新课程背景下的中学微型化学实验教学.docx

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新课程背景下的中学微型化学实验教学

新课程背景下的中学微型化学实验教学

【摘要】化学是一门以实验为基础的科学，在以往传统的教学过程中教师强调演示实验的重要性，学生在化学实验中通过有目的、有计划、全面细致的观察，纵观化学发展的历史，化学实验的试剂的用量是随着科学技术的发展逐渐减少的。

【关键词】新课程改革微型化学实验应用教学

一、引言：

纵观化学发展的历史，化学实验的试剂的用量是随着科学技术的发展逐渐减少的。

国际上，1925年，埃及E.C.Grey出版了《化学实验的微型方法》是较早的一本微型化学实验大学教材。

从1982年开始，美国的Mayo和Pike等人开始在基础有机化学实验中采取主要试剂为mmol量级的微型制备实验，取得了成功，从而掀起了研究与应用微型化学实验的热潮。

1994年，ZviSzafram等人又出版了《微型普通化学实验》一书。

国内，1989年我国高等学校化学教育研究中心把微型化学实验课题列入科研计划，为微型化学在中国的发展打下了坚实的基础。

无机化学、普通化学实验的微型化带动了有机化学和中学化学实验的微型化。

目前扩展到分析化学、物理化学、医用化学和高分子化学实验的微型化探索并取得了可喜的成果，形成了中国开展微型化学实验工作的特点：

微型仪器配套比较完整且价格低廉，在国际上具有竞争力。

微型化学实验与常规实验相比，具有明显的绿色环保、节约药品和节省时间的特点。

微型化学实验的优势已经在教学中呈现出来，受到了广大师生的欢迎。

目前，国内已有800余所大、中院校开始采用微型化学实验。

二、新课程改革对化学实验教育提出的要求

随着新时代教学发展的改革，以教师演示实验为主的实验教学已经不能适应新课程的要求，逐渐演变成以学生自拟实验方案的启发性、探索性为主的微型实验。

化学实验的微型化培养了学生的环保意识、资源意识、安全意识、创新意识。

微型化学实验近年来，在我国化学实验教学改革领域中，新发展起一类微型化学实验，引起国内化学教育界极大关注。

3、问题提出、认识、理解与应用及困境。

２０世纪８０年代中期美国化学家提出微型实验（Ｍｉｃｒｏ－ｓｃａｌｅＥｘｐｅｒｉｍｅｎｔ或Ｍｉｃｒｏ－ｓｃａｌｅＬａｂｏｒａｔｏ－ｒｙ）概念，并在大学和中小学推广微型实验，美国的化学教育杂志（ＪｏｕｒｎａｌｏｆＣｈｅｍｉｃａｌＥｄｕｃａｔｉｏｎ）为此还开设了微型实验专栏，报道微型化学实验的研究成果，促进了微型化学实验在世界范围的推广。

与常规实验相比，微型化学实验的优点在于节省实验药品用量的数倍甚至数十倍，而随着药品用量的减少，实验产生的废液和废气也将降低８０％以上［１］。

作为一种新型实验手段，微型化学实验具有绿色环保、操作便捷等特点，并且它在开展实验探究活动，培养学生科学探究能力方面有着独特的作用，符合新课程倡导的绿色化学思想和科学探究理念。

经过在国内２０余年的研究和推广，微型化学实验已经有了大量成果，这些成果主要涉及微型实验教学功能的理论和实践分析，化学实验的微型化设计和创新，运用微型实验设计探究活动等方面。

广西于２０世纪９０年代中后期引入微型化学实验，并在化学师范生培养和教师职后培训等方面做了相关的探索，在中学领域，微型实验作为化学实验改革的举措之一，在解决实验条件不足，提高实验开设率，推进实验教学等方面发挥了重要作用。

２０００年在昆明召开的第五届微型化学实验研讨会，激发了中学化学教师的研究兴趣，也加速推进了微型化学实验在广西、云南等西部省份的实施。

总体上看，微型化学实验在我国已取得了可喜的发展，但是在中学的推广应用依然不够理想，仍然存在着“研制者热，使用者冷”的局面［２］。

影响微型化学实验在中学教学中应用的原因是多方面的，其中教师对它的认识、理解和实践行为是重要因素之一。

为了发现微型化学实验在教学实践中的困难和问题，以更好地应对、解决这些问题，我从中学教师的角度开展调查研究调查对象及方法；（１）对微型化学实验的认识和理解；（２）微型化学实验在教学实践中的应用；（３）微型化学实验对学生能力发展的作用；（４）教学实践中微型化学实验的困境；（５）对微型化学实验发展的期望。

另外，结合教师回答问题的情况设计并实施了非结构性访谈，以便全面深入地了解教师对微型化学实验的认识观念、应用现状和前景期待。

四是调查结果分析

3.1对微型化学实验的认识和理解。

从以上调查可以看出，化学教师对微型化学实验均有不同程度的了解，其中大多数教师对微型实验了解较多，说明微型实验通过多年宣传推广，已经被广大中学化学教师所熟悉。

教师接触和学习微型实验的渠道比较广，其中最主要途径是参加相关培训和阅读期刊杂志，这说明在很多教师培训中，微型化学实验已成为培训内容的一部分，许多教师从期刊杂志上学习，与同行的相互交流中了解微型实验，特别是近年来化学教育教学领域的重要学术期刊，如《化学教育》、《化学教学》等在新课程实施以来每年都刊发了一定数量的关于微型化学实验的研究论文［３］，在宣传报道微型化学实验研究和教学实践成果推广方面发挥了重要的引领作用。

3.2微型化学实验在教学实践中的应用微型化学实验在当前教学实践中的应用情况统计调查中发现，在化学教学中经常或有时运用到微型实验的学校和教师个人约占４０％，还有近６０％的学校或个人在教学中较少运用，这说明微型实验在化学教学中的使用率总体偏少。

笔者通过访谈进一步了解到，有些学校和教师个人还处在实验教学的尝试和探索中，考虑到其他外界因素影响，目前很少在日常教学中使用。

然而，不少教师在教学研讨和教学比赛中使用微型化学实验，这说明在教学研讨课上，微型实验作为一种新的实验技术和手段受到普遍欢迎，并值得同行们交流和学习。

我们通过分析当前的优质课、比赛课等一些高水平的教学活动，可以看到微型化学实验经常会成为实验活动设计的亮点得到专家和老师们的好评，说明微型实验作为一种创新型的实验手段已被大家认可，这也是对推广微型化学实验的一种积极引导。

值得我们深思的是，既然微型化学实验已经得到化学教师的认同，为何日常教学中却并不多见？

通过访谈发现，除了一些客观原因外，教师的教学观念和思维惰性仍然是主要制约因素，要让教师由观念上的理解认同转化为行为上自觉实施仍有很长路要走。

微型实验不同于常规实验的特点实际已蕴含了创新元素，在教学实践中教师可以进行不同层次、不同角度的创造性运用。

在调查中发现，能自行设计制作微型实验装置的教师非常少，只有３．７％，能对课本中常规实验进行微型化改进的也只有９．８％，大多数教师还处于对已有实验仪器装置上改进操作和借鉴他人经验进行实验的水平，这说明中学化学教师在微型化学实验的创新运用能力上还有待提高。

3.3微型化学实验对学生能力发展的作用，在调查中可看出，认为微型实验能提高学生的动手能力、实验探究能力、实验创新能力的教师占了９０％左右。

这也说明了微型实验由于器材微型化、生活化，便于操作和携带，药品耗费少，适合学生实验等特点，在提高学生实验能力方面具有一定优势，尤其是微型实验器材来源广泛、装置灵活多变的特点对培养学生的实验创新精神和创新实验设计能力上可以发挥重要作用。

3．4教学实践中微型化学实验的困境，微型实验在国内推广实施已２０多年，但一直进展缓慢，从总体上说明了微型实验在教学实践中遇到了一些困难，这从调查中也得到了印证。

这些困难主要为：

实验器材、参考资料、实验技术的缺乏；相关培训不够；教学时间有限；考试评价不够重视等，特别是多数教师反映了教学时间有限和考试评价不重视是当前推广微型实验最主要的困难。

这说明目前中学化学教学任务太重而将教师的教学时间限制在教材中已有的实验上。

另一方面现行的化学考试评价对微型化学实验不够关注也在很大程度上影响了教师的积极性，从而影响了微型实验的推广应用。

3.5微型化学实验应用前景及个人期望，,尽管当前存在一些困难，但大多数化学教师对微型实验的前景依然看好，并充满着个人期待。

调查中有３８．４％的教师对微型实验的前景非常看好，４８．２％的教师比较看好它的前景，众多化学教师已意识到微型实验必将成为化学实验发展方向之一，对微型实验的发展持乐观态度。

在调查教师个人期望时有３７．２％的人表示会多学习微型实验技术，并在教学中尽可能多运用，４５．７％的人表示会关注微型实验的发展，较多地应用于教学。

这说明大多数教师愿意参与微型实验的推广和应用，以此推动微型实验的发展。

3.6下一步的建议，调查中我们设置了“教师对微型实验推广应用的个人建议”开放性问题，许多教师提出了自己的建议，主要概括为：

课程中增加微型化学实验内容；增加微型化学实验软硬件设施的配备；增加实验教学的时间；加强对教师应用微型实验教学的指导和培训；改变现行的纸笔测验考查实验能力的方式等。

四是结论

通过调查与分析可知，微型化学实验通过在国内２０余年的发展，中学教师通过不同渠道熟悉或了解了微型化学实验，其功能与作用已被大多数化学教师认同；在实践层面，教师在日常教学中运用微型化学实验偏少，多数人只是在教学比赛和教研活动中运用，教师应用微型化学实验还未上升为自觉性行为；教师在教学中对微型化学实验的创新运用意识和能力还有待提高；微型化学实验在教学推广实施中的困难较多，主要在于教师得到的指导和培训不足，教学时间限制和考试评价导向等因素影响；尽管当前存在着一些困难，但是中学教师对微型化学实验的前景普遍看好，大多数教师表示将会更多地关注并学习微型实验并将其应用于教学中。

６讨论及建议近２０年来，我国微型化学实验虽然获得了较大的发展，但是在教学实践中的推广运用比较缓慢，遇到的困难和问题不容忽视，为推动它在中学化学教学领域的发展，笔者在调查研究的基础上提出以下建议。

（１）开展中学微型化学实验教学实践研究

微型化学实验在学生的科学探究活动中具有独特的优势，但在教学实施的操作层面还存在一些问题，如怎样将微型实验用于演示实验、学生探究实验中，如何设计适合课程内容的微型实验等，这些问题需要开展相关的教学研究去解决。

各级教研部门都应鼓励化学教师作为主要参与者进行研究，这些研究可以包括实验设计创新，如实验过程的改进、实验装置的微型化、生活化创新等；也包括教学应用研究，如运用微型化学实验开展实验的认知性研究［４］，以及对培养学生探究能力、创新思维的功能与作用研究。

（２）加强对中学教师的培训和指导

目前中学教师缺乏微型化学实验的相关技术及应用经验，特别新技术赋予微型化学实验新的内涵。

如现代传感技术、显微技术与传统微型实验的结合，已经与传统微型实验理念中的“简、易”有所不同［５］。

因而，组织相关的培训和指导十分必要。

将微型化学实验成果融入教师职前教育和职后培训中，提高中学教师对微型化学实验的研究和教学应用能力。

（３）开发与利用微型化学实验资源

实验教学资源是实施微型化学实验的重要载体，开发适当的教学资源可以解决中学教师困惑于对实验内容选择的难题。

新课程３个版本的化学教材都已开设了实验探究活动栏目，增加了开放性的实验内容，化学教师可以围绕“提高学生科学探究能力”这一主旨，在教学中开发一些具有地域特色的实验课程资源，设计实验探究的主题、内容、活动方式，这些微型实验资源的开发将促进中学微型化学实验的实施。

（４）发挥教学评价的引导和促进功能

新课程强调建立促进学生全面发展、教师不断提高的评价体系，但现行的评价方式仍然以考试评价为主，对微型化学实验的开展实施有一定的制约。

当前的中考、高考指挥着化学教学，由于考试中很少涉及微型化学实验内容，使得很多教师即便对微型化学实验感兴趣，在实践中也动力不足。

值得欣喜的是，已经有部分省市或地区的中、高考题中加入了微型化学实验内容的题，随着考试评价的关注，微型化学实验的教学应用将得有力的促进。

因此，建议在各类化学考试中增加一些微型实验内容，特别是增加考查学生自主设计实验、实验探究的试题，让学生可运用微型实验方法去解决这些问题，这样有利于化学实验向灵活化、微型化转变。

此外，对教师教学能力的考评也应增加实验教学创新的内容，以激励教师从事微型实验的研究和教学实践。

以绿色环保、操作简单、实验创新为主旨的微型化学实验已经成为化学实验的重要组成部分，符合当前时代发展的需要。

这一新的实验手段和方法在中学教学中已经显示了其生命力，但还需要我们投入更多精力和智慧，相信在广大研究者、中学师生的共同努力下，一定能突破发展的瓶颈。

参考文献

1、提高化学实验教学效率的几点做法盖俊玲 - 《山东教育》2012年

2、台湾微型化学实验的研发与推广方金祥 - 《中国基础教育》2007年

3初中化学实验微型化改进刍义郑欣 - 《中学教学参考》2016年

4、台湾微型实验设计与在化学教学演示上之应用研究方金祥 - 全国中学微型化学实验研讨会2009年

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