论文部分内容阅读
【摘要】 实验是化学的灵魂，微型实验的推广对全面提高学生的科学素养具有积极深远的意义，本文从微型实验仪器的选择和制作以及对微型实验的设计等方面，阐述了对微型实验在初中化学新课程中的一些看法以及在实际教学中应用。
【关键词】 微型实验 实验设计 实验创新
化学是一门以实验为基础的学科，实验是化学的灵魂，也是培养学生形成科学的思维方法的重要途径。继新课程的推广实施，探究学习和自主学习成为学生学习过程的主旋律，让学生亲历实验，充分发挥实验教学的优势，促进学生的全面发展，是当前化学教学的迫切需求。
微型实验是利用随手可得的实验器材，用尽可能少的化学试剂，获得比较明显、清晰的实验结果。在教学中引入微型实验，可以彻底改变传统演示实验"教师一人做，学生多人看"的现状，将使更多学生加入到自己动手实验，自主探究的过程中来；同时因其微型化的特点，可以节约药品用量，降低实验排废量，减少环境污染，缩短实验时间并且安全性高。有利于增强学生的实验能力。
首先，通过微型实验仪器的选择和制作，可以培养和提高学生动手、动脑、观察、思维、自学等能力。教学中，我们可以指导学生利用家庭或医院中的废旧物品经简单加工，做成一些微型实验仪器，自己配备微型实验箱。一次性输液管、一次性针筒、各种口服液瓶、眼药水瓶、感冒胶囊用完后带凹槽的塑料板，甚至滤纸等等，都可在我们的微型实验中派上用场。
如酒精灯的制作：可由墨水瓶改制，取一块铜片，剪成直径略大于瓶口的圆形，中间打一孔，插入一段带螺纹的金属管，上下两面用螺丝固定，穿好棉纱作灯芯，再用一个已经打磨为平口的安瓿瓶做灯帽即可。各种反应容器的选择，可把医用安培瓶、各种口服液瓶和饮料瓶收集起来于水面下在细砂轮上磨至平口，即成为反应容器，粗矮的可做"烧杯""广口瓶""集气瓶"，细长的可做"试管"。甚至还可以结合具体实验，如对金属性质的探究，可用用完的感冒胶囊的凹槽塑料板代替滴定板，代替试管充当反应容器，既节约时间，更能将铁、铜、镁、锌四种金属与酸的反应对比集中在四个塑料凹槽中。
而微型实验箱内的药品，可从废旧物品中收集，如从废电池中收集到锌、石墨、二氧化锰等；从食品包装袋中收集到生石灰、还原铁粉、硫酸铜；从家庭厨房中可收集到碳酸钠、碳酸氢钠；从旧纱窗上得到细铁丝，点缀一些白棉花则做成"铁树"做"分子的运动--铁树开花"实验。当然，像盐酸、硫酸、氢氧化钠等药品则需要由老师在课堂上给学生配备。
其次，通过对微型实验的设计，可培养学生的创新能力，提高学生的科学素养。
例如：在做"硫在氧气燃烧的实验"时，存在的问题是用量过大，燃烧时间长，做完实验后仍会继续产生大量的二氧化硫等物质，对环境造成污染。经过思考后，我引导学生对燃烧匙进行改进，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。
为了突破"分子间有间隔"这一难点，可在一根一头封死的玻璃管内加入一半体积的水和一半体积的染成红色的酒精，颠倒几次，使玻璃管内液体混合均匀，可以看到混合后的液体体积比原体积少。从而验证说明分子之间有间隔。再取两支注射器，分别取相同体积的水和空气，用力压注射器的活塞，以此验证固液气三态分子间间隔不同。让学生通过切身体验消除对微观世界的陌生感，利用微型实验使抽象的微观世界具体化，不仅创新了科学教学方法，更全面提高了学生的科学素养。
又比如在学习三种主要气体：氧气、氢气、二氧化碳气体制取时，发生装置可以如此设计：用青霉素瓶做反应容器，用带针头的注射器代替长颈漏斗，用输液管的尖塑料管插入青霉素瓶的橡皮盖子内代替玻璃弯管，用输液管代替导气管，即可组装成1套气体发生装置。更能随时控制反应的发生与停止。在青霉素瓶内装入相应的固体药品，用注射器吸入相应的液体试剂插入瓶内即可制取相应的气体。
氢气的制取及性质验证实验更可以这样处理：在注射器中装入锌粒，吸入稀硫酸，套上输液管即可导出氢气。把胶头剪去一个口的尖嘴管的尖嘴端塞入导气的输液管中，用开口的胶头沾肥皂水，可用来吹肥皂泡，证明氢气的密度比空气小。把小塑料药瓶底钻个小孔，用棉花塞住，收集一小瓶氢气，拿掉棉花团并点燃，做爆鸣气实验。最后，在输液管上配上输液用的针头，可做氢气的燃烧实验。
上述装置的优点：巧妙利用了生活中的一些废弃物，节约了成本；简便易制、容易操作，节约了药品和试剂，减小了污染；现象明显，特别是氢气的燃烧实验，如用玻璃尖嘴管导气点燃氢气只能观察到黄色火焰，用金属针头代替了尖嘴玻璃管，减小了其它离子的干扰，氢气燃烧的淡蓝色火焰更明显；用剪掉一个口的胶头滴管来吹肥皂泡，吹出来的泡大而且容易成功。
另外，巧用滤纸做实验，也能达到常规实验难以实现的优点。例如，在做酸、碱跟指示剂作用的实验时，可把滤纸裁成小块放在玻璃片上，滴上酸或碱，再滴上相应的指示剂，即可看到颜色的变化。因滤纸是白色的而且吸水性好，特别适合做一些有颜色变化的微型实验，并且因为有白色底衬，颜色变化非常明显，现象更直观；同时，该系列实验用滤纸代替了常规的试管，变间歇实验为连续实验，试剂用量少，以前要几毫升才能做完的试验，改进后只要几滴即可完成。节约了时间，实验现象明显而又有趣，又便于学生操作和处理。
由此看来微型实验在初中化学教学中的应用是有广阔前景的，相信在将来的教学实践中，会有更多的教师将这一思想渗透进来。但是，不是所有常规实验都可以用微型实验替代。虽然微型实验有很多优点，但在我们的教学中不能完全用它来代替常规实验，因为常规实验可以培养学生的各种基本实验操作技能，而微型实验往往忽略了这一点，所以决不能丢开常规仪器和基本实验操作来搞微型实验，学生既要懂得基本操作规范的道理和操作要领，也要接受微型实验的原理和实验理念。微型实验引入课堂只能是常规实验的有益补充，只有真正把两者结合起来开展教学才能达到化学实验教学的根本目的。
参考文献
[1] 高学华、苗春花，中学化学探究性实验设计原则，山西，山西教育，2005
[2] 刘永吉；；学生化学实验操作能力的培养 陕西教育（行政版）；2010年1期
【关键词】 微型实验 实验设计 实验创新
化学是一门以实验为基础的学科，实验是化学的灵魂，也是培养学生形成科学的思维方法的重要途径。继新课程的推广实施，探究学习和自主学习成为学生学习过程的主旋律，让学生亲历实验，充分发挥实验教学的优势，促进学生的全面发展，是当前化学教学的迫切需求。
微型实验是利用随手可得的实验器材，用尽可能少的化学试剂，获得比较明显、清晰的实验结果。在教学中引入微型实验，可以彻底改变传统演示实验"教师一人做，学生多人看"的现状，将使更多学生加入到自己动手实验，自主探究的过程中来；同时因其微型化的特点，可以节约药品用量，降低实验排废量，减少环境污染，缩短实验时间并且安全性高。有利于增强学生的实验能力。
首先，通过微型实验仪器的选择和制作，可以培养和提高学生动手、动脑、观察、思维、自学等能力。教学中，我们可以指导学生利用家庭或医院中的废旧物品经简单加工，做成一些微型实验仪器，自己配备微型实验箱。一次性输液管、一次性针筒、各种口服液瓶、眼药水瓶、感冒胶囊用完后带凹槽的塑料板，甚至滤纸等等，都可在我们的微型实验中派上用场。
如酒精灯的制作：可由墨水瓶改制，取一块铜片，剪成直径略大于瓶口的圆形，中间打一孔，插入一段带螺纹的金属管，上下两面用螺丝固定，穿好棉纱作灯芯，再用一个已经打磨为平口的安瓿瓶做灯帽即可。各种反应容器的选择，可把医用安培瓶、各种口服液瓶和饮料瓶收集起来于水面下在细砂轮上磨至平口，即成为反应容器，粗矮的可做"烧杯""广口瓶""集气瓶"，细长的可做"试管"。甚至还可以结合具体实验，如对金属性质的探究，可用用完的感冒胶囊的凹槽塑料板代替滴定板，代替试管充当反应容器，既节约时间，更能将铁、铜、镁、锌四种金属与酸的反应对比集中在四个塑料凹槽中。
而微型实验箱内的药品，可从废旧物品中收集，如从废电池中收集到锌、石墨、二氧化锰等；从食品包装袋中收集到生石灰、还原铁粉、硫酸铜；从家庭厨房中可收集到碳酸钠、碳酸氢钠；从旧纱窗上得到细铁丝，点缀一些白棉花则做成"铁树"做"分子的运动--铁树开花"实验。当然，像盐酸、硫酸、氢氧化钠等药品则需要由老师在课堂上给学生配备。
其次，通过对微型实验的设计，可培养学生的创新能力，提高学生的科学素养。
例如：在做"硫在氧气燃烧的实验"时，存在的问题是用量过大，燃烧时间长，做完实验后仍会继续产生大量的二氧化硫等物质，对环境造成污染。经过思考后，我引导学生对燃烧匙进行改进，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。
为了突破"分子间有间隔"这一难点，可在一根一头封死的玻璃管内加入一半体积的水和一半体积的染成红色的酒精，颠倒几次，使玻璃管内液体混合均匀，可以看到混合后的液体体积比原体积少。从而验证说明分子之间有间隔。再取两支注射器，分别取相同体积的水和空气，用力压注射器的活塞，以此验证固液气三态分子间间隔不同。让学生通过切身体验消除对微观世界的陌生感，利用微型实验使抽象的微观世界具体化，不仅创新了科学教学方法，更全面提高了学生的科学素养。
又比如在学习三种主要气体：氧气、氢气、二氧化碳气体制取时，发生装置可以如此设计：用青霉素瓶做反应容器，用带针头的注射器代替长颈漏斗，用输液管的尖塑料管插入青霉素瓶的橡皮盖子内代替玻璃弯管，用输液管代替导气管，即可组装成1套气体发生装置。更能随时控制反应的发生与停止。在青霉素瓶内装入相应的固体药品，用注射器吸入相应的液体试剂插入瓶内即可制取相应的气体。
氢气的制取及性质验证实验更可以这样处理：在注射器中装入锌粒，吸入稀硫酸，套上输液管即可导出氢气。把胶头剪去一个口的尖嘴管的尖嘴端塞入导气的输液管中，用开口的胶头沾肥皂水，可用来吹肥皂泡，证明氢气的密度比空气小。把小塑料药瓶底钻个小孔，用棉花塞住，收集一小瓶氢气，拿掉棉花团并点燃，做爆鸣气实验。最后，在输液管上配上输液用的针头，可做氢气的燃烧实验。
上述装置的优点：巧妙利用了生活中的一些废弃物，节约了成本；简便易制、容易操作，节约了药品和试剂，减小了污染；现象明显，特别是氢气的燃烧实验，如用玻璃尖嘴管导气点燃氢气只能观察到黄色火焰，用金属针头代替了尖嘴玻璃管，减小了其它离子的干扰，氢气燃烧的淡蓝色火焰更明显；用剪掉一个口的胶头滴管来吹肥皂泡，吹出来的泡大而且容易成功。
另外，巧用滤纸做实验，也能达到常规实验难以实现的优点。例如，在做酸、碱跟指示剂作用的实验时，可把滤纸裁成小块放在玻璃片上，滴上酸或碱，再滴上相应的指示剂，即可看到颜色的变化。因滤纸是白色的而且吸水性好，特别适合做一些有颜色变化的微型实验，并且因为有白色底衬，颜色变化非常明显，现象更直观；同时，该系列实验用滤纸代替了常规的试管，变间歇实验为连续实验，试剂用量少，以前要几毫升才能做完的试验，改进后只要几滴即可完成。节约了时间，实验现象明显而又有趣，又便于学生操作和处理。
由此看来微型实验在初中化学教学中的应用是有广阔前景的，相信在将来的教学实践中，会有更多的教师将这一思想渗透进来。但是，不是所有常规实验都可以用微型实验替代。虽然微型实验有很多优点，但在我们的教学中不能完全用它来代替常规实验，因为常规实验可以培养学生的各种基本实验操作技能，而微型实验往往忽略了这一点，所以决不能丢开常规仪器和基本实验操作来搞微型实验，学生既要懂得基本操作规范的道理和操作要领，也要接受微型实验的原理和实验理念。微型实验引入课堂只能是常规实验的有益补充，只有真正把两者结合起来开展教学才能达到化学实验教学的根本目的。
参考文献
[1] 高学华、苗春花，中学化学探究性实验设计原则，山西，山西教育，2005
[2] 刘永吉；；学生化学实验操作能力的培养 陕西教育（行政版）；2010年1期