微型实验在九年级化学教学中作用

李金贤

【摘 要】化学是一门以实验为基础的学科。微型化学实验在中学化学教学中占有重要的地位。微型化学实验较常规实验具有较大的优越性。要大力推广，积极应用。选用一些有用的材料，制作实验所需仪器。用微型实验大力培养学生的创新和探索能力，端正学生严肃认真严谨治学的科学态度，帮助学生养成勤俭节约的良好习惯，增强学生环境保护意识。

【关键词】化学；微型实验；节约；创新

一、化学微型实验的基本概念及特点

微型化学实验， 英文名称为Micro-scale Chemical Experiment或Micro-scale Laboratory，简写为M.L.是为减少资源消耗和化学污染而发展起来的一种化学实验的新方法、新技术，是化学实验方法的新变革。它的发展仅二三十年的历史（20世纪80年代才被正式提出），理论体系尚处在不断完善之中，有关其名称和定义目前在国内外还没有十分明确、公认的说法。美国国家微型化学实验中心（NMCC）网站是这样描述的：“微型化学实验是一种安全的防止环境污染的化学实验方法，它试剂用量少，且不影响化学在教育和工业上应用的质量水平。”国内也有许多研究者就微型化学实验的定义提出了自己的见解，中国微型化学实验研究中心的周宁怀教授认为微型化学实验是在微型化的仪器中进行的化学实验，其试剂用量比对应的常规实验节省90%左右。这里提出两个基本特征，仪器的微型化和试剂的微量化。由于微型化学实验种类多，涉及学科面宽，没有必要也难以划定一个剂量界限作为试剂用量。实践表明，微型化学实验不只是常规实验的机械缩减版，而是在绿色化学思想指导下的有创新的利用各种微型化学仪器进行设计的化学实验，其使用的试剂用量会远远少于对应的常规实验。

二、依纲扣本、贴近生活，培养学生的创新意识与能力

“实验”是化学学科的基本特点。课本将化学定义为是一门以实验为基础的自然科学，现行课本跟过去的教材相比，有着明显的趋势，那就是实验和探究活动增多了。新教材大力改革实验内容，使实验生活化、简单化和微型化，以适应21世纪绿色化学的发展到来。例如：教材p27实验2-1（空气中氧气含量的测定）：教材原本的装置是用在集气瓶内燃烧红磷来进行的，需要消耗大量的药品，且红磷燃烧产生大量白烟污染空气，改为在一端封闭的“U”型管中进行，除了出于安全考虑外，更重要的是节约药品，减少废物排放（废气排放和废物排放），减轻下水道污染。教材第42页第4（2）小题“寻找新的催化剂”探究实验，学生设计的方案大体2种：一种以试管作反应容器，另一种以点滴板为反应容器。学生实验后均成功。学生在享受实验给学习带来的快乐同时，教师可以引导学生对两种方案作比较，通过学生讨论小结出，后者较前者，药品用量少，简便易行，便于实验对比，易清洗等优点。在此基础上再将思维触角伸向生活，寻找替代微型仪器（如盛西瓜霜含片的吹塑板），当场试用后，效果良好。使用微型仪器实验，学生自主养成了节约意识，培养了他们的创新意识。

三、改进演示实验，激发学生的创新动力

演示实验是探索新知识和训练科学方法的有效途径，又是学生实验操作和技能最直接的学习模具。用此我在教学中干方百计做齐教材中演示实验，并对一些实验在保持科学性基础上，做了改进。例如：在对“氧气的性质实验”中，用燃烧匙盛硫或红磷进行实验，存在的问题是用量过大，燃烧时间长，做完实验后仍有剩余物质，不易熄灭，因而产生大量的SO2、P2O5等物质污染环境。对这个实验我将燃烧匙进行改进，取一细玻璃棒的一端烧至半融后用镊子压出一个小凹槽，微型燃烧匙就制成了；再用青霉素瓶替作微型反应容器。实验现象明显，节约药品，污染非常小，有利于学生的节约意识和环保意识培养，激发了学生对实验创新的欲望。

四、利用分组实验，培养学生的创新精神与合作精神

学生分组实验对于激发学生的兴趣，帮助他们形成科学概念、巩固科学知识、培养实验技能、坚持实事求是、严肃认真的科学态度和训练科学方法有着重意义。分组实验中，我鼓励学生使用微型仪器做实验，一方面出于为学校节约实验经费开支，另一方面培养学生的创新能力。如《物质溶解时的吸热和放热现象》实验中，先由学生课前设计出新方案（要求采用微型仪器）先小组讨论，再由小组长在全班表达设计思路后，经全体学生评选出较理想的方案。

通过实验，激发了学生兴趣，每个学生享有一份成就感，培养团队合作精神和创新能力，全面提高了学生科学素养。

五、鼓励学生大量开展家庭小实验，培养学生实践能力

课堂教学中教师演示实验和学生分组实验，在时间、空间及仪器和药品选择上都十分有限，学生的个性不能充分展示和张扬，学生思维未被完全打开，家庭小实验给学生提供了一个更为广阔的空间，学生有充裕时间自主式进行探究实验，从问题提出方案设计、资料查阅、替代药品和仪器收集，现象观察与记录，结论与分析等全过程都是学生个人行为，参与意识强，家庭合作气氛浓，思维极其活跃，极大“摆脱”课堂教学的约束。如学完实验室制CO2后，要求学生到家中自制一瓶CO2气体。反馈结图果如下：

药品：大理石碎粒、鸡蛋壳、水垢、石灰石碎粒、贝壳（蚌壳）、碱面、化工商店里买的稀盐酸、厨房中的醋精等和饼干袋中干燥剂小包（配制澄清石灰水）

仪器：青霉素瓶、输液管、注射器、塑料袋、娃哈哈饮料瓶、一矿泉水瓶半截、滴眼液瓶（扎有许多针孔）

又比如“1+1≠2”实验，学生的好奇心强、采用多种方法实验。其中有一种方法为：取一滴眼液空瓶做实验，从尖嘴口用注射器注入红色的水（溶有灰锰氧）约占总体积的l/2，再注入无色乙醇至满瓶，用拇指堵住管口，上下颠倒几次，使之充分混合，可见瓶壁稍内凹，松开拇指，液面下降2cm左右。以上微型化学实验，因陋就简，操作简单，药品用量少，现象明显，富有趣味性，培养了学生的探索精神和实践能力，锻炼了学生思维创新能力。目前，我正着手指导学生们建立起“个人化学实验室”。

总之，化学实验是化学教学的生命线，微型实验既有助于解决实验仪器、药品的短缺问题，又可以培养学生的创新精神和实践能力，使学生自觉养成节约意识和环保意识，从而更好地落实新课标精神。需强调的是指导学生进行微型实验时，应将学生的人身安全摆在首位。综上所述，微型化学实验在化学教学和整个素质教育中具有十分重要的作用，只有广大教师不断创作、探索，及时总结整理、推广，就会在化学课堂中占有重要地位，发挥更好的作用。