试论微型实验在化学实验中的应用オ

高中化学的教学不仅注重理论知识的讲解而且重视学生动手能力、提高学生参与实验、开拓思维改进实验的能力，实施以培养学生创新精神、锻炼学生实践能力为核心的素质教育，促进学生全面发展.常规的化学实验具有一定的危险性和对环境的污染，部分学生会对常规实验产生畏惧以致一部分化学知识的掌握出现问题.相比之下，因为微型实验有不受场地限制、实验装置简单易操作、化学材料费用少、实验安全污染小等特点，方便教师在教室进行并让所有学生都有机会参与，一边实验一边教学，帮助学生深入理解化学反应每个环节的同时又可以大大提高课堂效率.微型实验的教学增加学生动手实践机会激发学生学习兴趣由以前课上只是教师演示教学转变为以学生为主体的学生动手探究型课堂，提高了学生科学探究能力.微型实验节省材料对环境污染较小，教学中教师很容易渗透节约能源与环境保护的知识，增强学生社会责任感和实事求是的科学研究态度.

一、告别危险与污染，全民参与实验

化学是一门理论与实验与生活应用结合很紧密的学科，所以在化学教学中教师经常开展化学实验课来培养学生动手实践将理论在实践中运用的能力.但是常规的化学实验有的具有一定的危险性会产生爆炸、腐蚀、碳化等伤害学生身体的化学现象，所以有的化学实验只能在化学实验室小心翼翼地完成，这样一来学生参与实验的机会就屈指可数了.例如在钠单质与硫酸铜溶液反应产生的反应物探究的试验中如果学生没掌握好钠单质的量就会导致钠与溶液中的水反应剧烈产生爆炸（笔者有一次切身体会）.还有其他危险的实验例如通过加热氯酸钾或高锰酸钾制氧气的实验中，如果试管不干净（例如有木屑等杂物）可能会导致爆炸；燃烧白磷探究燃烧条件的实验中，白磷具有剧毒学生操作不当都会有危险；有关浓硫酸脱水和碳化的实验操作中浓硫酸具有极强的脱水性和腐蚀性十分危险；同样，氢氧化钠、硫氰化钾、硝酸等的相关实验都很危险而且有的会产生有毒气体.当改进实验为微型实验时通过实现仪器微型化，利用小试管、尖嘴玻璃导管、具支试管来代替常规实验仪器减少实验药品用量，降低了实验的危险性的同时又降低实验成本和污染物的生成.引入微型实验后学生对化学实验不再畏惧，全民参与实验探索知识形成的全过程并灵活运用，提高创新思维能力和创造力.

二、学生在动手实践中激发学习兴趣

达・芬奇曾说：理论脱离实践是最大的不幸！在以前的课上学生听老师一个人操作演示自己只能在下面观察思考，甚至有的学生位置不好观测角度不佳导致不能对实验完整认识，学生在课堂上只是被动地接受教师所说的“知识点”并没有非常明了这些知识点（理论）是怎样从实验（实践）中得到的，并且学生的动手操作能力和实验探索的能力都没有得到提升，这就导致了第一层的理论与实践的脱离.在后继的新知运用中学生也没能亲身参与实验，没有熟练掌握所学知识在实际问题中的运用技巧，这就致使第二层的理论与实践的脱离.在微型实验解决了场地的限制、实验中危险因素、产生污染物的问题后，课堂引入微型实验，化学实验不再只是在实验室才可以完成的，有了微型实验仪器和少量的化学药品每个学生都可以自己动手进行实验操作，近距离观察实验现象变化，更加深入研究实验的过程和实验的细节改进等问题.富含趣味的实验让学生产生强烈的学习动机，充分激发学生学习化学的兴趣.整个课堂气氛活泼学生学习兴致高昂，一边进行实验一边积极观察思考实验中可能发生的反应、产生的反应物、引起的颜色的变化等.学生由原来的教师一个人演示讲解在下面被动听讲转化为自己思考研究，让学生跟着自己的好奇心一步步发现真相，这是传统课堂教学效果所达不到的.

三、运用微型实验深入研究并改进实验

研究性学习是发掘学生永不满足、追求超越追求进步，培养学生观察、发现、思考、解决问题的能力，提升学生发散思维与创新思维与探索问题能力拓宽知识层面的一种实践性较强的学习活动，是在学生掌握一定知识基础下训练学生运用综合知识探究一个课题的教学环节.教学中发现常规化学实验受到多种限制通常不能进行多次重复实验，这就使得很难通过多次重复的方法来减少实验误差以及改善实验的细节和进一步研究实验的价值.而微型实验的出现打破了这些限制，利用仪器微型、节约材料、易于操作、实验现象明显、安全污染小等特点可以多次进行实验来减少误差.利用微型实验还可以进行研究性学习来培养学生综合能力.例如在学习《Fe2+和Fe3+的相互转化》一课之前，教师先让学生回家进行一项微型实验：

实验主题：探究生活中苹果汁的颜色变化；

实验仪器：榨汁机，透明玻璃杯；

实验药品：一个青苹果，两片维生素C.

实验步骤分析：学生先用榨汁机把苹果榨成果汁倒进透明玻璃被观察颜色（苹果汁会很快由淡绿色变成褐色），然后向苹果汁中加入维生素C粉末搅拌观察颜色变化（苹果汁由褐色变浅或恢复原来的颜色）.

学生进行完这个微型实验后再来学习新课就会比较深入了，课上教师利用苹果汁颜色变化中隐含的Fe2+和Fe3+的相互转化的原理进行以下三个实验来教学：①KSCN溶液检验Fe3+的存在，实验将KSCN溶液加入含有Fe3+的溶液，出现溶液变血红色的现象；②Fe2+被氧化为Fe3+的实验，实验中将含有Fe2+的溶液加入KSCN溶液、O2振荡，出现溶液变成血红色的现象；③Fe3+被还原为Fe2+的实验，实验中在含有Fe3+的溶液中加入铁粉后振荡，出现溶液的血红色褪去的现象.到这里Fe2+和Fe3+的相互转化的转化内容已经展现在学生面前，学生将它与自己做的实验比较研究发现共同之处，不仅加深了对新知的认识更有发现新大陆的成就感，增强了学好化学的自信心.

以上是对化学微型实验的一些浅薄研究，微型实验教学因为其实验仪器简易、节省药品而且易操作、实验现象明显等特点被广泛运用在课堂教学中弥补传统实验的不足之处.在看到优点的同时我们也要辩证看待微型实验，实验的简化虽然也反映了实验的绝大部分信息但是不能反完整实验的全部信息还是有一定的局限性，并且实验操作的简化与传统实验有一定的差异也在培养学生基本实验操作技能环节有所不足.整体看来微型实验的引入是对化学课堂教学的一种创新，只要教师在教学中充分利用它带来的便利，并且将其与传统实验相结合，引导学生通过实验开展研究性学习参与知识的发现与理解应用就可以大大提高教学质量，培养学生的安全、节约、环保的社会意识.