关于微型化学实验的浅见
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随着新时代教学发展的改革，以教师演示实验为主的实验教学已经不能适应新课程的要求，要逐渐演变成以学生自拟实验方案的启发性、探索性为主的微型实验。化学实验的微型化培养了学生的环保意识、资源意识、安全意识、创新意识。近年，在我国化学实验教学改革领域中，新发展起一类微型化学实验，引起国内化学教育界极大关注。
一、新课改中的应用前景
随着新课程标准的推广，原有的常规化学实验由于具有仪器要求高、药品用量大、安全性能差、效果不太明显、对环境污染较大等缺点，严重限制了学生参与程度，致使在化学教学中的绝大部分实验，学生只能停留在观看老师演示的程度，这与主张学生自主学习，注重知识形成过程与方法、情感与价值观的新课标理念严重相违背。正因为这个原因，常规化学实验已经不能很好地适应新课标条件下的化学教学的需要，化学实验改革势在必行。微型化学实验是在经过改良或者重新设计的微型装置中以少量试剂（常规实验用量的十分之一到百分之一）进行的实验。基本特征是仪器微型化和用尽可能少的试剂获取尽可能多化学信息。
二、教材实验改进的微型化
1.改进涉及有毒物质的实验
有毒气体的制取和性质实验一直是化学教学中非常棘手的问题，微型实验可有效解决这个难题。我们可将常规实验进行微型化设计，尽可能少用或不用有毒试剂，或对有毒气体进行密封操作。如氯气的制备和性质实验时，可将氯气收集在注射器内备用，因为注射器密封性好，操作容易，气体量可控制。在验证HClO的漂白性时，教材上要求两瓶干燥的氯气和干湿两块有色布条。干燥氯气要使用浓H2SO4（危险品）且有色布条褪色速度较慢，时间长了氯气泄露严重。如果将该实验改为：用排水法收集一瓶氯气，分别用细线拴住鲜红玫瑰花瓣和在太阳下晒干的干红玫瑰花瓣，放入集气瓶中，盖上玻璃片。可观察到鲜花很快褪色，而干花几乎不褪色。
2.改进现象不明显的实验
如镁投入冷水中几乎看不到气泡，所以学生甚至部分教师就认为“镁不跟冷水作用，只能跟沸水起反应产生氢气”。如果将该实验做如下改进，可加深人们对镁与水反应的认识：“镁不是不跟冷水反应，而是容易与冷水反应，更容易与热水反应，镁是一种活泼金属。”具体操作如下：取一段擦去表层氧化膜的镁条，卷成螺旋状，放入盛满水的注射器中（最好用大型号的注射器，并将活塞拔出，用橡胶塞封住针头），再将其倒扣在盛有水的水槽中，可以很快观察到气泡不断冒出。几分钟后，溶液变为白色浑浊，注射器内的液面下降。反应完成后，打开橡胶塞，将注射器的活塞轻轻内推的同时，将燃着的火柴靠近针头，H2安静地燃烧。
三、提升学生的实验能力
实验能力是化学教学中最基本的内容之一。在教学中引入微型化学实验，将增加学生动手操作的机会，有利于增强学生的实验能力。
1.自制微型化学实验箱
在教师的指导下学生自己动手加工制作一个微型化学实验箱，实验箱内的全套微型仪器都是利用医院或学生家庭中的废旧物品经简单加工做成。
2.人人参与演示实验
化学课中的演示实验在整个化学实验中占了很大的比例，将演示实验改为学生用微型仪器操作后，增加了每个学生的实验机会。凡是微型实验能操作的演示实验都放手让学生去做，从中培养学生的科学实验能力。
3.重视学生实验
常规实验改为微型实验可节约试剂用量，减少污染，可以放手让学生做更多的实验。这样既增加了学生的动手实验能力，又提高了实验课的效益。如“硫酸的性质”这节实验课，安排学生用微型九孔板代替其中多数试管实验，这样节省了课内实验时间，在多余的时间里再要求学生把稀硫酸换成稀盐酸重复实验，结果学生多做了一个实验。实验过程中，为了加强实验操作的规范化，要求学生在试验前认真做好预习，教师及时指出和纠正学生实验中出现的错误。
学生的实验能力需要经历多次实践才能得到较快的提高和拓展。在复习课中、边讲边实验中、课外活动中引入微型实验，让学生通过反复的实验练习获得操作技能，强化实验能力。
以“氯气与水反应”这个实验为例，用学生微型实验替换教师的演示实验，向学生提出如下问题及观察要素：
（1）比较氯水与原氯气的颜色，可得出什么结论；
（2）用两支玻璃棒蘸取盐酸和氯水，分别滴在两条蓝色石蕊试纸上，观察两条试纸的颜色变化；
（3）在氯水中滴加少量稀硝酸，观察有什么现象。
通过实验学生都能观察到明显的实验现象。在实验中，教师指导学生制定观察计划，分清观察的主次现象，使其能观察、会观察，从而培养学生形成良好的观察品质。
四、提升学生的学习主动性
微型化学实验的开展充分体现了学生的主体性，发挥了学生的主观能动性。每个学生都希望自己的实验能成功，所以他们就会很努力地去独立思考，去设计实验步骤、改进实验仪器、探索实验条件，学生的学习主动性明显提高。为了获得成功的体验，有时学生还会亲自发明制作一些简易代用品，创造条件做自己喜欢的实验，探索自己感兴趣的问题，创造发明新实验，从而培养学生的创新意识和创新能力。微型化学实验多以探究性实验为主，实验的目的不仅是为了获得预想的实验结果，更重要的是经历和体验科学研究的探索过程，通过亲身经历获得的知识理解得最深刻，学生还会在这个过程中受到科学过程和方法的训练，形成科学的态度、情感和价值观。正如戴安邦先生指出的：“学生在化学实验室的作业中，不仅学到第一手化学知识和动手技术；由于教师的指导得法，循循善诱，严格要求，更受到科学方法和思维的训练，还得到科学精神。”
（作者单位：重庆市酉阳县龙潭镇第一中学）
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