)于利用廢棄物自制實驗藥品、微型實驗儀器現(xiàn)已有專門的書籍出版，自制的藥品和儀器已基本能滿足初中化學(xué)實驗的需要，對經(jīng)濟相對落后的地區(qū)的高中開齊化學(xué)實驗課有很大的幫助。

四、微型實驗與化學(xué)實驗改進(jìn)相結(jié)合

微型化學(xué)實驗具有兩個基本特征：一是實驗儀器裝置的微型化，二是在微型化條件下對實驗進(jìn)行改進(jìn)。微型化學(xué)實驗和化學(xué)實驗改進(jìn)有著共同的特點：①增強實驗的安全性。中學(xué)化學(xué)課本中有不少實驗存在安全隱患，這些實驗對服務(wù)于教學(xué)必不可少，但學(xué)生對這些實驗存在恐懼感，容易損害學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣。②增強實驗的可視性。有些實驗的效果不明顯，特別是某些演示實驗，由于觀察角度、教室或?qū)嶒炇夜饩€、距離講臺的遠(yuǎn)近不同，實驗效果有顯著差異，同樣這些實驗也必不可少。如果這些實驗采用微型實驗，且邊講邊實驗，或通過現(xiàn)代教學(xué)技術(shù)放大實驗效果，可取得理想的效果。③減少藥品用量或污染。節(jié)約藥品或減少實驗產(chǎn)生的廢物污染，在不影響實驗效果的前提下，采用微型實驗。如進(jìn)行有明顯顏色變化的實驗，演示時可以在實物投影儀上將實驗過程與結(jié)果放大。④提高實驗的趣味性。學(xué)生對中學(xué)化學(xué)課本中的實驗興趣是學(xué)生的好奇心引起的。提高實驗的趣味性，微型實驗是一股強大的主流，它可使學(xué)生感覺到“化學(xué)就在我們身邊，我們周圍處處都有化學(xué)”，從而增強學(xué)生的學(xué)習(xí)欲望和學(xué)習(xí)興趣。對于一些不能將常規(guī)實驗簡單“微型化”的實驗，必須進(jìn)行實驗改進(jìn)，對實驗方案、所需儀器、實驗裝置等進(jìn)行相應(yīng)改進(jìn)，才能進(jìn)行。因此，微型實驗與實驗改進(jìn)相結(jié)合，可以使實驗操作更方便、效果更明顯、方法更簡單、過程更簡捷、步驟更合理、實驗的安全性更好、實驗結(jié)果更明晰，同時也有助于提高學(xué)生適應(yīng)未來社會生存和發(fā)展所必備的科學(xué)素養(yǎng)，發(fā)展學(xué)生各方面的能力。

在高中化學(xué)教學(xué)中，通過多種途徑采用微型實驗，為學(xué)生提供大量動手動腦的機會，能充分調(diào)動全體學(xué)生積極參與教學(xué)活動，是化學(xué)教學(xué)中實施素質(zhì)教育可行而有效的途徑，為化學(xué)教學(xué)質(zhì)量的提高和學(xué)生素質(zhì)的全面發(fā)展起了積極重要的促進(jìn)作用。正如戴安幫院士對微型化學(xué)實驗的題詞：“要大力推行微型化學(xué)實驗，使全國中學(xué)的化學(xué)教學(xué)皆有學(xué)生的單人實驗作業(yè)，以加強化學(xué)教學(xué)的素質(zhì)教育作用。因為學(xué)生在化學(xué)實驗室的作業(yè)中，不僅學(xué)到第一手化學(xué)知識和動手技術(shù)，由于教師指導(dǎo)得法，循循善誘，嚴(yán)格要求，學(xué)生更能受到科學(xué)方法和思維的訓(xùn)練，還得到科學(xué)精神和品德的培養(yǎng)。”

參考文獻(xiàn)

[1]范志華，姜文星.中學(xué)微型化學(xué)實驗與素質(zhì)教育[J].中小學(xué)教學(xué)研究，2000（增刊）.

[2]曾凡明，袁光宏.淺談微型實驗在化學(xué)教學(xué)中的作用[J].湖北中小學(xué)實驗室，2001（6）.

（責(zé)任編輯 羅 艷）