化學實驗教學改革方向探討

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摘要：本文基于新課程改革背景以及創新教育理念，闡明微型化學實驗在化學實驗教學中運用的可行性。筆者通過調研目前化學實驗教學現狀，論述微型化學實驗與常規實驗相比的優勢及不足，指出微型化學實驗運用到化學實驗教學中是目前化學實驗教學改革的現實選擇。

關鍵詞：實驗教學改革;微型化學實驗;素質教育;環境保護

一、化學新課程標準對化學實驗教學方式的新要求

化學是以實驗為基礎的自然科學?；瘜W學科教學中，許多原理、概念、規律都是從實驗展開并加以論證的。因此，實驗是化學教學中不可缺少的重要環節?；瘜W新課程標準提出并倡導探究性實驗的新模式，指出實驗探究不僅是化學實驗教學的新目標（培養實驗探究能力）、學生學習化學實驗的新方式（學習方式），同時也是教師進行化學實驗教學的新方式（教學方式）。從傳統的注入式向以探究式為主的化學實驗教與學模式的轉變，是目前化學實驗教學改革的重中之重。

二、微型化學實驗是化學新課程改革順利實施的現實選擇

化學實驗教學中，學生實驗具有提高學生動手能力和觀察能力的特點，是開發和提高學生創新能力的重要途徑之一。長期以來，化學實驗教學中學生都是通過教師演示、講實驗來理解和掌握實驗技能和操作性知識。即使做實驗，學生也是照著課本進行。這不僅不利于培養學生學習化學的興趣，更難以培養學生的創新精神和實踐能力。微型化學實驗的特殊性正好滿足了提高學生探究和創新能力的需求。中國科學院資深院士、著名化學教育家戴安邦教授在1998年為第四屆全國微型化學實驗研討會暨第二屆中學化學實驗研討會題詞：“大力推行微型化學實驗，使全國中學生的化學教學皆由學生單人實驗作業，以加強化學教學的素質教育作用?！边@對我們研究和推廣微型實驗給予了肯定。1.化學實驗教學的現狀及反思。筆者走進西安市幾所中學化學教學課堂，發現講實驗教學方式居主導地位。例如，學習“氯氣、氫氣的實驗室制法”時，教師基本運用多媒體技術，整個實驗儀器組合通過動畫課件來完成。有的教師通過放錄像演示氯氣的實驗室制法。長此下去，學生的實驗操作技能和創新思維能力將受到抑制，“高分低能”的現象難以遏制。筆者通過和西安市不同層次地域中學化學教師進行訪談，分析產生這種現狀的原因主要有以下幾點：第一，我國義務教育階段不收學費和學雜費，受物價上漲影響，化學實驗所需儀器和藥品的價格不斷上漲，學校分配到實驗室的儀器藥品經費較少，實驗經費嚴重不足，使一些常規實驗課無法進行。第二，受某些常規實驗本身的因素影響、如氯氣的毒性。實驗室排氣設施不健全，使學生無法進行常規實驗。制取氫氣時用的啟普發生器裝置，如果人為操作不當，會發生安全事故，這使許多學校不做該實驗等。2.微型化學實驗的定義。微型化學實驗，英文名稱為microscalechemicalexperiment或microscalelaboratory，簡寫為M.L。美國華裔化學家馬祖圣教授提出微型化學實驗是以盡可能少的試劑，獲取所需化學信息的實驗原理和技術。中國微型化學實驗研究中心主任周寧懷教授認為微型化學實驗是在微型化的儀器裝置中進行的化學實驗，其試劑用量為常規實驗的千分之一到十分之一，用量比對應的常規實驗節省90%左右。微型化學實驗試劑量盡管少，但其實驗效果既能達到明顯、安全、方便的目的，又能降低環境污染，減少了實驗所產生的廢氣、廢液、廢物，真正意義上體現了綠色化學實驗教學宗旨。在進行微型化學實驗的整個過程中，學生親身體驗、接受、理解、支持綠色化學，從而形成綠色化學的理念。因此，研究和開發微型化學實驗是時代賦予化學工作者的一項艱巨而重要的戰略任務。3.開發和研究微型實驗的現實意義（1）微型化學實驗能充分發揮學生的主體及教師的主導作用。微型化學實驗具有試劑用量較少、操作相對簡單、反應時間短、現象明顯等特點，學生可以不怕失敗，多次嘗試，從中獲取知識，更好地理解知識原理，使學生勤動腦、勤動手，增加了學生親自獲取知識的快樂感。教師采用微型化實驗進行化學實驗教學，可以改變傳統教學的師生授受關系，讓學生從被動接受變為主動參與求知，充分發揮學生的主體及教師的主導作用，調動學生學習化學的積極性，提高教學效果，達到新課程標準的要求。（2）微型化學實驗對新課程標準順利實施的意義重大。化學課程改革內容主要為：提高學生的科學素養為主旨；倡導以科學探究為主的多樣化的學習方式；重視科學、技術和社會的相互聯系。微型實驗具有節約、安全綠色化、費用低的特點。微型實驗通過教師講學生操作實驗來進行，學生通過親自設計實驗裝置并動手操作，理解化學概念，對學生的觀察能力和創新能力的培養具有重要意義。學生經過更多的分組實驗、課外實驗、家庭小實驗地設計和開發，動腦、動手，能提高解決問題的能力。微型化學實驗能提高學生的動手能力，增強學生的科學思考能力，促進學生養成科學素養。因此，以學生動手為主的微型化學實驗將在新一輪課程改革中扮演重要角色。

三、微型化學實驗對化學實驗的普及具有重要的現實意義

微型化學實驗與常規化學實驗相比，具有儀器價格低廉和試劑微量化的優點。但是，微型實驗不是將常規實驗儀器裝置縮小化，而是在綠色化學及環境保護理念下，重新開發和設計常規化學實驗，花費盡量少的實驗經費，以此獲取更顯著的實驗教學效果。經過大量的實踐表明，微型實驗所達到的效果不比常規實驗效果差。微型化學實驗具有達到實驗現象明顯，以及實驗過程方便、安全、污染少等效果，這確保了實驗人員及實驗室的安全，節約了藥品、時間、實驗經費，體現了綠色環保理念，是常規化學實驗無法達到的。微型化學實驗在新課程改革的實施過程中具有重大的現實意義。微型化學實驗試劑用量少，節約開支，避免環境污染，保證了實驗人員的人身安全，響應了綠色化學的教學理念，體現了化學實驗由“粗放型”到“集約型”的發展趨勢。微型實驗的實驗用品與儀器可以來源于生活，不受實驗室條件束縛，便于攜帶，對化學實驗的普及具有重要的現實意義。

四、結束語

微型化學實驗教學的研究與開發，能使學生養成的綠色環保理念，提供了學生獨立進行設計實驗、實驗操作、開放式實驗的新思想、新技術和新方法，為我國化學教育改革提供了一種嶄新的教育模式，能夠培養全面發展的、更加有創新能力的人才。微型化學實驗存在一些不足之處：第一，實驗基本操作的規范性容易被忽視；第二，在定量實驗中誤差較大；第三，有些實驗不適合用微型實驗來操作；第四，微型實驗案例設計需要教師和學生花大量的時間進行創新改革等。因此，我們在實驗教學中要根據實驗要求進行選擇，將微型實驗和常規實驗進行有效整合，從而達到更好的化學實驗教學效果。如何更加有效地把微型化學實驗融入新課程改革之中，需要廣大教育者不斷研究、探索、實踐。

作者:王轉莉 屈穎娟 方振華 余欣 單位:西安文理學院化學工程學院

參考文獻：

[1]王海龍.談化學實驗教學的改革方向——微型化學實驗[J].科學大眾•科學教育，2014.07

[2]徐玲，許良，周宏，等.微型化學實驗與綠色化學[J].內蒙古民族大學學報，2009.07