
(三)中学化学教学中开展微型实验的意义
1.试剂用量更省,实验成本更低
常规实验一般需要耗费大量的试剂和样品,还需要数量众多的实验仪器,给学校带来很大的经济负担。再加上各校的班级人数往往较多,通常只能以小组为单位,多人合用一套仪器,学生操作实验机会少,实验效果差。
微型化学实验中试剂的用量只相当于常规实验的几千到几十分之一,化学试剂的用量大大减少,这是微型化学实验与常规实验相比最突出的优点,也是公认的微型化学实验最主要的特征。并且在微型化学实验中,所需要用到的某些仪器装置在日常生活中很容易找到代用品,从而为实验的开展减少了部分仪器的种类和数量。又由于微型仪器自身的管径小而壁厚较大,使其抗压强度高,脆性减小,故仪器破损明显减少,而微型仪器的价格往往又比相应常规仪器要低得多,因此在取得同样教学效果的同时,可以大大节约实验经费,这种经济方面的效益对于处于发展中的我国,尤其是广大经济欠发达地区意义更加重大。微型实验还可以节约人力、降低“三废”处理费用、减少抽风设备等方面的大量投入。
2.环境污染更少,安全系数更高
常规化学实验由于试剂用量较多,实验中产生的“三废”对环境的污染不容忽视,在实验过程中危险性也较高。而微型化学实验是把常规实验从实验技术、方法、仪器等进行重新设计,也可以把一些分散、多步的化学实验通过微型实验进行一体化的实验设计,减少了中间环节,能有效地防止或减少有毒气体进入空气,甚至可以做到反应体系的“无害化”。因此,改用微型化学实验后,由于实验仪器的微型化以及试剂用量的微量化,实验所排放的废水、废气、废渣等污染物数量将大为减少,尾气、尾料和废弃物的处理也更加容易,从而减少了对环境的污染,具有明显的环保效应,符合绿色化学从源头上防止污染的原则。同时也降低了实验操作过程中的危险性,爆炸、起火、液体飞溅等实验意外事故发生的可能性也大为降低,从而提高了安全系数,更加有益学生的身心健康,学生在实验时也会更加大胆、放心。微型化学实验本身就是一种绿色化学,微型化学实验的开展是对学生环保意识最生动、最现实的教育,能使学生树立绿色化学的观念。
3.实验开展更容易
新课程改革要求不依赖教师与书本的知识传授,以发展学生的能力为目的,提高学生的科学素养为主旨。由于微型实验仪器体积小,具有便携性,容易实现每人一套、一人一组,因此开展微型实验可以不受时间、空间和场地的限制。既可以在教室课桌上做实验,将实验室与教室合二为一,增加了学生实验的自由度和灵活性,引导学生结合课堂授课内容进行实验;也可以在课外根据兴趣和需要,超越课本内容,随时开展实验,进行探究性学习,使化学教育走出课堂、融入生活。
4.教学效果更好
将微型化学实验应用在中学教育上效果十分突出,它在知识技能、过程方法、情感态度和价值观等方面都对学生有很好的教育作用。许多常规实验由微型实验替代后其实验现象同样显著,加上试剂用量少,有些反应会更为快速。由于实验是在微型化的条件下进行,学生在操作和观察中就必须更为小心、认真、仔细,有利于培养他们严谨的实验态度。实验仪器的微型化,携带方便,许多性质实验就有可能在课堂上让学生即时验证,一改过去那种只讲不做,或只看(演示实验)不做的现象,使学生由过去被动“等待”和“接受式”的学习方式,变为“主动”和“探索式”的学习方式,使多年来提倡的“启发式”、“学生为主体、教师为主导”的教学方法得以实现。同时在教学环节上,由于节省了时间,在计划学时内可以让学生做更多的实验。还可以把部分演示实验转变为边授课边实验,开展学生实验与教师讲授新课相结合的一种课堂教学形式,这样既可以更好地调动学生学习的积极性,又可以营造一种良好的课堂气氛,使学生可以真正成为实验活动的“主体”和“中心”。