董華澤
[摘 要]通過對微型化學(xué)實驗和常規(guī)化學(xué)實驗的比較,可以發(fā)現(xiàn),微型化學(xué)實驗具有試劑用量少,綠色安全,對學(xué)生吸引力強等優(yōu)點。在中學(xué)化學(xué)教學(xué)中實施綠色微型化學(xué)實驗,對于傳播綠色化學(xué)理念、促進化學(xué)試驗教學(xué)改革、轉(zhuǎn)變化學(xué)學(xué)習(xí)方式、培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力具有重要意義。
[關(guān)鍵詞]微型化學(xué)實驗 綠色化學(xué) 創(chuàng)新能力培養(yǎng)
一、引言
微型化學(xué)實驗,是用盡可能少的化學(xué)試劑獲得比較明顯、清晰的反應(yīng)結(jié)果和化學(xué)信息的一種實驗方法。隨著中學(xué)化學(xué)實驗改革的進行,在中學(xué)化學(xué)教學(xué)中實施綠色微型化學(xué)實驗,解決了當(dāng)前我國一些經(jīng)濟條件相對落后的農(nóng)村中學(xué)購買儀器困難的實際問題,有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)創(chuàng)新能力,具有廣闊的前景。微型化學(xué)實驗,是各類在微型裝置中用少量試劑進行的化學(xué)實驗,它的特點是實驗儀器微型化和實驗藥品微量化,可以降低試劑用量,減少實驗排廢量,使環(huán)境污染減少,遮掩不僅縮短實驗時間而且安全可靠。將微型化學(xué)實驗引入化學(xué)教學(xué)中,不但能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,使學(xué)生更好理解理論教學(xué)的內(nèi)容,而且能培養(yǎng)學(xué)生的實驗、自學(xué)、思維、觀察等多方面能力,對提高學(xué)生素質(zhì)起著重要作用。我國著名化學(xué)家、教育家戴安幫院士說:“大力推廣微型實驗,使全國中學(xué)的化學(xué)教學(xué)都有學(xué)生單人作業(yè)的實驗”。最終得到“加強化學(xué)教學(xué)的素質(zhì)教育的作用?!奔惹袑嵦岢隽藛栴},又明確指出了方向。
二、在中學(xué)開展綠色微型化學(xué)實驗的必要性
化學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科,實驗在培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新和實踐的能力上有特殊的作用。在化學(xué)教育中,學(xué)生素質(zhì)和能力的提高基本來自化學(xué)實驗。課堂教學(xué)中,差不多所有的知識及其內(nèi)在聯(lián)系無不與化學(xué)實驗有密切聯(lián)系,都需要經(jīng)過化學(xué)實驗驗證。然而,化學(xué)實驗課屬于消耗性課程,藥品大都是一次消耗,這對經(jīng)費緊張的中學(xué)無疑是一大難題。因此,在中學(xué)(特別一些農(nóng)村中學(xué))許多化學(xué)實驗都是紙上談兵,教師在黑板上“做”實驗,學(xué)生在底下上“抄”實驗。結(jié)果,學(xué)生只能死記硬背物質(zhì)的色、態(tài)及其變化,形成了講實驗和背實驗的惡性循環(huán),將生動直觀的形象學(xué)科,變成了僵硬教條的“八股文”,從而無法激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新能力、創(chuàng)新思維和創(chuàng)新精神。微型化學(xué)實驗的引入,給中學(xué)化學(xué)教育,帶來了一股強勁的活力。微型化學(xué)實驗具有節(jié)省試劑、少污染、快速、完全、便攜、現(xiàn)象顯著等特點,從而能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。實踐證明,在中學(xué)化學(xué)教學(xué)中實施微型化學(xué)實驗,其經(jīng)濟效益、環(huán)保效益和教學(xué)效果是顯著的。
三、綠色微型化學(xué)實驗在中學(xué)化學(xué)教學(xué)中的實施成效
1.有利于激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維
在實驗操作規(guī)范及儀器的組合方式上,常規(guī)化學(xué)實驗有嚴格的規(guī)定,學(xué)生在實驗中處于被動地位,禁止學(xué)生去探索、去發(fā)現(xiàn),學(xué)生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新實踐受到約束。綠色微型化學(xué)實驗在實驗方式和方法以及所用儀器的設(shè)計、藥品的用量展現(xiàn)給學(xué)生的都不同于傳統(tǒng)的化學(xué)實驗,是對傳統(tǒng)化學(xué)實驗創(chuàng)造性的變革。它的創(chuàng)新優(yōu)點主要表現(xiàn)在三個方面:(1)微型化學(xué)實驗儀器組合方式變化萬千、一器多用、設(shè)計新穎;(2)微型化學(xué)實驗儀器不是常規(guī)化學(xué)實驗儀器的簡單縮小, 而是力求創(chuàng)新,要求學(xué)生自制零部件和代用品;(3)一套微型化學(xué)實驗儀器能裝入一個大小16 開本的包裝盒內(nèi),攜帶方便,將學(xué)生實驗帶出課堂、深入社會實踐、拓展思路。
通過綠色微型化學(xué)實驗可使學(xué)生對化學(xué)實驗過程和方法有新的認識,學(xué)會制造一些簡易代用品,探究實驗內(nèi)容的改革和實驗條件的改進,使感性認識和理性認識達到有機融和,有助于激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維。
2.有利于激發(fā)學(xué)生的發(fā)散思維能力
綠色微型化學(xué)實驗應(yīng)用于中學(xué)化學(xué)實驗教學(xué),一方面,學(xué)生自己動手進行驗證性實驗;另一方面,更重要的是因為化學(xué)現(xiàn)象之間存在著多重聯(lián)系,且與條件的關(guān)系密切,會出現(xiàn)多種多樣的變化,對某一化學(xué)現(xiàn)象或問題的揭示也可能有幾種不同的方法及途徑,這樣有利于激發(fā)學(xué)生的發(fā)散思維能力。
3.有利于培養(yǎng)學(xué)生的實驗技巧
綠色微型化學(xué)實驗因為具有儀器小巧,反應(yīng)靈敏快速,教學(xué)功能多,省力、省時、省錢,教學(xué)效果好等明顯的優(yōu)點,所以,在培養(yǎng)學(xué)生的實驗技巧方面,體現(xiàn)出了常規(guī)化學(xué)實驗所無法超越的優(yōu)點。
4.有利于培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力
綠色微型化學(xué)實驗,因為儀器縮小,藥品用量減少,使反應(yīng)時間越來越短,所以對學(xué)生的觀察能力提出了進一步的要求。學(xué)生務(wù)必精心操作,集中精力去觀察,這樣多反復(fù)幾次,持之以恒。經(jīng)過一段時間的磨煉,就能使他們養(yǎng)成良好的注意力,從而培養(yǎng)出超人的觀察能力。
5.培養(yǎng)了中學(xué)生強烈的環(huán)保意識
環(huán)境保護是每個公民應(yīng)盡的義務(wù),常量化學(xué)實驗不僅嚴重污染環(huán)境,而且實驗中廢氣、廢液的排放也不可避免地造成污染,所以中學(xué)生保護環(huán)境的意識往往和實際情況不能統(tǒng)一。綠色微型化學(xué)實驗是綠色化學(xué)的一項實驗方法和技術(shù), 它要求實驗要滿足5R原則:(1)Reduction (減少用量);(2)Reuse (回收使用);(3)Rejection (拒用危害品);(4)Recycling (循環(huán)使用);(5)Regeneration (再生使用)。因此,使用微型化學(xué)實驗技術(shù),可將排放的污染物降至最低,也可保障學(xué)生的身體健康。經(jīng)過對常規(guī)化學(xué)實驗與微型化學(xué)實驗的比較,學(xué)生會逐步養(yǎng)成環(huán)保理念,使他們樹立牢固的綠色化學(xué)觀念。
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