董華澤

[摘 要]通過(guò)對(duì)微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)和常規(guī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的比較,可以發(fā)現(xiàn),微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)具有試劑用量少,綠色安全,對(duì)學(xué)生吸引力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。在中學(xué)化學(xué)教學(xué)中實(shí)施綠色微型化學(xué)實(shí)驗(yàn),對(duì)于傳播綠色化學(xué)理念、促進(jìn)化學(xué)試驗(yàn)教學(xué)改革、轉(zhuǎn)變化學(xué)學(xué)習(xí)方式、培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力具有重要意義。

[關(guān)鍵詞]微型化學(xué)實(shí)驗(yàn) 綠色化學(xué) 創(chuàng)新能力培養(yǎng)

一、引言

微型化學(xué)實(shí)驗(yàn),是用盡可能少的化學(xué)試劑獲得比較明顯、清晰的反應(yīng)結(jié)果和化學(xué)信息的一種實(shí)驗(yàn)方法。隨著中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)改革的進(jìn)行,在中學(xué)化學(xué)教學(xué)中實(shí)施綠色微型化學(xué)實(shí)驗(yàn),解決了當(dāng)前我國(guó)一些經(jīng)濟(jì)條件相對(duì)落后的農(nóng)村中學(xué)購(gòu)買儀器困難的實(shí)際問(wèn)題,有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)創(chuàng)新能力,具有廣闊的前景。微型化學(xué)實(shí)驗(yàn),是各類在微型裝置中用少量試劑進(jìn)行的化學(xué)實(shí)驗(yàn),它的特點(diǎn)是實(shí)驗(yàn)儀器微型化和實(shí)驗(yàn)藥品微量化,可以降低試劑用量,減少實(shí)驗(yàn)排廢量,使環(huán)境污染減少,遮掩不僅縮短實(shí)驗(yàn)時(shí)間而且安全可靠。將微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)引入化學(xué)教學(xué)中,不但能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,使學(xué)生更好理解理論教學(xué)的內(nèi)容,而且能培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)、自學(xué)、思維、觀察等多方面能力,對(duì)提高學(xué)生素質(zhì)起著重要作用。我國(guó)著名化學(xué)家、教育家戴安幫院士說(shuō):“大力推廣微型實(shí)驗(yàn),使全國(guó)中學(xué)的化學(xué)教學(xué)都有學(xué)生單人作業(yè)的實(shí)驗(yàn)”。最終得到“加強(qiáng)化學(xué)教學(xué)的素質(zhì)教育的作用。”既切實(shí)提出了問(wèn)題,又明確指出了方向。

二、在中學(xué)開(kāi)展綠色微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)的必要性

化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科,實(shí)驗(yàn)在培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新和實(shí)踐的能力上有特殊的作用。在化學(xué)教育中,學(xué)生素質(zhì)和能力的提高基本來(lái)自化學(xué)實(shí)驗(yàn)。課堂教學(xué)中,差不多所有的知識(shí)及其內(nèi)在聯(lián)系無(wú)不與化學(xué)實(shí)驗(yàn)有密切聯(lián)系,都需要經(jīng)過(guò)化學(xué)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。然而,化學(xué)實(shí)驗(yàn)課屬于消耗性課程,藥品大都是一次消耗,這對(duì)經(jīng)費(fèi)緊張的中學(xué)無(wú)疑是一大難題。因此,在中學(xué)(特別一些農(nóng)村中學(xué))許多化學(xué)實(shí)驗(yàn)都是紙上談兵,教師在黑板上“做”實(shí)驗(yàn),學(xué)生在底下上“抄”實(shí)驗(yàn)。結(jié)果,學(xué)生只能死記硬背物質(zhì)的色、態(tài)及其變化,形成了講實(shí)驗(yàn)和背實(shí)驗(yàn)的惡性循環(huán),將生動(dòng)直觀的形象學(xué)科,變成了僵硬教條的“八股文”,從而無(wú)法激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新能力、創(chuàng)新思維和創(chuàng)新精神。微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)的引入,給中學(xué)化學(xué)教育,帶來(lái)了一股強(qiáng)勁的活力。微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)具有節(jié)省試劑、少污染、快速、完全、便攜、現(xiàn)象顯著等特點(diǎn),從而能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。實(shí)踐證明,在中學(xué)化學(xué)教學(xué)中實(shí)施微型化學(xué)實(shí)驗(yàn),其經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)保效益和教學(xué)效果是顯著的。

三、綠色微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)在中學(xué)化學(xué)教學(xué)中的實(shí)施成效

1.有利于激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維

在實(shí)驗(yàn)操作規(guī)范及儀器的組合方式上,常規(guī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)有嚴(yán)格的規(guī)定,學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中處于被動(dòng)地位,禁止學(xué)生去探索、去發(fā)現(xiàn),學(xué)生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新實(shí)踐受到約束。綠色微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)在實(shí)驗(yàn)方式和方法以及所用儀器的設(shè)計(jì)、藥品的用量展現(xiàn)給學(xué)生的都不同于傳統(tǒng)的化學(xué)實(shí)驗(yàn),是對(duì)傳統(tǒng)化學(xué)實(shí)驗(yàn)創(chuàng)造性的變革。它的創(chuàng)新優(yōu)點(diǎn)主要表現(xiàn)在三個(gè)方面:(1)微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)儀器組合方式變化萬(wàn)千、一器多用、設(shè)計(jì)新穎;(2)微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)儀器不是常規(guī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)儀器的簡(jiǎn)單縮小, 而是力求創(chuàng)新,要求學(xué)生自制零部件和代用品;(3)一套微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)儀器能裝入一個(gè)大小16 開(kāi)本的包裝盒內(nèi),攜帶方便,將學(xué)生實(shí)驗(yàn)帶出課堂、深入社會(huì)實(shí)踐、拓展思路。

通過(guò)綠色微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)可使學(xué)生對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)過(guò)程和方法有新的認(rèn)識(shí),學(xué)會(huì)制造一些簡(jiǎn)易代用品,探究實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的改革和實(shí)驗(yàn)條件的改進(jìn),使感性認(rèn)識(shí)和理性認(rèn)識(shí)達(dá)到有機(jī)融和,有助于激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維。

2.有利于激發(fā)學(xué)生的發(fā)散思維能力

綠色微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)應(yīng)用于中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué),一方面,學(xué)生自己動(dòng)手進(jìn)行驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn);另一方面,更重要的是因?yàn)榛瘜W(xué)現(xiàn)象之間存在著多重聯(lián)系,且與條件的關(guān)系密切,會(huì)出現(xiàn)多種多樣的變化,對(duì)某一化學(xué)現(xiàn)象或問(wèn)題的揭示也可能有幾種不同的方法及途徑,這樣有利于激發(fā)學(xué)生的發(fā)散思維能力。

3.有利于培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技巧

綠色微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)因?yàn)榫哂袃x器小巧,反應(yīng)靈敏快速,教學(xué)功能多,省力、省時(shí)、省錢,教學(xué)效果好等明顯的優(yōu)點(diǎn),所以,在培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技巧方面,體現(xiàn)出了常規(guī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)所無(wú)法超越的優(yōu)點(diǎn)。

4.有利于培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力

綠色微型化學(xué)實(shí)驗(yàn),因?yàn)閮x器縮小,藥品用量減少,使反應(yīng)時(shí)間越來(lái)越短,所以對(duì)學(xué)生的觀察能力提出了進(jìn)一步的要求。學(xué)生務(wù)必精心操作,集中精力去觀察,這樣多反復(fù)幾次,持之以恒。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的磨煉,就能使他們養(yǎng)成良好的注意力,從而培養(yǎng)出超人的觀察能力。

5.培養(yǎng)了中學(xué)生強(qiáng)烈的環(huán)保意識(shí)

環(huán)境保護(hù)是每個(gè)公民應(yīng)盡的義務(wù),常量化學(xué)實(shí)驗(yàn)不僅嚴(yán)重污染環(huán)境,而且實(shí)驗(yàn)中廢氣、廢液的排放也不可避免地造成污染,所以中學(xué)生保護(hù)環(huán)境的意識(shí)往往和實(shí)際情況不能統(tǒng)一。綠色微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)是綠色化學(xué)的一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)方法和技術(shù), 它要求實(shí)驗(yàn)要滿足5R原則:(1)Reduction (減少用量);(2)Reuse (回收使用);(3)Rejection (拒用危害品);(4)Recycling (循環(huán)使用);(5)Regeneration (再生使用)。因此,使用微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù),可將排放的污染物降至最低,也可保障學(xué)生的身體健康。經(jīng)過(guò)對(duì)常規(guī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)與微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)的比較,學(xué)生會(huì)逐步養(yǎng)成環(huán)保理念,使他們樹(shù)立牢固的綠色化學(xué)觀念。

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