微型实验

2024-10-18

微型实验(精选11篇)

微型实验 篇1

《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 (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.

[3]王磊.化学比较教育[M].南宁:广西教育出版社, 2006:273.

钠的微型实验小议 篇2

关键词:微型实验 绿色化学 污染

当今社会的环境污染非常严重,为了我们人类的生存,站在环保的角度,力求从我们自身做起,研究微型化学实验,进行绿色化学教学。绿色化学又称“环境无害化学”、“环境友好化学”、“清洁化学”,绿色化学是近十年才产生和发展起来的,是一个 “新化学婴儿”。它涉及有机合成、催化、生物化学、分析化学等学科,内容广泛。绿色化学的最大特点是在始端就采用预防污染的科学手段,因而过程和终端均为零排放或零污染。这一点重在强调化工生产中要重视环保。而化学教学中绿色化学教学大大地节约了药品,减少了污染,增加了学生的动手操作机会,激发了学生的学习兴趣,提高了学生的学习效率,而且实现了"化学教学的绿色化"。"化学教学的绿色化"就是在化学实验教学过程中尽量使用最少量的药品,产生最小的环境污染,出现最明显的实验现象,达到良好的实验效果。微型化学实验的应用恰好能实现"化学教学的绿色化",因此研究微型化学实验在化学教学中的应用很有必要。

为此,经过本人多年的研究和探索,对钠的性质实验做了以下研究:

一、钠的燃烧实验改进

1、实验仪器:酒精灯、铁架台(带铁圈)、碎蒸发皿

2、操作方法:

(1)从煤油中取出一块钠,用滤纸吸干表面的煤油,用小刀切下一小块备用,将剩余的钠放回煤油中,然后用镊子夹住切下的钠放在无水乙醇中洗去表面的煤油;

(2)将处理后的钠放在破碎的蒸发皿(已损坏的一小块碎瓷片)上,加热观察现象。

(3)待钠产生黄色火焰后应注意移去酒精灯,保持钠的反应温度。

3、实验现象:(1)钠的表面呈银白色,迅速变暗。(2)钠熔化成闪亮的小球,外面有一点黑色。(3)熔化的钠很快剧烈燃烧,产生黄色火焰,生成淡黄色的固体。

4、现象分析:钠在常温下空气中的氧气发生反应,生成氧化钠,白色固体,所以颜色变暗。钠的熔点低,加热熔化成闪亮的小球,这是钠的颜色,外面的黑色是没有洗干净的煤油,加热时生成的碳。钠剧烈燃烧,产生黄色火焰,这是钠的焰色反应,因为金属钠非常活波,极易与氧气发生反应生成了淡黄色的固体过氧化钠。

5、本实验中可能的反应:(1)常温下:4Na + O2 = 2Na2O

(2)加热条件下,钠与氧气生成过氧化钠:2Na+O2=Na2O2

(3)可能的反应:钠与水反应:2Na + 2H2O = 2NaOH + H2↑

过氧化钠与水反应:2Na2O2 + 2H2O = 4NaOH + O2↑

过氧化钠与二氧化碳反应:2Na2O2 + 2CO2 = 2Na2CO3 + O2↑

6、实验注意事项:

(1)瓷片不能太大,瓷片太大,散热多,温度低,实验现象不明显。

(2)在放钠之前,瓷片应先预热。

7、改进后的优点:

(1)利用废旧蒸发皿组装反应装置,既充分利用了资源,又能使同学们直接感受到,化学实验是可以利用一些简单原材料甚至废旧仪器或生活中的废弃物来完成的。

(2)在无水乙醇中洗涤后,更容易观察燃烧现象:熔成闪亮的小球,产生黄色火焰,生成淡黄色的固体。

(3)与传统的实验相比,本实验避免了石棉网的损坏,避免了煤油燃烧生成碳黑影响实验效果。

(4)本实验节约实验用品,操作简单,现象明显。

二、钠在氯气中的燃烧实验探讨

1、实验仪器及用品:圆底烧瓶、燃烧匙、棉花、带铁夹的铁架台

2、药品:钠、氢氧化钠、高锰酸钾、浓盐酸

3、操作方法:

(1)取一个圆底烧瓶中加入适量高锰酸钾和浓盐酸,塞上导气管将气体通入氢氧化钠溶液中;

(2)待圆底烧瓶中反應进行几分钟,有黄绿色气体充满烧瓶后,取一小粒钠吸干表面的煤油后置于燃烧匙中,在酒精灯上加热燃烧后,迅速去掉导气管并将燃烧匙伸入圆底烧瓶中,瓶口放一团浸有浓氢氧化钠溶液的棉花。

4、实验现象:

圆底烧瓶中产生黄绿色气体,钠在黄绿色气体中剧烈燃烧,产生大量白烟。

5、现象分析:高锰酸钾与浓盐酸常温反应生成氯气,钠与氯气的反应是放热反应,所以钠在氯气中继续反应,生成氯化钠,白色固体。

6、实验优点:

(1)本不用传统的二氧化锰与浓盐酸制氯气,需要加热,该实验将氯气的制备和氯气的实验一体化,节约了药品和实验演示的时间,增强了可操作性和趣味性。

(2)利用圆底烧瓶作为反应容器,容积大,便于观察现象。

(3)本实验中氯气具有强烈的刺激性气味,有剧毒,若用传统的集气瓶收集氯气,对环境的危害很大,而改进后用氢氧化钠溶液和浸有氢氧化钠溶液的棉花除去氯气,有利于环境保护。

三、钠与水反应的实验改进

1、仪器及药品:干燥管、铁丝、烧杯、橡胶塞、金属钠、蒸馏水、酚酞

2、操作及现象:

(1)取1支干燥管,在它大口径一端管口配1只橡皮塞,在塞子内端插一小段铁丝。

(2)安装铁架台,将干燥管小口端向下夹在铁夹上,下端浸在装有4/5水的烧杯中;

(3)关闭干燥管下端止水夹,往干燥管中装满水,滴入几滴酚酞试液;

(4)在橡皮塞的铁丝上插一粒赤豆大小的已除尽煤油的钠粒,将带有钠粒的橡

皮塞迅速插在干燥管上端的管口上,打开干燥管下端止水夹,钠在干燥管

中跟水反应,先熔成球状,然后慢慢变小,水被排出,溶液变红。

(5)反應完成后,划燃火柴后拔掉干燥管上端的橡皮塞,及时在上端点燃氢气,产生非常清析的爆鸣声。

3、说明

(1)上述方法所取钠粒不宜过大,并要除尽煤油。

(2)该实验操作简单,现象明显,成功率极高(达100%)。

(3)本方法同样适用钾跟水反应的演示实验。

4、本实验的特点

本实验改进演示仪器操作简单,安全性强,现象鲜明,且可使学生理解气体压强可将液体从一个容器转移到另一个容器。

四、实验小结:

以上实验,本人在教学实践中都实施过,操作简单,现象明显,学生参与性强,积极性高,热情高涨,起到了很好的效果。

在教学过程中,不论是常规实验教学,还是微型实验教学的设计都应该遵守同样的原则,也就是实验教学要符合"绿色化学"教学的思想,在教学过程中,尽量使用最少量的药品,不产生环境污染或者产生的环境污染最小化。在某种程度上说微型实验较之常规实验教学污染少,可以达到污染的最小化,符合"绿色化学"的要求,这也正是微型化学实验研究的意义所在。

实验化学在教学中的应用,可以带来化学学习方式的变革,与当今倡导的自主学习、合作学习和探究学习相结合的学习方法相吻合。在教学过程中我们要尽可能多思考,多探究,引导学生充分利用身边现有的原料、废旧物品,比如:废旧蒸发皿、塑料瓶、注射器等进行实验。引导学生观察、研究、自己动手设计实验、自己动手操作,引导学生创新,这样就能让学生真正地体会到化学的乐趣,真正体会化学就在我的身边。在课堂内学好化学知识的同时,在课堂外使得学生能有更多机会去实践动手操作能力,也让学生从自身做起,为保护我们的环境做出自己的一点贡献。

作者简介:

吴顺美,四川省盐源县中学校中学一级化学教师,从教以来一直工作在高中教育第一线,将自己的很多先进理念在课堂绽放,书写了多篇论文有部分发表在各种不同的国家级、省级等刊物上。

参考文献:

[1]《化学实验的启示与科学思维的训练》(严宣申主编,北京大学出版社)。

[2]《和中学生谈化学》(金松寿编著,陕西科学技术出版社)。

微型化学实验 篇3

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。

海带中提取碘的微型实验研究 篇4

海带中提取碘的微型实验研究

采用自行研制的微型实验装置,探讨了微型化学实验--海带中提取碘的蒸馏水用量、熬煮时间、熬煮次数、酸度、氧化剂种类等反应条件对碘的提取率的影响,提出成套的`实验方案和适宜的操作步骤,可供大学相关实验课程开设本实验选用.本法提取的碘单质晶粒大、晶型好、提取率高,具有金属光泽,易于收集,便于称量,达到较好实验效果.

作 者:胡小莉 李原芳 凌莉莎 马学兵 杨梅 王淑英 HU Xiao-li LI Yuan-fang LING Li-sha MA Xue-bing YANG Mei WANG Shu-ying 作者单位:西南大学,化学化工学院,重庆,400715刊 名:西南师范大学学报(自然科学版) ISTIC PKU英文刊名:JOURNAL OF SOUTHWEST CHINA NORMAL UNIVERSITY(NATURAL SCIENCE EDITION)年,卷(期):32(5)分类号:O613.44关键词:微型化学实验 海带 碘

微型实验 篇5

【关键词】 高中化学 实验叫徐 微型实验 应用

【中图分类号】 G633.8 【文献标识码】 A 【文章编号】 1674-4772(2013)08-023-01

随着现代教学发展的不断改革创新,以教师个人演示实验为主的实验教学显然已经不能适应新课程的要求。所以,以启发性、探索性为主的个体微型实验应运而生。它在尊重并促进学生个性发展的前提下极大的激发了学生学习化学的兴趣;在帮助学生获得能用的化学知识、技能和方法的同时提高了学生的科学探究能力;在指导学生动手实践中增强了学生的社会责任感;在引导学生理解科学、技术、社会与环境的相互作用的同时,培养学生科学的价值观和实事求是的科学态度,在高中化学实验教学中有极高的应用价值。

一、微型实验在高中化学实验教学中的作用

1. 培养学生的节约意识

化学实验离不开各式各样的化学试剂与化学仪器,多数试剂是有保质期限的,多数玻璃的或橡胶的仪器也是易损易耗品,因此,实验教学的资金投入是一项很大的开支。试剂用量省,实验成本低是微型化学实验最突出的优点。微型实验试剂用量少,仪器简易更有利于将教师的演示实验与学生的大组分组实验改进为随堂实验,让每个学生都能参与实验或重复实验甚至多次试验。例如:常用澄清石灰水来检验二氧化碳的生成与存在,就可以用在器皿内壁涂澄清石灰水或在玻璃片上蘸石灰水的方法来取用澄清石灰水,试剂用量少,效果也很明显,会看到一层白膜或白渍。微型的仪器,微量的药品使用,不仅节省了实验的空间,也节约了实验的时间,节约让学生们明白了化工实验中“取样”的意义,也让学生们有了更多的时间去观察、思考与讨论。

2. 提高学生的安全意识

对实验装置进行微型化改进,实验过程的危险性明显降低。微型仪器组装安全,药品用量少,污染少,液体飞溅、腐蚀、起火、爆炸等实验事故发生几率大为降低。实验安全性的提高能为学生营造安全的实验氛围,有利于培养学生参加实验探索的热情。

3. 激发学生的学习兴趣

微型化学实验的仪器因其设计灵巧、制作精巧、安全易用的特点而使学生爱不释手,极大地培养了学生学习化学的兴趣。由于微型实验既安全又节约,教师可以放心地让学生一人一组做实验。通过亲手做实验,以可帮助学生理解和形成化学概念,可以培养观察和实验能力,同时,有效地激发了学生学习化学的兴趣。微型化学实验无污染,现象明显并且成功率高,使学生解除了心理障碍,敢于做实验,喜欢做实验,改变了学生在实验教学中的被动地位。这样充分调动了学生的积极性和主动性,也大大提高了实验教学的质量。

二、微型实验在高中化学实验教学中的具体应用

下面,我们就以一个常见的中学实验——硝酸的性质,分别用中学的常规实验法和改进微型实验法两种方法进行实验和比较,来阐述后者在教学中的实际应用价值。

1. 常规实验

(1)浓硝酸和铜的作用。在一支干净的试管中放入一片銅片,再滴入几滴浓硝酸,观察放出气体的颜色。向这支试管里加入5mL水,同时观察溶液的颜色。

(2)稀硝酸和铜的作用。将所用仪器安装好,检查装置的气密性。在试管里放3~4片铜片,再倒入稀硝酸直到浸没铜片为止。把烧瓶加热,用排水法收集一试管NO气体。

2. 微型实验

(1)浓硝酸和铜的作用。微型试管中放入少许铜和5滴浓硝酸,观察出现的现象。当看到液面上出现棕色气体时,加入蒸馏水。注意不让NO 逸出管外以免造成环境污染。可在试管口蓬松地塞上以少许NaOH溶液润湿过的棉花.观察试管中溶液的颜色。

(2)稀硝酸和铜的作用。在注射器中放入一片铜片(大约比管的截面小点),烧杯里装稀硝酸,加热片刻,然后拉动活塞,吸入一些稀硝酸,并迅速用胶帽塞住注射头。仔细观察,发现活塞被向后推,有气体产生,观察溶液颜色。片刻,取下胶帽,吸入空气 ,然后将气体注入30%的NaOH溶液内。

3. 试验结果对比

(1)试剂用量对比。常规实验:约5片铜片,约30ml稀硝酸。

微型实验:约2片铜片,约5ml稀硝酸。

(2)仪器损耗对比。常规实验:试管很大,使用不方便,且容易摔破。圆底烧瓶也容易烧破,也不易清洗。组装步骤较为

微型实验:试管较小,使用方便,也不易摔破。用小型注射器方便操作,不需组装。

(3)实验安全对比。常规实验:产生的NO气体容易溢出来,污染实验室空气,对老师和学生身体有害。

微型实验:由于微型试管管口小,很容易用棉花堵住。且产生气体少,不易溢出。用小型注射器不用组装,操作起来也很安全。对人体没有伤害。

(4)学生兴趣对比。常规实验:由于实验会产生有毒气体,而且仪器易碎且组装麻烦,所以兴趣不大,不爱参与。

微型实验:仪器操作简单安全,学生发挥更自由自主,所以兴趣浓厚。

三、结论

综上所述,我们在实际教学过程中,应根据实验的内容、目的、现象和定量要求等进行选择,使常规实验和微型实验相结合,两者取长补短,充分发挥各自的教学价值。我们在积极研究、推广微型化学实验时不应过大的夸大其作用,而应实事求是地逐步引用,以便充分发挥它应有的作用。

[ 参 考 文 献 ]

[1] 石郦,朱汝葵.周虹.吴颖珍微型实验对化学学习动机影响的调查与分析.[J].化学教育2006(6):33-35.

[2] 龙运海.化学实验教学论[M],北京.高等教育出版社,2002:12.

微型实验 篇6

一、强化实验能力

实验能力是化学教学中最基本的内容之一。在教学中引入微型化学实验,将增加学生动手操作的机会,有利于增强学生的实验能力。

1. 自制微型化学实验箱。在教师的指导下学生自己动手加工制作一个微型化学实验箱,实验箱内的全套微型仪器都是利用学生家庭中的废旧物品经简单加工做成。如把医用安培瓶、各种口服液瓶和饮料瓶收集起来,整理分类,代替烧杯、集气瓶、广口瓶、细口瓶、试管、导管等。实验箱内的药品,一部分是学生动手从废旧物品中收集来的,如从废电池中收集到锌、石墨、二氧化锰等; 一部分是由老师一次性为学生配备的。

2. 人人参与演示实验。化学课中的演示实验在整个化学实验中占了很大的比例,将演示实验改为学生用微型仪器操作后,增加了每个学生的实验机会。凡是微型实验能操作的演示实验都放手让学生去做,从中培养学生的科学实验能力。

3. 重视学生实验。常规实验改为微型实验可节约试剂用量,减少污染,可以放手让学生做更多的实验。这样既增加了学生的动手实验能力, 又提高了实验课的效益。如“硫酸的性质”这节实验课,要求学生在试验前认真做好预习,安排学生用微型九孔板代替其中多数试管实验,这样节省了课内实验时间,在多余的时间里可以再要求学生把稀硫酸换成稀盐酸重复实验,结果学生多做了一个实验。

在复习课中、边讲边实验中、课外活动中等引入微型实验,让学生通过反复的实验练习获得操作技能,强化实验能力。

二、提高观察能力

观察是学生发展智力、增长知识、认识世界的重要途径之一,也是学生认识事物累积知识的基本方法。没有敏锐的观察力就不会有灵敏的思维力、丰富的想象力和良好的记忆力。

过去课堂上的演示实验都是由教师一人做,全体学生进行观察,许多实验现象只有前排学生看得清楚,多数学生印象浅,效果差,大大削弱了学生学习的积极性,失去了学习化学的兴趣。引入微型试验后,由于微型试验小巧便携,学生每人都有自己的实验箱,教师把一些演示实验改为学生自己动手做微型试验后,在实验中每个学生都能近距离观察实验。实验前教师明确实验要解决的问题,讲清观察方法和方向,提醒学生观察重点现象,实验中学生按照教师提出的观察目标、观察步骤进行仔细观察,然后教师再引导学生应用已有的知识,通过分析、综合、抽象思维来解释观察到的现象,使感性认识上升到理论,得出概念性的结论,使学生既增强了观察能力,又轻松愉快地接受了新知识。

以“氯气与水反应”这个实验为例,用学生微型实验替换教师的演示实验,向学生提出如下问题及观察要素:

1.比较氯水与原氯气的颜色,可得出什么结论;

2.用两支玻璃棒蘸取盐酸和氯水,分别滴在两条蓝色石蕊试纸上,观察两条试纸的颜色变化;

3.在氯水中滴加少量稀硝酸,观察有什么现象。

通过实验学生都能观察到明显的实验现象。在实验中,教师指导学生制定观察计划,分清观察的主次现象,使其能观察、会观察,从而培养学生形成良好的观察品质。

三、发展思维能力

通过观察得到的是感性认识,要使其上升到理性认识,还要借助于思维。通过思维活动,把观察的结果上升到理性认识,揭示事物的内在因果关系和本质特征。

由于微型试验仪器精美小巧,尤其是学生自己做的仪器,使学生产生了强烈的求知欲。学生一看到小巧的九孔井穴板、酒精灯就迫不及待地想操作,使学生们的思维活跃起来。许多学生课前主动预习,课上认真听讲, 按照试验步骤操作,通过自己动手做实验,观察现象,在教师的指导下积极思维,讨论、解释现象、证实结论。如在“氯气与水反应”的演示实验中,教师结合学生观察的现象启发学生思考: 为什么滴有氯水的蓝色石蕊试纸中间变白外圈变红? 再引导学生思考,“变白”说明氯水中有能使有色物质褪色的物质,H2O和HCl均无漂白作用,那么是Cl2与水反应后其他生成物有漂白性? 怎样用实验证明? 学生积极开动脑筋提出各种方法,然后由教师总结归纳,给出一套封闭式微型装置进行实验,最后得出结论。

在复习课上,为了改变以往复习课难上、枯燥、沉闷的不良现象,让学生边复习边做几个微型实验,将化学知识串联起来,激发他们的综合思维能力,使复习课充满生机。如复习氧族元素的性质时,要求学生设计一套硫、二氧化硫、硫酸为主干的系列实验,且配以相应的思考题,让学生既动手又动脑,通过对试验现象的比较、分析、综合,提高了归纳、推理、判断的能力,从而收到较好的复习效果,在后来遇到的一些开放题中也有很好的解题思路。

在校本课程教学活动中,除了有计划、有目的组织学生开展微型实验外,还让学生不断改善实验仪器,自拟实验习题,自己探索实验方法,选择实验器材和药品,实验后写出实验报告。如针对废电池乱丢会污染环境的不良现象,要求学生把废电池收集起来,进行“废电池中的化学“实验,这样不但提高了学生开展课外活动的兴趣,还培养了学生的创造性思维能力。

四、掌握自学能力

自学能力是顺利完成学习任务的本领,是独立获得知识的能力。由于微型实验的引入改变了传统的教学模式,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,学生的亲眼目睹,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,一些学生还利用业余时间阅读科普读物、参考书等,不仅扩大了知识面,巩固加深课内的学习,还提高了阅读能力,培养了阅读习惯和兴趣。教师平时还布置一些家庭实验,让学生结合自己所学的化学知识去完成。

微型化学实验的探讨 篇7

1 微型化学实验的意义

1982年, 美国的Mayo博士和Pike等人开始研究使用的一种新型实验方法, 成功的在基础有机化学实验中试用微量实验, 从而掀起了20世纪80年代研究与应用微型实验的浪潮。近年来, 国外已将微型化学实验技术在基础化学实验教学中普遍推广应用, 特别是大学基础有机化学实验已大部分采用微型实验技术, 这种发展趋势已引起国外化学教育界的极大关注。美籍华裔化学家马祖圣教授提出微型化学实验是以尽可能少的试剂, 获取所需化学信息的实验原理和技术。我国微型化学实验是从1988 年末开始的, 以周宁怀教授为先导, 逐步开展了化学实验微型化的研究和推广, 使化学实验微型化不断深入进行, 已经取得了重要成果, 其应用范围由有机化学扩展到无机化学、普通化学和中学化学的实验教学中。微型化学实验研究是在微型化的条件下对实验进行探究性设计, 将常规演示实验改为学生微型实验, 危险性高的实验变为安全性高的实验, 而不是常规实验的简单缩微或减量, 这种方法和技术的经济效益和环保效益是显而易见的。微型化学实验是在绿色化学思想下用预防化学污染的新思想对常规实验进行改革而发展起来的化学实验的新方法和新技术, 是化学实验方法的一项重要的发展和变革, 被誉为是“化学实验的革命”, 它具有减少试剂用量、减少环境污染、操作简便快速、现象明显、安全高效等优点。

2 微型实验的优越性

2.1 提高了学生的学习兴趣及求知欲

化学是一门丰富多彩的学科, 学生对化学实验充满好奇, 但又对做某些实验产生顾虑, 担心反应生成有毒物质, 会发生危险等等, 所以部分学生总是只看不动, 实验操作能力较差。有些实验中试剂由于操作不当还会发生爆炸、烧伤等事故, 因而老师减少了实验量, 对个别实验只是进行了理论的讲解, 只说不做, 采取死记硬背的方式应付考试, 不利于学生知识点的理解, 思维发展受到局限。微型实验仪器小巧便携, 趣味性强, 使用方便, 安全, 学生做实验时兴趣盎然; 另外, 学生还可以改进实验过程, 进行一些探索性的实验及设计, 采用自己设计的方法去观察现象、分析问题和解决问题。当实验设计成功时, 将会更加有效地激发学生的学习积极性及求知欲。此外, 实验药品用量较少, 只有充分准备实验, 认真操作, 仔细观察和记录才能得出正确的结果, 这样既有利于培养学生严谨的科学态度与良好的实验习惯, 也有利于学生动手能力和研究能力的培养。

2.2 增强了实验操作的安全性

在实验操作的过程中, 经常用到强酸、强碱和一些易挥发、易燃、易爆、有毒的化学试剂, 会造成对人体的损害和环境的污染, 所以, 有些学生觉得危险不愿动手做, 有些学生又不按照要求乱做, 实验往往是走过场, 容易出现伤害, 既造成资源浪费又达不到实验效果。改为微型实验后, 由于试剂用量减少, 安全性增强, 可减少火灾、意外伤害事故的发生, 一旦出现状况也易于控制, 可使损失或伤害降低, 学生不再感到害怕而敢于放手操作了。

2.3 有利于提高学生思维能力

科学素质教育是以培养学生创新精神和实践能力为核心的, 促成学生自主发展是实施素质教育的根本。传统的化学实验教学, 一般验证性的实验多, 探索性的少, 而且受常规实验条件的限制, 分成一组多人实验, 有的学生亲自动手完成实验的机会少, 实验过程中学生往往“按部就班”, 无需太多的思考, 经常处于被动地位。微型实验的独特性为研究性学习的开展提供了丰富的内容。如果能在教学中引入微型化学实验, 由于仪器的微型化和试剂的微量化, 给实验方法的重新设计、改造和组合创造一个很大的思维空间。这对活跃学生思维、激发创造欲望、培养观察能力和创新能力有重要价值。通过实验可以使学生形成概念、理解知识, 掌握科学的研究方法和实验技能, 提高分析问题及解决问题能力, 培养严谨求实的科学态度和探索创新的精神。

2.4 有利于培养学生的环保意识

微型化学实验可大幅度地减少反应试剂的用量, 减少实验的三废排放, 将预防化学污染和能源节约的思想贯穿于化学教育、专业教育的全过程中。此外, 学生还可以进行废旧利用, 自己动手收集材料, 进行一些探索性的实验及设计新的简易实验装置, 有利于学生绿色化学意识、绿色材料观念的建立。

3 微型实验过程中存在的问题

3.1 微型实验和常规实验的关系

微型化学实验不是简单的将常规实验缩微减量即可, 而是要对常规实验进行二次开发和设计。在推广微型化学实验的同时, 要注意避免进入误区, 不能盲目的一概微型化, 以微为优, 以微为新, 在实验设计中要做到具体问题具体分析, 解决好微型化学实验与常规实验的关系问题。将常规实验改成微型实验后, 由于微型实验仪器比常规实验仪器小得多, 试剂用量少得多, 因此, 在实验过程中有些因素不可忽略, 会出现一些常规实验中不易出现的问题, 对试剂, 仪器洁净的要求更高。实验中, 应该使两者取长补短, 互相配合, 灵活应用, 根据各自的特点和实验的要求互补并存。教师在化学教学中要注意引导学生认真观察和分析实验现象, 多动手, 勤思考, 培养学生的发散思维。

3.2 仪器配套性差

微型化学实验仪器的开发及其研究取得了一定的成就, 但仪器的设计和精密性还有待于提高。目前, 在我国微型化学实验普及还不高, 现阶段仍以常规实验为主, 并未广泛推广微型实验, 导致微型化实验所需的微型仪器配套性差, 价格比较贵, 且购买困难, 这就需要研制通用化成套微型化学实验仪器。实验中发现有些实验效果较差不是微型化的问题, 而是仪器设计不合理或由于没有合适的仪器而采用代用物导致的。因此, 微型实验的发展过程中, 加强仪器配套性及提高精密度就尤为重要的。

3.3 有些实验效果不明显

微型实验具有许多优点, 但在实验过程中也存在一些问题。将实验设计成微型实验后, 并不是所有实验的效果都是明显的, 一部分实验的效果则不理想, 比如在微型合成实验中, 制备物质的产率偏低, 这是仪器的粘附等损耗相对误差偏大引起的, 这就对微型合成实验操作技巧要求较高;微型实验所用试剂量很少, 溶液的颜色很浅, 微型化后可能更不易观察到;某些实验对试剂的新鲜度有要求 (尤其是一些易氧化的还原剂) , 否则实验结果就不明显。因此, 这类实验有待于通过改进实验设计和仪器来改善实验效果。

摘要:微型化学实验是化学实验的一种新方法和新技术, 是绿色化学理念的体现。它的独特性使其具有一定的优越性, 有利于培养学生的实践能力和创新能力, 但也存在一些问题。将常规实验和微型实验有力的结合起来, 才能更好地提高学生的化学素质教育。

关键词:微型化学实验,创新能力,绿色化学

参考文献

[1]周怀宁.微型无机化学实验[M].北京:科学出版社, 2000.

[2]刘一兵, 沈戮.微型化学实验课程资源的开发和利用[J].课程.教材.教法, 2007, 27 (3) :62-66.

[4]钱贵晴.微型化学实验与创新教育[J].化学通报, 1999 (5) :2-6.

[5]梁志远, 冉晓燕.有机合成实验微型化初探与思考[J].贵州教育学院学报 (自然科学) , 2009, 20 (3) :52-55.

[6]季怀萍, 涂远晖, 李菁.微型化学实验在药学专业教学中的应用研究[J].中国高等医学教育, 2007 (5) :81-82.

浅议微型化学实验 篇8

关键词:微型实验

化学是一门以实验为基础的学科。因此, 实验教学是化学教育中重要不可或缺的一环, 要求有人人有机会亲自动手实验, 才能验证理论与实际是否相吻合。但是化学实验具有以下特点:1.有些物质有毒性, 腐蚀性, 易挥发, 易燃等;2.化学反应时间较长, 副反应较多, 产物不易分离, 容易造成巨大的污染及原料的浪费, 回收困难等。所以造成了对化学实验教学的局限性。

随着人们对环境保护意识的日益重视和绿色化学的崛起, 加之原材料和药品价格的上涨, 要想在现有的实验室条件和经费下, 提高实验教学条件和环境, 减少实验试剂的用量, 就成为迫切要解决的问题。因而, 把常规实验改成微型实验, 以达到减少试剂的用量, 增加参与实验的人数, 减少实验的污染和危害, 可以明显提高实验效果。下面就微型实验谈谈我的体会:

1 何谓微型实验

微型实验 (Microscale laboratory) 又叫微型化学实验 (Microscale Chemicalexperiment) , 是80年代首先从美国发展起来的一种化学实验方法。它是指“以微小量的试剂, 在微型化的仪器装置中进行的化学实验”。微型化学实验是国际上公认的能体现绿色化学理念的一种化学实验的新技术和新方法。它是指在微型化的仪器装置中进行的化学实验, 其试剂用量是常规实验的十分之一至千分之一。纵观近代化学发展的历史, 化学实验的试剂和样品的用量是随着科学技术的发展, 实验仪器精确程度的提高而逐渐减少的。与此同时, 在化学教学实验中也存在着逐渐减少试剂用量的趋势。

微型化学实验以使用尽可能少的试剂为主要特征, 而采用微型化的实验仪器装置是微型化学实验的第二特征。基于这两个基本特征可以看出微型实验具有节约药品、节省时间、减少仪器损耗、便于携带、提高实验安全程度等优点。此外, 微型化学实验 (M.L.) 在中学教学中的推广, 是为了提高学生的实践能力和创新精神, 是对传统的实验进行的大幅度调整和充实, 将实验微型化, 着力培养学生良好的环保意识、资源意识、安全意识、创新意识, 形成以学生自拟实验方案的启发性、探索性为主的实验内容。

2 微型实验与常规实验的比对

2.1 实验药品用量

常规实验药品用量较大, 特别是一些有机化学实验, 药品大多具有毒性, 腐蚀性, 强刺激性, 易挥发, 易燃等特点。实验过程中用到大量的玻璃仪器, 学生易发生割伤, 烧伤, 爆炸等意外。而微型实验, 大大减少了药品的用量, 使得危险性得到降低, 节约实验经费, 减少了人为的危害以及对环境的污染。

2.2 反应时间

微型实验时间要比常规实验减少30%—50%。这就意味着在同样的时间可以有更多的人亲自动手, 取得实验结果, 这样可以提高实验教学效果, 特别是提高了学生学习的兴趣并减少了对自身的危害。

2.3 反应结果与讨论

微型实验在产量产率上要比常规实验低一些, 但是实验的主要目的是以较少的试剂用量和较短的时间得出研究的结果, 更是杜绝了对环境的污染和自身的危害。

从上述微型实验和常规实验的比对中, 可以看到微型化学实验比起常规实验更加简单易行、安全可靠、趣味性高、实验现象明显, 因此学生的参与实验的积极性更高。能从中获得了更多的化学知识, 提高了学生动手能力和实验技能。仪器精巧, 改变了传统化学实验在人们心目中的不良印象。又由于实验时间快捷, 验证简单, 在很大的程度上给学生创造了人人动手做实验的可能, 改变了过去“一人做, 多人看”的局面, 为学生实验和边讲课边实验提供了方便。

3. 微型实验的推广

由于微型化学实验仪器具有小巧便携、不易破碎、液体试剂在多用滴管中不易流出等优点, 使每个学生都有条件装备自己的化学实验箱。这就为改革化学课堂教学提供了方便与可能。实践证明, 微型化学实验对中学化学教学的改革有如下主要优点:可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。极大地培养了学生学习化学的兴趣。由于微型实验既安全又节约, 教师可以放心地让学生一人一组做实验。通过亲手做实验, 以可帮助学生理解和形成化学概念, 可以培养观察和实验能力, 同时, 有效地激发了学生学习化学的兴趣。学生盼着上微型化学实验课, 做作业、复习或预习等, 根本不用教师督促。使随堂实验、实验室分组实验、家庭小实验和课外活动实验等都得以开展。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。有利于培养学生关心自然、关心社会的情感和创新精神。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。能改善实验室环境。可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。

微型实验在演示实验教学中的应用 篇9

所谓微型化学实验,就是以尽可能少的化学试剂来获取所需化学信息的实验办法与技术。

把微型实验应用在演示实验中,就是在课堂演示实验教学中每一个学生在教师的指导下自己动手做原来教师做、学生看的演示实验,可使每一个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”的教学主导思想得以实施。在高一的《碱金属》、《卤素》、《元素周期律》、《硫酸》,高二的《几种重要的金属》、《化学反应速率化学平衡》、《烃》、《烃的衍生物》等章节的演示实验中运用微型实验,尤其对一些现象不太明显的实验,效果会更好。例如,在学习《几种重要的金属》时,为了比较镁、铝与非氧化性酸(稀盐酸)反应的剧烈程度,常规演示实验把两种金属分别加在稀盐酸中,然后观察、比较其反应的剧烈程度。这样前排的学生观察到的实验现象很模糊,后排的学生更看不清楚。如果用微型实验,在课堂教学中让每个学生都以小试管或学生自制小试管来代替常规试管,教师给每一个学生提供稀盐酸和用砂纸擦去表面氧化物的小镁片、小铝片,让学生一人一组做实验,通过亲手做实验,学生会对实验现象观察清楚,印象深刻。这样可以帮助学生领悟和形成化学概念,培养学生的实验能力和观察能力,有效地激发学生学习化学的兴趣,同时把演示实验与分组实验有机地结合起来,可以实现学生在“做中学”的目的。

同常规实验相比,微型实验具有以下特点:

1. 仪器简单。

微型实验利用小试管、点滴板、多用滴管、井穴板等微型化的仪器或学生自制仪器,微型仪器来源广泛,可以做到人手一套。在教学中,教师只要积极引导,就能实现人人动手的目标,学生通过自制仪器和动手做实验,既能训练动手能力,又能培养创新思维。由于微型化学实验仪器具有小巧便携、不易破碎、液体试剂在多用滴管中不易流出等优点,这就为改革化学演示实验提供了方便与可能。

2. 试剂用量少。

实践表明,微型实验的试剂用量比常规实验节省90%,虽然它的化学试剂用量一般只为常规实验用量的几十分之一乃至几千分之一,但其效果同样准确、明显、安全、方便,并且反应速率快、现象明显。所以,演示实验微型化能节省实验时间,提高课堂教学的质量。

把微型实验应用在演示实验中,要重复使用或回收未反应的原料、副产物(含“三废”),如用KMnO4制取O2所得到的剩余物质中主要含有MnO2、K2MnO4和未反应掉的KMnO4,这三种物质的混合物均可用来加入浓盐酸制取氯气;浓硫酸稀释后,不要直接倒掉,而可以用到后面的浓、稀硫酸的性质比较实验中去。对于不能重复使用的应要求学生集中倒在指定的废物桶中,处理后再排放。

教学有法,但无定法,贵在得法。为把培养学生的创新精神和实践能力作为新课改教学的重点,我们在课堂演示实验教学中引进微型实验,学生通过亲手做实验,激发了对未知世界的好奇心和求知欲,善于在学习和生活中发现问题,培养了创新意识;能够灵活运用化学原理和实验手段,学会科学研究的基本方法,充分体验学习化学的乐趣;发展观察能力、思维能力、自学能力、合作能力、实践能力和创造能力,培养了收集信息、获取新知识、分析问题和解决问题的能力。

当然,微型化学实验也有它的不足之处。例如,它忽视基本操作的规范性,较少考虑实验中有关的安全因素等。因此,微型实验虽然具有许多优越性,但并不是所有演示实验都可用之代替的。在教学中,教师应根据演示实验的内容、目的、现象和定量要求等进行选择,使常规演示实验和微型实验相结合,两者取长补短,从而得到更好的教学效果。

摘要:本文分析了常规化演示学实验教学存在的不足, 指出在演示教学中使用微型实验能达到理想的效果。

关键词:化学演示实验教学,微型实验,应用

参考文献

[1]周宁怀等.第四届全国微型化学实验研讨会论文集[C].杭州:1998.

[2]周宁怀.微型无机化学实验[M].北京:科学出版社, 2000.

[3]华东师范大学《化学教学》编辑部.化学活动课及微型化学实验设计与实践 (中学微型化学实验分册) [M].北京:民主建设出版社, 1999.

[4]宋心琦.有关化学实验改革的想法与建议.化学教育, 2001, (3) :37.

[5]姚焕英.在实验教学中应大力推行微型实验.中学化学教学参考, 2000, (6) :28-29.

微型化学实验实施的途径 篇10

一、微型实验与投影教学相结合

在推行微型化学的今天,也不可避免地必须在课堂上进行演示实验。如何使化学实验微型化,且使其具有更清晰的实验现象呢?将微型实验与投影教学相结合是解决这一矛盾的重要而有效的手段之一。

运用投影仪把化学实验的现象放大投影来观察,这是对实验教学的发展。过去为了提高演示实验的观察效果,常使用一些较大的仪器如大试管、烧杯等,而坐在后面的学生对实验中产生的一些细微的现象仍然看不清楚。开展微型化学实验教学,利用投影仪,进行实物投影,大大增强了实验效果;学生实验过程中利用投影仪列出指导提纲、相关内容等对学生的微型实验进行指导,可以增大单位时间内学生接受的信息量,达到最优化教学,实现最佳教学效果。

如金属钠与水的反应:切取芝麻粒大小的钠,用滤纸吸干煤油后,将钠置于一表面光滑的纸片上,然后将钠放入盛有水(滴有一滴酚酞)的微型烧杯中,从屏幕上可看到钠与水反应剧烈,钠很快熔化成一个小球,在水面上四处游动,滴有酚酞的水溶液变红色。学生实验中,每位学生都可以听到发出的“嘶嘶”声。

此实验的优点:①药品用量减少;②现象明显;③安全;④可用于演示实验,也可用于学生实验。钠与水反应用微型实验进行,结合实物投影仪,可让课堂上所有学生观察到明显的现象,不再出现常规实验中后边学生“视而不见”的现象。而学生实验采用微型实验则更适合,常规实验一组所需的金属钠可以在微型实验中供近十组使用,这样既安全,又可节约药品,学生动手的机会也多了。微型化学实验与投影教学相结合,增强了实验现象,加深了学生的印象,收到的教学效果也更好[1]。

二、微型实验与常规实验相结合

微型化学实验主要注重实验现象和结果,实验操作往往比较简单,可“以尽可能少的试剂获取尽可能多的化学信息”,为培养学生动手动脑能力提供了一个大舞台。下面是铜与浓硫酸反应(必修1第四章第4节实验4-8)进行的常规实验与微型实验的比较。

实践表明,常规实验和微型实验现象都比较明显,但微型实验所需试剂和药品少,比常规实验节省了90%或90%以上;产生的有毒气体少,对环境污染少,符合绿色化学要求;微型实验还可节约时间,单位时间内可完成更多实验。

微型实验有许多优越性,但不是所有的实验都可

以微型化,因为有的实验基本操作和基本技能在微型实验中无法体现。它们主要是一些定量实验,如一定物质的量浓度溶液的配制,这是规范基本操作技能的实验,用微型实验就达不到预期效果。因此,在化学教学中大力推行微型实验,又必须将微型实验和常规实验有机结合,实现优势互补,并存发展,才可能实现教学途径和教学效果的最优化,充分发挥实验教学在化学教学中的作用,全面提高学生化学学科的科学素质[2]。

三、微型实验仪器与自制仪器相结合

在对微型化学实验的研讨和推广中,国内外原有的微型化学实验仪器虽然取得了可喜的成果,但还没有形成通用化、系列化、标准化和实用化的仪器箱。目前国内主要有两类材料的微型仪器箱,一类是塑料的,另一类是玻璃的。塑料仪器价廉、便携、好用,易推广,可做到人手一箱,但不耐热,不耐某些有机溶剂;玻璃仪器价贵,难做到人手一箱。而且目前可以购买成套仪器的地方不多,购买仪器很不方便。因此,一方面对定型的微型实验仪器要进一步开发其功能,另一方面还应开展对实验代用品的选择和设计。例如:可以利用废弃的药片模板代替井穴板;用注射器代替量筒;青霉素小瓶(带瓶盖)、输液吊瓶、输液管等都可运用到微型化学实验中。自制仪器来源广泛,途径多,既环保又经济,降低仪器生产成本,也减轻学校、家庭负担。学生通过实际操作,还可增强学生的动手能力、思维能力和创造能力。关于利用废弃物自制实验药品、微型实验仪器现已有专门的书籍出版,自制的药品和仪器已基本能满足初中化学实验的需要,对经济相对落后的地区的高中开齐化学实验课有很大的帮助。

四、微型实验与化学实验改进相结合

微型化学实验具有两个基本特征:一是实验仪器装置的微型化,二是在微型化条件下对实验进行改进。微型化学实验和化学实验改进有着共同的特点:①增强实验的安全性。中学化学课本中有不少实验存在安全隐患,这些实验对服务于教学必不可少,但学生对这些实验存在恐惧感,容易损害学生学习化学的兴趣。②增强实验的可视性。有些实验的效果不明显,特别是某些演示实验,由于观察角度、教室或实验室光线、距离讲台的远近不同,实验效果有显著差异,同样这些实验也必不可少。如果这些实验采用微型实验,且边讲边实验,或通过现代教学技术放大实验效果,可取得理想的效果。③减少药品用量或污染。节约药品或减少实验产生的废物污染,在不影响实验效果的前提下,采用微型实验。如进行有明显颜色变化的实验,演示时可以在实物投影仪上将实验过程与结果放大。④提高实验的趣味性。学生对中学化学课本中的实验兴趣是学生的好奇心引起的。提高实验的趣味性,微型实验是一股强大的主流,它可使学生感觉到“化学就在我们身边,我们周围处处都有化学”,从而增强学生的学习欲望和学习兴趣。对于一些不能将常规实验简单“微型化”的实验,必须进行实验改进,对实验方案、所需仪器、实验装置等进行相应改进,才能进行。因此,微型实验与实验改进相结合,可以使实验操作更方便、效果更明显、方法更简单、过程更简捷、步骤更合理、实验的安全性更好、实验结果更明晰,同时也有助于提高学生适应未来社会生存和发展所必备的科学素养,发展学生各方面的能力。

在高中化学教学中,通过多种途径采用微型实验,为学生提供大量动手动脑的机会,能充分调动全体学生积极参与教学活动,是化学教学中实施素质教育可行而有效的途径,为化学教学质量的提高和学生素质的全面发展起了积极重要的促进作用。正如戴安帮院士对微型化学实验的题词:“要大力推行微型化学实验,使全国中学的化学教学皆有学生的单人实验作业,以加强化学教学的素质教育作用。因为学生在化学实验室的作业中,不仅学到第一手化学知识和动手技术,由于教师指导得法,循循善诱,严格要求,学生更能受到科学方法和思维的训练,还得到科学精神和品德的培养。”

参考文献

[1]范志华,姜文星.中学微型化学实验与素质教育[J].中小学教学研究,2000(增刊).

[2]曾凡明,袁光宏.浅谈微型实验在化学教学中的作用[J].湖北中小学实验室,2001(6).

“同舟共济”游戏实验的微型报告 篇11

2013年10月21日,根据拟定的实验方案,我组织柳新实小三年级(2)班学生56人和柳新中学初二(1)班学生30人,分别进行了“同舟共济”游戏的现场教学。为检测教学效果,特别邀请了李金娥、付化生、孙晋良、祁业礼和柳新中学闫西斌老师协助,帮助采集相关数据、进行课后访谈和讨论,形成了简要报告如下:

一、主要实验内容

“同舟共济”游戏在小学与初中运用的可行性和实效性。

二、实验结果与分析

1. 小学生参与热情很高,效果明显。

课后的统计数据显示:90%的学生认为这个游戏好玩;100%的学生认为这样做仰卧起坐和做手、脚、臀部前行的动作很容易;50%的学生觉得手、脚、臀部集体同时前行吃力,前行中容易断档;100%的学生感到手腕用力太重,有疼痛感;20%的学生觉得屁股和脚有疼痛感,95%的学生愿意以后再参与这个游戏。

由于游戏易操作,能体现集体合作竞争的精神,小学生表现出强烈的好奇心、喜欢玩、想参与、想表现的欲望,由于游戏动作简单,又是所有人在一起的活动,因此小学生很喜欢这个游戏。

2. 初中学生参与热情不如小学生,效果一般。

课后的统计数据显示:100%的学生愿意做这个游戏;100%的学生认为仰卧起坐和坐地支撑前行很容易;15%的同学觉得手、脚、臀部多人同时前行吃力,前行中容易断档;100%的学生感得手腕用力太重有痛感;50%的学生认为屁股疼;30%的学生认为脚疼;20%的学生认为这个游戏好玩;70%的学生表示以后不想再参与这个游戏。

由此可见,“同舟共济”这个游戏,在初中只适合做仰卧起坐的辅助练习,作为体育课的游戏教材学生兴致不高。中学生的表现欲望不如小学生,再加上身高体重的原因,做这个动作比小学生困难,所以初中生做这个游戏时表现出既不讨厌,但也不是特别的喜欢。

3. 学生屈膝90度做仰卧起坐时,由于各人的速度不一样,前后两人之间会出现后脑勺碰前脑袋的情况;

三、结论与建议

1. 结论:

(1)“同舟共济”游戏受到小学生的喜爱,适合在小学中使用,但没有受到中学生的欢迎。

(2)此游戏存在后脑勺碰前脑袋的安全隐患。

2. 建议:

(1)游戏时仰卧起坐的角度最好安排在135度左右,这样学生就不会出现后脑勺碰前脑袋的情况,同时腰腹肌也能达到较大强度的锻炼。

(2)手、脚支撑前行时,每队人数最好安排在8~15人之间,人少了感受不到团结合作、共同努力的意识,人多了容易出现断档的情况。

(3)每队安排一名队长,站在队伍的侧后方,及时观察队伍前行的情况,如出现过分断档的情况可及时提醒,还可带领大家根据动作节奏,喊口号前行,如:“同舟共济”,加油努力!齐心协力,争取胜利!以此来调整前行的速度,增加游戏的气氛。

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