1、微型化學實驗的課程資源開發和利用             摘要：微型化學實驗課程資源的開發和利用就是以微型化學實驗為載體，使其能夠進入化學課程，與化學教育教學活動相聯系，并充分挖掘已開發出來的微型化學實驗在化學課程中的教育教學價值。它對于傳播綠色化學理念、促進化學新課程改革、轉變化學學習方式、培養創新能力有重要意義。我們可以從國家、地方、學校三個層面對微型化學實驗課程資源進行開發和利用。 關鍵詞：微型化學實驗；課程資源；開發和利用 Abstract：The

2、 development and use of curriculum resources in micro chemical experiment is to study micro chemical experiment and make them become part of the chemical curriculum and closely related with chemical education and instruction, and also try to explore the value of the education and instruction of the

3、ready curriculum resources,which plays an important role in spreeding green chemical idea, promoting new chemical curriculum reform, translating chemical learning style, cultivating creative ability. The curriculum resources on micro chemical experiment could be developed and used by the country、loc

4、al governments and schools. The example in this essay shows a successful model about the development and use of curriculum resources on micro chemical experiment.    Key words：micro chemical experiment；curriculum resources；development and usage  一、微型化學實驗課程資源的內涵及其開發和利用的價值 （一）

5、微型化學實驗課程資源的內涵 微型化學實驗，英文名稱為micro scale chemical experiment或micro scale laboratory，簡寫為M.L。美籍華裔化學家馬祖圣教授提出微型化學實驗是以盡可能少的試劑，獲取所需化學信息的實驗原理和技術。中國微型化學實驗研究中心主任周寧懷教授認為微型化學實驗是在微型化的儀器裝置中進行的化學實驗，其試劑用量為常規用量的1/1 0001/10，用量比對應的常規實驗節省90%左右。這里提出微型化學實驗的兩個基本特征：儀器的微型化和試劑的微量化。因而，微型化學實驗是指用微量的藥品在微型的儀器中進行的實驗。 課程資源是

6、教育教學活動中一切可資利用的人力、物力以及自然資源的總和，它具有多樣性、多質性、具體性、價值潛在性等特點。 1課程資源種類繁多，研究者根據不同標準把課程資源分為：素材性資源和條件性資源；自然課程資源和社會課程資源；文字資源、活動資源和信息資源；顯性資源和隱性資源； 思想資源、知識資源、人力資源、物力資源等幾個子系統。 2從化學實驗的地位看，化學實驗是中學化學課程內容不可缺少的組成部分，是學生認識化學科學知識的重要工具和媒體，是化學教學認識過程中一個重要環節。 3微型化學實驗作為一種方法與技術，不僅是人們認識化學物質世界的結果與結晶，更是生成化學課程的強有力的工具和推動力，是目的與手段的統一。其

7、課程資源既是素材性資源又是條件性資源。 從系統角度看，微型化學實驗課程資源是由微型化學實驗儀器（硬件），微型化學實驗內容的設計（軟件），微型化學實驗的課程與教學設計（應用），掌握微型化學實驗的教師和學生等多個要素組成的系統。微型化學實驗課程資源的開發和利用就是以微型化學實驗為載體，使其能夠廣泛地進入化學課程，與化學教育教學活動相聯系，并充分挖掘已開發出來的微型化學實驗在化學課程中的教育教學價值。其開發的價值取向是有利于學生對化學物質世界探究的學習化課程資源，把重心放在為學生學習構筑一個意義建構的生態化學習環境，為學生“學”的進程提供顯性和隱性的資源支持。 （二）微型化學實驗

8、課程資源開發和利用的價值 1.傳播綠色化學理念 綠色化學可詮釋為環境友好化學，其核心內涵是指在化學反應過程和生產過程中，盡量減少或徹底清除使用和產生有害物質，即不是被動地治理環境污染，而是主動地防止化學污染，將污染消滅在生產源頭的化學。它使用化學藥品的基本原則是：（1）不用危害品（Reject）；（2）減少用量（Reduce）；(3) 循環使用（Recycle）；（4）收回利用（Reuse）。微型化學實驗使用了盡可能少的試劑，減少了實驗的“三廢”，與上述4R原則是一致的。它把預防化學污染的思想貫穿于化學教育的全過程中，有利于學生綠色化學意識的形成。 2.促進化學新

9、課程改革 在化學新課程的實施過程中，我們絕不能忘記前車之鑒：布魯納在20世紀60年代初引導的那場結構課程改革，那些精選優編的結構課程及教材，如CBA化學教材，到20世紀60年代末已經備受冷落?！捌淅碚搩r值遠未得到廣泛肯定，而在教學實踐的檢驗中幾乎遭到完全的失敗?！?4在此，美國著名的課程論專家施瓦布認為，廣大教師被排除在課程開發過程之外是其失敗原因之一。 5這說明教師作為重要的課程資源未能得到開發。就化學新課程改革看，我國中學班級多且規模大，常規化學實驗課程資源的不足，是制約化學新課程改革深入的重要因素。推廣微型化學實驗，實現人手一套微型儀器，能給每個學生提供平等的學習機會，是化學課

10、程資源開發和利用的新的生長點。 3.轉變化學學習方式 化學新課程理念強化科學探究意識，促進學習方式的轉變。這實際上是教學重心由教轉向學。如果學生各自擁有一套微型實驗裝置和藥品，那么，就有權決定何時、何地、以什么方式使用此資源，例如學生課前預習、課中學習、課后復習都能按照自己的思維進行實驗，能在實驗室、教室甚至家庭做實驗。它拓寬了學生科學探究的空間，讓學生有 崛起于20世紀80年代末的微型化學實驗至今已成為國際化學教育發展重要趨勢的一個標志。我國的微型化學實驗研究在周寧懷教授的倡導與推動下，從上世紀90年代初開始進行研究至今，已經取得了重要成果。1989年微型化學實

11、驗課題研究協作組成立；1992年教育部頒布的化學教學大綱中特別指出“進行微型實驗，以完成實驗教學任務”；1995年國家教委已將微型化學實驗儀器列入中學理科教學儀器配備目錄，2000年配備目錄又增加了塑料儀器；1999年正式成立全國微型化學實驗中心；微型化學儀器研制開發呈現“百花齊放”、多種型號并存的局面；出版了微型有機化學實驗微型無機化學實驗微型化學實驗設計與實踐等書；舉行了六屆全國微型化學實驗研討會和四屆中學微型化學實驗學術會議。微型化學實驗儀器的開發及其研究取得了一定的成就，但是，它并沒有在中學化學教學中得到大面積的推廣。 6微型化學實驗未能作為課程資源進入化學教學中，究其原因，大致有以下

12、幾點。 其一，教師對微型化學實驗認識的偏差。有的教師提出：微型化學實驗好是好，中考、高考考不考？微型化學實驗是否會影響學生掌握常規實驗的操作規范？采用微型實驗后，常規實驗怎么辦？筆者認為，隨著新課程改革的推進，高考實驗題在逐步發生變革。高考命題強調靈活運用所學的自然科學理論、實驗方法和儀器，設計簡單的實驗方案并處理相關的問題。微型化學實驗與此并無矛盾。事實上，近年來，高考化學試題已經出現了類似于微型化學實驗設計的實驗方法和儀器的試題。例如，2005年高考理科綜合能力測試（北京卷）的第27、28題，2006年普通高等學校招生全國統一考試化學試卷（上海）的第11、18、26題等。同時，從

13、第29屆國際奧林匹克化學競賽開始，以后各屆奧賽的實驗部分都有采用微型實驗儀器的操作，這表明我國和國際化學界對微型化學實驗的重視。應該看到，操作的規范性是相對的，實驗操作是否規范取決于實驗的安全、科學、簡潔和方便以及實驗現象明顯和實驗誤差降低到最小。從這個意義上說，微型實驗和常規實驗操作，形式上可能有所不同，但本質上是一致的。例如，用膠頭滴管向試管內滴加液體與用多用滴管向點滴板中滴加液體，其本質是相通的。至于微型化學實驗和常規化學實驗的關系應是有機結合，是實驗教學的“一體兩翼”。這是因為微型化學實驗不能完全代替常規化學實驗。如分離和提純的方法和技術，微型實驗難以實現。 其二，微型化學實

14、驗課程資源開發的缺陷。（1）微型化學實驗儀器和實驗設計的不足。例如，微型塑料型儀器不能加熱，塑料本身能與一些化學試劑起反應而使其應用受到了影響。微型化學實驗的不足，有微型實驗本身固有的缺陷，有開發微型化學實驗的方法與技術存在的局限性等。（2）微型化學實驗研究的單一。從已發表的微型化學實驗研究的論文看，研究集中于微型實驗裝置的設計和儀器的改進方面，很少涉及教師和學生如何運用微型化學實驗的教與學，沒有形成系統的整體的微型化學實驗改革方案，微型化學實驗的教學功能和教學效果未能得到科學的論證。有關微型化學實驗的課程與教學設計的資源相對較少。 三、微型化學實驗課程資源開發與利用的基本途徑

15、60;（一）國家層面的微型化學實驗課程資源的開發和利用 1國家化學課程標準要明確微型化學實驗的內涵 對于微型化學實驗的定義，目前國內外尚無統一的說法，由此，人們在一定程度上對微型化學實驗存在著認識偏差。例如有人把“用量為5 mL的濃硫酸和細銅絲、用量為10 mL 30%的H2O2溶液與生銹的鐵絲，分別在具支試管里的反應”說成是微型實驗， 7這是明顯不妥的。所以，有必要明確“儀器的微型化和試劑的微量化”的相對標準。教育部2003年制訂的普通高中化學課程標準（實驗）中提出的“課程資源的開發與利用建議”中，卻未能明確提出微型化學實驗課程資源的開發，這不能不說是一種遺憾。筆者認為，

16、鑒于微型化學實驗已經成為二十世紀八十年代以來的化學領域引人矚目的重大變革之一，國家化學課程標準理應明確闡明微型化學實驗的內涵。 2國家化學新教材中要滲透微型化學實驗 目前，依據初、高中化學課程標準編寫的多部化學教科書已陸續出版發行。對于有關化學實驗的教學和習題設計，教材多采用常規化學實驗裝置，很少涉及微型實驗裝置。人教版選修模塊教材實驗化學中，在“化學實驗的綠色追求”課題中，提出了實驗小型化、微型化的建議，并安排了用微型實驗儀器和代用品進行的實驗，這也是在我國首次把微型實驗引入到教科書中。教材是最主要的課程資源。為此，筆者建議：在教師教學參考書中介紹微型化學實驗的特點、歷史

17、背景，國內外微型化學實驗發展的歷程以及微型化學實驗儀器開發的現狀；在化學教科書有關“拓展視野”的部分，精選少量的微型化學實驗素材編入其中；在化學實驗習題的設計中，引入用微型化學實驗解決化學問題的方法與技巧；在學生課外實驗中，引導學生用諸如大頭針、鉛筆芯、多用塑料滴管和電池設計水的電解和爆鳴微型實驗等。          3國家對主流微型化學實驗課程資源的確立 現行國內開發的微型化學實驗儀器種類較多，每種都有其優勢和不完善之處。因此，筆者認為，國家教育主管部門，有必要對微型化學實驗課程資源進行篩選

18、和鑒定,初步分析出具有開發價值的微型化學實驗課程資源來，以建立中國的微型化學實驗品牌。筆者認為，當前，使用已開發成套的微型化學實驗，完全替代常規化學實驗是不適合的。但是，整合當前的微型化學實驗儀器，開發占主流地位的、適合大學和中學通用的微型化學實驗儀器，使其作為課程資源進入化學新課程中，具有重要的意義。 （二）地方層面的微型化學實驗課程資源的開發和利用 1加強對微型化學實驗課程資源開發的領導 對微型化學實驗課程資源的領導主要是指在省一級或地一級教育行政主管部門的領導下，成立有關微型化學實驗研究中心的相關組織，定期組織召開微型化學實驗研究會議，開展中學微型化學實驗的

19、課題研究，舉辦中青年教師微型化學實驗競賽，搭建對話、交流的平臺。同時，與企業聯姻，設立微型化學實驗專項基金，資助各地微型化學實驗研究和微型化學實驗室的建設。并且，制定向各中學配備一些微型化學實驗儀器的有關條例。例如，被教育主管部門認可的一些微型化學實驗儀器，諸如多用滴管、點滴板、微型試管和微型酒精燈等微型儀器，可以作為學生化學實驗的儀器直接向各中學推廣。 2發揮地方高等院校對微型化學實驗課程資源開發的優勢 高等院?？蒲辛α勘容^集中，是開發微型化學實驗課程資源的重要力量。高校要根據綠色化學實驗的要求，力求開發價格低廉的微型儀器，做到規范化、標準化、系列化、通用化，同時具有多功能、易封閉、較強的實用性和時代感。其次，通過地方教研室加強與開展微型化學實驗的學校聯系，及時了解儀器使用的情況，聽取第一線教育工作者的意見，及時彌補不足或欠缺之處，研究并生產出質量更高的儀器，并出版相應的微型化學實驗手冊。再次，培養熟練掌握微型化學實驗的優秀師資。 （三）學校層面的微型化學實驗課程資源的開發和利用 1實驗儀器的微型化 教師和學