摘要：化學是一門以實驗為基礎的學科，微型化學實驗較常規(guī)實驗具有較大的優(yōu)越性。筆者結合自己的教學經(jīng)驗選用一些廢棄物品和儀器，制作多種微型實驗器材。用微型實驗探究調動學習興趣，積極參與，發(fā)展創(chuàng)新思維，提高嚴謹治學的科學態(tài)度，培養(yǎng)勤儉節(jié)約的良好習慣和環(huán)保意識，提高學生科學素養(yǎng)。
關鍵詞：微型實驗；探究實驗；綠色化學；實驗設計；科學素養(yǎng)
化學是一門以實驗為基礎的自然科學。１９９８年諾貝爾獎授予科恩（美）和波普爾（英），以表彰他們在理論化學領域作出了重大貢獻。他們的工作使實驗和理論能夠共同協(xié)力探討分子體系的性質，引起整個化學領域正在經(jīng)歷一場革命性的變化。未來化學的發(fā)展方向不再是經(jīng)驗化，也不再是純實驗科學，而是兩者的有機結合，在理論的指導下進行實驗，在實驗中不斷地完善理論。
微型實驗是近２０年發(fā)展較快的新的化學實驗模式，就是以盡可能少的化學試劑在微型化學儀器裝置中進行實驗來獲取所需化學信息的實驗方法與技術。其試劑用量是常規(guī)實驗用量的十分之一至千分之一。在初中化學教學中，采用微型實驗進行探究，既能發(fā)展學生的思維，培養(yǎng)學生動手操作和設計實驗的能力，也能全面提高學生的科學素養(yǎng)。筆者就這一方面，結合自己的經(jīng)驗和做法略談一二。
一、利用微型實驗調動學習興趣，激發(fā)學生的求知欲
興趣是最好的教師，化學實驗是激發(fā)學習興趣的最佳途徑。每學年開始，第一堂課可以是生動活潑、妙趣橫生的“化學游戲”課。本人首先向同學們展示各屆同學制作的小巧玲瓏、精美可愛的微型化學實驗儀器“珍品”；再利用微型化學實驗儀器和常規(guī)儀器，師生同臺表演的化學趣味實驗和小魔術，像“仙紙顯靈”、“水火相容”、“魔棒點燈”、“清水變牛奶”、“星星點燈”、“點石成金”等……學生被這些神秘莫測的奇妙現(xiàn)象深深吸引， 好像進入了一個神話世界，如醉如癡：真沒想到，用身邊的廢舊物品制出的這些“小東西”竟有如此的魔力。游戲會雖然落下帷幕，但學習化學的心靈已經(jīng)打開，他們恨不得立即找來一些廢棄的物品，制作幾件“小東西”顯示一下自己的威力。學生深深地感到：化學并不遙遠，就在我們身邊。
二、利用微型實驗探究發(fā)展思維，提高學生創(chuàng)新意識
傳統(tǒng)的課堂演示實驗，很多學生既看不清楚，也說不明白，只是“聽”實驗。由于老師的“代勞”，不利于學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。微型實驗探究改變了“一人做、大家看”的局面，使絕大多數(shù)學生都有動手實驗的機會，使“被動等待”的學習方式，變?yōu)椤爸鲃犹骄俊钡膶W習模式。讓學生在課堂上手腦并用，不僅增強了學生的感性認識，有利于對新知識的理解、記憶，而且發(fā)展學生思維，開拓學生視野，提高了創(chuàng)新意識。
如利用雙氧水和二氧化錳混合制取氧氣時，一位同學不小心將雙氧水滴在地上，發(fā)現(xiàn)有大量的氣泡產(chǎn)生，提出“尋找催化劑分解雙氧水”的課題。同學們紛紛響應，積極行動起來，利用廢棄的塑料眼藥水瓶（內吸雙氧水）和青霉素瓶為儀器，四處尋找催化劑。在興趣小組總結會上，同學們踴躍發(fā)言，并用實驗證明自己的想法，既活躍了課堂氣氛，又形成了科學的探究方法�，F(xiàn)將部分同學的探究結果匯報如下：
李華同學應用點滴板和塑料眼藥水瓶（內吸雙氧水）找出多種催化分解雙氧水的物質。
張明明同學說：去年我患牙痛病時，醫(yī)生讓我喝少量的雙氧水消毒，結果口腔內充滿了氣泡。口腔內什么物質使雙氧水分解呢？我請教醫(yī)生知道：血液中的組織酶與雙氧水相遇時，使其分解產(chǎn)生氧氣，氧化細菌體內活性基團而發(fā)揮殺菌作用。人體內的組織酶——過氧化氫酶也是其分解的催化劑。
帥磊同學說：既然人體內的組織酶能分解雙氧水的分解，動物體內是否含有過氧化氫酶呢？我們用動物內臟——豬肝來檢驗一下吧�。ㄔO計實驗的過程）（通過實驗可得出結論：豬肝也可作其分解的催化劑）。
葛天懌同學說：我上網(wǎng)查閱材料知道硫酸銅溶液、氯化鐵溶液也能催化分解雙氧水，我們能不能驗證哪個催化效果更好一些呢？……
三、利用微型實驗探究積極參與，提高動手操作意識
傳統(tǒng)的實驗教學不是靠學生大量的實驗操作（表象）去體驗，去掌握，去思維，而是由老師演示，學生記憶，生搬硬套去應用。學生不做實驗，更談不上動手能力的培養(yǎng)。而微型實驗探究可使每個學生都可在教師的指導下，按照自已的意愿去獨立開展實驗，提高動手操作意識，培養(yǎng)實驗能力。
在學生熟悉了化學儀器和化學基本操作后，筆者曾放手發(fā)動學生，引導鼓勵他們利用生活中的廢棄物開展小制作、小探究活動。如利用廢舊的塑料眼藥水瓶、塑料吸管（或耗完油的圓珠筆芯）制成多用滴管；利用草珊瑚含片的透明真空硬塑板制成微型井穴板；利用小號具支試管、塑料眼藥水瓶、塑料吸管、小號離心試管等制成一套試驗白磷與氧氣反應的裝置；利用裝青霉素的小藥瓶、塑料眼藥水瓶、塑料吸管、裝新簧片的小藥瓶等制成一套制取二氧化碳的實驗裝置；利用音樂賀卡制作測試物質導電的實驗裝置，還把它制成使用方便的“導電筆”。學生制作的這些儀器，雖然粗糙了一些，但能避免常規(guī)玻璃儀器的一些弱點，即使碰打也不易破損。在規(guī)定的時間內微型儀器制作齊全后，再適當?shù)嘏浣o學生各種藥品，讓其裝進各自的微型實驗箱中。在空余時間內，甚至在家中都可進行實驗探究，增強了學生動手實驗的機會，提高了學生設計、鑒賞能力和創(chuàng)新精神，又充實豐富了學生活動課的內容。
四、利用微型實驗探究凸顯實驗現(xiàn)象，提高勤儉節(jié)約意識
微型化學實驗不是常規(guī)實驗的縮減或減量，也不是對常規(guī)實驗的補充，更不是與常規(guī)實驗的對立，而是在微型化的條件下對實驗進行重新設計與探索，達到以盡可能少的試劑來獲取盡可能多的實驗信息。具有實驗藥品用量少，反應產(chǎn)物少，實驗中不會造成危險，使用儀器簡單、反應速率快、實驗現(xiàn)象明顯等特點，既節(jié)省了時間、提高了效率，又能精確獲取實驗中的信息，更能提高學生勤儉節(jié)約的意識。下面是近幾年來，筆者指導學生設計的幾組微型實驗探究化學知識的圖示。
五、利用微型實驗探究減少污染，提高學生環(huán)保意識
綠色化學又稱環(huán)境無害化學、環(huán)境友好化學或清潔化學，通俗來說就是無污染的化學，其根本就是杜絕污染源，實現(xiàn)零排放和零污染。在化學實驗中常常會產(chǎn)生一些物質污染實驗環(huán)境，影響師生的身心健康。而利用微型實驗進行探究時，試劑用量少，儀器微型化，反應時產(chǎn)生的廢氣、廢液、廢棄物質的量就少，而且尾氣、廢液等吸收和處理也較容易。特別是有機實驗中易燃、易爆、有毒物質特別多，利用微型實驗進行探究，可大大降低實驗時燃燒、爆炸、中毒的危險，確保人身和實驗的安全，而且能大大地減少了化學實驗對整個周圍環(huán)境的污染，提高學生的環(huán)保意識。
如濃硝酸與銅的實驗中，由于產(chǎn)生較多的劇毒氣體ＮＯ２無法消除而嚴重地污染環(huán)境。通過下圖甲組的四個實驗可將反應中產(chǎn)生的ＮＯ２被限制在微型氣體發(fā)生器內，被ＮａＯＨ溶液吸收，可從根本上解決了對環(huán)境的污染問題。再如探究燃燒的條件時，由于白磷燃燒時產(chǎn)生大量的白煙——五氧化二磷對空氣有污染，與水結合成生成偏磷酸，導致肺氣腫等疾病，用下圖乙組實驗可有效控制污染物的排放，保護師生的健康。
參考文獻
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［３］江桂斌．環(huán)境化學的回顧與展望［Ｊ］．化學通報，１９９９，（１１）：１４～１５
作者：楊志華
本文來自：逍遙右腦記憶 http://yy-art.cn/gaozhong/295213.html
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