郝東旭

（河北省承德縣第一中學(xué)，河北 承德 067400）

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，傳統(tǒng)化學(xué)實驗的只有老師自己來做并為學(xué)生演示已經(jīng)不能適應(yīng)當(dāng)前高中化學(xué)教學(xué)的要求，取而代之的是適合學(xué)生群體的微型化學(xué)實驗，它以探索性、啟發(fā)性為主，能有效地激發(fā)學(xué)生進行化學(xué)實驗的興趣，使得他們更好地收獲知識、技巧和主動探究的能力。

一、微型實驗介紹

微型實驗的概念是上個世紀(jì)八十年代在美國多家高校進行的有機化學(xué)實驗成功后提出來的，是基于綠色化學(xué)的理念，提出的有別于傳統(tǒng)化學(xué)實驗的思想、實驗技術(shù)和方法。它不是傳統(tǒng)化學(xué)中對常規(guī)實踐的簡單縮小，而是會用最少的實驗來實現(xiàn)高質(zhì)量的實驗效果。這種技術(shù)和方法迅速得到了推廣和普及，到八十年代末期，它已經(jīng)從有機化學(xué)延伸到無機化學(xué)以及中學(xué)的化學(xué)實驗方面。對于化學(xué)界的這種實驗性的改革創(chuàng)新，也引來的國際化學(xué)教育界的目光。這種實驗技術(shù)與方式的環(huán)保效益與經(jīng)濟效益比常規(guī)化學(xué)實驗具有更大的優(yōu)勢，故而面世以來得到了廣大化學(xué)工作者與化學(xué)教育工作者的喜愛。在西方一些發(fā)達國家的中學(xué)化學(xué)實驗里已經(jīng)逐漸推廣與審定了微型化學(xué)實驗器材，正朝著規(guī)范化和標(biāo)準(zhǔn)化的方向發(fā)展。在上個世紀(jì)八十年代我國引入了微型化學(xué)實驗，先應(yīng)用在大學(xué)化學(xué)教學(xué)之中，后來逐漸地擴展到中學(xué)的實驗教學(xué)。在我國教育工作者的不懈努力下，微型化學(xué)實驗的理論和實踐都得到很大的發(fā)展，已經(jīng)在我國中學(xué)化學(xué)實驗教學(xué)中得到很大程度的普及。

盡管微型化學(xué)實驗擁有很多優(yōu)點，在中學(xué)化學(xué)教學(xué)中發(fā)揮了很大的作用，但實際的應(yīng)用中還存在一些不足，在教學(xué)的實際操作中往往不注重操作的規(guī)范性、還沒有完全達到綠色環(huán)保的要求、無法替代一些重大的級及關(guān)鍵性的傳統(tǒng)實驗等。所以微型實驗的優(yōu)越性雖然很大，但還沒有做到替代所有實驗的地步。在高中化學(xué)實驗過程中，要依據(jù)實驗的目的、內(nèi)容、現(xiàn)象以及定量等情況選擇是否采取微型實驗，要實現(xiàn)微型實驗與傳統(tǒng)實驗的有效融合，兩種實驗類型互為補充，才能提升化學(xué)教學(xué)的質(zhì)量和效果。

二、微型實驗在高中化學(xué)教學(xué)中的作用

（一）激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣

化學(xué)的微型實驗的儀器一般都具有精巧制作、設(shè)計靈巧、安全好用等特點，這會讓學(xué)生很喜歡，增加了他們學(xué)習(xí)化學(xué)的濃厚興趣。微型實驗因為節(jié)約、安全，老師可以放手讓學(xué)生進行一人一組的實驗。學(xué)生親自操作來做實驗，會讓他們更好地理解和掌握化學(xué)概念，培養(yǎng)他們實驗與觀察的能力，并且能激發(fā)他們學(xué)習(xí)化學(xué)的熱情[1]?；瘜W(xué)微型實驗沒有污染，展示現(xiàn)象的特征非常明顯，成功率又高，這些會讓學(xué)生心理障礙消除，進而喜歡做實驗，敢于做實驗，讓實驗教學(xué)在學(xué)生心中的地位大幅提升。這樣不但讓學(xué)生的學(xué)習(xí)的主動性和積極性增加，實驗教學(xué)的質(zhì)量也得到很大的提升。

（二）提升學(xué)生安全意識

通過實施微型化改進后的實驗裝置，在實驗時明顯降低了危險性。微型實驗儀器藥品用量少，組裝安全，污染低，大大降低了腐蝕、液體飛濺、爆炸、起火等實驗事故發(fā)生的機率。提升了實驗的安全性，可以為學(xué)生打造安全、良好的實驗氛圍，能夠培養(yǎng)他們積極參與實驗探索的興趣[2]。

（三）增加了學(xué)生親身實踐的機會

在高中化學(xué)教學(xué)過程中，由于受實驗藥品、設(shè)備等方面的制約，導(dǎo)致學(xué)生的很多實驗都不能自己親自完成，大多數(shù)情況是，老師代替學(xué)生進行操作演示，學(xué)生只能在下面觀察。因為自己動手的機會減少，培養(yǎng)學(xué)生實驗操作能力受到了很大的限制。把化學(xué)微型實驗引入教學(xué)之中，其實驗裝置、實驗藥品都實現(xiàn)了微型化，讓每名學(xué)生都具備了親自操作實驗的條件，他們就可以親自動手進行實驗的機會明顯增多[3]。例如，周懷寧教授設(shè)計的一套塑料制的裝置，加上一些微型的玻璃儀器，其中包含微型燒杯和微型試管等，在高中階段這樣一套實驗設(shè)備就能完成幾乎所有的化學(xué)實驗。學(xué)生增加了更多動手實驗的機會，他們的操作能力必然會得到大幅提高，確保了高中實驗教學(xué)的有效性。

（四）培養(yǎng)學(xué)生節(jié)約意識

所有的化學(xué)實驗都需要化學(xué)儀器和試劑，而大多數(shù)的試劑都是有保質(zhì)期的，很多的橡膠、玻璃等材質(zhì)儀器也是易耗件，可見化學(xué)實驗是投入資金較大的教學(xué)活動。微型實驗的試劑用量很小，儀器簡單體積小，無形中降低了實驗成本，讓本來的學(xué)生分組實驗與老師的演示實驗都可以變成隨堂課上的實驗操作，讓每名學(xué)生都能進行實驗并可以重復(fù)多次。微量的用品、微型的儀器的投入使用，大大節(jié)省了實驗的時間，也節(jié)省了大量的空間，再加上實驗成本降低，這些節(jié)約讓學(xué)生懂得了化學(xué)實驗取樣的意義，也明白節(jié)約的意義，進而能樹立他們良好的節(jié)約意識。

三、微型實驗高中化學(xué)實驗教學(xué)中的應(yīng)用

對于微型實驗在高中化學(xué)實驗教學(xué)的應(yīng)用，就以硝酸的性質(zhì)實驗為例，分別采取中學(xué)里常規(guī)實驗與微型實驗兩種實驗方式進行對比，來展示微型實驗的優(yōu)越性。

（一）常規(guī)實驗

1.濃硝酸與銅的作用。在很干凈的一支試管里放進去一片銅片，然后滴進去幾滴濃硝酸，對放出的顏色進行觀察。5 毫升水注入這個試管內(nèi)，然后觀察溶液的顏色。

2.稀硝酸與銅的作用。安裝好所用儀器，并對裝置進行氣密性檢查。向試管內(nèi)放入3 到4 個銅片，然后把稀硝酸倒入試管內(nèi)，以把銅片浸沒為止。加入燒瓶，運用排水法進行試管NO 氣體的收集。

（二）微型實驗

1.濃硝酸與銅的作用。把少許銅放入微型試管內(nèi)，然后滴入5滴濃硝酸，仔細觀察出現(xiàn)的現(xiàn)象。當(dāng)看到棕色氣體出現(xiàn)在液面時，立即把蒸餾水加入。需要注意的是不要把NO 溢出到試管之外，防止出現(xiàn)環(huán)境污染。然后用棉花在少許 NaOH 溶液里潤濕，再蓬松地塞在試管口，觀察試管里溶液的顏色。

2.稀硝酸與銅的作用。把一片銅片放入注射器里，銅片的橫截面積要略小于試管的橫截面積，把稀硝酸裝進燒杯中，進行片刻的加熱，隨后拉動活塞，把稀硝酸吸入，同時用膠帽快速地堵住注射頭。認(rèn)真觀察發(fā)現(xiàn)活塞向后移動，說明有氣體產(chǎn)生，對溶液顏色進行觀察。稍后取消膠帽，把空氣吸進去，隨后把氣體注入只有30%的NaOH 溶液里。

（三）兩種實驗結(jié)果對比

1.對比試劑用量

常規(guī)實驗：銅片約5 片，稀硝酸約30 毫升。

微型實驗：銅片約2 片，稀硝酸約5 毫升。

2.對比儀器損耗

常規(guī)實驗：需要很大的試管，使用時很不方便，而且很容易被摔壞。燒瓶的圓底也容易被燒壞，清洗不易，需要有步驟的組裝。

微型實驗：采用很小的試管即可，十分方便使用，也不容易摔壞，小型的注射器操作方便，不需要組裝。

3.對比實驗安全

常規(guī)實驗：容易溢出產(chǎn)生的NO 氣體，對實驗室空氣造成污染，對人的身體有害。

微型實驗：很少產(chǎn)生氣體，也不容易溢出。使用小型的注射器不需要組裝，操作安全可靠，對人體無損害。

4.對比學(xué)生興趣

常規(guī)實驗：在實驗過程中會有毒氣出現(xiàn)，同時儀器組裝起來繁瑣，容易碎裂，故而參與興趣不高，不愿做實驗。

微型實驗：操作儀器簡單并且安全，讓學(xué)生有了更多自主自由發(fā)揮的空間，故而參與興趣極大。

結(jié)束語：綜上所述，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣；提升學(xué)生安全意識；增加了學(xué)生親身實踐的機會，通過在高中化學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用微型實驗，能充分發(fā)揮其實驗教學(xué)價值，讓學(xué)生更好地理解化學(xué)實驗的過程和原理，培養(yǎng)了學(xué)生的綜合素質(zhì)能力，提升了實驗教學(xué)效益。