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摘要：新课程改革强调要更加注重培养学生的自主能力、创新能力、表达能力等，倡导学生要勇于实践、主动参与、勤于动脑、乐于动手，旨在充分发挥学生的主体作用，培养学生自主学习的能力。科学是一门以实验为基础的科学，本文结合教学实践探索，介绍了开展微型实验的途径，提高学生实验能力，全面开展开放性实验。
关键词：初中；科学；微型实验
中图分类号：G632.0 文献标识码：A 文章编号：1992-7711（2018）01-0096
微型实验的特征是“小”和“少”。“小”即仪器的微型化，“少”指的是仪器和试剂用量的少，所以，它具有仪器容量小、试剂用量少、操作简便、现象准确明显、安全、省时、节约、高效和防止环境污染等优点。在初中科学课堂上引入微型实验，使每个学生都有自己的实验仪器，这就摆脱了过去那种教师做，学生看的课堂状况，人人都有动手操作、亲在实践的机会，在教师的指导下，学生能自主地完成实验设计和操作，并能真实客观地观察实验结果，创新能力、观察能力、自主学习能力得到加强，轻松愉快地接受了新知识。而且由于微型实验仪器小巧便于携带，尤其是学生自己做的仪器，能使学生产生强烈的求知欲。下面，笔者结合教学实践探索，谈谈如何开展微型实验，优化初中实验教学效果。
一、微型实验器材的储备
巧妇难为无米之炊。笔者所在学校是农村初中，现成微型实验设备缺乏，可以指导学生利用废弃的药瓶、塑料瓶、玻璃杯、输液管、一次性注射器、塑封板、火柴棒等，经加工可作为实验所需的试管、反应容器、量筒、导管、滴管等常见仪器；日常生活中废弃的铁钉、铜丝、铝导线、易拉罐、鸡蛋壳、生石灰、火柴、铅笔芯、木炭、废电池等可就地取材，变废为宝，作为实验用品，能有效地解决实验仪器与实验用品的缺少，对常规实验的改进及创新起了重要的辅助作用，并且可养成俭朴节约的良好习惯。
二、课堂中开展微型实验
1. 对常规实验的改进
以微型实验的理念、原则为指导，改进常规实验是微型实验课题最直接、最简单的来源。常规实验通常在仪器装置简单、操作简便、药品用量、安全环保、耗时短、便于学生动手等方面存在着局限性，而微型实验正好有这些特点，善于发现常规实验的这些不足，积极探讨用微型实验改进的方法，无疑是开展微型实验探究的重要内容，以下举几个例子：
（1）化繁为简
例：学生探究实验——金属的活动性顺序的探究
在胶囊药品包装板中分别滴人几滴相同浓度稀硫酸，然后分别放入相同大小的镁、锌、铁、铜片。观察金属与酸能否反应和反应的剧烈程度，从而探究出金属的活动性。
这样实验的优点是：对比实验更易使学生记住这些现象及其变化，更能引起学生强烈的兴趣和注意，更易比较理解它们的区别，强化学生综合归纳能力。
（2）以少胜多
比如用滤纸片作为载体可以完成许多的科学实验，在滤纸片上完成实验相对于在试管、烧杯中完成实验既节约药品，又方便操作。以碱与指示剂的反应为例：取一块滤纸片，在滤纸片的上部用酚酞画灯，滤纸片的下部用石蕊画湖面（或海面），然后在画过图的部位分别滴（或喷）上氢氧化钠溶液，即可观察到滤纸片上用酚酞画的灯变红，用石蕊画的湖面（或海面）变蓝，一幅灯光在湖面上的倒影出现在眼前，趣味性十足，同时也可让学生对碱使能使酚酞变红，使石蕊变蓝，产生更深的印象。
（3）绿色环保
例：测定空气中氧气的含量
课本采用在密闭容器內燃烧红磷生成五氧化二磷固体来消耗氧气，使容器内压强减小导致外界的水进人容器，依据进人容器内水的体积来测量空气中氧气的体积分数，实验如图1所示。该实验有以下不足：红磷在空气中点燃，会污染环境；燃着的红磷伸人集气瓶时速度再快，空气也会外逸，易造成实验结果的误差；装置冷却时间长等。
针对以上问题，笔者指导学生作了如下改进：预先测出青霉素药瓶的体积约15mL，用20mL的注射器吸人15mL水，再向青霉素药瓶中放人绿豆大小的白磷（吸去水），塞上瓶塞，插上注射器，将青霉素药瓶底部放人热水中，一会儿白磷燃烧（图2所示）。使装置冷却（可放入冷水），注射器内的水自然流下（图3所示）。
改进后实验的优点是：装置简单，操作方便；反应始终在密闭容器中进行，不会污染空气；注射器中水的体积变化明显（不需给青霉素瓶标刻度），精确度高；实验时间短，提升了课堂的有效性。
2. 挖掘教材的实验素材，增设微型实验
新编教科书中虽然大为增加实验的比重，但对于学生的学习而言其数量通常仍是十分有限的。除所列出的实验外，教科书中蕴含着丰富的实验探究内容，充分挖掘这些素材，设计微型实验是必要的，大量的实验增设增强了科学实验的趣味性，加深对知识的理解。
例：氢氧化钠溶液和二氧化碳的反应的喷泉微型实验。
由于氢氧化钠溶液和二氧化碳气体反应没有明显的实验现象，难以使学生信服。而二氧化碳气体能使澄清石灰水变浑浊，氢氧化钙溶液和二氧化碳气体的反应在学生心目中留下了深刻印象。但对于氢氧化钠溶液和二氧化碳气体的反应印象不深。学生只是在一些练习题中接触过验证两者是否反应的实验，但那些实验现象简单、操作复杂、仪器繁重，加上二氧化碳气体会溶于水的干扰，效果不是太明显。因此，很有必要让学生增设有说服力的微型实验，解决学生自己心里的疑惑。各小组各想奇招，设计新型实验进行实践。其中有学生想出的一个点子如下：她用一支注射器吸取适量蒸馏水，一支注射器吸取等量的10%氢氧化钠溶液（加入几滴酚酞试液，为了显色），装上针头，各插入一个装有二氧化碳的小瓶中（连接一个装水的小瓶），轻轻推活塞，注入少量液体，观察现象，若注入溶液的小瓶中最终吸入的液体比注入水的小瓶多则说明二氧化碳气体与氢氧化钠反应了。
该微型装置设计精巧有效，操作非常简单。利于班级开展学生分组实验，使所有学生都能观察到红色喷泉的明显现象，该现象非常能调动学生参与学习的积极性，提高学生的学习科学的兴趣。使学习难点变得更容易理解接受，提高教学有效性，同时实验也培养学生的创新能力和绿色科学意识。
三、课堂外开展家庭微型实验
家庭微型实验的引入使课堂教学延伸至课外，也能使课外活动效果回溯到课堂教学。它对激发学生学习兴趣、巩固知识技能、培养创新能力、开发智力起到一定作用。微型实验的教学涉及到实验仪器潜在功能的开发、微型实验仪器的设计制造，为学生开展家庭实验提供了一个载体。开展家庭微型实验有助于把课程内容与学生生活联系起来，拓宽了实验素材的收集渠道。学生既体会到实验成功的快乐和成就感，又对自己实验成败的原因得以充分的探讨，学生都不同程度地获取了知识，增强了创造欲望。比如课本上讲到酸碱指示剂的内容，学生就很有兴趣去自制酸碱指示剂，他们去取了一些植物的花、果实、茎、叶，切碎捣烂，用酒精浸制，取浸出液，用家里的胶囊药品包装板做点滴板来测家里的肥皂水、苏打、自来水、醋等常用液体的酸碱性，看到不同的颜色变化后都非常雀跃。
虽然科学微型实验教学尚存在一些问题，比如操作上不规范，比如不是所有的常规实验都适合用微型实验替代，但我们可以尽我们所能地开展微型实验，培养学生实验操作、观察及动手能力，理论联系实际和解决实际问题的能力，活跃思维，开发创造潜力，增强学生的低碳环保意识，期待微型实验教学会越来越完善，为开放性实验的进一步开展“添砖加瓦”。
参考文献：
[1] 夏兆省.新课程下初中科学课堂拓展教学的探讨[J].新课程教学，2012（3）.
[2] 阮雪琴.初中科学微型实验实践与研究[J].教学论坛，2014（2）.
[3] 张永红.初中化学实验的微型化[J].教学与管理，2013（10）.
[4] 林 敏.小物品大妙用——谈初中科学几个小实验的改进与创新[J].中学教学参考，2012（5）.
（作者单位：①浙江省绍兴市上虞区盖北镇中学 312000；②浙江省绍兴市上虞区谢塘镇中学 312000）
关键词：初中；科学；微型实验
中图分类号：G632.0 文献标识码：A 文章编号：1992-7711（2018）01-0096
微型实验的特征是“小”和“少”。“小”即仪器的微型化，“少”指的是仪器和试剂用量的少，所以，它具有仪器容量小、试剂用量少、操作简便、现象准确明显、安全、省时、节约、高效和防止环境污染等优点。在初中科学课堂上引入微型实验，使每个学生都有自己的实验仪器，这就摆脱了过去那种教师做，学生看的课堂状况，人人都有动手操作、亲在实践的机会，在教师的指导下，学生能自主地完成实验设计和操作，并能真实客观地观察实验结果，创新能力、观察能力、自主学习能力得到加强，轻松愉快地接受了新知识。而且由于微型实验仪器小巧便于携带，尤其是学生自己做的仪器，能使学生产生强烈的求知欲。下面，笔者结合教学实践探索，谈谈如何开展微型实验，优化初中实验教学效果。
一、微型实验器材的储备
巧妇难为无米之炊。笔者所在学校是农村初中，现成微型实验设备缺乏，可以指导学生利用废弃的药瓶、塑料瓶、玻璃杯、输液管、一次性注射器、塑封板、火柴棒等，经加工可作为实验所需的试管、反应容器、量筒、导管、滴管等常见仪器；日常生活中废弃的铁钉、铜丝、铝导线、易拉罐、鸡蛋壳、生石灰、火柴、铅笔芯、木炭、废电池等可就地取材，变废为宝，作为实验用品，能有效地解决实验仪器与实验用品的缺少，对常规实验的改进及创新起了重要的辅助作用，并且可养成俭朴节约的良好习惯。
二、课堂中开展微型实验
1. 对常规实验的改进
以微型实验的理念、原则为指导，改进常规实验是微型实验课题最直接、最简单的来源。常规实验通常在仪器装置简单、操作简便、药品用量、安全环保、耗时短、便于学生动手等方面存在着局限性，而微型实验正好有这些特点，善于发现常规实验的这些不足，积极探讨用微型实验改进的方法，无疑是开展微型实验探究的重要内容，以下举几个例子：
（1）化繁为简
例：学生探究实验——金属的活动性顺序的探究
在胶囊药品包装板中分别滴人几滴相同浓度稀硫酸，然后分别放入相同大小的镁、锌、铁、铜片。观察金属与酸能否反应和反应的剧烈程度，从而探究出金属的活动性。
这样实验的优点是：对比实验更易使学生记住这些现象及其变化，更能引起学生强烈的兴趣和注意，更易比较理解它们的区别，强化学生综合归纳能力。
（2）以少胜多
比如用滤纸片作为载体可以完成许多的科学实验，在滤纸片上完成实验相对于在试管、烧杯中完成实验既节约药品，又方便操作。以碱与指示剂的反应为例：取一块滤纸片，在滤纸片的上部用酚酞画灯，滤纸片的下部用石蕊画湖面（或海面），然后在画过图的部位分别滴（或喷）上氢氧化钠溶液，即可观察到滤纸片上用酚酞画的灯变红，用石蕊画的湖面（或海面）变蓝，一幅灯光在湖面上的倒影出现在眼前，趣味性十足，同时也可让学生对碱使能使酚酞变红，使石蕊变蓝，产生更深的印象。
（3）绿色环保
例：测定空气中氧气的含量
课本采用在密闭容器內燃烧红磷生成五氧化二磷固体来消耗氧气，使容器内压强减小导致外界的水进人容器，依据进人容器内水的体积来测量空气中氧气的体积分数，实验如图1所示。该实验有以下不足：红磷在空气中点燃，会污染环境；燃着的红磷伸人集气瓶时速度再快，空气也会外逸，易造成实验结果的误差；装置冷却时间长等。
针对以上问题，笔者指导学生作了如下改进：预先测出青霉素药瓶的体积约15mL，用20mL的注射器吸人15mL水，再向青霉素药瓶中放人绿豆大小的白磷（吸去水），塞上瓶塞，插上注射器，将青霉素药瓶底部放人热水中，一会儿白磷燃烧（图2所示）。使装置冷却（可放入冷水），注射器内的水自然流下（图3所示）。
改进后实验的优点是：装置简单，操作方便；反应始终在密闭容器中进行，不会污染空气；注射器中水的体积变化明显（不需给青霉素瓶标刻度），精确度高；实验时间短，提升了课堂的有效性。
2. 挖掘教材的实验素材，增设微型实验
新编教科书中虽然大为增加实验的比重，但对于学生的学习而言其数量通常仍是十分有限的。除所列出的实验外，教科书中蕴含着丰富的实验探究内容，充分挖掘这些素材，设计微型实验是必要的，大量的实验增设增强了科学实验的趣味性，加深对知识的理解。
例：氢氧化钠溶液和二氧化碳的反应的喷泉微型实验。
由于氢氧化钠溶液和二氧化碳气体反应没有明显的实验现象，难以使学生信服。而二氧化碳气体能使澄清石灰水变浑浊，氢氧化钙溶液和二氧化碳气体的反应在学生心目中留下了深刻印象。但对于氢氧化钠溶液和二氧化碳气体的反应印象不深。学生只是在一些练习题中接触过验证两者是否反应的实验，但那些实验现象简单、操作复杂、仪器繁重，加上二氧化碳气体会溶于水的干扰，效果不是太明显。因此，很有必要让学生增设有说服力的微型实验，解决学生自己心里的疑惑。各小组各想奇招，设计新型实验进行实践。其中有学生想出的一个点子如下：她用一支注射器吸取适量蒸馏水，一支注射器吸取等量的10%氢氧化钠溶液（加入几滴酚酞试液，为了显色），装上针头，各插入一个装有二氧化碳的小瓶中（连接一个装水的小瓶），轻轻推活塞，注入少量液体，观察现象，若注入溶液的小瓶中最终吸入的液体比注入水的小瓶多则说明二氧化碳气体与氢氧化钠反应了。
该微型装置设计精巧有效，操作非常简单。利于班级开展学生分组实验，使所有学生都能观察到红色喷泉的明显现象，该现象非常能调动学生参与学习的积极性，提高学生的学习科学的兴趣。使学习难点变得更容易理解接受，提高教学有效性，同时实验也培养学生的创新能力和绿色科学意识。
三、课堂外开展家庭微型实验
家庭微型实验的引入使课堂教学延伸至课外，也能使课外活动效果回溯到课堂教学。它对激发学生学习兴趣、巩固知识技能、培养创新能力、开发智力起到一定作用。微型实验的教学涉及到实验仪器潜在功能的开发、微型实验仪器的设计制造，为学生开展家庭实验提供了一个载体。开展家庭微型实验有助于把课程内容与学生生活联系起来，拓宽了实验素材的收集渠道。学生既体会到实验成功的快乐和成就感，又对自己实验成败的原因得以充分的探讨，学生都不同程度地获取了知识，增强了创造欲望。比如课本上讲到酸碱指示剂的内容，学生就很有兴趣去自制酸碱指示剂，他们去取了一些植物的花、果实、茎、叶，切碎捣烂，用酒精浸制，取浸出液，用家里的胶囊药品包装板做点滴板来测家里的肥皂水、苏打、自来水、醋等常用液体的酸碱性，看到不同的颜色变化后都非常雀跃。
虽然科学微型实验教学尚存在一些问题，比如操作上不规范，比如不是所有的常规实验都适合用微型实验替代，但我们可以尽我们所能地开展微型实验，培养学生实验操作、观察及动手能力，理论联系实际和解决实际问题的能力，活跃思维，开发创造潜力，增强学生的低碳环保意识，期待微型实验教学会越来越完善，为开放性实验的进一步开展“添砖加瓦”。
参考文献：
[1] 夏兆省.新课程下初中科学课堂拓展教学的探讨[J].新课程教学，2012（3）.
[2] 阮雪琴.初中科学微型实验实践与研究[J].教学论坛，2014（2）.
[3] 张永红.初中化学实验的微型化[J].教学与管理，2013（10）.
[4] 林 敏.小物品大妙用——谈初中科学几个小实验的改进与创新[J].中学教学参考，2012（5）.
（作者单位：①浙江省绍兴市上虞区盖北镇中学 312000；②浙江省绍兴市上虞区谢塘镇中学 312000）