化学教学改革的新事物：微型化学实验（精选11篇）
化学教学改革的新事物：微型化学实验 篇1
1.问题的提出
1.1 研究背景综述。
随着新课程实施的脚步越来越近，化学课程教学活动的形式将由传统的以“讲授”和“演示”为主向多样化的方向发展。将新教材与过去教材相比，有着明显的趋势:走向实验。
不少学校由于种种原因，不能较好地开展化学实验，相当多的实验主要由教师画和讲、学生记和背。为了解决现行中学化学课堂教学中的实验误区，引入微型化学实验对于促进课堂教学中增加学生动手做实验具有重要的意义.
1.2 微型化学实验。
作为一种化学实验的新方法、新技术，相对常规实验来说，它具备两个突出的特征:一是微型化学实验中试剂用量很少，现象明显、效果良好、节省经费和时间、减少污染、安全、方便携带等优点，因此受到化学教育工作者的青睐;二是化学实验仪器装置的微型化，运用微型化的仪器进行化学实验。
化学教学改革的新事物：微型化学实验 篇2
近年来, 微型实验的仪器材质、功能、安全性及操作简化程度进步明显。[1]其简约、绿色、易操作、适合单人实验的优势能克服《实验化学》教学过程中遇到的部分困难, 实现实验的创新教学。
一、微型实验优化教学模式
化学实验教学模式通常为演示讲授式和学生分组实验。这两种模式都不能让学生独自完成全部实验内容, 无需主动提出和发现问题, 无法对解决问题的思路和方法进行尝试探究。以探究实验为主体的单人随堂实验虽然给予学生发现问题、科学尝试、解决问题的机会。然而常规实验仪器价格高、装置复杂、药品用量大、污染严重, 不宜带入教室等因素, 制约了单人随堂实验的开设。
使用微型实验技术可以解决以上问题。例如“Cl2的生产原理和性质”这一节中, 既有工业上电解法制Cl2的模拟实验, 又介绍实验室制Cl2的方法, 还要完成Cl2性质实验。教学量大, 教学节奏快, 空气污染严重。我们布置了相关研究课题, 让学生通过书本、网络寻找实验方案, 选用微型实验完成教学任务。图1是电解法制Cl2的微型装置, 充满H2、Cl2混合气的肥皂泡能被点燃;图2是用废CD盒改制的实验室制Cl2和性质检验装置。微型实验的Cl2产量少, 便于尾气处理, 可在教室内进行。再如“火柴头中硫元素、氯元素检验”的常规实验需点燃十余根火柴, 分步检验两种元素, 室内污染严重且成功率低。运用图3所示微型实验装置只需1根火柴就能观察到SO2使酸性KMnO4褪色现象, 侧转试管使AgNO3浸没火柴头又现白色AgCl沉淀。操作简单、污染少、成功率高。
实验后三天和两周, 对“氯气”实验教学效果进行跟踪测试, 结果如下表。
跟踪测试表明使用微型实验, 让学生亲手实践, 得到的感性材料更易接受, 不易遗忘。
二、从思维创新的角度来审视微型化学
创新思维是指有创建的思维, 即通过思维不仅揭露客观事物的本质及内在联系, 而且能指引人们去获得新知识或以前未曾发现的问题解释。在教学中表现为对知识的牢固掌握和实验探究能力的增强。
1. 微型化学实验有助于掌握知识
化学实验知识包括实验事实、实验仪器和药品安全知识。获取实验事实的途径是提供直观材料, 让学生亲手实践。微型实验让学生亲自动手, 近距离观察, 获得的感性材料比较完整、清晰、正确。微型化的实验装置是常规实验装置的变形, 让学生明白常规实验装置的原理以后再用微型实验装置进行分析、探究, 正是创新精神的体现。
我们对使用相同教材的两个平行班作对照实验:08届A班级作为实验班, 用微型实验代替部分常规实验, 08届B班级作为对照班, 沿用常规实验, 教学成绩变化如下表:
结果显示, 实验班的教学效果好。访谈发现, 微型实验给学生一个探索问题, 获取知识的机会。他们在获取知识后有一种强烈的愉悦感, 这种愉悦感将实验提供的感知兴趣演变为探究兴趣, 成为大幅提高学习成绩的动力。这种愉悦感在所谓的“差生”中表现明显, 因而转化效果也更显著。
2. 微型实验提升实验探究能力
实验探究能力是在教学中运用实验来探究化学物质及其变化本质和规律的能力。[2]提升实验探究能力包含以下两个途径。
(1) 增加主体活动量
一般而言, 主体活动量越大, 越能发现和解决问题。微型实验赋予学生大量单人作业的机会, 教学活动量大增, 为学生提出问题提供可能。
例如课题实验“亚硝酸钠和食盐的鉴别”, 方案很多, 现象复杂, 若仅用单一的性质实验让学生体会两者化学性质之差异稍显苍白。运用微型实验:在塑料投影胶片上, 将亚硝酸钠溶液排成3行3列之矩阵。分别加入 (1) Na2S和稀H2SO4、 (2) 铜屑和稀HCl、 (3) 酸性KMnO4、 (4) 酸化的K2Cr2O7、 (5) 溴水、 (6) 先加AgNO3, 后加稀HNO3、 (7) 苹果、 (8) 酚酞、 (9) KI和稀H2SO4, 观察现象, 推断NaNO2化学性质。在研究NaNO2溶液显碱性时, 多数学生发现NaNO2饱和溶液能使酚酞变红, 稀溶液不使酚酞变红。另有部分学生发现稀H2SO4会使KI变黄, 认为这一NaNO2的检验方案值得商榷;还有同学用水果作尝试, 发现越“酸”的水果被氧化而褐变的速度越快。实践证明, 开展微型实验有助于发现问题和提出问题。
(2) 激发主体求知欲
求知欲是人追求某种现象或某个问题的内部动因。微型实验让学生人人动手, 不仅发现了许多问题, 也激起了学生的好奇心和求知欲, 形成自觉型实验态度。在进行电解饱和食盐水实验后, 有同学提出电解食盐稀溶液现象如何?我们设计了微型探究实验, 几乎所有学生都发现有氧气生成。还有同学在课余用铜电极电解饱和食盐水, 并对电解取得的橙色沉淀做深入分析。新现象的发现, 新假设的提出, 是顺利解决问题的关键, 这些书本中未出现的现象激励着学生去学习更多知识。
三、微型实验与高中化学教法整合的新进展
1. 微型“分钟实验”营造教学情境
“分钟实验”是简单、快速、不用特殊实验仪器的小实验, [3]具有快速高效的特点。在赋予学生亲自操作机会的同时营造了教学情境。例如“用纸层析法分析Fe3+和Cu2+”新授课引课时, 先给学生一支粉笔, 分别用红色水笔和蓝色水笔在接近粉笔底部的同一地方画圈, 再放于水中进行层析分离, 如图4。通过实验, 学生不仅获得了层析的初步印象和操作步骤, 更激发其系统、深入学习层析技术的欲望, 达到营造教学情景的目的。
2. 微型“发现实验”激发思维动机
“发现实验”是指在每节课的开头, 用简单的实验提出问题, 引导学生进入本节课的学习;也可在前一节课尾声用实验引出值得思考的问题, 留待下次上课解决。例如在上“水果中维生素C含量的测定”前, 我们给学生一片维生素C药片, 半滴管白醋, 数滴淀粉溶液, 一小撮碘盐, 引导学生在六孔井穴板 (或小量杯) 中检验食盐中的碘元素。结果四分之一的学生发现淀粉变蓝, 证明有I2生成, 现象如图5。其余学生却未见淀粉变蓝。造成这种现象的原因是什么?学生通过后续学习懂得了维生素C能把IO3-还原成I2, 进而继续还原成I-的事实, 明白了药品用量对实验结果的巨大影响。
3. 整合手持技术开发微型定量实验
我国部分地区的中学实验室已经开始配备传感器、数据采集器, 为利用传感器进行微型实验提供了物质基础。我们使用Vernier LabPro数据采集器和电流传感器, Logger Pro数据处理软件在六孔井穴板中利用电解法测定阿伏加德罗常数。电解时间从1小时缩短到20分钟;采用电脑自动积分获得电量, 避免电流突变引起的误差。实验过程无需守候观察电流变化, 赢得了宝贵的教学时间。随着化学实验探头配备的不断完善, 微型实验与手持数据采集器的整合成为研究的又一方向。
正如戴安邦先生写给微型实验的题词:“大力推行微型实验……学生在实验室的作业中, 不仅学到第一手的知识技能, 更能受到科学思维与方法的训练。”实验教学改革是在实验设计和仪器发展的基础上, 兼容并包地创新运用多种先进教学方法, 优化教学质量。期待微型实验使每位学生萌发的创新之花都结出丰硕的果实。
参考文献
[1]宋心琦.关于发展和推广微型化学实验的一点看法[J].发明与创新 (微型实验专辑) , 2007 (7) :1-2.
[2]王祖浩, 王磊.化学课程标准 (实验) 解读[M].湖北:湖北教育出版社, 2004:212.
微型实验与《实验化学》创新教学 篇3
《实验化学》是新中国成立以来首次将化学实验设置成独立的选修模块。该课程作为浙江省高考必考模块在全省开设的过程中遇到了课时不足、仪器短缺、药品消耗量大、环境污染严重等困难。教学过程多沿用标准化的仪器组合,程式化的操作规程,侧重于操作模仿层面,缺乏对创新精神的养育。
近年来,微型实验的仪器材质、功能、安全性及操作简化程度进步明显。[1]其简约、绿色、易操作、适合单人实验的优势能克服《实验化学》教学过程中遇到的部分困难,实现实验的创新教学。
一、微型实验优化教学模式
化学实验教学模式通常为演示讲授式和学生分组实验。这两种模式都不能让学生独自完成全部实验内容,无需主动提出和发现问题,无法对解决问题的思路和方法进行尝试探究。以探究实验为主体的单人随堂实验虽然给予学生发现问题、科学尝试、解决问题的机会。然而常规实验仪器价格高、装置复杂、药品用量大、污染严重,不宜带入教室等因素,制约了单人随堂实验的开设。
使用微型实验技术可以解决以上问题。例如“Cl2的生产原理和性质”这一节中,既有工业上电解法制Cl2的模拟实验,又介绍实验室制Cl2的方法,还要完成Cl2性质实验。教学量大,教学节奏快,空气污染严重。我们布置了相关研究课题,让学生通过书本、网络寻找实验方案,选用微型实验完成教学任务。图1是电解法制Cl2的微型装置,充满H2、Cl2混合气的肥皂泡能被点燃;图2是用废CD盒改制的实验室制Cl2和性质检验装置。微型实验的Cl2产量少,便于尾气处理,可在教室内进行。再如“火柴头中硫元素、氯元素检验”的常规实验需点燃十余根火柴,分步检验两种元素,室内污染严重且成功率低。运用图3所示微型实验装置只需1根火柴就能观察到SO2使酸性KMnO4褪色现象,侧转试管使AgNO3浸没火柴头又现白色AgCl沉淀。操作简单、污染少、成功率高。
实验后三天和两周,对“氯气”实验教学效果进行跟踪测试,结果如下表。
跟踪测试表明使用微型实验,让学生亲手实践,得到的感性材料更易接受,不易遗忘。
二、从思维创新的角度来审视微型化学
创新思维是指有创建的思维,即通过思维不仅揭露客观事物的本质及内在联系,而且能指引人们去获得新知识或以前未曾发现的问题解释。在教学中表现为对知识的牢固掌握和实验探究能力的增强。
1. 微型化学实验有助于掌握知识
化学实验知识包括实验事实、实验仪器和药品安全知识。获取实验事实的途径是提供直观材料,让学生亲手实践。微型实验让学生亲自动手,近距离观察,获得的感性材料比较完整、清晰、正确。微型化的实验装置是常规实验装置的变形,让学生明白常规实验装置的原理以后再用微型实验装置进行分析、探究,正是创新精神的体现。
我们对使用相同教材的两个平行班作对照实验:08届A班级作为实验班,用微型实验代替部分常规实验,08届B班级作为对照班,沿用常规实验,教学成绩变化如下表:
结果显示,实验班的教学效果好。访谈发现,微型实验给学生一个探索问题,获取知识的机会。他们在获取知识后有一种强烈的愉悦感,这种愉悦感将实验提供的感知兴趣演变为探究兴趣,成为大幅提高学习成绩的动力。这种愉悦感在所谓的“差生”中表现明显,因而转化效果也更显著。
2. 微型实验提升实验探究能力
实验探究能力是在教学中运用实验来探究化学物质及其变化本质和规律的能力。[2]提升实验探究能力包含以下两个途径。
(1)增加主体活动量
一般而言,主体活动量越大,越能发现和解决问题。微型实验赋予学生大量单人作业的机会,教学活动量大增,为学生提出问题提供可能。
例如课题实验“亚硝酸钠和食盐的鉴别”,方案很多,现象复杂,若仅用单一的性质实验让学生体会两者化学性质之差异稍显苍白。运用微型实验:在塑料投影胶片上,将亚硝酸钠溶液排成3行3列之矩阵。分别加入 ①Na2S和稀H2SO4、②铜屑和稀HCl、③酸性KMnO4、④酸化的K2Cr2O7、⑤溴水、⑥先加AgNO3,后加稀HNO3、⑦苹果、⑧酚酞、⑨KI和稀H2SO4,观察现象,推断NaNO2化学性质。在研究NaNO2溶液显碱性时,多数学生发现NaNO2饱和溶液能使酚酞变红,稀溶液不使酚酞变红。另有部分学生发现稀H2SO4会使KI变黄,认为这一NaNO2的检验方案值得商榷;还有同学用水果作尝试,发现越“酸”的水果被氧化而褐变的速度越快。实践证明,开展微型实验有助于发现问题和提出问题。
(2)激发主体求知欲
求知欲是人追求某种现象或某个问题的内部动因。微型实验让学生人人动手,不仅发现了许多问题,也激起了学生的好奇心和求知欲,形成自觉型实验态度。在进行电解饱和食盐水实验后,有同学提出电解食盐稀溶液现象如何?我们设计了微型探究实验,几乎所有学生都发现有氧气生成。还有同学在课余用铜电极电解饱和食盐水,并对电解取得的橙色沉淀做深入分析。新现象的发现,新假设的提出,是顺利解决问题的关键,这些书本中未出现的现象激励着学生去学习更多知识。
三、微型实验与高中化学教法整合的新进展
1. 微型“分钟实验”营造教学情境
“分钟实验”是简单、快速、不用特殊实验仪器的小实验,[3]具有快速高效的特点。在赋予学生亲自操作机会的同时营造了教学情境。例如“用纸层析法分析Fe3+和Cu2+”新授课引课时,先给学生一支粉笔,分别用红色水笔和蓝色水笔在接近粉笔底部的同一地方画圈,再放于水中进行层析分离,如图4。通过实验,学生不仅获得了层析的初步印象和操作步骤,更激发其系统、深入学习层析技术的欲望,达到营造教学情景的目的。
2. 微型“发现实验”激发思维动机
“发现实验”是指在每节课的开头,用简单的实验提出问题,引导学生进入本节课的学习;也可在前一节课尾声用实验引出值得思考的问题,留待下次上课解决。例如在上“水果中维生素C含量的测定”前,我们给学生一片维生素C药片,半滴管白醋,数滴淀粉溶液,一小撮碘盐,引导学生在六孔井穴板(或小量杯)中检验食盐中的碘元素。结果四分之一的学生发现淀粉变蓝,证明有I2生成,现象如图5。其余学生却未见淀粉变蓝。造成这种现象的原因是什么?学生通过后续学习懂得了维生素C能把IO3-还原成I2,进而继续还原成I-的事实,明白了药品用量对实验结果的巨大影响。
3. 整合手持技术开发微型定量实验
我国部分地区的中学实验室已经开始配备传感器、数据采集器,为利用传感器进行微型实验提供了物质基础。我们使用Vernier LabPro数据采集器和电流传感器,Logger Pro数据处理软件在六孔井穴板中利用电解法测定阿伏加德罗常数。电解时间从1小时缩短到20分钟;采用电脑自动积分获得电量,避免电流突变引起的误差。实验过程无需守候观察电流变化,赢得了宝贵的教学时间。随着化学实验探头配备的不断完善,微型实验与手持数据采集器的整合成为研究的又一方向。
正如戴安邦先生写给微型实验的题词:“大力推行微型实验……学生在实验室的作业中,不仅学到第一手的知识技能,更能受到科学思维与方法的训练。”实验教学改革是在实验设计和仪器发展的基础上,兼容并包地创新运用多种先进教学方法,优化教学质量。期待微型实验使每位学生萌发的创新之花都结出丰硕的果实。
参考文献:
[1] 宋心琦.关于发展和推广微型化学实验的一点看法[J].发明与创新(微型实验专辑),2007(7):1-2.
[2] 王祖浩,王磊.化学课程标准(实验)解读[M].湖北:湖北教育出版社,2004:212.
化学教学改革的新事物：微型化学实验 篇4
戴奇志
深圳市盐田区教育局教研室
518081 Daiqizhi Teaching Research Office, Education Bureau of Yantion District
摘要
为探索高中化学新课程培养学生实践能力和创新精神的途径和方法，近几年笔者组织区域内各中学化学教师成立了课题小组，开展了将微型化学实验引入高中化学新课程教学的合作行动研究，并开发了有关的校本课程，给微型化学实验和探究式教学赋予了强的生命力，收到了较好的教学效果，为全面落实新课程目标起到了积极的推动作用。
正在实施的国家化学新课程力求努力改变旧课程化学实验落后的现象，在高中的“内容标准”和“活动与探究标准建议”中，都涉及了很多与化学实验有关的内容，除必修课程中的化学实验外，还在选修课程中将化学实验设立为一门独立的课程，这在我国是前所未有的。这充分说明化学实验在新课程内容中占有比旧课程更加重要的位置。
高中化学新课程倡导积极主动的多样化学习方式，必修课程教材（以鲁科版教材为例）对此进行了精心设计和安排。通过设计符合学习规律和学习心理特点的多样的教学活动栏目，倡导以学生为主体的教学方式，从而有利于教师的教学。其中的实验编排不是用过去的教师演示实验和学生实验分开编排的方式，而是通过设计 “观察思考”、“活动探究”、“交流研讨”等栏目的全新方式，将实验内容和过程及方法呈现出来。化学1、2（必修）涉及这样的实验设计共有40个，而完成这二本教材的学时只有72学时，相当于旧课程半年的学时（旧课程必修1全年学时为140）。所有这些实验内容如果在课堂上用常规的实验设备与方法，很难全部完成，从而影响对学生科学探究能力的培养，化学新课程目标也难以落实。
为探索高中化学新课程培养学生实践能力和创新精神的途径和方法，近几年笔者组织区域内各中学化学教师成立了课题小组，开展了将微型化学实验引入高中化学新课程教学的合作行动研究，并开发了有关的校本课程，收到了较好的教学效果。
一、坚持专家引领，注重理论指导。
由教育理论工作者与教育实践工作者共同组建的合作共同体，搭建起两类人共同对话的平台。合作行动研究变成了教育理论工作者和教育实践工作者两类人共同的生存方式。我们请全国微型化学实验中心主任、微型化学实验专家周宁怀教授和深圳市教研室教研员吴运来老师等专家共同参与研究，指导研究。专家们定期亲临我区做专题学术报告、实验技术指导及课堂教学点评等。合作行动研究小组每月定期组织2-3次学习研讨沙龙；每学期举行区、市级微型化学实验探究式教学公开课2-3节，并请专家、学校领导、不同学科教师参与评课；每学期通过网络等形式进行教学资源的共享与交流。近几年，我们还组织研究教师参加了全国及海峡两岸微型化学实验研讨会及全国化学研究性学习研讨会及各级各类的学习培训活动。化学专家的引领及各种学习活动对教师的理论水平、研究能力、课堂教学水平的提高都起到了积极的促进作用。
二、努力实践探索，积极开发微型实验校本课程。
在进行微型化学实验校本课程教材的研究过程中，合作行动研究小组首先集体研究化学新课程教材中的常规实验，然后按教材章节分工将常规化学实验尽可能改为微型化学实验，并设计成探究式的微型实验方案，然后将这些设计方案用于课堂教学实践中，引导学生进行微型实验探究，并对探究进行归纳和总结。例如，检验SO42-的试剂选择，学生需以微型实验仪器（多孔井穴板）通过以下三组微型实验进行探究，才能得出科学合理的结论。第一组，以BaCl2为主试剂，以盐酸为辅助试剂。第二组，以BaCl2为主试剂，1 以硝酸为辅助试剂。第三组，以Ba（NO3）2为主试剂，以盐酸为辅助试剂。教师的微型实验设计，注意引导学生全面地思考问题，注重培养学生严谨务实的科学精神和科学态度。
在此基础上，进一步要求学生在教师的指导下，独立设计微型实验探究方案，自主进行实验探究，并分析归纳结论。例如，我们在引导学生分析不同价态的同种元素的氧化性、还原性之后，组织学生讨论探究物质氧化性、还原性的方法，然后指导学生设计探究具体物质（H2S、SO2、浓H2SO4）的氧化性或还原性的方案，并进行独立的实验探究、做出合理的结论。教师则对每一节课进行教学反思和记录，并及时修改完善实验方案设计，在实践中改进并编写《微型化学实验活动与探究》校本课程教材（分学生用书和教师用书）初稿。
研究教师通过课堂教学的实践和专家同行的评价及有关课堂教学案例分析进一步修改微型化学实验设计，以此不断完善校本课程教材的建设。
另外，通过每年举行一次区级“化学与生活”或“科学与生活”微型实验设计研究性学习展示与竞赛活动，将微型实验教学拓展到课外。通过学生对自己身边事物的关注，激发他们开发和利用微型实验仪器主动探究的热情，并在探究中提高综合实践能力、培养创新精神。实践表明，参加活动的学生从中获得了无穷的乐趣，激发了学生的灵感和创造意识。在区第五、第六届中学生“生活与化学”、“生活与科学”的实验大赛中，学生的表演精彩纷呈、令人惊叹。有学生仅用微型化学仪器中的多用滴管和井穴板，就能较准确地测定出市售食盐中碘的含量，已由定性研究转向了定量研究；有学生自行设计装置和实验步骤研究香烟的危害等。我们将学生自主设计的优秀的微型实验方案结集成册，便成为丰富的微型实验课程资源。
三、深入总结反思，积极展望未来
近年来，我们通过理论学习、专家引领，在实践探索中研究了微型化学实验的功能、探究式课堂教学模式、微型化学实验与探究式教学的关系、微型化学实验校本课程教材开发、微型化学实验教学组织形式和方法及策略、微型化学实验与常规实验的有机结合、微型实验仪器的改进等问题。经过几年的探索和研究，已取得了一定的成果。
首先，开发出适合学生学习的校本课程教材。
《微型化学实验活动与探究》教材，给微型化学实验和探究式教学赋予了强的生命力。教材在编写过程中一直得到中国微型化学实验中心主任周宁怀教授等专家的悉心指导和帮助。由于本教材可以结合新课程配套使用，从而使本项研究成果成为课题的一大创新点和亮点，得到专家们的高度赞赏和充分肯定。
利用本教材学习，可以更新学生的化学实验方式，实践新的教学模式。以微型实验为载体的探究式教学，其模式为：预测（用类比的方法推测物质组成、结构和性质）→探究（设计微型实验方案并进行实验研究）→分析（独立思考推理和讨论）→归纳（得出结论）。在教学中，我们始终把学生置于主体地位，使学生在预测中归纳整合知识，在探究中获取知识、提高能力、培养创新精神。教学结果是学生学习兴趣更高，成绩提高较快，知识掌握更牢，思维灵活性增强，运用知识解决实际问题的能力也增强。
在课题研究的几年里，区的化学高考成绩在生源较差的情况下能不断提高，进入全市前列，学生的进步率也进入全市前列，据观察统计，报考化学的考生都是从初中开始的微型化学实验的积极参与者，大都在区实验竞赛中取得过好成绩。
其次，营造了和谐、合作的教学环境。
微型实验引入化学教学中，有效地促进了学生的自主探究，其中教师只是指导者，学生真正成为学习的主体。在实验探究活动中，学生可以自己发现问题，师生间、学生间可以平等地进行交流讨论、合作研究，学生的探究和思想均得到充分尊重，积极性得到充分保护，自尊心得到充分满足，同时也让学生学会了对别人的尊重。于是有了良好和谐的教学氛围，促进了学生间的相互学习和师生间的相互提高。
再次，搭建了教师专业化发展的最佳平台。
开展本课题研究，密切结合了化学教学实际，把握住了化学教学的基础和实验改革的方向与重点、难点，它既能促使教师在行动中研究，在研究中思考，打破了教师传统意义上对学习内容的垄断和权威，让老师真正意识到自己在知识和能力上的不足，促使他们不断充电，提高其综合素质和科研能力；同时利用 2 微型实验开展化学研究性学习，教师已不再是教材的机械使用者、被动传播者，而成了课程的主动实施者、积极开发者、热心研究者和精心创造者，为建立新课程改革所倡导的国家课程、地方课程、校本课程三位一体的新课程体系提供了条件。另外，在研究过程中还可以加强与专家、领导、本学科及不同学科老师之间的合作，对于实现教学信息共享，加速教师专业化发展起到了积极推进作用，构建了最佳发展平台。结果表明，参与研究的教师的教育理论水平和教学研究能力均不断得到提高。几年来，课题组教师在国家级、省市级刊物上发表论文数篇；多次在省市级教学竞赛中获得各种奖项；有一位教师被评为市级青年骨干教师，二位教师成为区级青年骨干教师，四位教师先后被评为市级高考先进教师等，成为盐田区最优秀的学科组。
另外，还培养了学生节俭、环保的绿色化学意识和价值取向。
微型化学实验仪器简单，携带方便，操作简便，药品用量少，可以最大限度地节省药品，培养了学生节省的习惯和节俭的品质；实验的废气物（废渣、废水、废气）大大减少，大大保护了环境，培养了学生环保意识，很自然地将可持续发展观渗透到了教学中。
当然，常规化学实验和微型化学实验的有机结合还有很大的研究空间。我们只做了在高中化学新课程的必修课程教材中的微型化学实验与探究性教学研究，该研究还应该扩展到选修课教材及研究性学习以及生活实际当中。这是我们今后研究工作的主要内容之一。
化学教育专家们已经预言，微型化学实验必将成为二十一世纪化学教育改革的新趋势，必将在新的化学课程改革中发挥积极和重要的作用。
主要参考文献
化学教学改革的新事物：微型化学实验 篇5
目的 利用便携式流动注射化学发光仪和紫外降解装置,检测蔬菜中残留的有机磷农药.方法 过硫酸钾在紫外光的.催化下能将有机磷降解为无机磷,无机磷在酸性条件下可以和钒酸盐、钼酸盐反应生成具有氧化性的磷钼钒杂多酸,可直接氧化鲁米诺产生强而稳定的化学发光信号;根据发光强度与磷的浓度在一定范围内呈线性关系,从而实现有机磷农药的定量测定.结果 测定磷的检出限为1.0×10-10g/mL,线性范围为1.0×10-9～3.0×10-6g/mL,对浓度为2.0×10-7g/mL的磷平行测定11次,相对标准偏差为2.1%;当青菜中有机磷农药的添加浓度为1.00mg/kg和2.00mg/kg时,方法回收率在89.5%～113.5%之间.结论 此方法简便快捷、准确可靠,实现了检测仪器的自动化和微型化,为市售蔬菜中有机磷农药残留的现场检测奠定了基础.
作 者：肖娜 侯晓芳 崔亚丽 陈超 XIAO Na HOU Xiao-fang CUI Ya-li CHEN Chao 作者单位：肖娜,崔亚丽,陈超,XIAO Na,CUI Ya-li,CHEN Chao(西北大学,国家微检测系统工程技术研究中心,陕西,西安,710069)
侯晓芳,HOU Xiao-fang(陕西师范大学,化学与材料科学学院,陕西,西安,710062)
化学教学改革的新事物：微型化学实验 篇6
一、微型化学实验在初中课堂教学中的意义
(一) 微型化学实验的定义。
微型化学实验是一种绿色实验。 所谓微型化学实验, 就是以尽可能少的化学试剂获得所需要的化学信息的实验方法和技术。 微型化学实验所需的化学材料仅仅是传统化学实验中所需材料的几分之一。 仪器的微型化和试剂的微量化是微型化学实验的两个主要特征。
(二) 微型化学实验在教学中的优势。
1. 微型化学实验是在绿色化学理念的引导下发展出来的。 通过利用较少的实验材料获得需要的化学信息, 可以节约材料, 减少资源浪费, 起到了环保的作用。 如在学习《溶液的酸碱性》时, 学生可以利用井穴板完成微型化学实验“检验溶液的酸碱性”。 在井穴板中分别滴入几滴白醋、酸果汁、稀盐酸、纯碱溶液、肥皂水、石灰水、氨水、食盐水、蔗糖水, 再各滴加1-2滴紫色石蕊试液, 观察颜色的变化。 这个微型化学实验, 操作简单, 现象明显, 节省药品, 对环境的污染少。
2.微型化学实验成本较低, 提高了上课效率。 微型化学实验使用的仪器体积一般都很小 (如井穴板) , 与传统化学实验的用具相比价格也比较便宜。 且使用的化学材料只是原来所需材料的几分之一, 或者是利用生活中的物品代替化学仪器, 大大降低了实验成本。 微型化学实验的显著特点是化学实验反应迅速, 可以较短时间内得出所需化学结论, 提高课堂教学效率。
3.微型化学实验突出了学生在教学中的主体作用。 在微型化学实验教学中, 教师可以更多地让学生自己动手做实验, 提高学生的动手能力, 促进他们创新精神的培养。 学生通过独立自主地进行实验, 真正成为课堂主体。
4.微型化学实验促进学生形成良好的思维方式。 微型化学实验要求学生独立自主进行, 在进行实验时, 学生会思考“我如何进行这次试验? ”“老师在上课时说过的需要注意的地方在哪里?”或是在实验结束后会思考“我做的哪里出错了? 为什么实验现象不明显?”等问题。 一段时间后, 学生就会形成实验前做规划、实验后反思的思维方式。
二、微型化学实验在化学课堂教学中的具体实践
( 一) 微型化学实验与传统化学实验相比, 具有传统实验无可比拟的优势。
化学课堂的教学要注重对初中生创造性思维的培养。 化学是一门实践性科学, 应当通过实践加强学生对化学知识的认识。 微型化学实验是一个很好的实践工具, 微型化学实验主要是运用较少的化学材料, 或是寻找化学仪器的替代品进行实验的。 教师可以将实验的基本原理教授给学生之后, 让学生自行思考, 哪些化学仪器可以被生活中的常见品代替, 由此拓展学生思路, 培养学生创造性思维。 如《空气中氧气含量测定的微型化学实验》便可直观体现出微型化学实验的这一教学优势。 下面主要介绍了空气中氧气含量测定实验的主要过程。
实验名称:空气中氧气含量的测定微型实验
实验原理:空气是由多种气体混合而成的, 空气的成分按照体积进行计算的话大约是氮气占78%, 氧气占21%, 稀有气体占0.94%, 二氧化碳占0.03%, 其他气体和杂质占0.03%。通过利用某物质同氧气发生化学反应, 消耗尽氧气确定空气中的氧气含量。 铜丝在空气中加热, 生成氧化铜固体。 实验中氧气的消耗量就是气体的减少量。 在实验前, 容器内外压强相同, 但是随着氧气的消耗, 压强减小, 内外产生压强差。 观察密闭体系内气体体积的变化。
实验用品:两个注射器 (代替烧杯和瓶塞) 、玻璃管、酒精灯、铜丝
实验过程: 在由两个注射器组成的密闭系统中留有一定体积的空气, 给装有细铜丝的玻璃管加热, 同时缓慢推动两个注射器活塞, 至玻璃管内的铜丝在较长时间内无进一步变化时停止加热, 待冷却至室温, 将气体全部推至一个注射器内, 观察密闭系统内空气体积变化。 密闭体系内体积的变化占总体积的分数即为空气中氧气的含量。 本实验操作简单, 现象明显。 让学生直接体验空气中氧气含量的测定, 直观易懂, 学习效果非常好。
(二) 构建趣味性的化学课堂, 激发学生学习兴趣。
微型化学实验是一个重要的教学方法。 微型化学实验可以产生更直观的现象且化学反应迅速。 如《验证二氧化碳的性质微型化学实验》时, 火焰燃烧、熄灭、燃烧, 如此循环的实验现象足以激发学生好奇心, 使学生对知识点的记忆更深刻, 达到更好的教学效果。
实验名称:二氧化碳性质微型实验
实验原理:二氧化碳不能燃烧也不支持燃烧, 密度比空气大
实验用品:酒精灯、酒精、烧杯、集气瓶、坩埚钳
实验过程:用坩埚钳夹住酒精灯灯芯的一端, 蘸取酒精, 把它附在烧杯的内壁上, 点燃灯芯, 倾倒二氧化碳, 观察到火焰自下而上熄灭。 再用坩埚钳提起灯芯, 灯芯自上而下复燃;再放入烧杯, 又自下而上熄灭。 学生在熄灭、复燃、熄灭的循环中证明了二氧化碳不能燃烧也不支持燃烧, 密度比空气大。
(三) 提倡化学实验的安全性。
化学课堂应该在保证学生安全的前提下进行。 有些化学实验反应比较剧烈, 可能会造成化学仪器破碎爆炸, 影响学生的安全。 通过在课堂上运用微型化学实验, 将危险的化学实验的危险性降到最低, 在保证学生安全的同时降低学校进行化学实验所需的成本。 粉尘爆炸是可以带来毁灭性的后果的, 在面粉、奶粉等粉末物资的仓库是严禁明火的。 这主要是由于像面粉这样的可燃性固态物质的粉尘具有很小的直径和表面积, 与空气有极大接触面积, 当这些粉尘在空气中达到一定比例时, 一旦遇到明火就会剧烈燃烧甚至发生爆炸。 为了提高学生的安全意识, 设计了《粉尘爆炸的微型实验》。
实验名称:粉尘爆炸微型实验
实验用品:塑料吸管、洗耳球、蜡烛、淀粉
实验过程:在塑料吸管中灌入少量的干燥淀粉, 在吸管的另一端连接一个洗耳球。 将塑料吸管口对着一支燃烧的蜡烛火焰上方进行加温, 迅速挤压洗耳球, 使塑料吸管中的淀粉在火焰的上方喷发出, 观察现象。 若是加入更多淀粉, 则实验效果会更显著。 这个实验可以让学生清晰地观察到粉尘的爆炸, 对可燃性粉尘引起的爆炸有深刻印象, 培养学生的安全意识和责任意识。
三、有关微型化学实验的建议
(一) 在课本中体现微型实验的理念。
在教材中体现微型实验的理念, 根据化学理论, 对实验进行重新规划, 利用微型实验原理, 改进原有实验过程。 在书中列举经典的微型实验的过程及操作方法, 启发学生进行创新。例如, 通过把气体的性质、测定空气中氧气的含量等经典的化学实验微型化, 让学生了解到化学原理的同时, 自己动手做一做, 提高学生的学习兴趣和学习有效性。
(二) 推广和普及微型化学实验。
在学校开设微型化学实验的课程, 提高微型化学实验在教学中的普及程度。 组织培训, 加强教师在这方面的培养, 使老师们系统地学习微型化学实验的相关性理论, 鼓励老师运用微型化学实验进行教学, 鼓励学生自学、创新。
总之, 微型化学实验是现代化学实验的一种趋势, 应结合学校和学生的实际情况, 将微型实验同传统实验方式相结合, 在日常教学中充分发挥各自优势, 不断培养学生的创造性思维和创新能力。
参考文献
[1]陈义飞, 张旭方.开展初中微型化学实验的实践与探索[J].科技文化, 2010 (5) .
高中微型化学实验教学模式的实施 篇7
关键词：微型化学实验；教学模式
一、微型化学实验概念及特点
微型化学实验，即在尽可能少的使用化学试剂开展实验，其药品用量通常是常规实验的几十分之一甚至千分之一，却能够保证安全、经济的化学实验完成，达到绿色化学意义，微型化学实验的两个基本特征就是操作仪器的微型化和操作试剂的微量化，通过技术手段，将常规实验转变为微型实验。微型化学实验的普及，可以让化学试剂用量更少，节省了资源，并且在进行实验的过程中，符合了环保理念；此外，微型化学实验将实验仪器简化，帮助在课堂上能有更多的学生参与进化学试验中，提高其动手操作能力，体现了绿色化学发展理念，在日常化学课堂中值得推广。
微型化学实验还具有常规化学实验所不具备的相关特点，例如，更加节省操作成本，更加节省时间成本，安全性能良好，反应速率快、实验现象明显、污染减少等等，学生们能够在其中通过自己的操作感受到化学实验的各种操作过程和结果，使其能够在化学学习过程中实现自我思考、自我操作、自我解决问题、自我反思等一系列学习过程，也能够帮助学生在实验过程中树立绿色化学的意识。
二、微型化学实验开展的意义
微型化学实验实验在高中教学课堂上的广泛开展对于高中化学教学改革具有重要意义。
（一）重构了化学改革教育目标
随着素质教育的不断推进，素质教育对于化学改革目标又提出了新的要求。我们要在这个过程中以对于科学的不断探索为核心，不仅要让学生掌握化学实验的操作技术，更重要的是培养学生对高中于化学实验的宏观认识，使其在独立构思实验、独立创新实验方面有所建树，并且在这过程中树立绿色化学意识，培养正确的化学观。通过推进微型化学实验，其优良特性恰好符合素质教育对于学生化学能力培养的目标，切实保证了学生人人都能参与实验，并且在独立思考与创新时节省时间反复操作，微型化学实验的小剂量也能够充分保证学生实践操作的安全性。
（二）推动了学生创新能力的培养
微型化学实验的各项操作均是在原有的实验操作上的创新，在这个基础上，学生通过对仪器的认识和操作，引起了他们对于化学操作的好奇心，调动了学生的学习兴趣，让他们在能够自主操作的环境中发散思维，对化学知识产生更多的想法，帮助其串联起所学化学知识，让他们在现有知识储备的基础上产生更多新的想法。微型化学实验不仅是对学生动手能力创新精神的培养，同样也是对其知识运用上创新意识的体现。
三、微型化学实验教学模式的实施
（一）化学实验课题的优化
我们将传统的常规实验转化为微型化学实验过程中，就要注重对化学实验课题的选择和优化，不是所有化学实验都能够实现与完成微型化操作，我们在选择操作课题上，应当充分考虑其可行性，在对不适合微型化操作的课题选择中应予以摒弃，或者选择操作设计上的优化，让实验过程能够适应微型化操作，这个优化过程，可以让学生主动参与进来，运用现有的化学知识来将实验过程改进。
（二）微型化学实验设施的选择
微型化学实验的操作并不像传统思维中想象的那么复杂，对于实验过程所需要的各种设施也很简单。我们不仅要在课堂中普及微型化学实验的各项操作，教师还应通过对日常生活中各种废弃物的利用，搭建起简易的微型化学实验模型，这不仅能够帮助学生在生活中自己利用简易装备完成实验，让学生在生活中感受到化学的实用性，还能让学生在操作中不断发现新的可用设施，完善自己的设计方案，增强自身的创造性。在简易设施的选择中，我们可以利用对平时废弃物的收集所选择出可利用的道具，例如矿泉水瓶、注射器、习惯、铝线等生活中常用物质来进行实验，通过这样的方式，还能够将绿色化学的理念充分融入进学生的化学学习中。
（三）教师指导与学生自主创新相结合
在实际操作过程中，要通过教师指导与学成创新的结合来实现微型化学实验的步骤进行。教师要在实验进行之初对所要研究的问题进行交代，通过充分了解不同学生的特性进行分组。而同学所要做的就是在各自的组别当中自主发掘资料，自主完成实验设备的搭建，完成实验后成员间要进行反思。
（四）交流微型化学实验完成效果
在微型化学实验时间结束后，教师要根据各组完成情况，进行总结与展望，重点是要在反思过程中找出实验漏洞，集思广益完成解决方案。各个实验小组可以通过不同组别的设计方式不同、得到结果不同找出其创新之处，同时也要反思该微型化学实验是否符合科学原理，是否符合绿色化学发展理念。该步骤不仅能拓宽实验内容，又让学生在整个过程中培养起合作意识。
实验室化学的内核以及灵魂孙在，是激发学生具有浓厚化学兴趣的重要方法。我们一直在对高中化学教学进行改革，而高中微型化学实验就是其中一种最为生动有效的良好方法，在课堂中，不仅能够帮助学生自主完成实验，还能让当前绿色化学理念充分贯彻，同时还能有效的缓解学校在化学资金投入上的压力，因此，我们应当在当前大力倡导微型化学实验的广泛应用，而如何将微型化学实验更好地与化学课堂教学进行良好融合也是当前化学教育工作者所要思考的重要问题。不能否认的是，我们在微型化学实验的推广与实践中仍存在许多不足，例如教师未能树立起新型的教学观念，学生在接受这种教学模式时也常常感到不适应，我们在未来的发展之路中要采取更加积极有效的方式，帮助微型化学实验更好地普及于化学教学中，我们有理由相信，今后，微型化学实验将成为绿色化学发展理念贯彻的有利条件，成为高中化学课堂最优质的教学模式。
参考文献：
[1].王祖浩，王程杰.中学化学创新实验 [J].南宁：广西教育出版社，2007
化学教学改革的新事物：微型化学实验 篇8
【关键词】 微型改进化学实验 创新教育
【中图分类号】 G633.8 【文献标识码】 A 【文章编号】 1674-4772（2013）08-023-01
1. 高中化学教学新背景
实施以培养学生创新精神和实践能力为核心的素质教育已成为我国学校教育的主旋律，促成学生自主发展是实施素质教育的根本。
2. 高中微型改进化学实验的一些实践与研究
结合高中化学教学课改要求以及新课程标准要求，笔者主要开展了以下几个方面的一些实践探索与思考。
2.1微型改进化学在课堂教学中的应用
新教材的实施过程重视提高学生的动手能力、参与能力和实验能力，微型改进实验因其仪器精巧，实验现象明显，用量少和安全等特点，在化学教学中适用开展人手一套，边讲边实验的教学形式，大大提高了学生的动手机会，微型改进实验装置几乎可以覆盖所有高中教材中的化学实验，并可以把一些因污染大不安全等因素而删减的实验重新引进到教学中，例如氯气的制备及性质实验、铜与浓稀硝酸反应的实验等；一些看不到明显实验现象的实验，通过微型化实验加以改进可以看到更为明显的实验现象，例如氢氧化亚铁的制取实验：氢氧化亚铁的制备原本是教师演示实验，教材演示实验中出现的违反常规的操作（即滴管插入液面下）肯定会引起学生的疑惑，这恰恰正是探究的绝佳素材；而且按照教材中的要求制备氢氧化亚铁，很难观察到理想的实验现象，白色沉淀中往往夹杂着灰绿色，几乎分辨不出。教材由此要求学生推理出氢氧化亚铁很不稳定，很快被空气中的氧气所氧化，这难以使学生信服，影响了学习效果。此实验若采用微型化实验，用注射器来完成，则效果明显。
改进的实验装置
实验说明
①用甲注射器吸入约10mlFeSO4溶液，并将针头插入胶塞封閉。②用乙注射器吸入约10ml氢氧化钠溶液。③将乙注射器中的氢氧化钠溶液慢慢推入甲注射器中，可看到甲注射器内生成白色沉淀。④拿掉乙注射器，将甲注射器活塞左移，吸入一定量空气，可观察到白色沉淀变为灰绿色又变为红褐色的现象。
2.2 在选修课中开设微型改进实验课程
微型改进实验仪器的制作注重启发学生的创新意识和环保意识，比如在铜与浓稀硝酸反应的改进实验中，一方面要让改进实验能观察到明显的实验现象，如要看到红棕色的二氧化氮和无色的一氧化氮，同时要考虑到他们的污染问题，引导学生在密闭的环境中先制取无色的一氧化氮，然后再和空气接触生成红棕色的二氧化氮，根据二氧化氮易溶于水，加强碱溶解二氧化氮。
改进的实验装置
实验说明①先将用砂子打磨好的细铜丝盘成螺旋状，放入长胶头滴管中，然后按图组装好实验仪器。②取下带塞的长胶头滴管，向具支试管中加入浓硝酸约5毫升，塞紧带塞的胶头滴管。③挤压胶头滴管，把浓硝酸吸进长胶头滴管，让浓硝酸与细铜丝接触，观察实验现象。
浓硝酸吸入长胶头滴管以后，迅速与细铜丝反应，产生红棕色气体，溶液变为蓝绿色，随着反应的进行，产生的气体使液体和细铜丝脱离，反应随即停止。但马上有细心的同学考虑到密闭环境的压强问题，再次引导学生可以外接一个小气球作为气压缓冲装置，这样既可以观察到无色的一氧化氮转化成红棕色的二氧化氮的过程，又演示了二氧化氮易溶于水的实验现象，还消除了氮的氧化物的排放，在实验过程中既可以强化学生的直观认识，又培养了学生的创新思维和环保意识。
2.3 运用微型改进实验开展研究性学习
研究性学习是新课改下，素质教育中的一个重要课题，他有利于全面培养和提高学生“自主学习”的能力，而微型实验以其仪器、实验方式等方面的独特性为研究性学习的开展提供了丰富的内容。例如：蓝瓶子实验：亚甲基蓝中加碱溶液与葡萄糖显蓝色，晃动瓶子后溶液为无色，静置一段时间后，又会出现蓝色，让学生思考研究如何证明有氧气参与了该反应。围绕这一有趣的化学实验现象展开研究。又如，油条中铝的含量的测定等。
2.4 结合微型实验落实趣味实验
趣味实验是素质教育指导思想下编制的高中化学新教科书中一道独特的风景线，很多学校往往由于仪器设备，药品等各个因素的限制，这些各具特色的趣味实验难以落实甚至名存实亡。微型实验仪器携带方便，实验中安全性好，可以让学生随身携带，甚至带回家中，随时随地，灵活性好，为学生进行家庭实验和趣味实验提供了充足的物质基础，打破了时间和空间的限制。
以上仅是整个化学教学中几点粗浅的探研，在实际教学中，由于微型化学设备的微型化，所用药品的微量化，导致了与常规实验在规范化操作上存在一定的差异。从培养学生基本操作技能的角度讲，微型化学实验存在一定的局限性。但是，只要我们把微型改进实验溶入到整个高中化学教学的深入研究中，充分挖掘，必将大大有利于全面提高学生的素质，实现提高实验教学效果的理论，强化化学实验教学中的素质教育和创新教育，培养具有创造能力的人才。
[ 参 考 文 献 ]
[1] 李文鼎.面向21世纪 编好化学教材——编写高中化学（试验本）第二册（Ⅱ）的体会[J]；课程.教材.教法；1999年04期.
[2] 肖中荣.溴苯的微型化实验改进[M].《中小学实验与装备》，2001年01期.
[3] 马爱丽.二氧化硫性质实验的微型化再改进[M]. 《化学教学》，2011年07期.
微型化学实验 篇9
首先,微型化学实验具有一定的社会效益,主要表现在降低了环境污染,提高了实验室的安全程度。在环境保护上,微型实验减少了三废的排放量,特别是有机实验,用到的易燃、毒性的药品较多(如很多烷基化剂、苯胺、芳烃类试剂,长期摄入体内有致癌作用),很多实验必须在通风橱内才能进行,而实验微型化后,一般实验产生的有害气体量少,只要以湿润相应试剂的棉花即可吸收掉有害气体,不必使用通风橱;另外,无机实验也会造成环境污染,如铜与浓硫酸反应时放出的有毒气体二氧化硫,严格来说,该实验也应在通风橱中进行,但由于经费紧张,有些学校化学实验室并未安装通风橱,而实验微型化则可避免这一矛盾。同时,实验微型化也能降低易燃、易爆实验的危害性,火灾、伤害等意外事故也会显著减少,改善实验室环境,大幅度地减少实验室空气和水体排放污染,有益于师生的健康。
其次,从教学功能来看,较好地适应了现代科技发展的水平与需要,微型化学实验在培养人的素质和技能上所能发挥的作用,是不容忽视的,对培养和提高学生的综合实验技能很有好处。1)微型化学实验及仪器,对于大多数老师和学生来说,本身就是一种新事物,以此激发学生学习的兴趣,可以为创新教学打下良好的基础。化学实验不仅可以加深学生对物质的性质、变化等内容的理解和掌握,而且能激发学生的学习兴趣。同时,微型化学实验所用仪器设备小,所用药品少,学生在操作时,一般都特别细心、认真,有利于培养严谨的科学态度,增强学生的环保意识。2)一些由于试剂昂贵、安全或时间原因,过去难以在常规实验中开出的实验,现在可通过微型化而面向学生开出,微型化学实验安全又节省,解除了教师的后顾之忧,他们可放手地采用开放型和探索型的实验教学方式去因材施教,调动学生的积极性,激发他们的创造力。微型化学实验可以使绝大多数学生都有动手做实验的机会,改变过去那种“一人做、大家看”的局面,使学生由过去被动“等待”和“接受式”的学习方式,变为“主动”和“探索式”的学习方式,使多年来提倡的“启发式”、“学生为主体、教师为主导”的教学方法得以实验,而且,随堂实验、实验室分组实验等都得以开展,有利于培养学生既动脑又动手、理论联系实际和解决实际问题的能力。开展微型化学实验,为学生开展家庭小实验、课余实验或研究性学习提供了一个载体,有利于培养学生关心自然、关心社会的情感和创新精神,有助于把课程内容与学生生活以及现代社会科技发展联系起来,扩充学校教育资源,使学生形成积极主动的学习态度。3)课堂教学中对学生进行解题训练,最基本的出发点有二方面,一是帮助学生掌握知识,二是培养学生的能力。中学的习题教学,不但是教师传授知识,学生掌握知识、发展智力的重要手段,同时也是拓展课本知识的桥梁。在习题教学过程中结合探究实验,利用微型化学实验,就可以使抽象的实验习题具体化,变枯燥的习题为学生感兴趣的实验,让学生根据习题设计实验方案,利用微型化学实验,进行边实验边解题,达到既培养实验能力,又解决难题的目的,而且有些习题设计的现象理论上比较抽象,让学生通过实验验证,答案更容易理解,一目了然。
第三,从经济效益看,化学实验仪器设备简陋、药品不足是许多学校面临的难题。由于经费紧张,许多学校只能有选择地进行实验,特别是有机实验,化学试剂价格较高,有的实验2~6人为一组进行,有的只能取消。而实验微型化后,则可缓解这一难题,在微型实验中,所使用药品的量是常规实验的十分之一到百分之一,药品用量明显减少,所节约的经费则可用于购买微型实验和扩大实验室规模,增多实验内容。以某校为例,若每年化学药品购买所需经费大约为六千到八千元,如果百分之五十的实验改为微型实验,药品使用量将减少至百分之十,则化学药品所需经费可减少数千元。微型实验中所用的部分微型仪器,价格也较便宜,如一套井穴板和多用滴管的价格仅几元钱,玻璃仪器价格较贵,每套价格在一百到两百,但从长远来看,仍然是值得的。对办学条件较差,缺少仪器药品和实验设备的农村中学,促进了其对化学实验代用仪器药品的开发和推广。从微型仪器的研究开发来看,主要有三个途径,一是常规仪器的微型化;二是寻找合适的代用品,如井穴板可用草珊瑚含片的有穴薄膜等来代替,这对经费紧张的学校较为适用;三是设计新的微型仪器。
最后,有利于科学管理。实验微型化后,所用仪器小,药品用量少,更便于科学管理。另外,由于仪器小,学生做实验细心,仪器的破损率也显著下降,延长了仪器寿命。
浅谈中学微型化学实验 篇10
崛起于20世纪80年代的微型化学实验, 是国际公认的一种在微型化的条件下对化学实验创新性变革的新技术和新方法。简单地说, 就是以尽可能用少的药品来获取最有效的实验信息, 具体讲就是药品用量少 (一般为常规量的1/10~1/1000) 、仪器容量小、基本无污染、操作简单、方便省时、实验现象直观明显的化学实验。微型化学实验因其具有减少污染、现象明显、快速、节约、安全等优点, 并以其良好的教学功能和教学效果, 在化学实验教学改革等领域扮演着重要的角色, 引起世界各国化学界的高度重视。
中学微型化学实验就是把微型化学实验的理念应用于中学化学实验中, 其基本特征是: (1) 仪器微型化, 药品用量少; (2) 微型化学实验不是常规化学实验的简单缩微或机械减量, 而是在微型化的条件下对实验重新设计与探索, 达到以尽可能少的药品来获取尽可能多的、最为有效化学信息的目标, 是在微型化的条件下对常规化学实验的创新性变革。
二、高中微型化学实验的一些实践与探索
近年来, 结合《中学微型化学实验的研究与实践》课题笔者主要开展了以下四个方面的一些实践与探索。
1. 减量 (Reduce)
减量主要是减少药品的用量, 主要是以下两个方面:
(1) 利用小试管、点滴板、多用滴管、井穴板等微型化的仪器。如高一的《氯、溴、碘的性质氯离子的检验》《同周期、同主族元素性质的递变》《浓硫酸的性质硫酸根离子的检验》, 高二的《镁、铝及其化合物的性质》《乙烯的制取和性质》《铁及其化合物》《化学反应速率化学平衡》等实验, 均以12×70 mm的小试管来代替常规试管。在《乙烯的制取和性质》的实验中, 改换反应容器后使得乙醇与浓硫酸的混合液由书上的18ml降为2ml~3ml。在我们回浦中学, 高一有24个班、高二有24个班、高三有18个班, 每班每次实验分成28组。按现有的高二有18个班来计算, 每组能节约混合液15 ml, 每班至少可节约420ml, 高二年级就可节约10080 ml。耗时方面, 原来按书本上要求做, 完成性质实验的全过程一般需十多分钟。现在只需三分钟左右即可。由此, 还可大大节约作为能源的乙醇的消耗。在《浓硫酸的性质硫酸根离子的检验》实验中, 以6穴点滴板代替常规试管, 尤其在硫酸根离子的检验中以黑色6穴点滴板代替常规试管, 由于黑色背景, 现象就更明显, 实验效果也就更好。
(2) 降低试剂的浓度。如《同周期、同主族元素性质的递变》这一实验中的氯水、溴水、碘水的浓度没有明确规定。而高浓度的氯、溴对人身有较大的毒害。因此, 我就把氯水、溴水的浓度尽可能降低, 如溴水的外观由棕红色稀释至淡黄色。此外, 酚酞、石蕊、品红、甲基橙等指示剂均适当降低浓度, 如酚酞、石蕊原浓度为0.5%~1.0%, 可减少到0.1%~0.25%, 也可以相应减少酒精的用量。而硫氰酸钾、三氯化铁溶液的浓度则可由0.01mol/L降为0.005mol/L。以上实验药品的减量都增强了实验效果。因此, 在保证获取最有效实验信息的前提下, 应尽可能地降低实验药品用量, 减少药品损耗, 预防环境污染。
2. 回收 (Recycle)
回收主要包括:
(1) 回收未反应的原料、副产物 (含“三废”) 。如用KMn O4制取O2所得到的剩余物质中主要含有Mn O2、K2Mn O4和未反应掉的KMn O4, 这三种物质的混合物均可用来加入浓盐酸制取氯气。再如《浓硫酸的性质硫酸根离子的检验》实验中学生稀释的硫酸还有剩余, 这时就要求学生将所剩硫酸集中倒在讲台上的烧杯里。还有像在《乙烯的制取和性质》实验中, 由于最后的混合液中尚有相当的浓硫酸, 就要求学生集中倒在指定的废物桶中, 处理后再排放。
(2) 回收催化剂等非反应试剂。如《化学反应速率化学平衡》的“催化剂对化学反应速率的影响”实验中, Mn O2是H2O2分解生成O2的催化剂。在实验结束时, 要求学生将小试管中的H2O和Mn O2一起倒入指定的回收容器 (烧杯等) 中, 以便集中回收Mn O2。
3. 重复使用 (Reuse)
重复使用主要是将上一个实验步骤中剩余的药品以及回收来的化学药品用到下一个实验步骤中或用到其他的实验中去。如前面提到的浓硫酸稀释后, 不是直接倒掉, 而是用到后面的浓、稀硫酸的性质比较实验中去。再如回收的Mn O2、K2Mn O4和KMn O4用于浓盐酸制取氯气的实验中。这样, 大大减少了药品用量, 提高了药品使用效率。
4. 尽可能密闭可控、处理尾气
制备H2S、SO2、Cl2、NO与NO2等气体, 在Cu与硝酸、浓硫酸的反应实验中, 往往会有有毒气体进入空气而毒化教室、实验室的空气, 又直接影响师生健康。以铜和浓硫酸反应为例, 如按照教材上的要求, 每个实验小组取2ml浓硫酸, 每实验小组产生417ml SO2气体, 以每班分28个实验组为计, 全班一次实验就排放出11.68LSO2气体。按实验室平均面积为50m2计算, 实验期间, 实验室内SO2气体的质量浓度为3.68mg/m3, 约是我国规定居民区大气中SO2平均最大允许质量浓度0.15mg/m3的28倍。而每个年级有一、二十个平行班, 连续做实验, 实验室里SO2的浓度会更大。因此, 在这类实验中除了安装尾气处理装置外, 还要尽可能使整个装置密闭可控。
在高中微型化学实验的实践中, 我觉得微型化学实验主要优点有:
(1) 有利于向学生传播绿色化学的观点, 帮助学生学会减量、减废、回收等防治污染的重要方法, 使他们树立绿色化学观念、保证人类生存质量的责任感。正确引导并妥善处理化学实验的废弃物 (回收、无害化处理) , 既提高了实验的科学性、实验操作的规范化, 又培养了学生良好的实验习惯。
(2) 有利于学生把握药品的实际用量, 培养学生的规范化操作, 提高实验的科学性和实验效果, 从而培养学生严谨的实验态度和科学的实验方法。
(3) 有利于激发学生学习兴趣、实现人人动手实验、强化动手能力的训练、全面提高学生科学素质、树立提高实验教学效益, 强化化学实验教学中的素质教育和创新教育, 培养具有创造能力人才。
化学教学的新课程模式 篇11
新课程模式的三大主要环节
“预设” 主要是完成以下三个任务：第一，教师以学生的已有知识为出发点，预测学生的知识储备;第二，通过小而精的习题，拉齐本节课的知识储备，检测学生已有的基础，为新教学内容的开展做好准备;第三，教师还应结合学生已有的经验和知识“预设”本节课的学习目标，以问题的形式，用简洁的话语呈现给学生。这是课堂教学的重要环节。不提倡所有的目标一起呈现，而应该分段完成。
“交流” 是整个教学的关键环节，也是“主体、生成、调控”关系的重要体现。这个过程既包括学生主体的学，也包含了教师科学的导。“导”，其实就是教师给学生提供解决问题的有关线索，关注学生的自主学习、协作学习，促成学生反思和讨论，并在学生自学讨论时，做到点对点的精点拨，这是本节课关键的环节。学生在任务驱动下，会主动地交流，并会对疑难点及时询问教师，教师也可以面对面地指导学弱生。
“检测” 主要包含两个层次：首先是达标题训练。针对本课时的学习目标，每一个知识点的后面设计1—2个基础题目，进行课堂达标检测，可以让学生进行自我检测。也可以调节教学速度，根据学生的接受能力和接受程度合理有效地调节教学进度。其次是综合题，训练学生知识迁移能力。综合测试部分，要结合学生的生活，让学生感受化学与生活的密切联系，并加强学生理论联系实践的能力。
以上是学校化学组提出的“预设——交流——检测”的课堂教学模式，但就一堂化学课而言，教师要合理地选择、组合和创立教学模式，真正做到“教学有法，教无定法”，努力创建高效生本课堂。
新课程模式的主要课型设计
根据中学化学课的教学特点和我校的实际情况，下面就课堂教学中三种基本课型做以说明：
新授课：主要环节
温故知新，目标驱动。通过小而精的习题，可以使学生回顾以往的知识，还可以为本节课做一下铺垫，拉齐本节课的知识储备，学生在进入新课时可以达到学习的起点相同。
然后教师根据教学内容和学生实际情况，设计一个恰当的情景或问题，导入新课。
教学目标：教师要按照课本的知识体系和遵循学生的认知规律，由浅入深、由易到难、由简到繁来设计教学目标。目标要可行，要有伸展性，并可在此基础上给学生以思维的空间，不能以本为本，要符合学生探究水平的提高。目标要可检测。教师把目标分解成若干小问题，并明确一定时间后会随机选择同学回答问题，还要同时提出答题要求，如A层可适当参考课本，B层可以脱离课本独立完成，增强学生的识记兴趣，并在学生自学讨论时走下去，做到点对点的精点拨，这是本节课关键的环节。学生在任务驱动下，会主动地交流，并会对疑难点及时地询问教师，教师可以面对面地指导学生，特别是关注到学习能力较弱的学生。
学案导学、自我检测。通过集体备课，结合个人特点，编制适合教材内容、适合学生实际的导学案，学案中应把本课时的知识进行梳理、归纳，非常清晰、有条理地展现给学生。重要的概念、原理和基础知识中的关键字词可留空，让学生当堂识记、分析、填写，以增强印象。每一个知识的后面应设计1—2个基础题，可以让学生进行自我检测。
集体解析、点拨提升。在自主学习、互助交流的基础上，教师对学生提出的疑难问题进行点拨和解析，帮助学生解决那些通过自主学习和合作学习仍不能解决的问题。有些问题虽然学生没有提出疑问，但学生有可能出现错误认识而自己没有发现，教师要设计相关的习题，使学生在解决问题的过程中发现了新的知识点，使一些较难的知识点成为学生主动要学、要解决，使教师的讲解成为学生的需要，真正做到精讲。
变式训练、总结反思。对于重点知识给学生一定的时间，把本节所学知识进行整理和回顾并加以理解，老师要设计1—3个针对重点题、难点题、易错题的变式训练，引导学生做到举一反三，并要求学生当堂完成，当堂反馈结果，对学生的课堂表现做出评价。检查学生是否能掌握课时要求掌握的知识和具备的技能。
讲评课：主要环节
及时反馈，个体点拨。考试结束后是学生最想知道答案的时候，也是解决问题热度最高的时候，及时讨论，及时解决，学生对正确答案的记忆也是最深刻的。
讲评课也是学生问题最多最杂的课型，所以提前到班，就可以对一些同学进行点对点的辅导，可以让平时上课不主动提问的安静学生也得到及时点拨，而且适当的赞许会使学生养成课前预习的习惯。
自我检测，生生互助。以小组为单位，进行限时的生生互助，生生之间的交流，师生之间的答疑是本节课的关键环节。在互助的基础上列举出1—2个相似典型例题，要求学生独立分析和解决这些题目，以检测在生生互助环节的效果。对于讨论积极有成效的小组及正确率高的小组适时表扬，还要鼓励各层次的学生展示自己，树立其在化学课上的自信心。
集体解析，归类指导。教师对学生出错率较高的题目进行整理、分类，在此基础上归纳出一些解决问题的方法，在课堂上集中讲授。讲评时，不仅要讲出题目的正确做法，更重要的是进行解题思路的分析、方法指导。
变式训练、二次过关。对于重点知识给学生一定的时间进行识记和理解，重点题、难点题、易错题要设计1—3个变式训练题，引导学生做到举一反三，并要求学生当堂完成。通过变式训练，归纳、整理出这一类题目解题的方法和思路，明确此类题目容易出现的错误有哪些，如何避免。还要进行二次过关测试，以检查讲评效果。
复习课：主要环节
确立目标，构建网络。根据课程要求，确定复习课的教学目标：包括哪些是知识点，其中有哪些是复习重点和难点，及这些知识点要求达到的等级。预设的目标必须简明扼要，语言表述必须准确，让学生在讨论中构建本章节的知识网络。这样可以使零碎的、支离破碎的知识系统化、结构化，进而串联成知识网，提高学生的学习能力。
自我检测，生生互助。教师根据复习内容的难度和学生的接受能力，每讲解一个知识点都列举出1—2个典型例题，生生互助，分析和解决这些题目，教师可以在此基础上归纳出一些解决问题的方法。每道例题解决后，跟上1—3个变式训练题，引导学生做到举一反三。由于是基础的典型例题，学习能力较强的学生可以通过讲解强化完善知识点，学习能力较弱的学生也可以点对点地提出自己的问题所在，可以最大化地做到生生之间的精点拨。
综合训练，提升能力。设计能力训练题可分为两个层次，前者的题目较容易，强调考查基础;后者可有一定难度，注重提高学生解决问题的能力。题量不能太大，能基本覆盖本课时复习的主要内容即可，能让学生当堂完成。所用题目应经过教师的细心挑选，不能有错题、偏题、超纲题。每道题目应有明确的考查目的，同一知识点不重复考查，真正做到精练。如果时间允许，可当堂检查训练效果，做出评价。如课堂时间不允许，则收缴学生答卷，课后批阅，另择时反馈。
总结反思，巩固提高。教师引领学生对本课时复习的内容做出总结，对复习的效果做出评价。学生自己总结本课时的收获和存在的问题，可以让部分学生口头进行反思。可使学生自我检测、自我反馈、自我激励，还可以使学生学会审视自己，养成随时评价自己学习活动的良好习惯。
（作者单位：内蒙古乌兰浩特市第十二中学）
【化学教学改革的新事物：微型化学实验】推荐阅读：
化学微型实验06-25
拓展化学实验的新尝试08-19
化学教学化学实验论文09-06
化学实验教学05-24
化学教学论实验教学07-01
材料化学教学05-24
高一化学教学06-02
高职化学教学06-06
化学史教学07-03
进行化学教学08-01