微型化学实验的课程资源开发和利用

摘要：微型化学实验课程资源的开发和利用就是以微型化学实验为载体，使其能够学课程，与化学教育教学活动相联系，并充分挖掘已开发出来的微型化学实验在化学课程中的教育教学价值。它对于传播绿色化学理念、促进化学新课程改革、转变化学方式、培养创新能力有重要意义。我们可以从国家、地方、学校三个层面对微型化 ,简写为M.L。美籍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，其试剂用量为常仪器的微型化和试剂的微量化。因而，微型化学实验是指用微量的药品在微型的仪器中进标准把课程资源分为：素材性资源和条件性资源；自然课程资源和社会课程资源；文字物力资源等几个子系统。［2］从化学实验可缺少的组成部分，是学生认识化学科学知识的重要工具和媒体，是化学教学认识过程中一个重要环节。［3］微型化学实验作为一种方法与技术，不从系统角度看，微型化学实验课程资源是由微型化学实验仪器（硬件），），），师和学生等多个要素组成的系统。微型化学实验课程资源的开发和利用就是以微型验为载体，使其能够广泛地进入化学课程，与化学教育教学活动相联系，并充分挖发出来的微型化学实验在化学课程中的教育教学价值。其开发的价值取向是有利于化学物质世界探究的学习化课程资源，把重心放在为学生学习构筑一个意义建构的绿色化学可诠释为环境友好化学，其核心内涵是指在化学反应过程和生产过程中少或彻底清除使用和产生有害物质，即不是被动地治理环境污染，而是染，将污染消灭在生产源头的化学。它使用化学药品的基本原则是：（1）不用危害品(一致的。它把预防化学污染的思想贯穿于化学教育的全过程中2.促进化学新课程改程开发过程之外是其失败原因之一。［5］这说明教师作为重要的课程资源未能得。就化学新课程改革看，我国中学班级多且规模约化学新课程改革深入的重要因素。推广微型化学实验，实现人手一套微型仪器，个学生提供平等的学习机会，是化学课程资源开发和利用的新的3.转变化学学习方化学新课程理念强化科学探究意识，促进学习方式的转变。这实际上是教学重心学。如果学生各自拥有一套微型实验装置和药品，那么，就有权决定何时、何方式使用此资源，例如学生课前预习、课中学习、课后复习都能按照自己的思 ,能在实验室、教室甚至家庭做实验。它拓宽了学生科学探究的空间，让学生有更多的机会主动地体验探究过程，养成科学态度，学4.培养创新能要是受常规实验条件的限制，一组多人实验，有的学生亲自动手完成实验的机会少能在教学中引入微型化学实验，由于仪器的微型化和试剂的微量化，给实验方法的计、改造和组合创造一个很大的思维空间。这对活跃学生思维，激发创造欲望，培二、我国微型化学实验课程资源开发和利用的标志。我国的微型化学实验研究在周宁怀教授的倡导与推动进行研究至今，已经取得了重要成果。1989年微型化学实验课题研究协作组成立；1992年国家教委已将微型化学实验仪器列入中学理科教学仪器配备目录，2000年配备目化学实验学术会议。微型化学实验仪器的开发及其研究取得了一定的成就，但是，有在中学化学教学中得到大面积的推广。［考考不考？微型化学实验是否会影响学生掌握常规实验的操作规范？采用微型实验后，常规实验怎么办？笔者认为，随着新课程改革的推进，高考实验题在逐步发生变革。高考命题强调灵活运用所学的自然科学理论、实验方法和仪器，设计简单的实验方案并处理相似于微型化学实验设计的实验方法和仪器的试题。例如，2005年高考理科综合能力测试的第11、18、26题等。同时，从第29届国际奥林匹克化学竞赛开始，以后各届奥赛的实验部分都有采用微型实验仪器的操作，这表明我国和国际化学界对微型化学实验的重视。应该看到，操作的规范性是相对的，实验操作是否规范取决于实验和方便以及实验现象明显和实验误差降低到最小。从这个意义上说，微型实验和常规实验操作，形式上可能有所不同，但本质上是一致的。例如，用胶头滴管向试管内滴加液体与用多用滴管向点滴板中滴加液体，其本质是相通的。至于微型化学实验和常规化学实验的化学实验。如分离和提纯的方法和技术，微型实验难以实现例如，微型塑料型仪器不能加热，塑料本身能与一些化学试剂起反应而使其应用受到了影响。微型化学实验的不足，有微型实验本身固有的缺陷，有开发微型化学实验的方法与技术存在的局限性等。（2）微型化学实验研究的单一。从已发表的微型化学文看，研究集中于微型实验装置的设计和仪器的改进方面，很少涉及教师和学生如何运用微型化学实验的教与学，没有形成系统的整体的微型化学实验改革方案，微型化学实验的教学功能和教学效果未能得到科学的论证。有关微型化学实验的课程与教学设计的资源相对较少，［ ,鉴于微型化学实验已经成为二十世纪八十年代以来的化学领域引人瞩目的重大变革之一 ,国家化学课程标准理应明确阐明微型化学实验的内涵实验的教学和习题设计，教材多采用常规化学实验装置，很少涉及微型实验装置。型化的建议，并安排了用微型实验仪器和代用品进行的实验，这也是在我国首次把验引入到教科书中。教材是最主要的课程资源。为此，笔者建议：在教师教学参考书中介绍微型化学实验的特点、历史背景，国内外微型化学实验发展的历程以及微型化学实编入其中；在化学实验习题的设计中，引入用微型化学实验解决化学问题的方法与技巧；在学生课外实验中，引导学生用诸如大头针、铅笔芯、多用塑料滴管和电池设计水现行国内开发的微型化学实验仪器种类较多，每种都有其优势和不完善之处。因此，认为，国家教育主管部门，有必要对微型化学实验课程资源进行筛选和鉴定,初步分析出具有开发价值的微型化学实验课程资源来，以建立中国的微型化学实验品牌。笔者认为，当前，使用已开发成套的微型化学实验，完全替代常规化学实验是不适合的。但是，整合当前的微型化学实验仪器，开发占主流地位的、适合大学和中学通用的微型化学实验仪器，使其作为课程资源进入化学新课程中，具有重要的意义对微型化学实验课程资源的领导主要是指在省一级或地一级教育行政主管部门的领导下，成立有关微型化学实验研究中心的相关组织，定期组织召开微型化学实验研究会议，开展中学微型化学实验的课题研究，举办中青年教师微型化学实验竞赛，搭建对话、交平台。同时，与企业联姻，设立微型化学实验专项基金，资助各地微型化学实验研究和微型化学实验室的建设。并且，制定向各中学配备一些微型化学实验仪器的有关条例如，被教育主管部门认可的一些微型化学实验仪器，诸如多用滴管、点滴板、微型试微型酒精灯等微型仪器，可以作为学生化学实验的仪器直接向各中学高等院校科研力量比较集中，是开发微型化学实验课程资源的重化学实验的要求，力求开发价格低廉的微型仪器，做到规范化、标准化、系列化,同时具有多功能、易封闭、较强的实用性和时代感。其次，通过地方教研室加强与开展微型化学实验的学校联系，及时了解仪器使用的情况，听取第一线教育工作者的意见，及时弥补不足或欠缺之处，研究并生产出质量更高的仪器，并出版相应的微型化学册。再次，培养熟练掌握微型化学实验的优教师和学生在化学新课程的教与学中，可以对常规化学实验仪器进行改进，尽可能微型化。因为只有仪器微型化了，才能减少试剂在器皿上的附着量。为此，师生可对硫或红磷进行实验，存在的问题是燃烧匙凹陷太深，可燃物与O2接触受阻，燃烧时间可将燃烧匙进行改进，取一细玻璃棒的一端烧至半熔后用镊子压出一个小凹槽，微型匙就制成了。用青霉素瓶作微型反应容器，该燃烧实验现象尽可能小剂量实验指实验者为达到一定的实验目的，在可能的实验条在化学教与学的过程中，为了保护环境，只要能达到实验目的，尽可能少用一点试此，师生就成为微型实验课程资源的开发和利用者。例如，在学习氯、溴、碘性质递变：（；（；（该系列微型实验用滤纸代替常规的试管，变常规间断式实验为连续微型实验，节约中学化学的一线教师开发和利用微型化学实验课程资源，的研究者通力合作，特别是利用高校研制的成套微型化学实验仪器，深入开展中学学实验的课题研究，走行动研究之路。例如研究微型化学实验在探究性实验教学、学习、非智力因素、元认知、科学精神、创新思维等方面的作用；与绿色化学、绿色实验、常规实验的关系；探索在中学化学不同层次课程中常规与微型实验理想结合的 ,等等课题组着重研制和开发了符合科学原理，具有多功能性、实用性强、能满足中学化的简易标准接口（非磨口）配套微型仪器，已获得三简单、方便、易行，能完成绝大部分中学化学实验，尤其适合气体的制备与性质一体化实），心理。我们设计的微型实验，由于试剂的用量少，较为安全，学生也可以完成此实验，实验设计如图2以课题组研制的成套微型化学实验仪器为依课程。首先，安排学生完成一系列典型的微型化学实验及其拓展性实验，帮助他们获型化学实验的基本技能。其次，让学生选择自己想要研究的微型化学实验，设计新的后，能够自觉地运用我们开发的微型实验进行化学教学，取得了显著的教学效果，促原理是启发学习动机，以微型实验为载体，分组讨论设计，实验问题探究，实验分析报告 ,学习感受交流。从2003年10月开始，课题组在广东信宜二中等多所学校进行了等组单点实验、多点实验、扩大实验、推广应用