慕世斌
摘 要:化學(xué)課程有著很強的實踐屬性,屬于一門實驗性學(xué)科。隨著高中課程改革的進(jìn)一步深化,高中化學(xué)微型實驗教學(xué)逐漸引起了人們的重視和關(guān)注。這種教學(xué)方法成本較低且高效環(huán)保,借助課堂中的微型實驗儀器,學(xué)生能夠在親身實踐過程中感受到化學(xué)的樂趣和魅力?;诖耍恼聦Ω咧谢瘜W(xué)微型實驗深度教學(xué)模式展開了探索,以供參考。
關(guān)鍵詞:高中化學(xué);微型實驗;深度教學(xué);探索
一、 引言
高中化學(xué)微型實驗對于提升學(xué)生的學(xué)習(xí)效率有著至關(guān)重要的作用,借助微型實驗的展示,學(xué)生可以更加全面地了解化學(xué)原理和操作方法。這種深度教學(xué)方法能夠幫助學(xué)生更好地掌握知識并應(yīng)用知識,思考化學(xué)知識之間的內(nèi)在聯(lián)系,并結(jié)合自己的思維去研究化學(xué)現(xiàn)象以及化學(xué)原理,提升自己的化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。從某種程度上來說,微型化實驗教學(xué)對于深化素質(zhì)教育改革有著積極的促進(jìn)作用。
二、 高中化學(xué)微型實驗深度教學(xué)的意義
(一)有益于激發(fā)學(xué)生的參與熱情
微型化實驗教學(xué)主要誕生于20世紀(jì)末,結(jié)合當(dāng)時社會中綠色化學(xué)的指導(dǎo)思想不斷發(fā)展而來,并在此基礎(chǔ)上產(chǎn)生了全新的實驗技術(shù)和實驗思想,借助最少的化學(xué)試劑取得預(yù)期的試驗效果。學(xué)校在傳統(tǒng)教學(xué)過程中,由于化學(xué)實驗所需的試劑成本較高,出于費用考慮,學(xué)生很難親身參與到化學(xué)實驗中。通常都是教師在講臺上展開實驗演示,學(xué)生在座位中進(jìn)行觀看理解,這也導(dǎo)致學(xué)生對于化學(xué)實驗的原理很難有著深刻的理解。微型實驗涉及的儀器成本往往較低,操作也較為便捷,班級中的學(xué)生都可以參與到實驗中來,在親身實踐中感悟化學(xué)知識原理,從而顯著提升學(xué)習(xí)的效率。由于微型實驗中相關(guān)器材體積較小,攜帶方便,學(xué)生在操作過程中往往會產(chǎn)生極大的興趣,學(xué)習(xí)熱情以及研究的主動性也會被有效激發(fā)。并且微型儀器操作便捷,安全高效,學(xué)生在實驗過程中自身的安全也能夠得到有效地保障。由于微型實驗和傳統(tǒng)實驗相比,成功率更高,因此學(xué)生可以在課堂時間以及課外時間展開多次實驗,在不斷探究中總結(jié)錯誤,從而真正做到知行合一。
(二)優(yōu)化教學(xué)模式,增強學(xué)生的環(huán)保意識
對于高中化學(xué)課程來說,由于受到場地、器材以及經(jīng)費等因素的影響,化學(xué)實驗往往都是由教師來操作演示的,學(xué)生往往很難參與其中,這種被動的學(xué)習(xí)模式很容易導(dǎo)致學(xué)生的學(xué)習(xí)激情存在不足,實驗過程和實驗原理是需要學(xué)生在實踐過程中掌握的,依靠死記硬背很難取得理想的學(xué)習(xí)效果,并且學(xué)生的探究能力也得不到有效地培育。微型實驗?zāi)軌蚝芎玫亟鉀Q這個問題,由于這種實驗?zāi)J蕉绦【?,學(xué)生能夠廣泛地參與到實驗中來,從某種程度上來說,這也是對傳統(tǒng)教學(xué)模式的一種創(chuàng)新和顛覆。教師借助微型實驗教學(xué)能夠衍生出各種新型教學(xué)模式,譬如說小組合作實驗等,學(xué)生在知識獲取過程中變得更加主動,這對于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力是非常有幫助的。此外,由于微型化實驗有著較低的試驗成本,可以有效地避免實驗材料浪費,也方便經(jīng)濟基礎(chǔ)薄弱的院校開展。這種實驗方法雖然簡單,但是涉及的知識原理以及注意事項仍然需要學(xué)生理解把握,在反復(fù)實踐中不斷總結(jié)規(guī)律,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維。化學(xué)教師還可以和學(xué)生一起對微型實驗展開研究,從而進(jìn)一步降低對于環(huán)境的污染,使學(xué)生建立起環(huán)保意識,能夠主動愛護(hù)生態(tài)環(huán)境,促進(jìn)生態(tài)自然環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。
三、 高中化學(xué)微型實驗深度教學(xué)的應(yīng)用分析
(一)微型實驗在氫氧化亞鐵制備實驗中的應(yīng)用
由于氫氧化亞鐵在實驗過程中很容易被氧氣所氧化,在傳統(tǒng)的試驗過程中,如果教師采用普通的方法進(jìn)行制備,往往很難看到氫氧化亞鐵的沉淀,學(xué)生在觀看過程中由于缺乏實踐對于氫氧化亞鐵的制備實驗也缺乏深刻的認(rèn)知。此外,這種傳統(tǒng)的試驗耗費的時間也較長,實驗中涉及的油脂在清洗過程中很容易造成環(huán)境污染。由于該實驗的知識原理較為復(fù)雜,涉及的試驗儀器較多,在課堂中教學(xué)存在一定的應(yīng)用難度。顯然這種實驗?zāi)J郊炔环暇G色化學(xué)的理念,也很難幫助學(xué)生對知識點進(jìn)行理解記憶。借助微型實驗就能夠很好地解決這個問題。化學(xué)教師可以將鐵粉和稀硫酸置于特定的試管中進(jìn)行化學(xué)反應(yīng),在這過程中會產(chǎn)生硫酸亞鐵溶液,試管中還會存在一定的空氣,借助注射器將試管內(nèi)的硫酸亞鐵溶液抽取完,再抽取濃氫氧化鈉溶液,在注射器中發(fā)生化學(xué)反應(yīng),需要注意的是,針頭需要插入容器的橡膠塞中,從而確保內(nèi)部的物質(zhì)和空氣處于隔絕狀態(tài)。這種全新設(shè)計的微型實驗制備時間明顯縮短,同時溶液中的白色氫氧化亞鐵也很容易發(fā)生沉淀。當(dāng)試管內(nèi)部氫氣的含量逐漸減少,教師可以利用玻璃注射器取代之前的塑料注射器,由于玻璃材質(zhì)更加的透明,更加方便實驗人員觀看內(nèi)部的顏色變化。從標(biāo)記位置抽取1ml硫酸亞鐵溶液,對注射器進(jìn)行潤洗,再抽取3ml硫酸亞鐵溶液,之后抽取3ml氫氧化鈉溶液,此時能夠明顯看出存在白色絮狀物,利用針頭將橡膠塞封住,這種白色絮狀物能夠維持十多分鐘。將針筒內(nèi)部的氫氧化亞鐵溶液放入濾紙上,靜置一分鐘可以觀察到氫氧化鐵沉淀。這種微型實驗簡單便捷且高效,其他班級展開類似實驗時,只需要對其中的玻璃注射器進(jìn)行更換即可。由于耗時短、裝置簡單,非常適合在課堂中進(jìn)行試驗,并且試驗現(xiàn)象非常明顯,學(xué)生在參與過程中會產(chǎn)生非常深刻的記憶。實驗中配置的溶液可以供其他班級展開實驗,能夠有效避免材料浪費。
(二)微型實驗在氨氣和氯氣的驗證實驗中的應(yīng)用
氨氣和氯氣的驗證實驗是高中化學(xué)中重要的實驗內(nèi)容。在傳統(tǒng)的實驗中,化學(xué)教師如果按照教材中的操作內(nèi)容展開實驗,很容易產(chǎn)生化學(xué)氣體泄漏,而氯氣和氨氣都是屬于有毒有害氣體,對學(xué)生的身體健康產(chǎn)生著嚴(yán)重的影響,并且傳統(tǒng)的實驗方法需要在通風(fēng)的環(huán)境下進(jìn)行操作,實驗需要的試劑相對較多,過程復(fù)雜,教師很難將這種實驗應(yīng)用在班級教學(xué)中。此時,借助微型實驗則能夠很好地解決這個問題。在微型化實驗過程中,教師可以借助兩個封閉的試管,在這些試管內(nèi)部分別放入棉花球,隨后滴入一定劑量的濃氨水以及濃鹽酸,將石蕊試液以及無色酚酞試液浸潤的紙條插入試管中,此時能夠明顯地看見白煙,并且試管內(nèi)部濾紙顏色會發(fā)生變化,石蕊試液的濾紙會逐漸呈現(xiàn)出藍(lán)色,酚酞試液的濾紙會逐漸呈現(xiàn)出紅色,非常容易區(qū)分。這種微型實驗?zāi)軌蛴行У乇苊庥卸居泻怏w對學(xué)生健康的影響,在實驗過程中涉及的實驗器材和裝置也較為簡單,實驗過程中使用的試劑數(shù)量較少,對于生態(tài)環(huán)境的污染相對較低,學(xué)生在操作過程中也容易理解掌握。微型實驗深度教學(xué)有著非常豐富的內(nèi)涵,是基于新課程改革理念下誕生的全新產(chǎn)物,將新思想和新技術(shù)有機地結(jié)合起來,使得傳統(tǒng)化學(xué)實驗變得更加的完善和高效,能夠豐富教學(xué)內(nèi)容,實現(xiàn)更好的教學(xué)效果。