不论是初中化学课堂还是高中化学课堂,化学实验都是必不可少的,是学生展开科学探究的重要途径。在高考的压力下,多数化学教师以教材知识为重点,化学实验常常开设不足。微型实验是指在保证实验效果的前提下,用尽量简单的化学仪器和尽可能少的化学试剂来进行化学实验,操作性强,为每个学生介入化学实验创造良好条件,是一种启发性、探索性强的实验。教师为充分发挥微型实验在化学课堂中的作用,对微型实验展开优化设计,通过明确实验目标、精选实验内容、筛选实验仪器,大大增加了学生动手实验的机会,使随堂实验、分组实验和课外活动等得以开展,使学生真正投入微实验中,满足学生操作兴趣,促进学生学科素养形成。

一、明确目标,体现开放性

每次实验开始之前,教师需要明确实验目标,这样实验操作才具有方向性,才能向着预定的方向前进。微型实验开始之前,教师设定实验目标,明确与化学教材哪些内容相关,主要让学生掌握哪些化学知识、方法和价值观,同时不拘泥于教材,体现开放性,留给学生更多思考、创造的机会,引导学生从不同角度看待、分析问题,达成微型实验的目标。

苏教版高中化学必修二“ 食品中的有机化合物——乙醇”,课堂教学中,师生会接触到钠与乙醇反应的实验,对于这个实验,按教材指导直接向装有无水乙醇的试管中投入一小粒金属钠,观察实验现象,学生能够看到试管中有气泡冒出,但是验证是什么气体比较困难,实验目标不明确,实验效果较差。有的教师进行相关实验改造,用到U形管、玻璃珠、尖嘴管,虽然实验目标明确,成功检验生成气体是氢气,但实验装置过于复杂,与微型实验的目标不符。为保证这次微型实验的成功,教师明确实验目标:实验仪器取材、操作要简单,用量要少,适合分组实验,点燃气体的火焰要大且明亮。给学生一系列的实验材料:微型试管、吸管、肥皂盒、钠、火柴等,让学生依据实验目标展开实验改造,学生积极行动起来,这次微型实验较成功。

二、精选内容,提升针对性

高中化学教材中,有许多的化学实验,但并不是所有的化学实验都适合微型实验,教师需要对众多的实验展开优化改造,精选微型实验内容。在精选微型实验内容时,实验的可操作性、安全性、现象明显等,都要考虑进去。这样才能确保微型实验更具针对性, 保证实验的质量,发挥出最佳教学效果。

课堂展开“常见物质的检验” 时,与这节课相关的实验非常多,但并不是常见物质的检验都适合微型实验,比如用焰色反应检验金属或者金属离子存在的实验,用的材料较多,如果进行微型实验,实验的效果会不明显,有违实验教学的初衷。因此,教师选择依据物质反应时产生的特殊现象,让学生进行微型实验,如淀粉与碘反应变蓝,二氧化碳会使澄清石灰水变浑浊,氧气会使带火星的木条复燃等,这些实验适合学生亲自动手操作,只要塑料滴管、微型试管等就可以推进微型实验展开,并且实验现象明显,针对性强。

三、筛选仪器,提高精准性

微型实验离不开微型仪器,有的微型仪器是传统实验仪器的精简,有的是全新的加工和设计,但不管怎样,在筛选微型仪器时,应该秉承使用简单、节约、安全、通用性好的特点。这样才符合绿色化学的理念,才能体现出微型实验的价值,提高微型实验的精准性,凸显微型实验优势。

学习“氯气的生产原理及其性质”时,高中学生已经具备一定的化学思维基础和基本的实验技能,氯气具有强烈的刺激性气味,传统实验装置复杂,产生的氯气较多,造成一定的实验污染。氯气制取可以通过固体加液体,不进行加热操作,教师从这点切入,对传统实验进行优化改造设计微型实验,既满足氯气的制备,又让学生认识到氯气的性质。在微型实验仪器的选择上,教师精心筛选,只使用六孔井穴板、废旧的塑料软管和针筒等仪器,并准备固体高锰酸钾、浓盐酸、溴化钠溶液、氢氧化钠、干或新鲜的玫瑰花瓣等材料,分别放入六孔井穴板,把六个小孔穴用软管连接,在有高锰酸钾的1号孔穴注入浓盐酸,组织学生观察现象,最后用氢氧化钠吸收剩余废气。

微型实验的出现,为改革化学实验教学提供了方便与可能。教师把微型实验引入课堂,为提升微型实验适用性,进行积极的设计和开发,先明确实验目标,然后根据具体的实验需求,选择实验内容,并筛选出恰当的微型实验仪器。微型实验的开展使绝大多数学生有了动手做实验的机会。通过亲自做实验,有效构建起系统化学概念,不仅有利于提升学生的化学思维和学科素养,而且促进了学生的全面发展。

作者单位 江苏省郑集高级中学