微型化學實驗應用于課堂教學的實踐

夏振寧

摘 要： 微型化學實驗是傳統化學實驗方式的進步和發展。隨著社會的逐漸進步，微型化學實驗在中學化學教學中所占比重逐漸加大。本文就微型化學實驗在初中課堂的具體實踐情況進行分析，提出看法。

關鍵詞： 微型化學實驗 初中化學 實踐分析

隨著新課改的不斷深入，微型化學實驗逐漸被眾多老師接受。在有的省份，甚至出現關于微型化學實驗的考題。隨著微型化學實驗在化學教學中的比重不斷增大，微型化學實驗在化學課程中的應用更廣泛。本文主要介紹了微型化學實驗的優勢及在初中化學教學中的具體實踐。

一、微型化學實驗在初中課堂教學中的意義

（一）微型化學實驗的定義。

微型化學實驗是一種綠色實驗。所謂微型化學實驗，就是以盡可能少的化學試劑獲得所需要的化學信息的實驗方法和技術。微型化學實驗所需的化學材料僅僅是傳統化學實驗中所需材料的幾分之一。儀器的微型化和試劑的微量化是微型化學實驗的兩個主要特征。

（二）微型化學實驗在教學中的優勢。

1.微型化學實驗是在綠色化學理念的引導下發展出來的。通過利用較少的實驗材料獲得需要的化學信息，可以節約材料，減少資源浪費，起到了環保的作用。如在學習《溶液的酸堿性》時，學生可以利用井穴板完成微型化學實驗“檢驗溶液的酸堿性”。在井穴板中分別滴入幾滴白醋、酸果汁、稀鹽酸、純堿溶液、肥皂水、石灰水、氨水、食鹽水、蔗糖水，再各滴加1-2滴紫色石蕊試液，觀察顏色的變化。這個微型化學實驗，操作簡單，現象明顯，節省藥品，對環境的污染少。

2.微型化學實驗成本較低，提高了上課效率。微型化學實驗使用的儀器體積一般都很小（如井穴板），與傳統化學實驗的用具相比價格也比較便宜。且使用的化學材料只是原來所需材料的幾分之一，或者是利用生活中的物品代替化學儀器，大大降低了實驗成本。微型化學實驗的顯著特點是化學實驗反應迅速，可以較短時間內得出所需化學結論，提高課堂教學效率。

3.微型化學實驗突出了學生在教學中的主體作用。在微型化學實驗教學中，教師可以更多地讓學生自己動手做實驗，提高學生的動手能力，促進他們創新精神的培養。學生通過獨立自主地進行實驗，真正成為課堂主體。

4.微型化學實驗促進學生形成良好的思維方式。微型化學實驗要求學生獨立自主進行，在進行實驗時，學生會思考“我如何進行這次試驗？”“老師在上課時說過的需要注意的地方在哪里？”或是在實驗結束后會思考“我做的哪里出錯了？為什么實驗現象不明顯？”等問題。一段時間后，學生就會形成實驗前做規劃、實驗后反思的思維方式。

二、微型化學實驗在化學課堂教學中的具體實踐

（一）微型化學實驗與傳統化學實驗相比，具有傳統實驗無可比擬的優勢。

化學課堂的教學要注重對初中生創造性思維的培養。化學是一門實踐性科學，應當通過實踐加強學生對化學知識的認識。微型化學實驗是一個很好的實踐工具，微型化學實驗主要是運用較少的化學材料，或是尋找化學儀器的替代品進行實驗的。教師可以將實驗的基本原理教授給學生之后，讓學生自行思考，哪些化學儀器可以被生活中的常見品代替，由此拓展學生思路，培養學生創造性思維。如《空氣中氧氣含量測定的微型化學實驗》便可直觀體現出微型化學實驗的這一教學優勢。下面主要介紹了空氣中氧氣含量測定實驗的主要過程。

實驗名稱：空氣中氧氣含量的測定微型實驗

實驗原理：空氣是由多種氣體混合而成的，空氣的成分按照體積進行計算的話大約是氮氣占78%，氧氣占21%，稀有氣體占0.94%，二氧化碳占0.03%，其他氣體和雜質占0.03%。通過利用某物質同氧氣發生化學反應，消耗盡氧氣確定空氣中的氧氣含量。銅絲在空氣中加熱，生成氧化銅固體。實驗中氧氣的消耗量就是氣體的減少量。在實驗前，容器內外壓強相同，但是隨著氧氣的消耗，壓強減小，內外產生壓強差。觀察密閉體系內氣體體積的變化。

實驗用品：兩個注射器（代替燒杯和瓶塞）、玻璃管、酒精燈、銅絲

實驗過程：在由兩個注射器組成的密閉系統中留有一定體積的空氣，給裝有細銅絲的玻璃管加熱，同時緩慢推動兩個注射器活塞，至玻璃管內的銅絲在較長時間內無進一步變化時停止加熱，待冷卻至室溫，將氣體全部推至一個注射器內，觀察密閉系統內空氣體積變化。密閉體系內體積的變化占總體積的分數即為空氣中氧氣的含量。本實驗操作簡單，現象明顯。讓學生直接體驗空氣中氧氣含量的測定，直觀易懂，學習效果非常好。

（二）構建趣味性的化學課堂，激發學生學習興趣。

微型化學實驗是一個重要的教學方法。微型化學實驗可以產生更直觀的現象且化學反應迅速。如《驗證二氧化碳的性質微型化學實驗》時，火焰燃燒、熄滅、燃燒，如此循環的實驗現象足以激發學生好奇心，使學生對知識點的記憶更深刻，達到更好的教學效果。

實驗名稱：二氧化碳性質微型實驗

實驗原理：二氧化碳不能燃燒也不支持燃燒，密度比空氣大

實驗用品：酒精燈、酒精、燒杯、集氣瓶、坩堝鉗

實驗過程：用坩堝鉗夾住酒精燈燈芯的一端，蘸取酒精，把它附在燒杯的內壁上，點燃燈芯，傾倒二氧化碳，觀察到火焰自下而上熄滅。再用坩堝鉗提起燈芯，燈芯自上而下復燃；再放入燒杯，又自下而上熄滅。學生在熄滅、復燃、熄滅的循環中證明了二氧化碳不能燃燒也不支持燃燒，密度比空氣大。

（三）提倡化學實驗的安全性。

化學課堂應該在保證學生安全的前提下進行。有些化學實驗反應比較劇烈，可能會造成化學儀器破碎爆炸，影響學生的安全。通過在課堂上運用微型化學實驗，將危險的化學實驗的危險性降到最低，在保證學生安全的同時降低學校進行化學實驗所需的成本。粉塵爆炸是可以帶來毀滅性的后果的，在面粉、奶粉等粉末物資的倉庫是嚴禁明火的。這主要是由于像面粉這樣的可燃性固態物質的粉塵具有很小的直徑和表面積，與空氣有極大接觸面積，當這些粉塵在空氣中達到一定比例時，一旦遇到明火就會劇烈燃燒甚至發生爆炸。為了提高學生的安全意識，設計了《粉塵爆炸的微型實驗》。

實驗名稱：粉塵爆炸微型實驗

實驗用品：塑料吸管、洗耳球、蠟燭、淀粉

實驗過程：在塑料吸管中灌入少量的干燥淀粉，在吸管的另一端連接一個洗耳球。將塑料吸管口對著一支燃燒的蠟燭火焰上方進行加溫，迅速擠壓洗耳球，使塑料吸管中的淀粉在火焰的上方噴發出，觀察現象。若是加入更多淀粉，則實驗效果會更顯著。這個實驗可以讓學生清晰地觀察到粉塵的爆炸，對可燃性粉塵引起的爆炸有深刻印象，培養學生的安全意識和責任意識。

三、有關微型化學實驗的建議

（一）在課本中體現微型實驗的理念。

在教材中體現微型實驗的理念，根據化學理論，對實驗進行重新規劃，利用微型實驗原理，改進原有實驗過程。在書中列舉經典的微型實驗的過程及操作方法，啟發學生進行創新。例如，通過把氣體的性質、測定空氣中氧氣的含量等經典的化學實驗微型化，讓學生了解到化學原理的同時，自己動手做一做，提高學生的學習興趣和學習有效性。

（二）推廣和普及微型化學實驗。

在學校開設微型化學實驗的課程，提高微型化學實驗在教學中的普及程度。組織培訓，加強教師在這方面的培養，使老師們系統地學習微型化學實驗的相關性理論，鼓勵老師運用微型化學實驗進行教學，鼓勵學生自學、創新。

總之，微型化學實驗是現代化學實驗的一種趨勢，應結合學校和學生的實際情況，將微型實驗同傳統實驗方式相結合，在日常教學中充分發揮各自優勢，不斷培養學生的創造性思維和創新能力。

參考文獻：

[1]陳義飛，張旭方.開展初中微型化學實驗的實踐與探索[J].科技文化，2010（5）.

[2]劉宜樹.微型實驗在安徽省中學的推廣狀況調查分析[J].化學教育，2005.