化学实验教学改革方向探讨

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摘要：本文基于新课程改革背景以及创新教育理念，阐明微型化学实验在化学实验教学中运用的可行性。笔者通过调研目前化学实验教学现状，论述微型化学实验与常规实验相比的优势及不足，指出微型化学实验运用到化学实验教学中是目前化学实验教学改革的现实选择。

关键词：实验教学改革;微型化学实验;素质教育;环境保护

一、化学新课程标准对化学实验教学方式的新要求

化学是以实验为基础的自然科学。化学学科教学中，许多原理、概念、规律都是从实验展开并加以论证的。因此，实验是化学教学中不可缺少的重要环节。化学新课程标准提出并倡导探究性实验的新模式，指出实验探究不仅是化学实验教学的新目标（培养实验探究能力）、学生学习化学实验的新方式（学习方式），同时也是教师进行化学实验教学的新方式（教学方式）。从传统的注入式向以探究式为主的化学实验教与学模式的转变，是目前化学实验教学改革的重中之重。

二、微型化学实验是化学新课程改革顺利实施的现实选择

化学实验教学中，学生实验具有提高学生动手能力和观察能力的特点，是开发和提高学生创新能力的重要途径之一。长期以来，化学实验教学中学生都是通过教师演示、讲实验来理解和掌握实验技能和操作性知识。即使做实验，学生也是照着课本进行。这不仅不利于培养学生学习化学的兴趣，更难以培养学生的创新精神和实践能力。微型化学实验的特殊性正好满足了提高学生探究和创新能力的需求。中国科学院资深院士、著名化学教育家戴安邦教授在1998年为第四届全国微型化学实验研讨会暨第二届中学化学实验研讨会题词：“大力推行微型化学实验，使全国中学生的化学教学皆由学生单人实验作业，以加强化学教学的素质教育作用。”这对我们研究和推广微型实验给予了肯定。1.化学实验教学的现状及反思。笔者走进西安市几所中学化学教学课堂，发现讲实验教学方式居主导地位。例如，学习“氯气、氢气的实验室制法”时，教师基本运用多媒体技术，整个实验仪器组合通过动画课件来完成。有的教师通过放录像演示氯气的实验室制法。长此下去，学生的实验操作技能和创新思维能力将受到抑制，“高分低能”的现象难以遏制。笔者通过和西安市不同层次地域中学化学教师进行访谈，分析产生这种现状的原因主要有以下几点：第一，我国义务教育阶段不收学费和学杂费，受物价上涨影响，化学实验所需仪器和药品的价格不断上涨，学校分配到实验室的仪器药品经费较少，实验经费严重不足，使一些常规实验课无法进行。第二，受某些常规实验本身的因素影响、如氯气的毒性。实验室排气设施不健全，使学生无法进行常规实验。制取氢气时用的启普发生器装置，如果人为操作不当，会发生安全事故，这使许多学校不做该实验等。2.微型化学实验的定义。微型化学实验，英文名称为microscalechemicalexperiment或microscalelaboratory，简写为M.L。美国华裔化学家马祖圣教授提出微型化学实验是以尽可能少的试剂，获取所需化学信息的实验原理和技术。中国微型化学实验研究中心主任周宁怀教授认为微型化学实验是在微型化的仪器装置中进行的化学实验，其试剂用量为常规实验的千分之一到十分之一，用量比对应的常规实验节省90%左右。微型化学实验试剂量尽管少，但其实验效果既能达到明显、安全、方便的目的，又能降低环境污染，减少了实验所产生的废气、废液、废物，真正意义上体现了绿色化学实验教学宗旨。在进行微型化学实验的整个过程中，学生亲身体验、接受、理解、支持绿色化学，从而形成绿色化学的理念。因此，研究和开发微型化学实验是时代赋予化学工作者的一项艰巨而重要的战略任务。3.开发和研究微型实验的现实意义（1）微型化学实验能充分发挥学生的主体及教师的主导作用。微型化学实验具有试剂用量较少、操作相对简单、反应时间短、现象明显等特点，学生可以不怕失败，多次尝试，从中获取知识，更好地理解知识原理，使学生勤动脑、勤动手，增加了学生亲自获取知识的快乐感。教师采用微型化实验进行化学实验教学，可以改变传统教学的师生授受关系，让学生从被动接受变为主动参与求知，充分发挥学生的主体及教师的主导作用，调动学生学习化学的积极性，提高教学效果，达到新课程标准的要求。（2）微型化学实验对新课程标准顺利实施的意义重大。化学课程改革内容主要为：提高学生的科学素养为主旨；倡导以科学探究为主的多样化的学习方式；重视科学、技术和社会的相互联系。微型实验具有节约、安全绿色化、费用低的特点。微型实验通过教师讲学生操作实验来进行，学生通过亲自设计实验装置并动手操作，理解化学概念，对学生的观察能力和创新能力的培养具有重要意义。学生经过更多的分组实验、课外实验、家庭小实验地设计和开发，动脑、动手，能提高解决问题的能力。微型化学实验能提高学生的动手能力，增强学生的科学思考能力，促进学生养成科学素养。因此，以学生动手为主的微型化学实验将在新一轮课程改革中扮演重要角色。

三、微型化学实验对化学实验的普及具有重要的现实意义

微型化学实验与常规化学实验相比，具有仪器价格低廉和试剂微量化的优点。但是，微型实验不是将常规实验仪器装置缩小化，而是在绿色化学及环境保护理念下，重新开发和设计常规化学实验，花费尽量少的实验经费，以此获取更显著的实验教学效果。经过大量的实践表明，微型实验所达到的效果不比常规实验效果差。微型化学实验具有达到实验现象明显，以及实验过程方便、安全、污染少等效果，这确保了实验人员及实验室的安全，节约了药品、时间、实验经费，体现了绿色环保理念，是常规化学实验无法达到的。微型化学实验在新课程改革的实施过程中具有重大的现实意义。微型化学实验试剂用量少，节约开支，避免环境污染，保证了实验人员的人身安全，响应了绿色化学的教学理念，体现了化学实验由“粗放型”到“集约型”的发展趋势。微型实验的实验用品与仪器可以来源于生活，不受实验室条件束缚，便于携带，对化学实验的普及具有重要的现实意义。

四、结束语

微型化学实验教学的研究与开发，能使学生养成的绿色环保理念，提供了学生独立进行设计实验、实验操作、开放式实验的新思想、新技术和新方法，为我国化学教育改革提供了一种崭新的教育模式，能够培养全面发展的、更加有创新能力的人才。微型化学实验存在一些不足之处：第一，实验基本操作的规范性容易被忽视；第二，在定量实验中误差较大；第三，有些实验不适合用微型实验来操作；第四，微型实验案例设计需要教师和学生花大量的时间进行创新改革等。因此，我们在实验教学中要根据实验要求进行选择，将微型实验和常规实验进行有效整合，从而达到更好的化学实验教学效果。如何更加有效地把微型化学实验融入新课程改革之中，需要广大教育者不断研究、探索、实践。

作者:王转莉 屈颖娟 方振华 余欣 单位:西安文理学院化学工程学院

参考文献：

[1]王海龙.谈化学实验教学的改革方向——微型化学实验[J].科学大众•科学教育，2014.07

[2]徐玲，许良，周宏，等.微型化学实验与绿色化学[J].内蒙古民族大学学报，2009.07