微型化学实验的课程资源开发和利用(1)(2)

3．国家对主流微型化学实验课程资源的确立

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，笔者认为，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。

（二）地方层面的微型化学实验课程资源的开发和利用

1．加强对微型化学实验课程资源开发的领导

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、交流的平台。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。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、微型试管和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推广。

2．发挥地方高等院校对微型化学实验课程资源开发的优势

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要力量。高校要根据绿色化学实验的要求，力求开发价格低廉的微型仪器，做到规范化、标准化、系列化、通用化，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实验手册。再次，培养熟练掌握微型化学实验的优秀师资。

（三）学校层面的微型化学实验课程资源的开发和利用

1．实验仪器的微型化

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，尽可能使仪器微型化。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，师生可对教科书的常规化学实验进行二次开发。如在对“氧气的性质”教学中,常规化学实验是用燃烧匙盛硫或红磷进行实验，存在的问题是燃烧匙凹陷太深，可燃物与Ｏ₂接触受阻，燃烧时间长，燃烧不完全，不易熄灭，因而产生大量的SO₂、P₂O₅等物质污染环境。对这个实验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，微型燃烧匙就制成了。用青霉素瓶作微型反应容器，该燃烧实验现象明显。

2．尽可能小剂量实验

尽可能小剂量实验指实验者为达到一定的实验目的，在可能的实验条件下采用尽可能少的化学试剂进行的实验。“尽可能小剂量”是没有终止的，是动态发展的。它要求教师和学生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，尽可能少用一点试剂。由此，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、碘性质递变规律时，一位教师引导学生进行如下微型实验设计：（1）在1张滤纸的中心处，滴上1滴饱和NaBr溶液，待其润湿之后，再滴上1滴氯水，滤纸呈现黄色的斑点；（2）在呈黄色的斑点处，再滴上1滴饱和NaI溶液，滤纸上的斑点颜色又变成浅褐色；（3）浅褐色的斑点处，再滴上1滴淀粉溶液，滤纸上的斑点再变为蓝色。

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，节约药品和时间，实验现象明显而又有趣，令人叫绝，耐人寻味。

3．进行教育行动研究

中学化学的一线教师开发和利用微型化学实验课程资源，可以和高校的化学课程与教学论的研究者通力合作，特别是利用高校研制的成套微型化学实验仪器，深入开展中学微型化学实验的课题研究，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、研究性学习、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方法，等等。

四、微型化学实验课程资源开发与利用的示例

湛江师范学院化学系承担了广东省教育科学“十五”规划课题“开展微型化学实验与创新教育模式的研究”，研制了一套造价低廉，易于推广的微型化学实验仪器，并作为课程资源在广东省部分中学得到了推广。

（一） 研制微型仪器，设计微型实验

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、能满足中学化学教学的简易标准接口（非磨口）配套微型仪器，已获得三项国家专利。 ^［8］每套微型化学实验仪器有12种共18件，设计的便携式微型仪器箱，只有相当于饭盒的大小，仪器组装简单、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验。 ^［9］ 例如，Cl₂的制备与性质一体化微型实验设计（见图1），实验只需6分时间就能完成，实验现象明显，且对环境污染小。该U型气体发生器（含内套管）可以完成液体-固体反应制气体、液体-液体反应制气体和固体-固体反应制气体的微型实验。又如初中化学“CO的化学性质”的教学，由于CO的毒性，许多教师做演示实验感到很为难，有畏惧心理。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。

（二）开发微型化学实验研究型课程，培养微型化学实验优秀师资

以课题组研制的成套微型化学实验仪器为依托，在师范生中，开设了微型化学实验研究型课程。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，帮助他们获得微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，设计新的实验。学生综合运用微型化学实验技能和其他研究技能，自己设计研究实验方案并实践，开创出崭新的实验内容，体验了微型实验课程资源开发和利用的过程。毕业生走上教学岗位后，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，促进了微型化学实验课程资源的开发与利用。

（三）开展教学实验，构建了基于微型化学实验的探究教学模式

该模式围绕“自主、合作、探究学习”这个主题而揭示其内容并达到目标。模式实施的教学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、推广应用性实验。教学实验提高了中学生实验操作技能，激活了实验创新思维，培养了实验探究精神。知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观得到了全面的落实。

此外，课题组中的大学教师、师范生、中学一线教师共同编辑出版了与三种版本高中化学新教科书配套的微型化学实验指导书，同时建立了湛江师范学院微型化学实验网站（http：//202.192.128.41/wxhxsy）。我们开发的微型化学实验课程资源在广东粤西地区中学得到了广大师生的认可，为基础教育课程改革提供了有效的课程资源。

参考文献：

［1］徐继存，段兆兵，陈琼. 论课程资源及其开发与利用［J］. 学科教育，2002，（2）：15.

［2］段兆兵. 课程资源的内涵与有效开发［J］. 课程·教材·教法，2003，23（3）：2630.

［3］郑长龙. 化学实验教学论［M］. 北京：高等教育出版社，2002，7，3.

［4］杨爱程. 评学科结构派的课程改革［J］. 外国教育资料，1988，（6）：2529.

［5］张华. 课程与教学论［M］. 上海：上海教育出版社，2000，11，19.

［6］刘宜树. 微型实验在安徽省中学的推广状况调查分析［J］. 化学教育，2005，（4）：4143.

［7］华东师范大学《化学教学》编辑部. 化学活动课及微型实验设计与实践［M］. 北京：民主与建设出版社，1999，8，126.

［8］刘一兵，沈戮. 一套值得推广的多功能微型化学实验仪器［J］. 化学教学，2005，（6）：1617.

［9］沈戮，马超平，卢旭晓，等. 气体制备与性质一体化微型实验的研究［J］. 内蒙古民族大学学报，2004，（5）：5153.

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