微型化学实验是20世纪80年代崛起、国际公认能体现绿色化学理念的一种化学实验的新技术和新方法。它具有减少污染、现象明显、快速、节约、安全等优点,并以其良好的教学功能和教学效果,在化学实验教学改革等领域扮演着重要的角色,引起世界各国化学界的高度重视。中学微型化学实验是微型化学实验的重要组成部分,更是当前中学化学实验教学改革的热点。怎样有效而全面地开展中学微型化学实验?笔者个人提一些粗浅的想法。
1加强宣传,提高认识
目前,尽管全国已有800多所大、中学校开始在化学教学中应用微型实验,但在大多数地区仍有相当一部分中学化学教育工作者对微型化学实验尚知之甚少,有的了解不全面,更有的根本没有微型化学实验的概念而认为可有可无。为此,我们要借助研讨会、讲习班、专题讲座以及媒体等多种方式多种途径加强以下几项宣传介绍。
1.1国内外中学微型化学实验的进展简况
20世纪中期出现了半微量有机合成、半微量定性分析的热潮。1982年美国的Mayo和Pike等人着眼于环境保护和实验室安全的需要,开始在基础有机化学制备实验中采用主试剂在mmol量级的微型制备实验,取得了成功。他们的经验在第187届美国化学会年会(1984)上受到重视。此后,美国化学教育杂志连续刊登了他们微型实验的系列论文。1986年Mayo等编著的《微型有机实验》出版。很快,在美国许多院校中掀起了有机化学实验微型化的热潮,接着在普通化学实验、无机化学实验以及中学化学实验中采用了微型实验技术。与此同时,加拿大、德国、瑞士、日本、澳大利亚、印度、泰国、新加坡等国也不同程度地开展了中学微型化学的研究与应用工作。国际纯粹和应用化学联合会(IUPAC)所属的国际化学教育委员会(CTC)主席Brad1y博士主持的旨在让每一个学生亲自动手实验的微型实验的推广项目已在非洲和亚洲的一些国家和地区得到实施。更值得一提的是,自1990年IUPAC第11届国际化学教育大会(ICCE,两年一次)以来,微型实验一直是ICCE的一个热点,也是历次IUPAC学术大会(四年一次)的会议议题之一。
我国微型实验的研究起步于1988年,是以大一化学实验和中学化学实验的研究为起点的。十多年来,中学微型化学实验研究主要有以下5个方面:(1)1989年全国高等学校化学研究中心把微型化学实验课题列入科研计划。(2)一些学校成功地研制了由30多个部件的仪器实验小箱、40多种各类试剂以及与初中教材配套的指导用书等构成的初中微型实验箱。以及多用滴管、井穴板为主部件的塑料微型实验仪器。(3)杭州、上海、南宁、重庆等地多次举办了研讨班(会),如在1996年上海市中学化学实验展评会和1997年上海一省四市(京、津、沪、渝、川)中学化学研讨会上,有不少微型实验获奖并受到专家们的好评。上海市中学化学新教材在学生实验中也引进了不少微型实验器皿和方法。中国化学会第一、二届中学微型化学实验研讨会分别在郑州(1994年11月)和杭州(1998年4月)召开,出版了论文集《微型实验》和《师范教育研究文集(微型化学实验卷)》。(4)出版了一批微型化学实验书。(5)据不完全统计,1990年以来《化学教学》和《化学教育》发表微型化学实验方面的论文近100篇,《化学通报》和《大学化学》等杂志则发表了近50篇,有10余项教育科研成果分别获得了国家、省、部级奖励。
1.2中学生化学奥林匹克竞赛与微型化学实验
微型实验在国际上已进入了快速推广阶段,其中一个最为重要又最为显著的标志就是在中学生化学奥林匹克竞赛的实验题中出现了以微型实验的思想来命题的现象,1997年的实验题便是一个很好的例子。那一年我国参赛选手由于不熟悉微型实验,题中40分微型实验题成了选手夺冠的拦路虎,致使实验严重丢分而痛失金牌。上海市教研室孙元清教授在《化学活动课及微型实验设计与实践》一书的序言中有这样一段文字:“记得有一届奥林匹克化学竞赛在实验考试时,我国的选手连仪器都没有看到过,更不用说去操作它了。还好,他排在后边而且聪明,他认真地看了前面几个人的操作,轮到他时总算顺利通过了,并且获得了金牌。另一届奥林匹克竞赛就没有那样幸运了,我国的参赛选手理论考试得了满分,但是实验考试是微型实验,跟我国教学的传统实验相去甚远,结果考砸了。”这段令人深思的文字告诉我们什么呢?我想,该不言而喻吧。
通过以上的宣传介绍,帮助更多的中学化学教育工作者对微型化学实验有一个全面的、正确的了解,认识到微型化学实验是在绿色化学理念下,在微型化的条件下对化学实验的创新性变革,是21世纪的化学工作者所应掌握的一种新技术、新方法;深刻领会到中学微型化学实验在激发学生学习兴趣、强化动手能力的训练、提高科学素质、培养创新思维、树立绿色化学观念等方面的独特功效,进一步明确开展中学微型化学实验的现实意义、目标和方法,增强自己的使命感。
2加强研究,深化教改