王善榮 顏森

1 東平縣實(shí)驗(yàn)中學(xué) 山東泰安 271500

2 東平縣接山鎮(zhèn)第二中學(xué) 山東泰安 271500

在倡導(dǎo)以學(xué)生學(xué)習(xí)方式多樣化來(lái)實(shí)現(xiàn)課改新理念的今天，以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的化學(xué)學(xué)科要培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，提高學(xué)習(xí)的興趣和科學(xué)的探究方法、能力，就要轉(zhuǎn)變教學(xué)中“重講授，輕實(shí)驗(yàn)”，甚至把演示實(shí)驗(yàn)、分組實(shí)驗(yàn)“走過(guò)場(chǎng)”，教師在黑板上“畫(huà)實(shí)驗(yàn)”、學(xué)生在教室里“背實(shí)驗(yàn)”的現(xiàn)象，實(shí)行科學(xué)的探究學(xué)習(xí)方式，使分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力得到發(fā)展，樹(shù)立正確的科學(xué)發(fā)展觀。同時(shí)農(nóng)村學(xué)校優(yōu)質(zhì)生源的流失以及實(shí)驗(yàn)條件的落后，造成很多教師在意識(shí)上和行動(dòng)上對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的不重視，忽略了學(xué)生的學(xué)習(xí)方式，沒(méi)有以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)突出學(xué)生的實(shí)踐活動(dòng)。所以當(dāng)務(wù)之急是引導(dǎo)和重視微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)，認(rèn)識(shí)它的優(yōu)點(diǎn)并依據(jù)實(shí)驗(yàn)要求，聯(lián)系生活實(shí)際，通過(guò)自己動(dòng)手自制儀器、自主實(shí)驗(yàn)，走出繁雜的實(shí)驗(yàn)室，走進(jìn)豐富多彩的生活化的“實(shí)驗(yàn)室”，從而大大激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。在科學(xué)的微型探究實(shí)驗(yàn)中既節(jié)約了器材、藥品又安全方便，同時(shí)獲取了知識(shí)和技能、培養(yǎng)了動(dòng)手能力與實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?，還學(xué)會(huì)探究未知問(wèn)題的方法，從而借助靈活多變的微型實(shí)驗(yàn)緩解以上種種矛盾。

1 挖掘教材資源，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)

化學(xué)是一門(mén)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué)，實(shí)驗(yàn)既是教學(xué)手段，更是學(xué)習(xí)化學(xué)內(nèi)容的重要途徑。新教材的大力改革不僅使實(shí)驗(yàn)內(nèi)容真實(shí)、生動(dòng)、直觀、富有啟迪性，又使實(shí)驗(yàn)生活化、簡(jiǎn)單化和微型化，以適應(yīng)21世紀(jì)綠色化學(xué)的發(fā)展。例如，“酸堿與指示劑的反應(yīng)”探究實(shí)驗(yàn)，學(xué)生設(shè)計(jì)的方案大體2種：一種以試管作反應(yīng)容器，另一種以點(diǎn)滴板為反應(yīng)容器。學(xué)生實(shí)驗(yàn)后均看到相同的現(xiàn)象（石蕊遇酸性物質(zhì)變紅，堿性物質(zhì)變藍(lán)），獲得相同的結(jié)論。而學(xué)生在享受實(shí)驗(yàn)給學(xué)習(xí)帶來(lái)的快樂(lè)的同時(shí)，教師可以引導(dǎo)學(xué)生對(duì)兩種方案作比較，通過(guò)學(xué)生討論，總結(jié)出后者較前者藥品用量少，簡(jiǎn)便易行，便于實(shí)驗(yàn)對(duì)比，易清洗。

在此基礎(chǔ)上再將思維觸角伸向生活，尋找替代微型儀器（如盛西瓜霜含片的吹塑板等）和藥品（如廚房中的食醋等）以及利用紫甘藍(lán)汁替代石蕊等。當(dāng)場(chǎng)試用后，現(xiàn)象、結(jié)論一致，效果良好。課后形成興趣學(xué)習(xí)小組，合理分工自制微型儀器進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，從而獲取實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)論，讓學(xué)生聯(lián)系生活自主養(yǎng)成勤動(dòng)手動(dòng)腦探究意識(shí)，培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)。

2 改進(jìn)實(shí)驗(yàn)，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新動(dòng)力

實(shí)驗(yàn)是探索新知識(shí)和訓(xùn)練科學(xué)方法的有效途徑，又是學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作和技能訓(xùn)練最直接的學(xué)習(xí)模具。對(duì)一些實(shí)驗(yàn)在保持科學(xué)性、安全性、可操作性基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)，如制取O2實(shí)驗(yàn)的微型化設(shè)計(jì)。

1）實(shí)驗(yàn)用品：帶蓋的青霉素瓶、輸液器上的三通管、粗膠管及細(xì)短管、喜之郎果凍盒、蒙牛牌酸奶吸管、空墨水瓶，MnO2，5% 的 H2O2。

2）實(shí)驗(yàn)過(guò)程。①在青霉素瓶蓋上插入輸液器的三通管，正上方的一端連接盛有雙氧水的粗膠管，側(cè)管接上長(zhǎng)約10～12 cm的細(xì)短管，并將一端用熱水燙制彎管。喜之郎果凍盒盛2/3體積的水。②將青霉素瓶裝滿(mǎn)水并倒立在果凍盒中。蒙牛牌牛奶吸管用剪刀剪成帶尖紙槽。③實(shí)驗(yàn)時(shí)，用紙槽取3～4 g MnO2放在青霉素瓶底部，然后將安裝好的瓶蓋蓋緊瓶口，用手?jǐn)D壓粗膠管里H2O2大約2～3 ml，細(xì)短管放入水里，觀察產(chǎn)生的現(xiàn)象；待氣泡連續(xù)均勻放出時(shí)，將細(xì)短管口放在青霉素瓶口，收集一瓶氧氣；再用向上排氣法收集一瓶氧氣；然后用帶火星的火柴桿檢驗(yàn)并觀察產(chǎn)生的現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)完畢，將青霉素瓶里的廢液慢慢倒入空墨水瓶，加蓋密封。

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯，節(jié)約藥品，污染非常小，有利于學(xué)生的節(jié)約意識(shí)和環(huán)保意識(shí)培養(yǎng)，同時(shí)激發(fā)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新的欲望。

3 利用分組實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神與合作精神

學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)對(duì)于激發(fā)學(xué)生的興趣，幫助他們形成科學(xué)概念、鞏固科學(xué)知識(shí)、培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)技能，堅(jiān)持實(shí)事求是、嚴(yán)肅認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度和訓(xùn)練科學(xué)方法有重意義。如“物質(zhì)溶解時(shí)的吸熱和放熱現(xiàn)象”實(shí)驗(yàn)中，由學(xué)生課前設(shè)計(jì)出新方案（要求采用微型儀器和從生活中尋找廉價(jià)易得替代藥品），先小組討論，再由小組長(zhǎng)在全班表達(dá)設(shè)計(jì)思路后，經(jīng)全體學(xué)生評(píng)選出較理想的方案進(jìn)行試驗(yàn)。

1）儀器：玻璃酒杯、筷子、溫度計(jì)。

2）藥品：食鹽、生石灰、冰塊。

3）實(shí)驗(yàn)步驟。①取3只相同玻璃酒杯各注入相同的水，用溫度計(jì)測(cè)量各杯水的溫度填入表中。②將等質(zhì)量的食鹽、生石灰、冰塊分別加入上述3只杯中用筷子攪拌至溶解，測(cè)量溶液的溫度，記錄溫度填入表中。③用手背小心觸摸3只酒杯的外壁，有什么感覺(jué)？（分組討論）④把實(shí)驗(yàn)后的溶液倒入指定的容器內(nèi)。⑤計(jì)算溶解前后液體溫度的變化，填入表中，小組對(duì)比溫度。⑥小組討論后獲得結(jié)論：物質(zhì)溶解時(shí)有時(shí)伴隨著吸熱或放熱現(xiàn)象（食鹽溶解時(shí)溶液溫度變化不明顯；冰塊溶解時(shí)溶液溫度降低，溶解時(shí)吸收熱量；生石灰溶解時(shí)溶液溫度升高，溶解時(shí)放出熱量）。

4）實(shí)驗(yàn)反思。①所用的水都是一樣的質(zhì)量，3次所加的藥品的質(zhì)量也相同，若不同現(xiàn)象還一樣嗎？②在上述實(shí)驗(yàn)中用到溫度計(jì)判斷是吸熱還是放熱，如果沒(méi)有溫度計(jì)，如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案來(lái)探究溶解時(shí)的吸熱放熱現(xiàn)象？能設(shè)計(jì)出幾種方案？

分組實(shí)驗(yàn)中，每個(gè)學(xué)生使用微型儀器做實(shí)驗(yàn)，一方面為學(xué)校節(jié)約實(shí)驗(yàn)經(jīng)費(fèi)開(kāi)支和減少對(duì)環(huán)境的污染；另一方面鍛煉了動(dòng)手能力，掌握了技能和方法，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，通過(guò)小組、教師的互相交流評(píng)價(jià)以博采眾長(zhǎng)積極總結(jié)，真正嘗到合作的樂(lè)趣！

4 開(kāi)展家庭實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力

化學(xué)新課程標(biāo)準(zhǔn)明確指出：“初步形成基本的化學(xué)實(shí)驗(yàn)技能，能設(shè)計(jì)和完成一些簡(jiǎn)單的化學(xué)實(shí)驗(yàn)。”家庭小實(shí)驗(yàn)的化學(xué)原理和選用儀器都比較簡(jiǎn)明，充分貼切生活實(shí)際，因而家庭小實(shí)驗(yàn)是化學(xué)實(shí)驗(yàn)課堂教學(xué)的一項(xiàng)主要補(bǔ)充。例如CO2演示實(shí)驗(yàn)和學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)，在時(shí)間、空間及儀器和藥品選擇上都十分有限，學(xué)生的個(gè)性不能充分展示和張揚(yáng)，學(xué)生思維未被完全打開(kāi)。家庭小實(shí)驗(yàn)給學(xué)生提供了一個(gè)更為廣闊的空間，學(xué)生有充裕時(shí)間自主式進(jìn)行探究實(shí)驗(yàn)，從問(wèn)題提出、方案設(shè)計(jì)、資料查閱、替代藥品和儀器收集、現(xiàn)象觀察與記錄到結(jié)論與分析等全過(guò)程，都是學(xué)生個(gè)人行為，參與意識(shí)強(qiáng)，家庭合作氣氛濃，思維極其活躍，極大“擺脫”課堂教學(xué)的約束。

如要求學(xué)生到家中結(jié)合實(shí)驗(yàn)室制法自制一瓶CO2氣體，學(xué)生在設(shè)計(jì)方案時(shí)藥品替換成家中易得的雞蛋殼、水垢、石灰石碎粒、廚房中的醋精、餅干袋中的干燥劑小包等，儀器換成青霉素瓶、輸液管、注射器、塑料袋、藥瓶、礦泉水瓶半截、滴眼液瓶（扎有許多針孔）等進(jìn)行試驗(yàn)，雖因陋就簡(jiǎn)，操作簡(jiǎn)單，藥品用量少，但現(xiàn)象明顯，富有趣味性，培養(yǎng)了學(xué)生的探索精神和實(shí)踐能力，鍛煉了學(xué)生思維創(chuàng)新能力。以后將引導(dǎo)學(xué)生建立起“個(gè)人化學(xué)實(shí)驗(yàn)室”。

5 適時(shí)進(jìn)行環(huán)保教育，培養(yǎng)學(xué)生可持續(xù)發(fā)展的素質(zhì)

往往在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)有毒的物質(zhì)，若處理不當(dāng)，對(duì)環(huán)境會(huì)造成污染?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)環(huán)?；腔瘜W(xué)發(fā)展的需要，是學(xué)生身心健康的需要，是進(jìn)行素質(zhì)教育的需要。例如燃燒條件的探究，可以將紅磷、白磷放入裝有氧氣的試管中，用一端系有小氣球的帶導(dǎo)管的單孔塞塞住試管口，完全封閉后將兩試管同時(shí)浸入熱水中進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn)，使產(chǎn)生的P2O5白煙沒(méi)有外泄。這樣不但簡(jiǎn)化操作，使實(shí)驗(yàn)效果更明顯，而且把實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生的污染物盡量消滅在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，并對(duì)學(xué)生進(jìn)行環(huán)保教育，培養(yǎng)學(xué)生可持續(xù)發(fā)展的素質(zhì)。

總之，微型實(shí)驗(yàn)既有助于解決農(nóng)村學(xué)校實(shí)驗(yàn)儀器、藥品的短缺問(wèn)題，又給農(nóng)村學(xué)生一個(gè)自由探究的大空間、大舞臺(tái)，使其在教師和學(xué)生心中扎根，不再害怕沒(méi)有藥品和儀器，從而培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力，使學(xué)生自覺(jué)養(yǎng)成節(jié)約意識(shí)和環(huán)保意識(shí)、自主探究意識(shí)，為更好地落實(shí)新課標(biāo)精神加磚添瓦。需強(qiáng)調(diào)的是指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行微型實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)將學(xué)生的人身安全擺在首位。