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新课程下微型实验在化学教学中的应用探析

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随着课程教学改革工作的不断深入,高中化学实验教学活动也得以与时俱进的发展,微型实验在培养学生的节能安全意识、激发学习兴趣和培养动手创新能力方面具有非常积极的作用,本文结合微型实验案例作初步探讨,希望借此进一步推进相关教学工作的更好开展.

《普通高中化学课程标准》对高中化学教学活动提出了明确要求,要求通过化学实验在内的多种探究活动,增强学生对科学研究活动的体验感,借此进一步激发学生学习化学的兴趣,不断培养学生的自主创新意识和实践动手能力,积极响应新课改对学生综合素质能力的培养要求.将微型实验融于高中化学教学实践,也有助于整个教学改革工作的不断深入,借此,笔者将结合具体教学实践展开初步探索.

一、微型实验的特征意义

微型实验是以尽可能少的药品来实现最有效的实验效果,对于药品和试剂的用量通常只有常规用药量的十分之一到千分之一,具有操作简单、污染少、方便省时、操作安全以及效果直观明显等特点,具有良好的教学实践效果,在高中化学教学实践中得到了广泛应用,在实验教学改革领域发挥了至关重要的作用.在教材编排方面,氯气的生成及性质等微型化学实验已经被编排至《实验化学》,并随着课程教学改革工作的不断深入,化学实验的微型化更是成为现代化学教学改革的重要发展趋势.结合当前的教学实践看,高中化学微型实验具有试剂微量化、仪器微型化、开支小,环境破坏小、安全性高以及实践性、趣味性、创造性等特征,有助于培养学生的资源节俭意识和安全意识,并能够充分激发、调动学生的学习兴趣,促使学生在知识与技能、情感态度与价值、过程与方法等领域得到充分发展,有助激发学生的主体意识,实现对学生综合素质能力的培养需求.

二、微型实验在高中化学教学中的实践应用

1.有利于化学实验的实践操作

随着课程教学改革工作的不断深入,微型实验教学也更能符合未来教学改革的发展方向,也有助于由传统的验证性化学实验向探究性实验过渡,学生也可以结合自己所学知识以及实验目的设计相应的实验方案,并借助微型实验加以验证,借此不断锻炼提升学生的综合素质.以传统化学实验中硝酸的性质验证为例,在传统实验教学中,常常选用铜和浓硝酸,将铜片置于干净的试管中,逐步滴入一些浓硝酸,观察气体的颜色,再向反应溶液中添加5 mL的水,观察溶液颜色.再以类似的方式观察稀硝酸和铜片反应,将反应仪器装好后检查其气密性,在试管内放置少许铜片,添加稀硝酸直至浸没铜片位置,加热烧瓶,用排水法收集气体NO,这一常规实验操作,不仅操作复杂,且对资源的浪费也比较严重.为了实现上述检测效果,也可以通过微型实验加以检测:将少许铜片加入试管中,滴入浓硝酸5滴,液面出现棕色气体时注入少许蒸馏水,为防止气体溢出造成实验者身体损伤,可将浸过少许NaOH的棉花塞在试管口,观察试管中溶液颜色;对于稀硝酸实验,可在注射器内放置少许铜片,用注射器吸入些许稀硝酸,迅速堵住注射器吸气口,发现物质反应后将注射器塞后推,片刻以后,将气体注入30%的NaOH溶液,观察实验效果.对比发现,微型实验的器材准备方便,操作简便,产生的有害气体更少,更能引起学生的实验兴趣和参与热情,

三、有利于培养学生创新实践能力

不同于以为化学实验的按部就班操作,微型实验更要充分激发学生的思维创新意识和实践创新能力,在新课程中推广微型实验,也能为学生创设新的学习平台,增加化学实验的灵活性、趣味性和选择范围,有利于学生开展家庭实验和趣味性实验,对学生环保意识的培养和实验技能的训练都具有非常好的效果.以水的电解和氧气爆鸣实验为例,具体实验过程可安排如下:(1)用滴管吸取0.1 mol/L的氢氧化钠溶液1 mL左右,将两根折成直角的大头针插入滴管头部,分别作为两个电极,要特别注意避免这两个大头针接触而引起短路现象;(2)将该多功能滴管置于六孔井穴板的一个孔穴中,细长的颈部浸没于另一个孔穴中;(3)用导线连接电池和电极,电解产生的气体在溶液表面产生大量泡沫;(4)在所产生泡沫区域稳定以后,移开滴管的端口,引爆泡沫,可以听到清晰的爆鸣声.将电解和氢氧爆鸣两个实验设计成微型化实验,可使实验操作非常简单、安全,能让很多女生可以大胆操作.再如,传统的焰色反应,实验程序复杂,且所用金属铂的价格昂贵,可配置NaCl、KCl、CuCl2、BaCl2等饱和溶液,用滤纸在相应溶液中泡五分钟后晾干,置于无水酒精中浸泡后,在酒精灯上燃烧就可以观察到相应的焰色.

总之,

在高中化学教学实践中,微型实验已逐步得以广泛使用,除了微型实验本身所具有安全性、实践性、趣味性和创造性等特征外,更应注重对学生实验方法及技能的培养和训练,着力提升实验教学效益,满足新课程的改革需求.