利用废弃物制作微型化学实验仪器活动方案

利用日常小物品和废弃物开展微型化学实验

活动方案设计

天水市一中胡筱岩

一、方案名称：利用日常小物品和废弃物开展微型化学实验活动方案设计

二、方案背景：

1.化学是一门以实验为基础的自然学科，现行初、高中化学教材有许多知识和技能都是通过实验引入。目前，我国在大多数学校的化学实验教学仍采用常规的实验方式，但是常规实验中药品用量大，危险性大，且常用到易挥发、易燃、有毒的试剂，容易造成对人体的损害和对环境的严重污染。因此，将具有仪器小巧便携、不易破碎、液体试剂在多用滴管中不易流出和药品用量少、效果准确、明显、安全、方便、防止环境污染等优点，符合“绿色化学”理念的微型化学实验（microscale chemical experiment或microscale laboratory，简称ML．）引入中学化学教学很有必要。

2.《高中化学课程标准》指出：“鼓励学生和教师充分利用生活中的常见用品和废弃物，设计富有特色的实验和实践活动。”实验室的课程资源不仅限于实验室的现有设备，学生身边的物品和器具同样是重要的实验室资源。用日常废弃物制作的微型化学实验仪器，具有简便、直观、精巧、药品用量少和保证实验安全等优点，更有利于学生动手，发展学生的实验技能，培养学生的创新意识。

三、方案所涉及的对象、人数和需求分析

1.活动对象：高中一、二年级学生中选拔的科技创新活动骨干，共50人。

2.活动需求分析：

（1）微型化学实验操作安全、现象明显、污染小、节省实验时间

中学需做的化学实验比较多，其中有毒的实验近一半。对于有毒的液体类污染物，常把反应完的液体倒进指定容器，用来做别的实验用，等到毒性小时再倒进下水道。一些学校则把有腐蚀性的、有危害的实验废弃品倒在墙角埋掉。气体不好回收，许多学校就配了通风橱，可以把有毒气体抽到空气中，但这只是做了污染物转移，并不能真正的消除污染。若采用微型实验就可以将污染降低到最低限度，从而对师生的身体健康起到了很好的保障作用。

（2）微型化学实验节省实验经费，可使每个学生都有动手实验的机会，有利于培养学生的实验操作能力

为了开设学生实验，学校每个学期都要购买大量的实验仪器和药品，花费一笔不小的实验经费，实验老师在学生实验前还需要花费大量的时间去准备实验，实验量大、班级多时准备实验甚至需要一周时间，不仅浪费人力物力，学生的实验效果也不明显。实验表明，微型实验的试剂用量比常规实验节省90％，且许多实验还可以采用代用品作实验，在仪器上花费也很少，故微型实验大大节省了实验经费。微型仪器来源广泛，可以做到人手一套。可使绝大多数学生都有动手做实验的机会，改变过去那种“一人做、大家看”的局面；使学生由

过去被动“等待”和“接受式”的学习方式，变为“主动”和“探索式”的学习方式；使多年来提倡的“启发式”、“学生为主体、教师为主导”的教学方法得以实验。教学中教师只要积极引导，学生通过自制仪器和动手做实验，既训练了动手能力，培养了创新思维，同时较强的参与意识及微型实验内在的魅力，又大大地激发了学生进行化学实验的兴趣。

（3）利用日常小物品和废弃物，可以丰富化学学科课程资源，有利于学生创造思维能力的培养

由于教学条件的限制，许多学校的演示实验，分组实验的情况不尽人意，这不利于学生想象力，直观思维能力和发展思维能力的培养。当采用微型化学实验后可大大改善这一状况。由于微型化学实验仪器价格低廉又可用代用品替代，所以便于让每一个学生均亲自动手做更多的实验，去发明自制一些简易代用的仪器，去探索实验条件的改进和实验内容的改革，从而使学生获得知识经验和行为变化协同发展，使感性认识和理性认识实现有机融和，有利于创造思维的发展。

四、活动目标

1.知识与技能

（1）了解高中化学教材中有毒物质对环境和人们生活质量造成的危害。

（2）掌握化学实验操作要领及相关物质的化学性质。

（3）通过查找、搜集、整理等活动，提高学生的创新能力，初步感知研究一般问题的方法。

2.情感、态度和价值观

（1）引导学生积极参与开发课程资源的开发，使其获得亲自参与社会综合实践活动的情感体验和丰富经验，培养学生的综合实践能力。

（2）使学生牢固树立绿色实验和环境保护意识，引导学生形成关心人类自身生存环境，增强社会责任心和使命感。

（3）培养学生的探索精神、创新思维，勇于实践的能力。从而开发学生潜能，促进学生的主动学习。

五、活动方案主题部分

（一）活动内容

自选身边小物品和废弃物设计制作微型化学实验仪器并进行实验

（二）重、难点与创新点

1.重点：对周围可利用的小物品和废弃物的调查分析。

2.难点：微型实验方案的创新设计

3.创新点：用价格低廉的代用品制作微型化学实验仪器

（三）活动过程与步骤（分三个阶段）

1.周围可利用小物品和废弃物调查分析

（1）分组调查、分析周围可利用小物品和废弃物的种类。（一周时间）

（2）收集、整理、清洗废弃物并妥善存放。（一周时间）

2.微型化学实验的方案设计和可行性分析

（1）学校成立微型化学实验评判小组。

（2）学生分组构思设计微型化学实验方案：包括实验名称、实验装置图、参加人数、所需用的小物品或废弃物、如何获得材料、如何完成以及还需要什么帮助等（两周时间）。

（3）学校评判小组从学生的作品中精选出有教育性、创新性和科学性的方案10~20个。

3.微型化学实验仪器制作阶段（四周时间）

（1）把精选出的方案下发给原设计人，将其他人员分别补入不同的小组，要求他们利用课外活动时间，在一个月内把自己的作品交给学校。

（2）学校评判小组根据一定的标准从中评选出一、二、三等奖并给予一定奖励。

注：交作品时要注明微型仪器的名称、装置图和用途，并要有100字以内的简要文字说明。

4.可能出现的问题及解决办法

该活动可以培养小组同学之间的合作精神和动手操作能力。让学生了解处处有学问，只要细心观察、用心研究就会有新的发现（可能有些小组不一定能顺利完成任务，教师可帮助查阅资料并加以指导。）

5.活动结果及呈现方式

（1）微型仪器实物在学校展览室展出，装置图和活动照片等在板报中展出。

（2）交流活动心得与感受。