微型化学实验与化学课堂教学整合的研究论文
【摘 要】微型化学实验二十多年前进入中国，是使用尽可能少的化学试剂来获得尽可能多的化学信息的实验方式。其小巧、精致等特点尤其适用于中学化学课堂教学，它可以解决课堂教学与学生实验脱节的问题，有利于培养学生动手实验能力、培养学生探究精神。本文通过理论与实践的论证，结合试验结果的监测，探讨将微型化学实验与化学课堂教学整合的具体教学模式，以及在这种模式下化学教学可能出现的负面的作用，希望使微型化学实验为新课程改革提供一定帮助。
【关键词】微型化学实验；化学课堂教学；整合；研究
1．问题的提出
1．1 研究背景综述。
随着新课程实施的脚步越来越近，化学课程教学活动的形式将由传统的以“讲授”和“演示”为主向多样化的方向发展。将新教材与过去教材相比，有着明显的趋势:走向实验。
不少学校由于种种原因，不能较好地开展化学实验，相当多的实验主要由教师画和讲、学生记和背。为了解决现行中学化学课堂教学中的实验误区，引入微型化学实验对于促进课堂教学中增加学生动手做实验具有重要的意义.
1．2 微型化学实验。
作为一种化学实验的新方法、新技术，相对常规实验来说，它具备两个突出的特征:一是微型化学实验中试剂用量很少，现象明显、效果良好、节省经费和时间、减少污染、安全、方便携带等优点，因此受到化学教育工作者的青睐；二是化学实验仪器装置的微型化，运用微型化的仪器进行化学实验。
2．微型实验与课堂教学整合的教学模式研究
2．1 教学模式中学生主体性的体现。
心理学研究表明:学生把自己看成是“主宰”:对自己学习的成败承担责任，这些学生的学习效果优于把自己看作是学习的“奴隶”的学生[1]。将微型实验应用在课堂上，学生通过自己动手实验，从物质颜色变化、沉淀生成、热量的吸放过程感受到具体的学习对象，对其感官产生刺激进而内化为待记忆、加工的信息。学生通过实验讨论交流对所学知识及其应用产生认知上的内化，这样获得新的知识建构。这样的教学设计体现了学生学习的主体性。
2．2 教学模式中教师主导性的体现。
教师应结合学生的认知水平，设计适宜引发学生认知冲突的问题，指导其在微型实验的帮助、同学的合作下解决问题。
3．微型实验与化学课堂教学整合的模式及实例分析
3．1 在元素化合物知识的学习中将微型实验与化学课堂教学整合。
进入高中阶段，化学知识学习，是建构在初中化学知识的基础之上。学生已对物质间的基本反应原理、基本实验仪器有一定了解。学生通过对元素化合物的学习，认识到更多元素化合物之间的内在联系和物质变化的规律，达到认识物质、体验用实验探究物质性质的过程。
3．2 在有机化学物质性质学习过程中将微型实验与课堂教学整合。
如何将微型实验与课堂教学进行整合，通过对我多届学生对有机化学学习过程的探索，我总结了有机物性质教学可以采用如下模式:教学案例一 苯酚物理性质教学实例
a.教学设计思路及教学目标
苯酚，学生比较陌生的物质，具有和前一节中学过的乙醇相同的官能团。为了树立所连烃基不同对有机物性质产生的影响，我设计学生在苯酚物理性质学习时就引人微型实验，通过及时实验创造具体现象进行观察、学习，达到对物质色、态、味、溶解性的全方位了解。
b.教学实施过程设计
引入:展示苯酚样品，简介其腐蚀性，观察而后闻气味。马上提出对有机物溶解性的研究要求:探究苯酚在不同溶剂中溶解性大小.
学生马上通过微型实验仪器中的试管、多用滴管进行实验。然而，结论却大不相同:一种认为常温下苯酚能溶解于水中；一种认为常温下苯酚水溶性差；一种同学马上发现部分不溶解在水中的苯酚呈现的不是最初取用的固状，而是类似油状的非固态物质.这与教师课前预见吻合，学生的不严密思维导致实验方案的随意，又导致实验结论的错误。利用矛盾让学生辫析，“热心”的学生很快可以指出问题的根节:取用的苯酚质量，取用水的体积教材均未指明，要比较应统一做同量水中溶解的对比实验那才有说服力。
c. 微型实验引发问题这一模式的思索总结
教学中适当引人微型实验，用其引发问题，变枯燥的文字知识为立体的实验现象，刺激了学生的大脑，活跃了学生的思维，使学生的学习热情高涨，能够在主动探究的行为目标指导下完成知识学习的过程。
从建构主义理论的角度分析:学生以往对物质物理性质的学习经验存在，通过自我操作微型实验，学生产生较为强烈的认知冲突，角色意识也就发生了一些转变.在解决矛盾的动机心理趋使下，学生迅速调整了自己的认知结构（已掌握的元素化合物知识体系），积极同化新刺激，将其在已有认知结构中整合、“顺应”[2]。建立新的认知结构，完成新的学习内容的学习。
从多元智能理论的角度分析:学生通过微型实验的操作、观察、分析、讨论等多种学习体验过程，综合发展了他们的肢体一运动智能、空间智能等.
3．3 在化学理论学习中将微型实验与化学课堂教学整合。
化学理论知识部分是化学学习的重要内容，它包括高一内容中的:氧化还原反应及离子反应，物质结构与元素周期律部分；高二的化学平衡理论部分;高三的晶体结构理论部分。虽然是基础理论的.学习，仍旧可以利用微型实验与课堂教学整合的方式取得学习效果。
教师采用概念讲授的方法，引出学习的理论知识。引导学生设计相关实验，通过改进的微型实验现象得出结论，达到理论知识学习目的。
4．微型实验与化学课堂教学整合的实践研究
为了研究微型实验与化学课堂教学整合的教学模式、方法、实施的策略的可行性，本研究中确立了以下两个方面的实证研究方向。
第一，研究高中学生以及教师在试验前、后期对“微型实验与化学课堂教学整合”的态度以及学生学习兴趣、学习方式的变化，采取调查问卷统计分析的方式，为本文论证研究结论的可行性寻找实践主体的依据。
第二，通过两年时间的试验周期，对学生样本进行教学效果前、后期差异比较，对比反馈结果，探讨该整合模式及教学实施策略的可推广价值、可持续发展性的意义。
5．微型化学实验与课堂教学整合的实践研究结论
5．1 教师、学生对化学实验态度的改变。
调查显示，62%的教师认为学生分组实验效果好，不再是让学生走进实验室，机械地验证实验，学生表现出来的学习热情、实验操作的规范、实验结果的准确性都大有提高。
5．2 学生学习动机的改变。
主要是由于“学习动机使学习者具有明确的学习目标，知晓自己为什么而学，朝着哪个方向努力。其次，学习动机使学习者积极主动并持之以恒地寻求有关的信息”[3]。
5．3 学生学习方式的变化。
调查中可知: 51%的学生预习，67%的学生会主动进行总结复习。学生从“听、记、背、练”的学习方式中发生了转变，变被动学习为积极主动地学习。
5．4 学习成绩的变化。
通过高一、二两年对实验组和对照组成绩的比较和分析，实验组通过微型实验与课堂教学整合，该教学模式下学生不仅提高了学习的兴趣，也提高了学习成绩。可以由此说明，利用微型实验的整合教学，确实对提高课堂教学效益产生了积极的影响。
当然，这一试验时间周期短，各种因素会对学生化学学习效果产生一定影响，还需尝试多角度多层面长时间的研究对比得出更科学的论证。
6．结语
关于微型实验与化学课堂教学整合的教学设计模式并没有唯一性，在长期实践中将会不断修改完善，适应不同类型的学生以及不同授课类型。
参考文献
[1] 龙运海.“主体参与型”化学课堂教学模式的探索和尝试.化学教学，2000. 4.21
[2] 郑其恭.李冠乾.教师的能力结构广东沪东教育出版社，1993.9
[3] 全国教育硕士专业学位试用教材教育心理学.北京:人民教育出版社，1999.71
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