利用微型化学实验培养学生能力
摘 要：在化学教学中引入微型化学实验不仅创新了化学教学方法，更重要的是培养和提高学生实验操作、观察、思维、自学等能力，从而有效地提高化学教学的质量。
关键词：微型化学实验；实验能力；观察能力；思维能力；自习能力
微型化学实验是用尽可能少的化学试剂获得比较明显、清晰的反应结果和化学信息的一种实验方法。其特点是实验药品微量化及实验仪器微型化，可以减少试剂用量，降低实验排废量，减少环境污染，缩短实验时间并且安全可靠。在化学教学中引入微型化学实验，不仅能激发学生的学习兴趣，使学生更好理解理论教学内容，而且能培养学生的实验、观察、思维、自学等多方面能力，对提高学生素质起着重要作用。
一、强化实验能力
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。如把医用安培瓶、一次性输液管、一次性针筒、各种口服液瓶和饮料瓶收集起来，整理分类，代替烧杯、集气瓶、广口瓶、细口瓶、试管、导管等。实验箱内的药品，一部分是学生动手从废旧物品中收集来的，如从废电池中收集到锌、石墨、二氧化锰等；一部分是由老师一次性为学生配备的。
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、课外活动中等引入微型实验，让学生通过反复的实验练习获得操作技能，强化实验能力。
二、提高观察能力
观察是学生发展智力、增长知识、认识世界的重要途径之一，也是学生认识事物累积知识的基本方法。没有敏锐的观察力就不会有灵敏的思维力、丰富的想象 力和良好的记忆力。观察是思维外壳，要使思维得到发展，必须学会认真、仔细的观察，从而得到广泛的感性认识。
过去课堂上的演示实验都是由教师一人做，全体学生进行观察，许多实验现象只有前排学生看得清楚，多数学生印象浅，效果差，大大削弱了学生学习的积极性，失去了学习化学的兴趣。引入微型试验后，由于微型试验小巧便携，学生每人都有自己的实验箱，教师把一些演示实验改为学生自己动手做微型试验后，在实验中每个学生都能近距离观察实验。实验前教师明确实验要解决的问题，讲清观察方法和方向，提醒学生观察重点现象，实验中学生按照教师提出的观察目标、观察步骤进行仔细观察，然后教师再引导学生应用已有的知识，通过分析、综合、抽象思维来解释观察到的现象，使感性认识上升到理论，得出概念性的结论，使学生既增强了观察能力，又轻松愉快地接受了新知识。
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。
三、发展思维能力
通过观察得到的是感性认识，要使其上升到理性认识，还要借助于思维。通过思维活动，把观察的结果上升到理性认识，揭示事物的内在因果关系和本质特征。由于微型试验仪器精美小巧，尤其是学生自己做的仪器，使学生产生了强烈的求知欲。学生一看到小巧的 九孔井穴板、酒精灯就迫不及待地想操作，使学生们的思维活跃起来。许多学生课前主动预习，课上认真听讲，按照试验步骤操作，通过自己动手做实验，观察现象，在教师的指导下积极思维，讨论、解释现象、证实结论。如在“氯气与水反应”的演示实验中，教师结合学生观察的现象启发学生思考：为什么滴有氯水的蓝色石蕊试纸中间变白外圈变红？再引导学生思考，“变白”说明氯水中有能使有色物质褪色的物质，H2O 和HCl 均无漂白作用，那么是Cl2 与水反应后其他生成物有漂白性？怎样用实验证明？学生积极开动脑筋提出各种方法，然后由教师总结归纳，给出一套封闭式微型装置进行实验，最后得出结论。
在复习课上，为了改变以往复习课难上、枯燥、沉闷的不良现象，让学生边复习边做几个微型实验，将化学知识串联起来，激发他们的综合思维能力，使复习课充满生机。如复习氧族元素的性质时，要求学生设计一套硫、硫化氢、二氧化硫为主干的系列实验，且配以相应的思考题，让学生既动手又动脑，通过对试验现象的比较、分析、综合，提高了归纳、推理、判断的能力，从而收到较好的复习效果。
在第二课堂活动中，除了有计划、有目的组织学生开展微型实验外，还让学生不断改善实验仪器，自拟实验习题，自己探索实验方法，选择实验器材和药品，实验后写出实验报告。如针对废电池乱丢会污染环境的不良现象，要求学生把废电池收集起来，进行“废电池中的化学“实验，这样不但提高了学生开展课外活动的兴趣，还培养了学生的创造性思维能力。
引入微型化学实验，使学生不断从生动的直观现象变为抽象理论思维，使学习过程与实验紧密结合在一起，提高了学生的学习主动性和思维能力。
四、掌握自学能力
自学能力是顺利完成学习任务的本领，是独立获得知识的能力。由于微型实验的引入改变了传统的教学模式，使教师讲课与学生实验同步。学生在实验中能观察到许多明显的现象，如物质形态的变化、颜色的变化、新物质的生成等，学生的亲眼目睹，实验过程的亲身参与和成功的快乐，都会使他们欢欣鼓舞，并产生进一步学习的愿望。强烈的求知欲，使学生能主动预习新课，课堂上认真听讲，认真记笔记，课后认真复习，归纳知识重点，提出疑难点，同学之间相互进行讨论。一些学生还利用业余时间阅读科普读物、参考书等，不仅扩大了知识面，巩固加深课内的学习，还提高了阅读能力，培养了阅读习惯和兴趣。教师平时还布置一些家庭实验，让学生结合自己所学的化学知识去完成。
化学教学中培养学生能力，是化学教学改革和教学理论研究的一个重要课题，也是适应时代发展，贯彻实施素质教育的需要。它不仅是学生完成在校学习任务的必要条件，也是学生将来从事工作不可缺少的本领。微型化学实验是当前国际化学实验教学改革的重要发展趋势。在化学教学中引入微型实验，有助于培养和提高学生的实验操作、观察、思维、自学等能力，培养学生的科学精神和品德，从而有效地提高化学教学质量。
