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篇1

關(guān)鍵詞:微型實(shí)驗(yàn);化學(xué)儀器

文章編號(hào):1005-6629(2010)09-0006-03 中圖分類(lèi)號(hào):G633.8 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:C

第13屆亞洲化學(xué)會(huì)議于2009年9月在中國(guó)上海舉行,會(huì)上亞洲各國(guó)化學(xué)工作者向與會(huì)人員展示了本國(guó)化學(xué)學(xué)科的最新研究進(jìn)展。微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)的相關(guān)展示是本次會(huì)議的一大亮點(diǎn)。其中由泰國(guó)朱拉隆功大學(xué)的Supawan Tantayanon 教授和馬來(lái)西亞國(guó)民大學(xué)的Zuriati Zakaria教授共同研發(fā)的整套微型實(shí)驗(yàn)裝置[1],以及利用這套裝置所演示的微型實(shí)驗(yàn)獲得與會(huì)人員的一致好評(píng)。而我國(guó)參會(huì)人員也展示了中國(guó)微型實(shí)驗(yàn)最新成果。本文將詳細(xì)介紹泰國(guó)的這套微型實(shí)驗(yàn)儀器,并與我國(guó)現(xiàn)在廣泛使用的相似功能的儀器進(jìn)行比對(duì),以期能為我國(guó)化學(xué)微型實(shí)驗(yàn)的發(fā)展提供一定的借鑒作用。

1泰國(guó)微型實(shí)驗(yàn)儀器的介紹

由泰國(guó)學(xué)者研發(fā)的這套裝置與其他化學(xué)微型實(shí)驗(yàn)儀器的設(shè)計(jì)目的一致,是為了在實(shí)施化學(xué)實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中減少試劑、水、電的用量,節(jié)約成本,減省時(shí)間,簡(jiǎn)化操作,降低危險(xiǎn)系數(shù),減少環(huán)境污染。這套儀器的設(shè)計(jì)科學(xué)合理,基本達(dá)到了上述這些目的,值得我國(guó)化學(xué)工作者借鑒學(xué)習(xí)。

如圖1所示,整套微型儀器放置在一個(gè)長(zhǎng)40 cm×20 cm×6 cm的小木箱中,由多個(gè)玻璃儀器和一套多用加熱裝置組成,所有玻璃儀器用黑色泡沫底板固定,既保證其穩(wěn)定又便于取用。

這套裝置中的一些玻璃儀器是由常規(guī)化學(xué)儀器直接微型化得到,例如微型冷凝管、微型圓底燒瓶、刻度試管等。還有部分儀器則是研發(fā)人員對(duì)傳統(tǒng)儀器進(jìn)行改進(jìn)得到的,如真空接收管、錐底反應(yīng)瓶等。使用這套玻璃儀器,所有的實(shí)驗(yàn)操作規(guī)范可基本保持不變,而試劑用量卻比常量實(shí)驗(yàn)降低1～3個(gè)數(shù)量級(jí)。

儀器主要特點(diǎn)分析:

(1)儀器微小且體積精確,可減少藥品和試劑的使用量。化學(xué)工作者利用這套微型化學(xué)儀器,可以完成主試劑1 mmol左右的有機(jī)制備、無(wú)機(jī)合成等實(shí)驗(yàn),還可分離出餾分量在50 mL左右的餾液和升華提純數(shù)毫克的固體。由于微型實(shí)驗(yàn)處理的物料量少,使用普通計(jì)量裝置誤差太大,本套儀器采用預(yù)先校準(zhǔn)液滴體積的毛細(xì)滴管來(lái)進(jìn)行液體計(jì)量和轉(zhuǎn)移,以滿(mǎn)足試驗(yàn)的精準(zhǔn)度要求。

(2)獨(dú)特的加熱裝置可滿(mǎn)足多種需要。該套儀器配備了獨(dú)特的電熱板加熱裝置,包括加熱爐、圓形鋁熱板、鐵架臺(tái)三部分。加熱爐可以快速準(zhǔn)確的調(diào)節(jié)溫度,而鋁熱板則具有良好的傳熱性能,并且鋁熱板上具有大小不一的圓形卡槽,可以方便的固定各種尺寸的圓底玻璃器皿。另外,在鋁熱板邊緣還有一個(gè)圓柱形鋁合金盒,可以用來(lái)測(cè)量不同藥品的熔點(diǎn)或沸點(diǎn)。在鋁合金盒內(nèi)裝好待測(cè)藥品后將其固定在鋁熱板上,加熱后通過(guò)附帶的溫度計(jì)的讀數(shù)就可以知道待測(cè)藥品的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)或升華溫度,使用起來(lái)方便快捷。

(3)其微型真空裝置可節(jié)約能源。在這套微型實(shí)驗(yàn)儀器中搭配了一個(gè)手泵真空過(guò)濾裝置(如圖2),安裝好實(shí)驗(yàn)裝置后,先排出洗耳球內(nèi)空氣,再將癟的洗耳球出氣口對(duì)準(zhǔn)燒瓶的支管就能將支管內(nèi)的空氣抽出,在瓶?jī)?nèi)形成低壓,從而可以進(jìn)行減壓過(guò)濾。這種方法,不需要外接動(dòng)力裝置抽走空氣,節(jié)約能源,簡(jiǎn)單易行。

(4)適用范圍廣,設(shè)計(jì)合理精確。雖然這套儀器的部件較少,構(gòu)造簡(jiǎn)單,但是它適用范圍廣泛,不同的部件可以搭配出不同的裝置,滿(mǎn)足不同實(shí)驗(yàn)的需要。它可以實(shí)施大部分的無(wú)機(jī)實(shí)驗(yàn),如:常(減)壓蒸餾、回流、分餾、升華、熔點(diǎn)及沸點(diǎn)測(cè)定等基本操作。以及大部分的有機(jī)反應(yīng),如:水解、酯化、縮合等。另外,這套儀器的玻璃器件的接口都采用標(biāo)準(zhǔn)磨砂接口和球形接口,安裝方便,使用穩(wěn)定。

(5)其便攜性和通用性可以滿(mǎn)足不同的要求。該套裝置體積小,方便攜帶,安裝簡(jiǎn)單,可以在不同場(chǎng)合快速進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。在泰國(guó)的推廣過(guò)程中,由于它的趣味性和簡(jiǎn)單易行受到學(xué)生的廣泛歡迎。

2 我國(guó)和泰國(guó)微型實(shí)驗(yàn)儀器的對(duì)比

自20世紀(jì)八十年代開(kāi)始,微型實(shí)驗(yàn)所倡導(dǎo)的綠色化、微量化、創(chuàng)新性等思想被我國(guó)的化學(xué)工作者青睞。隨著新課程倡導(dǎo)的“以生為本”“讓學(xué)生自己動(dòng)手主動(dòng)參與實(shí)驗(yàn)”等觀念的提出,越來(lái)越多的教育工作者在中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中開(kāi)始嘗試使用微型實(shí)驗(yàn)代替由教師演示的常規(guī)實(shí)驗(yàn)。微型實(shí)驗(yàn)由于具有能減少藥品用量、節(jié)約時(shí)間、減少污染、降低危險(xiǎn)系數(shù)、成本低及多功能性、組合靈活性等特點(diǎn),尤其是基本符合在中學(xué)課堂讓學(xué)生人手一套儀器進(jìn)行試驗(yàn)的要求,因此得到廣泛的重視。在新一輪課程改革所編寫(xiě)的新教材中也引用了一系列微型實(shí)驗(yàn),如:人教版選修教材6《實(shí)驗(yàn)化學(xué)》第一單元“從實(shí)驗(yàn)走進(jìn)化學(xué)”中的實(shí)驗(yàn)1-2《氯氣的生成及其性質(zhì)的微型實(shí)驗(yàn)》[2]。

隨著我國(guó)微型化學(xué)試驗(yàn)的快速發(fā)展,科研人員也研發(fā)出多種配套的儀器裝置。其中最具有代表性的是杭州師范大學(xué)研發(fā)的――塑料微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)儀器(如圖3a所示)和湛江師范學(xué)院研發(fā)的――微型實(shí)驗(yàn)儀器箱[3、4](如圖3b所示)。

由杭州師范大學(xué)研發(fā)的這套儀器裝置最大的特點(diǎn)是所有配件全部由塑料制成,整套裝置輕巧、不怕摔、成本低。這套裝置配備了獨(dú)具特色的由彈性聚乙烯吹塑制成的微型多用滴管和多孔板,可以滿(mǎn)足不同劑量的化學(xué)反應(yīng)需要。而且這套裝置是根據(jù)我國(guó)中學(xué)化學(xué)現(xiàn)行教學(xué)大綱基本要求研制,可以實(shí)施中學(xué)大部分學(xué)生實(shí)驗(yàn),還能做部分演示實(shí)驗(yàn),也適用于開(kāi)展化學(xué)課外實(shí)驗(yàn)。與常規(guī)實(shí)驗(yàn)相比, 在做pH測(cè)定、乙烯氣體制備和性質(zhì)檢驗(yàn)、微量滴定、原電池及電解反應(yīng)、反應(yīng)系數(shù)測(cè)定、探究物質(zhì)成分等中學(xué)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)時(shí)藥品用量少、現(xiàn)象明顯、步驟簡(jiǎn)化、具有趣味性,獲得了很多學(xué)校師生的一致好評(píng)。但是塑料材料的特性也限制了整套裝置的使用范圍,不能加強(qiáng)熱,不宜使用一些特殊的試劑等。

由湛江師范學(xué)院研發(fā)的微型試驗(yàn)裝置多數(shù)部件都是由玻璃制成。這套儀器最大的特點(diǎn)是研發(fā)了一套小巧精致,多功能性的微型玻璃儀器,可以用種類(lèi)和數(shù)量都不多的儀器組合成類(lèi)型繁多的實(shí)驗(yàn)裝置,不僅能滿(mǎn)足中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的需要,而且能滿(mǎn)足學(xué)生自我創(chuàng)新的需要。

通過(guò)將三套不同微型實(shí)驗(yàn)裝置的詳細(xì)比對(duì),從中可以發(fā)現(xiàn)我國(guó)和泰國(guó)化學(xué)試驗(yàn)研究發(fā)展方向的相似點(diǎn)與不同點(diǎn)。中國(guó)和泰國(guó)都是致力于微型實(shí)驗(yàn)發(fā)展的國(guó)家,在這方面的發(fā)展歷史和水平基本相當(dāng)。中泰兩國(guó)因?qū)W制和教學(xué)內(nèi)容的差別,所研發(fā)的儀器應(yīng)用的側(cè)重點(diǎn)不同,泰國(guó)的這套微型實(shí)驗(yàn)儀器側(cè)重于一些有機(jī)的分離、合成實(shí)驗(yàn),而我國(guó)的微型實(shí)驗(yàn)儀器則是根據(jù)各個(gè)學(xué)制階段的具體要求研發(fā)的針對(duì)性較強(qiáng)的儀器。

通過(guò)對(duì)三套不同實(shí)驗(yàn)裝置對(duì)比分析,我們感到我國(guó)微型實(shí)驗(yàn)研究工作者在以下幾個(gè)方面還可以進(jìn)一步地嘗試改進(jìn):

(1)我國(guó)微型實(shí)驗(yàn)儀器一直以來(lái)都由于無(wú)穩(wěn)定且持續(xù)的加熱裝置而不易在所有實(shí)驗(yàn)中普及(使用微型酒精燈不易控溫且易受空氣流動(dòng)的影響),泰國(guó)的這套多用電熱板加熱裝置給了我們很好的啟示,我們以后可以進(jìn)行類(lèi)似的模仿和創(chuàng)新。

(2)我國(guó)的微型實(shí)驗(yàn)儀器大多來(lái)源于傳統(tǒng)儀器的直接微型化,部分是在傳統(tǒng)儀器的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)或是借鑒外國(guó)儀器,自主研發(fā)能力有待加強(qiáng),在保證儀器的普遍適用性的基礎(chǔ)上,我們還要開(kāi)發(fā)諸如錐底反應(yīng)瓶,真空接受管等微型實(shí)驗(yàn)儀器,滿(mǎn)足特殊試驗(yàn)需求。

(3)我國(guó)當(dāng)前的微型實(shí)驗(yàn)儀器只覆蓋到一些普通實(shí)驗(yàn),儀器功能尚有欠缺。例如泰國(guó)這套儀器巧妙地使用了微型水泵,使得需要回流水的實(shí)驗(yàn)不受實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地限制。而我國(guó)暫時(shí)沒(méi)有類(lèi)似的裝置,在很多時(shí)候就不能滿(mǎn)足需要。例如我們?cè)谧觥笆头逐s”演示實(shí)驗(yàn)時(shí)經(jīng)常由于缺少相似的動(dòng)力裝置,不能進(jìn)行完整的實(shí)驗(yàn)流程,影響了學(xué)生的理解,如果能運(yùn)用像小水泵這樣的動(dòng)力裝置我們就可以演示這個(gè)實(shí)驗(yàn)了。

(4)相比泰國(guó)這套裝置的通用、易用、好用,我國(guó)目前開(kāi)發(fā)的微型實(shí)驗(yàn)儀器目的性單一,通用性欠佳。這需要我國(guó)的科研人員集思廣益,進(jìn)一步加強(qiáng)合作,提升產(chǎn)品的通用性。

3總結(jié)

微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)符合在中學(xué)課堂讓學(xué)生人手一套儀器進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的要求。當(dāng)前,新一輪課程改革提出進(jìn)一步提高學(xué)生綜合素質(zhì),這就要求加大學(xué)生親自動(dòng)手的機(jī)會(huì)。目前,國(guó)內(nèi)已有部分中學(xué)嘗試?yán)梦⑿蛯?shí)驗(yàn)進(jìn)行課堂教學(xué),從學(xué)生的課堂反應(yīng)和和教師測(cè)評(píng)結(jié)果來(lái)看,大部分都取得了較好的效果。所以,以后微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)會(huì)更多的走進(jìn)課堂面向?qū)W生。為此,需要化學(xué)工作者不斷推陳出新,吸收國(guó)外的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn),研制出更多更實(shí)用的儀器裝置,為提高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)創(chuàng)造條件。

參考文獻(xiàn):

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[3] 陳均洪.化學(xué)活動(dòng)課及微型實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與實(shí)踐[M] .北京:北京民主與建設(shè)出版社,1999:10～11.

篇2

關(guān)鍵詞：化學(xué)教學(xué) 演示實(shí)驗(yàn) 藝術(shù)技巧 原則

化學(xué)是一門(mén)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué)，具有很強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)性。在化學(xué)教學(xué)中，許多概念、原理、規(guī)律的引入都是從實(shí)驗(yàn)展開(kāi)并最終由實(shí)驗(yàn)加以論證的。可以說(shuō)，化學(xué)實(shí)驗(yàn)也是化學(xué)教學(xué)的基礎(chǔ)，是教師和學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)知識(shí)、技能的重要方法。演示實(shí)驗(yàn)，是教師通過(guò)實(shí)際的實(shí)驗(yàn)演示，引起學(xué)生觀察、思維，從而認(rèn)識(shí)物質(zhì)的性質(zhì)及變化規(guī)律的一種教學(xué)方法。精心設(shè)計(jì)、合理布局的演示實(shí)驗(yàn)具有高度的藝術(shù)性，是化學(xué)教學(xué)藝術(shù)的重要組成部分。當(dāng)今社會(huì)，新技術(shù)革命的浪潮滾滾而來(lái)，反映在教學(xué)上，就是要求學(xué)校培養(yǎng)具有探究能力和創(chuàng)新精神的人才。這就必然要求教學(xué)過(guò)程與科研過(guò)程的統(tǒng)一。傳統(tǒng)教學(xué)是傳授科學(xué)已知的真理，而對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)，真理是未知的，這正是教學(xué)過(guò)程的本質(zhì)特征，也為在教學(xué)中引導(dǎo)學(xué)生獨(dú)立“探究”未知?jiǎng)?chuàng)造了廣泛的可能性。因此，化學(xué)教師應(yīng)該轉(zhuǎn)變觀念，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中為學(xué)生提供獨(dú)立“探索”的機(jī)會(huì)，進(jìn)行啟發(fā)式教學(xué)。

一、演示實(shí)驗(yàn)的藝術(shù)技巧

1.演示實(shí)驗(yàn)的藝術(shù)類(lèi)型。

演示實(shí)驗(yàn)的教學(xué)可分為兩種類(lèi)型，一種是探究型，一種是驗(yàn)證型。

（1）探究型。探究型教學(xué)的模式是按“問(wèn)題――實(shí)驗(yàn)――原理――結(jié)論”的程序進(jìn)行教學(xué)。以電解水為例，先提出問(wèn)題：水是由什么組成的？然后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，并加以分析，在弄清原理的基礎(chǔ)上，經(jīng)過(guò)歸納概括得出結(jié)論。探究型實(shí)驗(yàn)教學(xué)的過(guò)程，同科學(xué)研究過(guò)程在認(rèn)知規(guī)律和邏輯思維上具有共同性。這種教學(xué)模式，無(wú)疑對(duì)發(fā)展學(xué)生的能力特別是思維能力以及培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)研究素質(zhì)有重要作用。因此，演示實(shí)驗(yàn)的教學(xué)應(yīng)該以探究型實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式為主。

（2）驗(yàn)證型。驗(yàn)證型的教學(xué)模式是按“問(wèn)題――結(jié)論――原理――試驗(yàn)”的程序進(jìn)行教學(xué)的。同樣以電解水為例，先提出問(wèn)題：水是由什么組成的？然后給出結(jié)論：水是由氫、氧兩種元素組成的。再講清原理，最后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)予以驗(yàn)證。驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式主要用于實(shí)驗(yàn)原理以及裝置、操作比較復(fù)雜的演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)，例如氫氣和氧氣的實(shí)驗(yàn)室制法。

2.演示實(shí)驗(yàn)藝術(shù)的功能。

教師使用演示實(shí)驗(yàn)的技巧，可以起到很好的輔助教學(xué)的作用。藝術(shù)化的演示實(shí)驗(yàn)具有特殊的魅力，它容易激發(fā)學(xué)生的興趣，提高教學(xué)效果;它還可以為學(xué)生提供鮮明、準(zhǔn)確、生動(dòng)的感性材料，幫助學(xué)生從宏觀向微觀過(guò)渡，使概念、原理容易理解，使知識(shí)形象化，便于記憶;它可以培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、分析能力和推理能力;它可以幫助學(xué)生學(xué)習(xí)正確、規(guī)范化的操作技術(shù)和方法，并能受到良好的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣的教育。

例如：根據(jù)日常生活的經(jīng)歷可知，酒精燈是用火柴點(diǎn)燃的。那么有沒(méi)有不用火種就可以點(diǎn)燃酒精燈的方法呢？學(xué)生受到前科學(xué)概念的影響，往往認(rèn)為沒(méi)有其它方法。但用玻璃棒蘸取少量高錳酸鉀和濃硫酸的混合物，往酒精燈的燈芯上一碰時(shí)，酒精燈立即被點(diǎn)燃了。鮮明的實(shí)驗(yàn)事實(shí)與學(xué)生原有的經(jīng)驗(yàn)所形成的觀念發(fā)生了矛盾，產(chǎn)生了認(rèn)識(shí)失調(diào)，于是心理上就出現(xiàn)了不平衡的感受，形成心理緊張和壓力。由于個(gè)體總是有使自己的知識(shí)、信念、態(tài)度與當(dāng)前的問(wèn)題保持一致性和一慣性的強(qiáng)烈欲望，因此在認(rèn)識(shí)不平衡的情況下，就必然產(chǎn)生認(rèn)知?jiǎng)訖C(jī)，并采取認(rèn)知行為，使之趨于協(xié)調(diào)。

演示實(shí)驗(yàn)中，教師正確規(guī)范的操作，有條不紊、鎮(zhèn)靜自若的演示，對(duì)學(xué)生形成正確的操作技能、方法、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和一絲不茍的學(xué)習(xí)作風(fēng)以及良好的心理品質(zhì)等都具有潛移默化的影響。

演示實(shí)驗(yàn)中，晶瑩剔透的玻璃器皿，和諧有序的儀器裝置，色態(tài)萬(wàn)千、變化無(wú)窮的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，以及蘊(yùn)含于其中深邃而簡(jiǎn)明的規(guī)律，能充分展示出化學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)靜交錯(cuò)、內(nèi)外和諧的美，可使學(xué)生對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)美產(chǎn)生新奇、愉快和向往的審美感受，獲得美的熏陶，培養(yǎng)審美的能力。

3.演示實(shí)驗(yàn)的藝術(shù)原則。

（1）要有明確的目的，并富有針對(duì)性。教師演示實(shí)驗(yàn)時(shí)，許多學(xué)生不知道往哪兒看、看什么，更不知道觀察的目的，常常出現(xiàn)看“熱鬧”、不看“門(mén)道”的現(xiàn)象。因此，教師選擇的演示實(shí)驗(yàn)必須服務(wù)于教學(xué)目的，有利于突出重點(diǎn)、突破難點(diǎn)，通過(guò)演示實(shí)驗(yàn)，揭示概念、原理、規(guī)律，使重點(diǎn)、關(guān)鍵、難點(diǎn)知識(shí)形象化，使學(xué)生便于觀察、容易理解記憶。例如白磷燃燒的實(shí)驗(yàn)，如果實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖菫榱苏f(shuō)明質(zhì)量守恒，那么反應(yīng)前后物質(zhì)質(zhì)量總和是否相等的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是觀察的重點(diǎn);如果試驗(yàn)?zāi)康氖菫榱苏f(shuō)明緩慢氧化，那么白磷慢慢燃燒起來(lái)就是觀察重點(diǎn);如果試驗(yàn)?zāi)康氖菫榱苏f(shuō)明空氣的組成，那么水面上升至五分之一是觀察的重點(diǎn)。這就要求學(xué)生既要觀察到主要的現(xiàn)象，又要能迅速發(fā)現(xiàn)容易消失的現(xiàn)象，同時(shí)也要求教師在演示實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)該使學(xué)生明確實(shí)驗(yàn)的目的及觀察的對(duì)象。

（2）操作鮮明直觀，現(xiàn)象易于觀察。①演示實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象鮮明清晰，便于學(xué)生觀察。為此，教師應(yīng)選擇那些在反應(yīng)中有顏色變化、氣體產(chǎn)生、沉淀生成、物質(zhì)溶解、發(fā)光、發(fā)熱、燃燒、爆炸等能給學(xué)生較強(qiáng)的感官刺激、鮮明的實(shí)驗(yàn)作為演示實(shí)驗(yàn)。例如：介紹“酸和堿反應(yīng)生成鹽和水”這一反應(yīng)規(guī)律時(shí)，就不宜選用H2SO4和NaOH的反應(yīng)，因?yàn)榉磻?yīng)物和生成物均是無(wú)色的，反應(yīng)前后無(wú)顏色的變化，很難有說(shuō)服力。而用Cu（OH）2固體中加入H2SO4溶液，效果就很好，因?yàn)樵诜磻?yīng)過(guò)程中，既可觀察到到反應(yīng)物Cu（OH）2固體的溶解，又可觀察到H2SO4溶液由無(wú)色變?yōu)槊利惖乃{(lán)色CuSO4溶液，現(xiàn)象非常鮮明，十分有利于說(shuō)明酸和堿反應(yīng)的規(guī)律，且給人以視覺(jué)的美感。②演示操作直觀。教師的實(shí)驗(yàn)操作速度要快慢適中，使學(xué)生對(duì)每一個(gè)動(dòng)作甚至動(dòng)作細(xì)節(jié)都能看清。對(duì)于第一次接觸的較復(fù)雜的操作要先示范分解的動(dòng)作，然后再演示連續(xù)動(dòng)作。這樣容易使學(xué)生在頭腦中形成完整的操作表象。同時(shí)，演示實(shí)驗(yàn)時(shí)，教師應(yīng)采取一些使觀察對(duì)象突出、清晰的措施。如：在保證演示時(shí)間的情況下，選用較大的實(shí)驗(yàn)儀器，加背襯，作空白對(duì)比，或用投影儀放大等。一般而言，在選擇背襯時(shí)，對(duì)透明液和深色物質(zhì)用白色背襯，對(duì)淺色物質(zhì)如乳白色、肉紅色、淡黃色沉淀則用黑色背襯。作空白對(duì)比時(shí)應(yīng)注意條件一致，否則沒(méi)有說(shuō)服力。如有的老師在做用石蕊試液檢驗(yàn)NaCl溶液的酸堿性時(shí)不作空白比較，或雖然作空白比較但NaCl溶液和對(duì)比的蒸餾水的量卻不一樣，這些都缺乏說(shuō)服力。③儀器裝置的整潔、直觀、協(xié)調(diào)。演示實(shí)驗(yàn)所用的儀器及其它用品都應(yīng)該整潔，如玻璃器皿的內(nèi)外壁不能有污痕，破舊的配件如膠皮管、角匙、鑷子等不宜再用于演示實(shí)驗(yàn)。這樣做的目的是，不但給學(xué)生以美的享受，更重要的是逐漸使學(xué)生形成一種觀念：化學(xué)實(shí)驗(yàn)是一項(xiàng)嚴(yán)肅、認(rèn)真、來(lái)不得半點(diǎn)“湊合”的工作。這對(duì)培養(yǎng)學(xué)生整潔的習(xí)慣和一絲不茍的科學(xué)態(tài)度是有利的。

儀器的安裝要求按觀察順序，從左到右、從下到上合理安裝，突出主要的觀察部分。儀器的大小、高低、長(zhǎng)短要協(xié)調(diào)，布局合理，重心沉穩(wěn)。暫不用的儀器、藥品不要擺放到實(shí)驗(yàn)桌上，以免干擾學(xué)生的注意力。

（3）簡(jiǎn)潔明了，內(nèi)容精練。簡(jiǎn)潔明了就是要求實(shí)驗(yàn)事實(shí)有利于直接說(shuō)明問(wèn)題。因此，某些伴隨有其它副反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)就不宜作演示實(shí)驗(yàn)。例如：在說(shuō)明鹽和堿反應(yīng)生成新鹽和新堿這一規(guī)律時(shí)，就不能用FeSO4和NaOH反應(yīng)作演示實(shí)驗(yàn)，因?yàn)樵摲磻?yīng)的生成物之一Fe（OH）2很不穩(wěn)定，很快被氧化成Fe（OH）3紅褐色沉淀。由于副反應(yīng)的發(fā)生，就給根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象來(lái)說(shuō)明反應(yīng)規(guī)律造成麻煩。如果用Fe2（SO4）3和NaOH反應(yīng)就直接生成了Fe（OH）3紅褐色沉淀，用作演示實(shí)驗(yàn)時(shí)就避免了上述的缺陷。同時(shí)，也不要選擇裝置復(fù)雜、操作難度大、時(shí)間長(zhǎng)的實(shí)驗(yàn)作演示實(shí)驗(yàn)，避免因裝置過(guò)于復(fù)雜、操作難度大而分散學(xué)生的注意力，甚至造成失誤，同時(shí)也是為了保證短時(shí)間內(nèi)完成演示實(shí)驗(yàn)，以免影響其它正常的教學(xué)活動(dòng)。

（4）安全可靠，充分準(zhǔn)備，力求成功。演示實(shí)驗(yàn)必須確保安全，不允許有任何可能傷害師生的事故發(fā)生;否則，不但有害師生的身心健康，還會(huì)造成學(xué)生對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的恐懼心里，進(jìn)而導(dǎo)致失去學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣和信心。因此，教師在選擇、準(zhǔn)備和演示實(shí)驗(yàn)時(shí)必須樹(shù)立安全第一的思想。為了確保實(shí)驗(yàn)的安全性，教師應(yīng)做到：①改革實(shí)驗(yàn)的方法，消除不安全因素。H2、O2混合氣體的爆炸實(shí)驗(yàn)如在玻璃瓶或鐵皮罐內(nèi)進(jìn)行有一定的危險(xiǎn)性，如改在塑料瓶或用混合氣體吹肥皂泡，再點(diǎn)燃，則沒(méi)有危險(xiǎn)性。②操作力求正確、規(guī)范、熟練。這既是安全的需要，也是實(shí)驗(yàn)成功的保證，更是學(xué)生的一種示范，是學(xué)生獲得實(shí)驗(yàn)操作表象的關(guān)鍵。③采取必要的針對(duì)措施。有害氣體要有吸收裝置，以防外逸。④演示實(shí)驗(yàn)必須做到內(nèi)容科學(xué)、方法合理、可靠性高，否則可能會(huì)造成事故或知識(shí)上的誤解。

教師課前應(yīng)進(jìn)行預(yù)備實(shí)驗(yàn)，其目的在于探索影響實(shí)驗(yàn)成功的因素，掌握好成功的條件和關(guān)鍵，從而保證課堂上演示的成功。

（5）引導(dǎo)和啟發(fā)相結(jié)合。演示實(shí)驗(yàn)中，教師考慮問(wèn)題的出發(fā)點(diǎn)不應(yīng)該僅僅是“怎樣講”，更重要的應(yīng)該是“如何導(dǎo)”，這樣才能體現(xiàn)教師的“主導(dǎo)”和學(xué)生的“主體”關(guān)系，才符合現(xiàn)代教學(xué)論強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)能力的觀點(diǎn)。教師除了演示，還要把演示與講授完美地結(jié)合起來(lái)。完整的實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程一般包括：介紹主要儀器的名稱(chēng)、用途、使用方法及裝置原理，引導(dǎo)學(xué)生觀察現(xiàn)象，啟發(fā)學(xué)生把各種感知轉(zhuǎn)化為積極的思維活動(dòng)，并通過(guò)分析綜合，揭示出蘊(yùn)含在現(xiàn)象后面的實(shí)質(zhì)。

（6）精心設(shè)計(jì)，富有趣味。有些實(shí)驗(yàn)，只要教師略加設(shè)計(jì)，就變得饒有趣味，富有藝術(shù)感和美感。例如：講電解質(zhì)概念的時(shí)候，教師用音樂(lè)卡代替小燈泡，接入導(dǎo)電性實(shí)驗(yàn)裝置。當(dāng)美妙的音樂(lè)響起來(lái)的時(shí)候，學(xué)生感覺(jué)到異常欣喜、驚奇，進(jìn)而產(chǎn)生了了解“為什么溶液中會(huì)產(chǎn)生音樂(lè)”的強(qiáng)烈欲望。

二、課堂演示實(shí)驗(yàn)的教學(xué)模式

教學(xué)有法，但無(wú)定法，要想教好，貴在得法。為把培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力作為素質(zhì)教育的重點(diǎn)，我們把課堂演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)成“發(fā)現(xiàn)問(wèn)題――探究問(wèn)題――解決問(wèn)題”的創(chuàng)造型模式。通過(guò)設(shè)置探索性問(wèn)題的情境，提倡質(zhì)疑，引導(dǎo)學(xué)生善于在學(xué)習(xí)和生活中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，激發(fā)對(duì)未知世界的好奇心和求知欲，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí);鼓勵(lì)學(xué)生積極參與思考，一步步把問(wèn)題引向深入，使學(xué)生能夠靈活運(yùn)用化學(xué)原理和實(shí)驗(yàn)手段，學(xué)會(huì)科學(xué)研究的基本方法，讓學(xué)生充分體驗(yàn)探究的樂(lè)趣;發(fā)展學(xué)生的觀察能力、思維能力、自學(xué)能力、合作能力、實(shí)踐能力和創(chuàng)造能力，重視培養(yǎng)學(xué)生收集信息的能力、獲取新知識(shí)的能力、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。

1.發(fā)現(xiàn)問(wèn)題。

愛(ài)因斯坦說(shuō)過(guò)，他沒(méi)有特別的天賦，只有強(qiáng)烈的好奇心。在人類(lèi)認(rèn)識(shí)史上，正是個(gè)別人從事物或某種現(xiàn)象中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，才做出重大的發(fā)明創(chuàng)造。敢于提問(wèn)、善于提問(wèn)的“問(wèn)題意識(shí)”是科學(xué)素養(yǎng)的前提。教師的任務(wù)就是創(chuàng)設(shè)一定的情境，促使學(xué)生提出問(wèn)題。

要引導(dǎo)學(xué)生善于從課本實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題。高中階段有演示實(shí)驗(yàn)117個(gè)，高一化學(xué)演示實(shí)驗(yàn)有43個(gè)，高二化學(xué)演示實(shí)驗(yàn)有33個(gè)，高三化學(xué)演示實(shí)驗(yàn)有23個(gè);學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)、選做實(shí)驗(yàn)和家庭小實(shí)驗(yàn)54個(gè)。我們深挖其內(nèi)涵，調(diào)整了演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程的順序，將驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)改為探索性實(shí)驗(yàn)，促進(jìn)學(xué)生積極探究問(wèn)題，優(yōu)化教學(xué)過(guò)程。

我們挖掘化學(xué)實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生有毒氣體的處理問(wèn)題，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)課堂演示實(shí)驗(yàn)。可以采取封閉體系進(jìn)行，防止有毒氣體泄漏污染空氣，對(duì)實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生的有毒氣體進(jìn)行吸收，以及實(shí)驗(yàn)后殘留的藥品回收利用，例如一氧化碳、氯氣、二氧化硫、硫化氫、二氧化氮等有害氣體的處理等等。

要指導(dǎo)學(xué)生在學(xué)習(xí)和練習(xí)中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題。我們?cè)黾恿酥袑W(xué)教材、練習(xí)題和歷屆高考試題中的典型化學(xué)實(shí)驗(yàn)題，設(shè)計(jì)為課堂演示實(shí)驗(yàn)，變應(yīng)試教育為素質(zhì)教育，培養(yǎng)探究思維的嚴(yán)密性與科學(xué)態(tài)度。

在我們的生活中各種與化學(xué)有關(guān)的問(wèn)題隨處可見(jiàn)，如彩色焰火、新買(mǎi)的鋁鍋燒過(guò)自來(lái)水后有黑色斑點(diǎn)等，這些奇妙的現(xiàn)象能激起學(xué)生的好奇心;自制冰袋、肥皂、酒釀等，能促使學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)知識(shí)點(diǎn)。

可結(jié)合化學(xué)發(fā)展的成就和重大化學(xué)事故的原因、危害及處理問(wèn)題，設(shè)計(jì)為課堂演示實(shí)驗(yàn)。如2005年京滬高速公路氯氣泄露，2004年重慶開(kāi)縣井噴，煤礦瓦斯爆炸，1997年重慶地區(qū)的酸雨事件，1995年上海光化學(xué)煙霧等問(wèn)題，提高學(xué)生處理突發(fā)事件的能力。

2.探究問(wèn)題。

教師要引導(dǎo)學(xué)生圍繞實(shí)驗(yàn)原理、裝置原理、操作原理進(jìn)行探究。在化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中，要鼓勵(lì)學(xué)生積極參與，啟迪學(xué)生思考，和學(xué)生一起討論實(shí)驗(yàn)中的問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生自己去發(fā)現(xiàn)、辨析、理解、創(chuàng)新，一步步把問(wèn)題引向深入，使學(xué)生始終處于“思考――觀察――探索”的狀態(tài)，使學(xué)生為順利做好實(shí)驗(yàn)做好充分的知識(shí)準(zhǔn)備，學(xué)會(huì)獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，培養(yǎng)學(xué)生良好的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣和態(tài)度。

3.解決問(wèn)題。教師要引導(dǎo)學(xué)生圍繞化學(xué)實(shí)驗(yàn)的六要素解決問(wèn)題。即：

（1）實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?/p>

（2）實(shí)驗(yàn)原理。

（3）實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。

（4）實(shí)驗(yàn)藥品、儀器、裝置。

（5）實(shí)驗(yàn)操作及操作規(guī)程。

（6）實(shí)驗(yàn)結(jié)果的處理。

要指導(dǎo)學(xué)生自己去觀察、思考、分析、歸納、驗(yàn)證，保證每個(gè)學(xué)生都有廣泛、平等地參與課堂演示的機(jī)會(huì)，鼓勵(lì)學(xué)生上講臺(tái)做演示實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生動(dòng)手操作。在演示實(shí)驗(yàn)中教師首先要讓學(xué)生明確目的、緊扣內(nèi)容、操作規(guī)范、步驟正確;藥品取用、試劑滴加、儀器放置合理得當(dāng);要求學(xué)生回答問(wèn)題要條理清楚、層次分明、論據(jù)充足、重點(diǎn)突出、語(yǔ)言簡(jiǎn)練、書(shū)寫(xiě)工整，要學(xué)會(huì)正確使用化學(xué)用語(yǔ)、正確繪制較復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)裝置圖，充分發(fā)揮演示實(shí)驗(yàn)的操作示范作用，養(yǎng)成良好的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣。

在創(chuàng)造型模式課堂演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中（發(fā)現(xiàn)問(wèn)題――探究問(wèn)題――解決問(wèn)題），大量的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象在學(xué)生的右腦里積累，能促進(jìn)學(xué)生形象思維能力的發(fā)展;積極主動(dòng)地對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的本質(zhì)進(jìn)行探索，能促進(jìn)學(xué)生左腦抽象思維能力的提高。這種左右腦協(xié)調(diào)發(fā)展，創(chuàng)新思維能力得到了提高。

三、演示實(shí)驗(yàn)的原理

1.探究演示實(shí)驗(yàn)的反應(yīng)原理。

Na2O2溶于水電離出Na+和O22-，O22-與H2O電離出的H+結(jié)合生成H2O2，H2O2分解放出O2，即：

Na2O2+2H2H2O2+2NaOH ①

2H2O22H2O+O2 ②

合并①和②即得：

2Na2O2+2H2O4NaOH+O2 ③

2.驗(yàn)證Na2O2與H2O反應(yīng)的原理。

Na2O2與H2O反應(yīng)的演示實(shí)驗(yàn)只用帶火星的木條檢驗(yàn)了氧氣的生成，并沒(méi)有檢驗(yàn)NaOH的生成。教師為驗(yàn)證NaOH的生成，往往向反應(yīng)后的溶液中加入酚酞，從溶液顏色變化驗(yàn)證NaOH的生成，但結(jié)果往往是溶液變成紅色后馬上又褪色了，這是什么原因呢？有的教師就解釋為Na2O2具有漂白性，使溶液褪色了，事實(shí)真是如此嗎？我們做了以下一組實(shí)驗(yàn)來(lái)研究這個(gè)問(wèn)題：

實(shí)驗(yàn)1：向試管中加入一定量Na2O2粉末，再加入少量水，直到Na2O2固體完全反應(yīng)為止，再加入酚酞，溶液變紅色依然褪色。

這個(gè)實(shí)驗(yàn)證明并非是Na2O2漂白作用使之褪色的，那么是什么原因呢？依據(jù)上述反應(yīng)原理，該反應(yīng)的中間產(chǎn)物是H2O2，H2O2具有漂白性，是不是H2O2使紅色褪去了呢？

實(shí)驗(yàn)2：取少量NaOH溶液于試管中，加入酚酞溶液變紅，再加入少量30%H2O2水溶液，紅色立即褪去。該實(shí)驗(yàn)說(shuō)明H2O2的確能漂白堿性溶液中變紅色的酚酞，也就是說(shuō)Na2O2與水反應(yīng)生成的H2O2并未完全分解成H2O和O2，而是仍有一部分在溶液中，因而該溶液就有了漂白性。為了證實(shí)這個(gè)結(jié)論，我們又做了下面的實(shí)驗(yàn)。

實(shí)驗(yàn)3：取少量Na2O2加入到試管中，加水到Na2O2反應(yīng)完全并且無(wú)氣泡產(chǎn)生為止，再加熱該試管，發(fā)現(xiàn)仍有大量氣泡產(chǎn)生，經(jīng)檢驗(yàn)是氧氣。充分加熱后，冷卻，再向試管中加入酚酞，溶液變紅并且不褪色。

經(jīng)上述實(shí)驗(yàn)證明Na2O2與H2O反應(yīng)后，加入酚酞變紅色后褪色的根本原因是溶液中未分解的H2O2造成的。

演示實(shí)驗(yàn)本身有新奇、直觀、變化多端、豐富多彩的特點(diǎn)，但許多學(xué)生往往處于消極被動(dòng)或看熱鬧的地位，常呈現(xiàn)一種無(wú)序的興奮狀態(tài)。因此在演示實(shí)驗(yàn)時(shí)首先要讓學(xué)生明確目的、緊扣內(nèi)容、強(qiáng)化規(guī)范。教師在規(guī)范操作技能和展示化學(xué)變化的過(guò)程中，應(yīng)注意引導(dǎo)學(xué)生明確為什么要做、觀察的重點(diǎn)是什么、如何做、哪些方面可以改進(jìn)，促使學(xué)生通過(guò)演示實(shí)驗(yàn)不斷鍛煉提高自我觀察、自我思考、自我獲得進(jìn)步的知識(shí)與技能，并不斷掌握科學(xué)的觀念、方法及實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新的原則、技巧等方面的能力。要強(qiáng)化規(guī)范，注重過(guò)程和方法。

四、演示實(shí)驗(yàn)的作用

演示實(shí)驗(yàn)是化學(xué)教學(xué)中最常用的直觀手段之一。從演示實(shí)驗(yàn)的作用看，可以把演示實(shí)驗(yàn)分成傳授新知識(shí)的演示實(shí)驗(yàn)、驗(yàn)證或鞏固所學(xué)知識(shí)的演示實(shí)驗(yàn)及指導(dǎo)性演示實(shí)驗(yàn)三種類(lèi)型。

1.傳授新知識(shí)的演示實(shí)驗(yàn)。

這是以讓學(xué)生獲取新知識(shí)為目的而進(jìn)行的演示實(shí)驗(yàn)，通常是邊講邊演示。從邏輯上看，這往往是一個(gè)由特殊到一般的學(xué)習(xí)過(guò)程。教師在演示時(shí)，先講述實(shí)驗(yàn)原理、條件及注意事項(xiàng);當(dāng)學(xué)生觀察到實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象后，教師再通過(guò)談話啟發(fā)學(xué)生對(duì)所觀察到的現(xiàn)象進(jìn)行解釋?zhuān)龑?dǎo)其得出正確的結(jié)論。

例如，在講“銨離子的檢驗(yàn)”時(shí)，采取的方法是先演示“氯化銨和硫酸銨分別與氫氧化鈉溶液作用”的實(shí)驗(yàn)，然后總結(jié)得出檢驗(yàn)銨離子的一般方法。為此，在開(kāi)始演示實(shí)驗(yàn)之前要突出強(qiáng)調(diào)銨鹽能跟堿起反應(yīng)放出氨氣（講銨鹽性質(zhì)時(shí)學(xué)過(guò)的）。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，要引導(dǎo)學(xué)生觀察濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙接近裝有銨鹽（氯化銨和硫酸銨）與氫氧化鈉混合液的試管口時(shí)試紙顏色的變化、能聞到什么氣味，然后由學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象或結(jié)果來(lái)回答，并由教師加以總結(jié)得出正確的結(jié)論。像這樣通過(guò)演示實(shí)驗(yàn)來(lái)進(jìn)行新知識(shí)的教學(xué)，就具有較強(qiáng)的真實(shí)感和說(shuō)服力，使學(xué)生容易理解和記憶所獲得的新知識(shí)。

使用傳授新知識(shí)的演示實(shí)驗(yàn)進(jìn)行教學(xué)時(shí)，應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：（1）在演示實(shí)驗(yàn)時(shí)，學(xué)生并未掌握有關(guān)實(shí)驗(yàn)的理論知識(shí)，在沒(méi)有理論的指導(dǎo)下，學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)時(shí)往往會(huì)忽略掉最關(guān)鍵的內(nèi)容。因此，教師要有意識(shí)地引導(dǎo)學(xué)生注意實(shí)驗(yàn)的條件、環(huán)節(jié)和實(shí)驗(yàn)的主要結(jié)果（亦即告訴學(xué)生觀察什么、如何去觀察），使學(xué)生能看懂實(shí)驗(yàn)，準(zhǔn)確地觀察到實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象和結(jié)果。這是這種演示實(shí)驗(yàn)的感性階段。

（2）在演示實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，教師不要急于做出結(jié)論，應(yīng)通過(guò)談話啟發(fā)學(xué)生自己去做結(jié)論，以培養(yǎng)學(xué)生的思維能力，促進(jìn)其對(duì)知識(shí)的消化理解，并加強(qiáng)對(duì)所學(xué)知識(shí)的鞏固。例如，在前述有關(guān)銨鹽檢驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)學(xué)生觀察到“試紙變藍(lán)，有刺激性氨味”時(shí)，應(yīng)啟發(fā)學(xué)生思考產(chǎn)生此現(xiàn)象的原因。這是這種演示實(shí)驗(yàn)的理性階段。

（3）要注意把實(shí)驗(yàn)中所得出的特殊（或個(gè)別）的結(jié)論推廣到一般（或同類(lèi)的其它對(duì)象）中去，使學(xué)生類(lèi)推地掌握帶有規(guī)律性的知識(shí)。例如，應(yīng)把從演示“氯化銨和硫酸銨中銨離子的鑒定”實(shí)驗(yàn)所得出的結(jié)論推廣到其它銨鹽的鑒定中去，總結(jié)得出“化學(xué)上檢驗(yàn)銨鹽的一般方法”，這是對(duì)這種實(shí)驗(yàn)的歸納。

（4）應(yīng)要求學(xué)生用文字或圖表把實(shí)驗(yàn)的結(jié)論記錄下來(lái)，或結(jié)合指導(dǎo)學(xué)生讀書(shū)把教材中的有關(guān)內(nèi)容做上記號(hào)或摘錄下來(lái)以鞏固知識(shí)。

2.驗(yàn)證鞏固所學(xué)知識(shí)的演示實(shí)驗(yàn)。

這是以驗(yàn)證或鞏固已學(xué)過(guò)的知識(shí)為目的而進(jìn)行的演示實(shí)驗(yàn)，通常是在講授完新知識(shí)以后進(jìn)行。從邏輯上看，這往往是一個(gè)由一般到特殊的學(xué)習(xí)過(guò)程。教師講課時(shí)，先通過(guò)新舊知識(shí)的聯(lián)系與對(duì)比，結(jié)合使用各種直觀教具講授新知識(shí)，待學(xué)生初步掌握了這些知識(shí)后，再進(jìn)行有關(guān)的演示實(shí)驗(yàn)以驗(yàn)證和鞏固所學(xué)過(guò)的知識(shí)。

例如，在講“氧氣的實(shí)驗(yàn)室制法”時(shí)，先結(jié)合有關(guān)氧氣制取與收集的掛圖，講解實(shí)驗(yàn)室制取氧氣的化學(xué)原理與收集方法，使學(xué)生對(duì)這部分內(nèi)容先具有初步的認(rèn)識(shí);然后課堂現(xiàn)場(chǎng)演示實(shí)驗(yàn)室制取及收集氧氣的過(guò)程，使學(xué)生通過(guò)觀察教師的演示，進(jìn)一步加深印象，提高當(dāng)堂課的鞏固率。又如，介紹“常見(jiàn)的堿――氫氧化鈣”時(shí)，先通過(guò)復(fù)習(xí)堿的概念，指出氫氧化鈣是一種堿，應(yīng)具有堿的通性――使指示劑變色，然后再演示把紫色的石蕊試液及無(wú)色的酚酞試液分別滴加到氫氧化鈣溶液（澄清石灰水）中，讓學(xué)生觀察溶液的顏色變化情況，以驗(yàn)證剛剛學(xué)習(xí)到的知識(shí)。

使用這種演示實(shí)驗(yàn)法進(jìn)行教學(xué)時(shí)，應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：

（1）在演示實(shí)驗(yàn)前，因?qū)W生對(duì)有關(guān)內(nèi)容已有初步的印象，所以教師在演示時(shí)要引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用已初步掌握的知識(shí)來(lái)觀察實(shí)驗(yàn)的過(guò)程及現(xiàn)象，同時(shí)應(yīng)該強(qiáng)調(diào)操作過(guò)程中的關(guān)鍵步驟，即有目的、有針對(duì)性地觀察。

（2）在演示實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，要啟發(fā)學(xué)生積極思考。例如在演示實(shí)驗(yàn)室制取氧氣時(shí)，可以提出這樣的問(wèn)題：除了用排水法收集氧氣外，能否用排空氣法收集？怎樣用簡(jiǎn)單的方法證明收集到的是氧氣？

（3）演示實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，教師要敦促學(xué)生用學(xué)過(guò)的知識(shí)來(lái)解釋實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)果。如在演示氫氧化鈣溶液與指示劑作用時(shí)，當(dāng)學(xué)生觀察到“滴有紫色石蕊試液的氫氧化鈣溶液變成藍(lán)色，而滴有無(wú)色酚酞試液的氫氧化鈣溶液變成紅色”后，讓其解釋該現(xiàn)象，指出該現(xiàn)象所證實(shí)的問(wèn)題。這是一個(gè)由一般到特殊的認(rèn)識(shí)過(guò)程。

3.指導(dǎo)性的演示實(shí)驗(yàn)。

這是指以指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行正確實(shí)驗(yàn)、實(shí)習(xí)等實(shí)踐活動(dòng)為目的而進(jìn)行的演示實(shí)驗(yàn)。在學(xué)生上分組實(shí)驗(yàn)課時(shí)，為了使學(xué)生能正確而迅速地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作和觀察，避免在實(shí)驗(yàn)方法或使用實(shí)驗(yàn)儀器和試劑方面出現(xiàn)大錯(cuò)誤，教師一般都要先進(jìn)行部分實(shí)驗(yàn)的演示。例如，學(xué)生在進(jìn)行“化學(xué)實(shí)驗(yàn)基本操作”的分組實(shí)驗(yàn)時(shí)，教師應(yīng)先進(jìn)行示范性演示，以指導(dǎo)學(xué)生準(zhǔn)確、規(guī)范地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，并掌握操作的關(guān)鍵點(diǎn)。進(jìn)行這種演示實(shí)驗(yàn)時(shí)，教師還應(yīng)注意講清操作要領(lǐng)。例如，在演示“托盤(pán)天平的使用”時(shí)，要向?qū)W生說(shuō)明“天平水平放置在桌面上，拆掉托盤(pán)下的膠襯，然后調(diào)整零點(diǎn)”等等，以便教師的演示示范真正起到指導(dǎo)作用。

綜上所述，課堂演示實(shí)驗(yàn)是化學(xué)課堂教學(xué)中最常用的教學(xué)輔助手段，正確、合理地使用演示實(shí)驗(yàn)可以顯著提高教學(xué)效率。要做到這一點(diǎn)還需注意以下幾個(gè)原則：

（1）實(shí)驗(yàn)操作的規(guī)范性。即演示過(guò)程中，教師的操作要合乎規(guī)程，做到準(zhǔn)確、規(guī)范，使學(xué)生在觀看教師的演示后能了解正確的實(shí)驗(yàn)操作方法。

（2）實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。在演示前，教師應(yīng)做認(rèn)真充分的準(zhǔn)備，選擇效果最佳、結(jié)果最佳的實(shí)驗(yàn)方案，要以嚴(yán)肅、認(rèn)真、實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度，使實(shí)驗(yàn)達(dá)到準(zhǔn)確的預(yù)期結(jié)果。

（3）實(shí)驗(yàn)過(guò)程的全局性。演示過(guò)程中，教師既要認(rèn)真實(shí)驗(yàn)，又要注意講清實(shí)驗(yàn)的原理和步驟;既要組織學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)果，又要啟發(fā)學(xué)生積極思維，使學(xué)生觀察與思考同步進(jìn)行、緊密結(jié)合，達(dá)到啟智養(yǎng)能的目的。

參考文獻(xiàn)

[1]李遠(yuǎn)蓉 化學(xué)教學(xué)藝術(shù)論.南師大出版社，1996。

[2]蔡勤霞 中學(xué)教師課堂教學(xué)技巧.外語(yǔ)教學(xué)出版社，1998。

[3]劉上賢 中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)大全.上海教育出版社，1996。

篇3

關(guān)鍵詞：華裔留學(xué)生 跨文化交際 文化適應(yīng) 個(gè)案研究 身份期望

中圖分類(lèi)號(hào)：G6420文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1009-5349（2017）04-0013-02

一、個(gè)案選擇

（一）項(xiàng)目情況

CLS項(xiàng)目是美國(guó)政府資助設(shè)立的針對(duì)全球戰(zhàn)略語(yǔ)言――漢語(yǔ)的美國(guó)國(guó)家夏季海外培訓(xùn)項(xiàng)目。每年夏季美國(guó)國(guó)家教育委員會(huì)通過(guò)考試選拔優(yōu)秀的美國(guó)在校大學(xué)生來(lái)中國(guó)進(jìn)行為期八周的漢語(yǔ)集訓(xùn)。漢語(yǔ)教學(xué)基地設(shè)在中國(guó)各地的幾所高校，項(xiàng)目每年有統(tǒng)一的教師培訓(xùn)，教學(xué)目的是短期內(nèi)提升學(xué)生利用漢語(yǔ)進(jìn)行交際的能力與跨文化交際能力。

（二）個(gè)案的自然情況

本文研究的對(duì)象是一位CLS項(xiàng)目中的美國(guó)華裔女性留學(xué)生（以下簡(jiǎn)稱(chēng)該生），20歲，美國(guó)大學(xué)一年級(jí)在校生。該生對(duì)中國(guó)有一定的了解，去過(guò)廣州，來(lái)華學(xué)習(xí)的主要目的是在短期內(nèi)提高漢語(yǔ)水平。她性格開(kāi)朗，樂(lè)于與中國(guó)人交際，對(duì)中國(guó)文化十分感興趣。

（三）被選為個(gè)案的原因

本次CLS項(xiàng)目的來(lái)華留學(xué)生共有27人，其中美華裔留學(xué)生16人，約占項(xiàng)目來(lái)華留學(xué)生總數(shù)的60%。該生是一名比較典型的美國(guó)華裔二代移民，長(zhǎng)期定居于美國(guó)，她在此次來(lái)華留學(xué)期間的文化適應(yīng)行為具有一定的代表性。

第一，該生的漢語(yǔ)學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)明確，短期動(dòng)機(jī)與長(zhǎng)期動(dòng)機(jī)互相促進(jìn)，因此漢語(yǔ)表達(dá)意識(shí)強(qiáng)烈。

第二，該生利用課余時(shí)間和中國(guó)大學(xué)生進(jìn)行交流，內(nèi)容大多涉及中國(guó)傳統(tǒng)文化及中國(guó)鄉(xiāng)村文化，明顯體現(xiàn)出華裔的尋根意識(shí)與超越非華裔留學(xué)生的跨文化適應(yīng)能力。

第三，華裔血統(tǒng)與身為美國(guó)人的雙重身份使該生在來(lái)華留學(xué)期間存在一些身份認(rèn)同的心理矛盾，這在本項(xiàng)目中其他華裔留學(xué)生身上也有所反映。

二、個(gè)案跨文化適應(yīng)特點(diǎn)

（一）文化適應(yīng)分期

國(guó)際漢語(yǔ)教育學(xué)領(lǐng)域比較認(rèn)同Oberg提出的跨文化適應(yīng)四階段理論，即“把文化適應(yīng)過(guò)程大致分為四個(gè)階段：蜜月期、挫折期、調(diào)整期、適應(yīng)期”[1]。然而，根據(jù)我們所做的跟蹤調(diào)查和深入訪談，本文個(gè)案以及本次CLS項(xiàng)目的其他華裔留學(xué)生皆未表現(xiàn)出符合上述理論的適應(yīng)行為。

本文的研究對(duì)象因具有華裔家庭背景，對(duì)中國(guó)文化有所了解，又曾在中國(guó)有過(guò)短暫的旅居生活經(jīng)歷，所以該生在來(lái)華初期并沒(méi)有出現(xiàn)情緒亢奮的現(xiàn)象，也沒(méi)有出現(xiàn)明顯的不適應(yīng)。她很快就融入到具有中國(guó)文化特色的學(xué)習(xí)和生活中，學(xué)業(yè)、人際各方面都處理得很好。

縱觀八周的漢語(yǔ)培訓(xùn)，該生文化適應(yīng)分期不明顯，更沒(méi)有出現(xiàn)文化休克現(xiàn)象。相反，該生跨文化適應(yīng)很順利。所以，個(gè)案表明Oberg的文化適應(yīng)理論并不能反映短期來(lái)華留學(xué)生的文化適應(yīng)狀況。

（二）學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)

由于來(lái)華短期留學(xué)生的生源不同，所以他們的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)也有所不同。這點(diǎn)在華裔留學(xué)生和非華裔留學(xué)生的對(duì)比中較為明顯，“華裔學(xué)員大多希望通過(guò)學(xué)習(xí)漢語(yǔ)保持華人身份，非華裔學(xué)員則是因?yàn)闈h語(yǔ)越來(lái)越流行而希望通過(guò)學(xué)習(xí)漢語(yǔ)對(duì)自身的工作有所幫助。”[2]P68本文研究對(duì)象的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)與華裔的身份認(rèn)同和將來(lái)長(zhǎng)期的中國(guó)文化適應(yīng)動(dòng)機(jī)相關(guān)。一方面，她的短期動(dòng)機(jī)是提高自己的漢語(yǔ)水平，項(xiàng)目結(jié)業(yè)時(shí)取得高分。另一方面，她的長(zhǎng)期動(dòng)機(jī)是學(xué)好漢語(yǔ)了解更多的中國(guó)文化，這是他父母的期望，也是她自己對(duì)華裔二代的身份期待。

為了達(dá)到短期學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，該生在課余時(shí)間刻苦學(xué)習(xí)，經(jīng)常學(xué)到凌晨一兩點(diǎn)，甚至通宵學(xué)習(xí)。她每天只睡幾個(gè)小時(shí)，早上喝一杯咖啡繼續(xù)去上課。結(jié)業(yè)時(shí)，該生成績(jī)名列第二，勝過(guò)了其他非華裔留學(xué)生，這是對(duì)她華裔身份的最好證明。結(jié)業(yè)式頒獎(jiǎng)典禮上，她說(shuō)：“回到美國(guó)后，我還會(huì)繼續(xù)學(xué)習(xí)漢語(yǔ)，大學(xué)畢業(yè)后我會(huì)回到中國(guó)，找一份理想的工作。”可見(jiàn)，留學(xué)生學(xué)習(xí)的長(zhǎng)期和短期動(dòng)機(jī)都影響著個(gè)人的學(xué)習(xí)態(tài)度及文化適應(yīng)狀態(tài)。

（三）學(xué)業(yè)適應(yīng)

CLS項(xiàng)目并不是一個(gè)游學(xué)項(xiàng)目，每位留學(xué)生均要通過(guò)八周高強(qiáng)度的集訓(xùn)式學(xué)習(xí)，通過(guò)結(jié)業(yè)考試，最終獲得相當(dāng)于在美國(guó)學(xué)習(xí)一個(gè)學(xué)期的學(xué)分，所以學(xué)習(xí)對(duì)于來(lái)華留學(xué)生來(lái)說(shuō)是最主要的任務(wù)。

留學(xué)生來(lái)到中國(guó)進(jìn)行簡(jiǎn)單的休整后，第二天便要進(jìn)行分班考試，還要進(jìn)行與中國(guó)老師、語(yǔ)伴和室友見(jiàn)面等一系列活動(dòng)。第三天便進(jìn)入緊張的學(xué)習(xí)。所以留學(xué)生對(duì)中國(guó)的環(huán)境適應(yīng)、生活適應(yīng)及溝通適應(yīng)都和學(xué)業(yè)適應(yīng)緊密結(jié)合在一起，學(xué)業(yè)適應(yīng)起著主導(dǎo)作用。可以說(shuō)“學(xué)業(yè)適應(yīng)是社會(huì)文化適應(yīng)的一個(gè)重要指標(biāo)，留學(xué)生在華學(xué)業(yè)適應(yīng)的好壞將影響他們對(duì)在華體驗(yàn)的評(píng)價(jià)，進(jìn)而對(duì)東道國(guó)整體教育情況作出評(píng)價(jià)……” [2]P69

該生很快便適應(yīng)了項(xiàng)目的課程設(shè)計(jì)、授課時(shí)間和教學(xué)方法。對(duì)中國(guó)教師嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的教學(xué)態(tài)度更是有較高的評(píng)價(jià)，她認(rèn)為中國(guó)的語(yǔ)言課教師對(duì)她的幫助很大，經(jīng)常幫助她糾正發(fā)音，一遍遍地教直到讀音準(zhǔn)確為止，該生在畢業(yè)典禮上給語(yǔ)言課的老師獻(xiàn)花以示感謝。

項(xiàng)目召集了漢語(yǔ)國(guó)際教育專(zhuān)業(yè)的中國(guó)本科生作為留學(xué)生的語(yǔ)伴和室友，為留學(xué)生營(yíng)造了真實(shí)的跨文化交際環(huán)境。在和中國(guó)學(xué)生的交流中，該生不斷調(diào)整自己的學(xué)習(xí)方法，她會(huì)主動(dòng)與語(yǔ)伴一起復(fù)習(xí)當(dāng)天學(xué)過(guò)的漢語(yǔ)知識(shí)點(diǎn)，談?wù)撜n堂上討論的熱門(mén)話題。她還嘗試?yán)檬謾C(jī)APP收聽(tīng)漢語(yǔ)音頻節(jié)目和中國(guó)歌曲來(lái)提高漢語(yǔ)聽(tīng)力，甚至每天堅(jiān)持看新聞聯(lián)播，了解中國(guó)的時(shí)事和文化。該生的學(xué)業(yè)適應(yīng)是與文化適應(yīng)能力同步提高的，可見(jiàn)在短期項(xiàng)目中兩種適應(yīng)能力可以同步發(fā)展，相互促進(jìn)。

篇4

［關(guān)鍵詞］實(shí)驗(yàn)教學(xué) 微型化 實(shí)踐 優(yōu)越性 局限性

［中圖分類(lèi)號(hào)］G633.8［文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼］A［文章編號(hào)］1009-5349（2010）11－0152－01

引言

隨著新時(shí)代教學(xué)發(fā)展的改革，以教師演示實(shí)驗(yàn)為主的實(shí)驗(yàn)教學(xué)已經(jīng)不能適應(yīng)新課程的要求，逐漸演變成以學(xué)生自擬實(shí)驗(yàn)方案的啟發(fā)性、探索性為主的微型實(shí)驗(yàn)。化學(xué)實(shí)驗(yàn)的微型化培養(yǎng)了學(xué)生的環(huán)保意識(shí)、資源意識(shí)、安全意識(shí)、創(chuàng)新意識(shí)。

一、微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)的概況

微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)是一種新型的實(shí)驗(yàn)方法，是基于傳統(tǒng)化學(xué)實(shí)驗(yàn)在理論上的微型化，也是為減少資源消耗和化學(xué)污染而發(fā)展起來(lái)的一種化學(xué)實(shí)驗(yàn)的新方法、新技術(shù)，是化學(xué)實(shí)驗(yàn)方法的變革。學(xué)生在學(xué)習(xí)化學(xué)的過(guò)程中，利用微型實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究活動(dòng)，會(huì)不由自主地節(jié)約藥品，微型化的實(shí)驗(yàn)儀器在一定程度上限制了藥品的使用，也就培養(yǎng)了學(xué)生的節(jié)約意識(shí)。

高中微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)就是把微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)的理念應(yīng)用于高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)中，其優(yōu)點(diǎn)是儀器微型化、藥品用量少；學(xué)生有較大的自主發(fā)揮空間，能促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，學(xué)會(huì)自主地發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、觀察實(shí)驗(yàn)。微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)有利于提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能和提高學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)。

二、微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)的實(shí)踐與探索

化學(xué)實(shí)驗(yàn)微型化一般是對(duì)實(shí)驗(yàn)儀器和試劑用量改進(jìn)，主要目的是減少實(shí)驗(yàn)時(shí)排放的廢水、廢氣等污染物數(shù)量，達(dá)到減小污染環(huán)境的效果，其次降低危險(xiǎn)性的實(shí)驗(yàn)操作，提高實(shí)驗(yàn)的安全性，從而使實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)境既安全又舒適。

下面以幾個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)來(lái)說(shuō)明高中化學(xué)微型實(shí)驗(yàn)：

（一）關(guān)于Cl2的制法和性質(zhì)實(shí)驗(yàn)微型化的設(shè)計(jì)

1.實(shí)驗(yàn)儀器和藥品

實(shí)驗(yàn)儀器：膠頭滴管、水槽、坩堝鉗、濾紙、火柴、砂紙、醫(yī)用帶膠塞的小瓶3個(gè)、輸液器1套。

實(shí)驗(yàn)藥品：KMnO4、NaCl、濃鹽酸、10%的NaOH溶液、稀硫酸溶液、鋅粒、鎂帶、砂紙。

2.實(shí)驗(yàn)步驟

取潔凈的青霉素小瓶1個(gè)，先用膠頭滴管吸取濃鹽酸約1ml并把其放在小瓶膠塞上，在瓶中裝入0.5g的KMnO4，組裝成微型氣體發(fā)生裝置，用輸液器做導(dǎo)管，一端插在青霉素小瓶的膠塞上，另一端連接收集裝置。用排飽和食鹽水的方法收集1小瓶氯氣。尾氣用10%的氫氧化鈉溶液吸收。在此微型化制取Cl2的實(shí)驗(yàn)中用膠頭滴管可以控制濃鹽酸的滴入量，從而控制氯氣的產(chǎn)生速度，可減少污染。如圖1所示。

化學(xué)反應(yīng)方程式：2KMnO4(固)+16HCl(濃)=2MnCl2+2KCl+8H2O+5Cl2

（二）氫氣―氯氣光照反應(yīng)實(shí)驗(yàn)

1.在取1個(gè)青霉素小瓶讓鋅粒與稀硫酸反應(yīng)，用排水法收集1小瓶純凈氫氣，Cl2和H2的體積比約為1:1，將兩小瓶口對(duì)口讓氣體混合均勻后，用濾紙片將兩小瓶蓋好后備用。

2.取一段鎂帶，用砂紙磨掉表面的氧化膜，用酒精燈點(diǎn)燃，對(duì)小瓶照射，氫氣和氯氣的混合氣體迅速反應(yīng)并爆炸，將濾紙片向上彈起。如圖2所示。

（三）銅片與稀硝酸反應(yīng)實(shí)驗(yàn)微型的設(shè)計(jì)

1.實(shí)驗(yàn)儀器和藥品

實(shí)驗(yàn)儀器：注射器1支、橡膠塞、小燒杯。

實(shí)驗(yàn)藥品：銅片、稀硝酸、氫氧化鈉溶液（10%）。

2.實(shí)驗(yàn)步驟：銅片與稀硝酸的反應(yīng)

①將銅片加入到注射器內(nèi)，然后排凈注射器內(nèi)的空氣，吸入約2mL的稀HNO3，迅速將膠塞按在注射器針頭上，可觀察到銅表面有無(wú)色氣體產(chǎn)生，注射器內(nèi)溶液的顏色變?yōu)樗{(lán)色。

②當(dāng)反應(yīng)結(jié)束后，將膠塞拔下，拉動(dòng)活塞吸入空氣，觀察到的現(xiàn)象是迅速生成紅棕色氣體。

反應(yīng)方程式：3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO+4H2O2NO+O2=2NO2

三、中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)微型化的評(píng)價(jià)

（一）微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)的優(yōu)越性

有利于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，提高實(shí)驗(yàn)的科學(xué)性，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)態(tài)度。有利于培養(yǎng)學(xué)生的探索精神、實(shí)踐能力和創(chuàng)造能力。有利于培養(yǎng)學(xué)生規(guī)范化的操作技能，培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)科學(xué)的工作態(tài)度。有利于傳播綠色化學(xué)觀念，增強(qiáng)學(xué)生的環(huán)保意識(shí)。

（二）微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)的局限性

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關(guān)鍵詞：水蒸氣蒸餾；儀器改進(jìn)

一、水蒸氣蒸餾實(shí)驗(yàn)儀器

水蒸氣蒸餾是大學(xué)有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本操作之一。經(jīng)過(guò)幾年的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，我發(fā)現(xiàn)學(xué)生在做煙堿提取實(shí)驗(yàn)時(shí)經(jīng)常打碎儀器，每個(gè)班中總有2-3名學(xué)生因打碎儀器而賠償。為什么別的實(shí)驗(yàn)沒(méi)有這種情況發(fā)生？帶著這個(gè)疑問(wèn)，我對(duì)煙堿提取用到的水蒸氣蒸餾實(shí)驗(yàn)儀器做了仔細(xì)的分析。圖1為實(shí)驗(yàn)中用到的儀器裝置圖。

圖1 水蒸氣蒸餾裝置圖 圖2 側(cè)支管

A. 水蒸氣發(fā)生器 B.安全管 C.水蒸氣導(dǎo)出管 D.圓底燒瓶

E. 蒸餾液導(dǎo)出管 F.冷凝管 G.錐形瓶

圖1中C和F是一個(gè)儀器，如圖2所示，叫做側(cè)支管。學(xué)生們常常打碎的正是側(cè)支管。由于側(cè)支管上部的導(dǎo)出管較細(xì)，而在儀器組裝后又承受了較大的力，學(xué)生做實(shí)驗(yàn)時(shí)，一不留心很容易將側(cè)支管打碎。

此外，銅制的水蒸氣發(fā)生器（圖1的A部分）使用較久后會(huì)有不同程度的漏水現(xiàn)象，很多已經(jīng)無(wú)法焊接，只能棄之不用。新的銅制水蒸氣發(fā)生器比較昂貴，學(xué)校為此投入較多經(jīng)費(fèi)。

二、改進(jìn)儀器

（一）側(cè)支管部分

由于容易破碎的地方是蒸餾液導(dǎo)出管部分，作者設(shè)計(jì)把導(dǎo)出管和長(zhǎng)頸蒸餾瓶做成一體的儀器，如圖3所示。側(cè)支管上部分只保留水蒸氣導(dǎo)入管，如圖4

圖3 改進(jìn)后的長(zhǎng)頸蒸餾瓶 圖4 水蒸氣導(dǎo)入管

（二）水蒸氣發(fā)生器部分

為降低儀器成本，把水蒸氣發(fā)生器直接做成可加熱的玻璃瓶，安全管也做成磨口的玻璃管。改進(jìn)后，有以下三個(gè)優(yōu)點(diǎn)：

1.儀器成本下降，玻璃比銅制的要便宜得多

2.由于都是磨口的，組裝和拆卸儀器也變得容易

3.玻璃是透明的，可直接看到瓶子里面水位的高低。

三、改進(jìn)后的儀器使用效果

自改進(jìn)儀器以來(lái)，已經(jīng)有三個(gè)年級(jí)的學(xué)生使用了這套儀器。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中沒(méi)有出現(xiàn)經(jīng)常打碎儀器的現(xiàn)象，而實(shí)驗(yàn)效果和原來(lái)是一樣，可以順利地完成煙堿的提取。通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)儀器的一點(diǎn)小小的改進(jìn)，降低了儀器的成本，減少了學(xué)校的教學(xué)經(jīng)費(fèi)投入，避免了不必要的浪費(fèi)，達(dá)到了令人驚喜的效果。

參考文獻(xiàn)：

1.徐家寧、張鎖秦、張寒琦，《基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)（中冊(cè)）-有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)》[M]，北京：高等教育出版社，2006.

2.曾昭瓊、曾和平，《有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)》（第三版）[M]，高等教育出版社，2000.121-122.

3.林寶鳳，《基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)綠色化教程》（第一版）[M]，北京：科學(xué)出版社，2003.

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1 開(kāi)展微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)的背景

近幾年來(lái)，由于藥品儀器不斷漲價(jià)，許多藥品價(jià)格呈幾何倍，甚至幾十倍增長(zhǎng)，而對(duì)于一個(gè)學(xué)校每年的實(shí)驗(yàn)經(jīng)費(fèi)增長(zhǎng)無(wú)幾，也緊夠?qū)W生的正常實(shí)驗(yàn)、畢業(yè)科研和部分教師科研費(fèi)用。每年都只能進(jìn)一些常規(guī)藥品，而庫(kù)存藥品年年都在減少，一些實(shí)驗(yàn)因?yàn)閮x器藥品短缺不得不停開(kāi)，嚴(yán)重影響正常的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，影響教學(xué)質(zhì)量。鑒于此因，微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)不得不開(kāi)展。而對(duì)于我們化學(xué)來(lái)說(shuō)也要在無(wú)機(jī)、有機(jī)等教研室率先展開(kāi)這項(xiàng)工作。

2 微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)的功能

微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)有著常規(guī)實(shí)驗(yàn)無(wú)法比擬的優(yōu)勢(shì)。主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:

第一，以最少的試劑帶來(lái)最低的實(shí)驗(yàn)成本。微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)中試劑的用量只相當(dāng)于常規(guī)實(shí)驗(yàn)的幾十到幾千分之一，這是微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)與常規(guī)實(shí)驗(yàn)相比最突出的優(yōu)點(diǎn)。常規(guī)實(shí)驗(yàn)一般需要耗費(fèi)大量的試劑和樣品，還需要大量的實(shí)驗(yàn)儀器，而在微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)中化學(xué)試劑的用量大大減少，比對(duì)應(yīng)常規(guī)實(shí)驗(yàn)可節(jié)約90 %以上，同時(shí)實(shí)驗(yàn)儀器也微型化了，比常規(guī)儀器更加簡(jiǎn)單、實(shí)用，這樣就使得實(shí)驗(yàn)成本大為降低。

第二，以最簡(jiǎn)化的實(shí)驗(yàn)吸引最多的學(xué)生參與。微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)化了實(shí)驗(yàn)裝置和實(shí)驗(yàn)操作，微型儀器體積小，攜帶方便，價(jià)格低廉，能人手一套，同時(shí)，微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)中所需要用到的某些儀器還可以在日常生活中很容易找到代用品，從而為實(shí)驗(yàn)的開(kāi)展減少了許多不便。在實(shí)驗(yàn)操作上，微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)省去了常規(guī)實(shí)驗(yàn)中復(fù)雜的儀器裝配、拆卸和洗滌，只進(jìn)行一些簡(jiǎn)單的操作就可完成，減少了時(shí)間對(duì)實(shí)驗(yàn)開(kāi)展的限制。

第三，以最低的排廢提供最安全的實(shí)驗(yàn)環(huán)境。常規(guī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)對(duì)環(huán)境有一定的污染，微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)反應(yīng)中產(chǎn)生的廢氣、廢液、廢棄物質(zhì)的量非常少“ 三廢”的處理也更容易，從而大幅度減少了化學(xué)實(shí)驗(yàn)對(duì)周邊環(huán)境的污染，教師對(duì)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作的環(huán)境更加放心，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)時(shí)也更加大膽、放松，從而吸引更多的學(xué)生參加化學(xué)研究。同時(shí)由于實(shí)驗(yàn)藥品的用量減少，使得實(shí)驗(yàn)室儲(chǔ)存的易燃、易爆、劇的總量明顯減少，有利于實(shí)驗(yàn)藥品庫(kù)的儲(chǔ)存安全。

第四，微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)的開(kāi)展更利于對(duì)學(xué)生進(jìn)行環(huán)境教育，使學(xué)生牢固樹(shù)立綠色化學(xué)的觀念。微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)的開(kāi)展符合“綠色化學(xué)”中不用危險(xiǎn)品、減少用量、循環(huán)使用、回收利用的原則，因而開(kāi)展微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)對(duì)于“綠色化學(xué)”理念的倡導(dǎo)起到了積極的推動(dòng)作用，是化學(xué)教育中培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的一條有效途徑。

3 微型無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)探討

3.1 微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)更新了無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)體系

微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)是用盡可能少的化學(xué)試劑來(lái)獲取所需的化學(xué)信息，其試劑用量?jī)H為常規(guī)實(shí)驗(yàn)的1/10 ～1/100，所用實(shí)驗(yàn)儀器微型化。和常規(guī)實(shí)驗(yàn)相比微型實(shí)驗(yàn)具有許多獨(dú)特功能，在無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中開(kāi)展微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)，更新了無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)方法和內(nèi)容，如對(duì)同一實(shí)驗(yàn)，設(shè)計(jì)不同的原料或不同的試劑用量，由學(xué)生選做，因材施教，極大地提高了人才的綜合素質(zhì)和教學(xué)質(zhì)量。

3.1.1 微型滴管實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)效果明顯，可大量節(jié)省實(shí)驗(yàn)經(jīng)費(fèi)

我們將《無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)》教材中的滴管實(shí)驗(yàn)及元素化學(xué)性質(zhì)實(shí)驗(yàn)改為微型滴管實(shí)驗(yàn)，取用的化學(xué)試劑為常規(guī)實(shí)驗(yàn)試劑的1/10 或更少。在1ml 井穴孔中做實(shí)驗(yàn)，所有實(shí)驗(yàn)均具顯著效果。

3.1.2 微型無(wú)機(jī)制備實(shí)驗(yàn)，不僅是采用先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)手段，而且是近代科研方法的模擬，可以縮短實(shí)驗(yàn)時(shí)間，在同樣的時(shí)間內(nèi)，可反復(fù)進(jìn)行多次條件摸索實(shí)驗(yàn)。在教學(xué)中把無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教材中的無(wú)機(jī)制備實(shí)驗(yàn)改為微型實(shí)驗(yàn)。

3.2 微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)和常規(guī)實(shí)驗(yàn)有機(jī)地結(jié)合成一體

微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)大多采用多用滴頭在井穴孔中做點(diǎn)滴實(shí)驗(yàn)，而不是常規(guī)實(shí)驗(yàn)的小型化；操作方法與使用常規(guī)儀器不同，這樣就不能使學(xué)生熟練地掌握操作試管、振蕩試管及膠頭滴管的取液、滴液、放置等基本操作技能，一些常用的升溫、加熱、攪拌、沉淀分離等操作也因儀器本身的限制仍需做常規(guī)實(shí)驗(yàn)，一些測(cè)定實(shí)驗(yàn)用微型實(shí)驗(yàn)也不好完成。因此，把微型實(shí)驗(yàn)和常規(guī)實(shí)驗(yàn)有機(jī)地結(jié)合一體，揚(yáng)長(zhǎng)避短，顯著地提高了教師的教學(xué)質(zhì)量及學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，更有利于全面培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)及將來(lái)從事化學(xué)教育、實(shí)驗(yàn)研究和科研的能力。

4 淺議微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)與教學(xué)改革

4.1 微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)開(kāi)設(shè)促進(jìn)了大學(xué)生素質(zhì)教育和創(chuàng)新能力的提高

4.1.1 微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)使學(xué)生懂得少量試劑用量，可獲得與常規(guī)實(shí)驗(yàn)同樣的化學(xué)信息及實(shí)驗(yàn)效果。學(xué)生在中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中往往對(duì)量的概念很差，做實(shí)驗(yàn)時(shí)總認(rèn)為試劑用量多，現(xiàn)象就更明顯，并有隨意多加或少加等不良的實(shí)驗(yàn)操作行為，通過(guò)微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)的實(shí)施，不僅使學(xué)生在實(shí)驗(yàn)操作中樹(shù)立了量的概念，且認(rèn)識(shí)到量少也同樣有好的實(shí)驗(yàn)效果，從而使學(xué)生在操作上更加仔細(xì)、認(rèn)真，對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更加深刻，實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果得到了提高。此外，還培養(yǎng)了學(xué)生良好的科學(xué)實(shí)驗(yàn)習(xí)慣，避免了隨意浪費(fèi)實(shí)驗(yàn)藥品的不良行為，使學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)課實(shí)驗(yàn)的興趣有很大提高，改變了以往對(duì)基礎(chǔ)課實(shí)驗(yàn)不重視的現(xiàn)象，為后續(xù)專(zhuān)業(yè)課實(shí)驗(yàn)打下良好的基礎(chǔ).。

4.1.2　微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)的實(shí)施，由于學(xué)生細(xì)心、認(rèn)真，實(shí)驗(yàn)桌上環(huán)境更整潔。試劑用量少使三廢的排放大大減少，不僅改善了實(shí)驗(yàn)室的工作環(huán)境，且增強(qiáng)了學(xué)生的環(huán)保意識(shí)，達(dá)到知識(shí)教育與環(huán)保意識(shí)教育的雙豐收。

4.1.3　由于學(xué)生操作比較認(rèn)真，微型玻璃儀器的質(zhì)(量) 壁(厚) 比的顯著下降，儀器耐沖壓性能的提高以及部分塑料微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)儀器的使用，使得實(shí)驗(yàn)運(yùn)行時(shí)儀器損耗大大降低，這不僅降低了實(shí)驗(yàn)成本且減少了學(xué)生的賠償經(jīng)費(fèi)，使學(xué)生對(duì)運(yùn)行成本及產(chǎn)出比有了有意和無(wú)意的體會(huì)。

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關(guān)鍵詞：化學(xué)實(shí)驗(yàn)室、安全管理、事故

中圖分類(lèi)號(hào)： TU714 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

一、前言

實(shí)驗(yàn)室是高校院校培養(yǎng)具有實(shí)踐能力創(chuàng)新型人才的主要場(chǎng)所，近年來(lái)，教育體制隨著學(xué)生課外科技活動(dòng)、創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目、綜合性設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)等改革的不斷深入，傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)室安全管理模式已不能滿(mǎn)足當(dāng)今高校人才培養(yǎng)的需求，較完善的化學(xué)實(shí)驗(yàn)室安全管理模式為高校的人才培養(yǎng)帶來(lái)了良好的機(jī)遇。一方面，為高校發(fā)展提供了源源不絕的動(dòng)力；另一方面，為高校如何主動(dòng)適應(yīng)社會(huì)對(duì)創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的新需要。

二、化學(xué)實(shí)驗(yàn)室安全管理及其安全事故

1.實(shí)驗(yàn)室安全管理的原則、內(nèi)容和特征

化學(xué)實(shí)驗(yàn)室管理包括教學(xué)管理、軟件管理以及儀器設(shè)備管理。化學(xué)實(shí)驗(yàn)室安全管理既滲透于上述三項(xiàng)管理之中，又貫穿于高校科研活動(dòng)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)的每一個(gè)環(huán)節(jié)，是一項(xiàng)獨(dú)立的、不可或缺的實(shí)驗(yàn)室管理內(nèi)容。在實(shí)驗(yàn)室安全管理中應(yīng)堅(jiān)持環(huán)保和以人為本的原則。首先，減少實(shí)驗(yàn)對(duì)環(huán)境造成破壞，避免化學(xué)試劑對(duì)環(huán)境造成污染。其次，堅(jiān)持以人為本，將實(shí)驗(yàn)人員和間接接觸實(shí)驗(yàn)人員的身體健康作為實(shí)驗(yàn)室安全管理的首要內(nèi)容。

實(shí)驗(yàn)室安全管理包括兩部分，即實(shí)驗(yàn)室安全硬件管理和實(shí)驗(yàn)室安全軟件管理。前者是指實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備的安全管理，由此需要實(shí)驗(yàn)室管理人員定期對(duì)實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備進(jìn)行檢修，及時(shí)發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)安全隱患，預(yù)防實(shí)驗(yàn)安全事故的發(fā)生。后者強(qiáng)調(diào)安全規(guī)章制度、安全責(zé)任、安全觀念建設(shè)，從制度或者思想層面加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室安全管理。從全國(guó)范圍來(lái)看，化學(xué)實(shí)驗(yàn)室的擴(kuò)張已經(jīng)成為一種趨勢(shì)，在此背景下，實(shí)驗(yàn)室安全管理呈現(xiàn)出三方面的新特征。

（1）化學(xué)實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)結(jié)果不確定性增多

在實(shí)驗(yàn)室所開(kāi)展的實(shí)驗(yàn)中，除了少部分實(shí)驗(yàn)室屬于驗(yàn)證性或者常規(guī)性實(shí)驗(yàn)之外，大部分實(shí)驗(yàn)都是具有探索性的實(shí)驗(yàn)。因而，基于實(shí)驗(yàn)的探索性與未知性，實(shí)驗(yàn)中不確定的因素或者影響因子較多，“實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目越多或規(guī)模越大，不確定性越明顯”，進(jìn)而增加了實(shí)驗(yàn)室安全事故發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)。

（2）化學(xué)實(shí)驗(yàn)室安全管理復(fù)雜性增加

新增加的實(shí)驗(yàn)任務(wù)對(duì)實(shí)驗(yàn)環(huán)境和實(shí)驗(yàn)條件都有著不同的要求。例如，需要在一些高壓、超真空的環(huán)境下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，或者需要面臨更多的環(huán)境問(wèn)題，如需要科學(xué)處理廢氣、廢水或者固體廢棄物等。這些新增加的實(shí)驗(yàn)任務(wù)，無(wú)疑增加了實(shí)驗(yàn)室安全管理的復(fù)雜性。

（3）化學(xué)實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)事故破壞性超常

實(shí)驗(yàn)室內(nèi)部的實(shí)驗(yàn)布局較為集中，不同的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目混雜在同一個(gè)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)。如此混雜的實(shí)驗(yàn)環(huán)境增加了實(shí)驗(yàn)安全事故結(jié)果的超常性，一旦發(fā)生實(shí)驗(yàn)安全事故，實(shí)驗(yàn)污染會(huì)快速擴(kuò)散到化學(xué)實(shí)驗(yàn)室周邊的環(huán)境中去，從而增加次生事故發(fā)生的概率。

2.實(shí)驗(yàn)室安全事故的分析

根據(jù)實(shí)驗(yàn)室安全事故發(fā)生的原因，可以將實(shí)驗(yàn)室安全事故劃分為三種類(lèi)型，即人為原因造成的安全事故、儀器設(shè)備原因造成的安全事故以及自然原因造成的安全事故。具體來(lái)說(shuō)，人為原因造成的安全事故又包括實(shí)驗(yàn)人員操作不當(dāng)或者疏忽大意造成的安全事故、犯罪行為引發(fā)的安全事故以及敵對(duì)分子破壞引發(fā)的安全事故。無(wú)論何種原因引發(fā)的安全事故，在現(xiàn)實(shí)中都可以表現(xiàn)為以下5種形式。

（1）儀器設(shè)備破損事故

化學(xué)實(shí)驗(yàn)離不開(kāi)電源的使用，在一些需要借用電源加熱的實(shí)驗(yàn)中，一旦突然停電，正在運(yùn)行的實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備極其容易受到損壞。

（2）毒害實(shí)驗(yàn)事故

毒害實(shí)驗(yàn)事故一般發(fā)生在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中，由于實(shí)驗(yàn)人員違反操作規(guī)范或者實(shí)驗(yàn)儀器老化，實(shí)驗(yàn)中使用的化學(xué)制劑很容易誤傷實(shí)驗(yàn)人員。而有毒氣體也可以對(duì)接觸人員造成傷害，甚至有的實(shí)驗(yàn)人員因?yàn)榻佑|毒害的實(shí)驗(yàn)物質(zhì)而死亡。

（3）火災(zāi)事故

火災(zāi)事故的發(fā)生多為人為原因。如實(shí)驗(yàn)人員在實(shí)驗(yàn)室吸煙或忘記切斷實(shí)驗(yàn)室的電源，致使實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備因長(zhǎng)時(shí)間通電而產(chǎn)生火災(zāi)。

（4）爆炸事故

爆炸事故的產(chǎn)生一方面是由于實(shí)驗(yàn)人員誤操作而引燃易燃易爆實(shí)驗(yàn)物品，另一方面是由于實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備的老化，實(shí)驗(yàn)室管理人員沒(méi)有及時(shí)發(fā)現(xiàn)這類(lèi)故障，從而造成危險(xiǎn)物品從實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備中泄漏出來(lái)，遇到高溫環(huán)境或者接觸火花發(fā)生爆炸。

（5）機(jī)電傷人事故

在沖擊運(yùn)動(dòng)、帶電作業(yè)或者高速旋轉(zhuǎn)的機(jī)械性實(shí)驗(yàn)中容易發(fā)生機(jī)電傷人事故。機(jī)電傷人事故發(fā)生的原因主要是因?qū)嶒?yàn)人員操作不當(dāng)，而機(jī)電傷人事故的表現(xiàn)形式為儀器設(shè)備擠壓或者碰撞傷及儀器旁邊的人員，或者儀器設(shè)備“老化而存在故障和缺陷，造成漏電觸電和電弧火花傷人”

三、如何做好化學(xué)實(shí)驗(yàn)室安全管理工作

1.加強(qiáng)儀器設(shè)備的安全檢查，確保儀器設(shè)備的安全

儀器設(shè)備是生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)中涉及比較多的，這也是引發(fā)生化實(shí)驗(yàn)室安全事故的主要環(huán)境因素。對(duì)于實(shí)驗(yàn)室安全隱患排查來(lái)說(shuō)，儀器設(shè)備隱患排查更直觀，也是最容易預(yù)防的。但容易的事情，往往又是最易被人忽視的。實(shí)驗(yàn)室管理人員應(yīng)定期對(duì)儀器設(shè)備進(jìn)行安全檢查，及時(shí)維護(hù)。對(duì)于冰箱、培養(yǎng)箱這類(lèi)常年開(kāi)機(jī)的設(shè)備，若儀器比較老舊的，要做好儀器報(bào)廢和重新申購(gòu)工作。學(xué)院也應(yīng)加快儀器的報(bào)廢和重新采購(gòu)的工作，對(duì)于實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目利用率高易損耗的儀器如電爐、恒溫水浴鍋、分光光度計(jì)等應(yīng)多備幾套，以防因儀器問(wèn)題而影響實(shí)驗(yàn)教學(xué)。

2.提高師生的實(shí)驗(yàn)安全意識(shí)

規(guī)章制度的建設(shè)，每個(gè)實(shí)驗(yàn)室都很重視，而且已經(jīng)趨于成熟，但是規(guī)章制度的實(shí)際效用卻很少，更多時(shí)候是形同虛設(shè)。教師和實(shí)驗(yàn)室管理人員在實(shí)驗(yàn)前若未對(duì)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行徹底的安全隱患排查，或者未對(duì)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室儀器、藥品等使用的安全教育，就會(huì)造成安全事故。師生對(duì)于實(shí)驗(yàn)室規(guī)章制度了解甚少，有些師生雖然知道但是對(duì)于具體條列卻不清楚。因此，提高學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)安全意識(shí)必先提高任課教師的實(shí)驗(yàn)安全意識(shí)。只有教師自身安全意識(shí)足夠高才能在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中引導(dǎo)提高學(xué)生的安全意識(shí)。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中，任課教師應(yīng)在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中把好安全關(guān)，規(guī)范實(shí)驗(yàn)操作，特別是發(fā)現(xiàn)學(xué)生儀器操作不規(guī)范的時(shí)候，要注意多次演示并時(shí)常提醒。如發(fā)現(xiàn)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程中相互嬉鬧時(shí)，應(yīng)及時(shí)阻止，進(jìn)行安全教育，分析此類(lèi)行為存在的安全隱患和可能導(dǎo)致的嚴(yán)重后果，只有在不安全行為發(fā)生時(shí)進(jìn)行教育，學(xué)生才能有深刻體會(huì)，這比單一地組織學(xué)生集體學(xué)習(xí)規(guī)章制度和實(shí)驗(yàn)規(guī)范操作要有效得多。

3.加強(qiáng)硬件建設(shè)

暢通實(shí)驗(yàn)室安全通道。管理人員應(yīng)平衡實(shí)驗(yàn)室儀器設(shè)備防盜與安全事故預(yù)防之間的關(guān)系，清除消防安全通道上的障礙物，對(duì)于門(mén)窗的加固材料應(yīng)選取既防盜又符合消防安全的材料，一旦發(fā)生消防安全事故，實(shí)驗(yàn)人員可以通過(guò)門(mén)窗進(jìn)行逃生，或者將貴重的實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備搬離實(shí)驗(yàn)室。對(duì)于實(shí)驗(yàn)室走廊、樓道放置的障礙物應(yīng)及時(shí)清除。

增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室及其儀器設(shè)備的防火能力。加強(qiáng)對(duì)年代較為久遠(yuǎn)的實(shí)驗(yàn)室的改造，拆除私接的電源，對(duì)實(shí)驗(yàn)室的外墻、內(nèi)墻結(jié)構(gòu)進(jìn)行改造，提高其防火、防災(zāi)的能力。對(duì)于實(shí)驗(yàn)室內(nèi)部的儀器設(shè)備，可以通過(guò)改造的方式增強(qiáng)防火能力，或?qū)⑴f的儀器設(shè)備及時(shí)處理掉，實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室儀器設(shè)備的更新?lián)Q代。

加大對(duì)實(shí)驗(yàn)室安全設(shè)施的資金投入，提高對(duì)實(shí)驗(yàn)室安全事故的預(yù)警能力。增加對(duì)消防安全設(shè)施的后期維護(hù)力度，保障消防設(shè)施時(shí)刻處于良好的運(yùn)行狀態(tài)。此外，還需要增加實(shí)驗(yàn)室環(huán)保的資金投入，減少實(shí)驗(yàn)對(duì)環(huán)境的污染。

4.健全實(shí)驗(yàn)室管理的各項(xiàng)規(guī)章制度加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室監(jiān)督管理力度

健全和完善各項(xiàng)規(guī)章制度才能使實(shí)驗(yàn)室工作有章可循、有章必循，實(shí)行科學(xué)化、規(guī)范化管理，使實(shí)驗(yàn)人員、教學(xué)任務(wù)、儀器設(shè)備、實(shí)驗(yàn)場(chǎng)所、各種技術(shù)檔案及基本信息的建立和管理形成科學(xué)化、規(guī)范化、制度化的實(shí)驗(yàn)室管理模式.使學(xué)生和實(shí)驗(yàn)技術(shù)人員時(shí)刻遵守實(shí)驗(yàn)室規(guī)章制度，同時(shí)還要加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室監(jiān)督管理力度。聘請(qǐng)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)與設(shè)備管理經(jīng)驗(yàn)豐富的退休專(zhuān)家和老教師協(xié)同技術(shù)實(shí)驗(yàn)中心組成監(jiān)督檢查組對(duì)全院實(shí)驗(yàn)室建設(shè)與設(shè)備管理的狀況進(jìn)行督查，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并提出建議，為學(xué)校實(shí)驗(yàn)室建設(shè)與管理出謀劃策，同時(shí)積極參與大型儀器設(shè)備的立項(xiàng)論證與評(píng)估，使實(shí)驗(yàn)室管理更科學(xué)、更規(guī)范。

四、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，化學(xué)實(shí)驗(yàn)室安全管理應(yīng)堅(jiān)持以人為本和環(huán)保的理念，兩者并重。要注重考察實(shí)驗(yàn)對(duì)周?chē)h(huán)境的影響，趨利避害，減少對(duì)環(huán)境的污染，實(shí)現(xiàn)化學(xué)實(shí)驗(yàn)與環(huán)境保護(hù)的可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

趙水儉 汪春華 朱西桂：《論化學(xué)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)與管理》，《實(shí)驗(yàn)室研究與探索》，2003年06期

徐苗苗：《大眾化教育背景下化學(xué)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)與管理的問(wèn)題及對(duì)策》，《黑龍江教育》，2006年07期

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1微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)的內(nèi)涵與我國(guó)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的現(xiàn)狀

微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)，英文名稱(chēng)為mierosealechemicalexpe巧ment或mierosealezaborato理，簡(jiǎn)寫(xiě)為M.L。美籍華裔化學(xué)家馬祖圣教授提出微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)是以盡可能少的試劑，獲取所需化學(xué)信息的實(shí)驗(yàn)原理和技術(shù)。雖然它的化學(xué)試劑用量一般只為常規(guī)實(shí)驗(yàn)用量的兒十分之一乃至幾千分之一，但其效果卻可以達(dá)到準(zhǔn)確、明顯、安全、方便和防止環(huán)境污染等目的。我國(guó)的微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)研究在周寧懷教授的倡導(dǎo)與推動(dòng)下，從上世紀(jì)90年代初開(kāi)始進(jìn)行研究至今，已經(jīng)取得了重要成果。目前擴(kuò)展到分析化學(xué)、物理化學(xué)、醫(yī)用化學(xué)和高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)的微型化探索并取得了可喜的成果，形成了中國(guó)開(kāi)展微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)工作的特點(diǎn):微型儀器配套比較完整且價(jià)格低廉，在國(guó)際上具有競(jìng)爭(zhēng)力。微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)與常規(guī)實(shí)驗(yàn)相比，具有明顯的綠色環(huán)保、節(jié)約藥品和節(jié)省時(shí)間的特點(diǎn)。微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)的優(yōu)勢(shì)己經(jīng)在教學(xué)中呈現(xiàn)出來(lái)，受到了廣大師生的歡迎。目前，國(guó)內(nèi)已有800余所大、中院校開(kāi)始采用微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)。

2微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的優(yōu)點(diǎn)

由于微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)儀器具有小巧便攜、不易破碎、液體試劑在多用滴管中不易流出等優(yōu)點(diǎn)，使每個(gè)學(xué)生都有條件擁有自己的化學(xué)實(shí)驗(yàn)箱。這就為改革化學(xué)課堂教學(xué)提供了方便與可能。實(shí)踐證明，微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)對(duì)化學(xué)教學(xué)的改革有如下主要優(yōu)點(diǎn)。

(l)節(jié)約實(shí)驗(yàn)經(jīng)費(fèi)。由于微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)是以盡量少的試樣或試劑獲取盡可能多的化學(xué)信息，化學(xué)試劑用量一般只為常規(guī)實(shí)驗(yàn)用量的幾分之一、幾十分之•乃至幾千分之一，這就大大降低了實(shí)驗(yàn)試劑用量，節(jié)約了經(jīng)費(fèi)。（表略）為常規(guī)實(shí)驗(yàn)與微型實(shí)驗(yàn)的比較。以上的二組實(shí)驗(yàn)可以看出微型實(shí)驗(yàn)與常規(guī)實(shí)驗(yàn)得出相同的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，但是它們的藥品用量是常規(guī)實(shí)驗(yàn)的l乃到l/5左右。既節(jié)省f藥品的用量，也減少了對(duì)環(huán)境的污染。由此可見(jiàn)，微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)不是常規(guī)實(shí)驗(yàn)的簡(jiǎn)單微縮，也不是對(duì)常規(guī)實(shí)驗(yàn)的補(bǔ)充，更不是與常規(guī)實(shí)驗(yàn)的對(duì)立，它是在綠色化學(xué)思想下用預(yù)防化學(xué)污染的新實(shí)驗(yàn)思想、新方法和新技術(shù)對(duì)常規(guī)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改革和發(fā)展的必然結(jié)果。

(2)傳播綠色理念，增加實(shí)驗(yàn)安全。微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)把預(yù)防化學(xué)污染的思想貫穿于化學(xué)教育的全過(guò)程中，有利于學(xué)生綠色化學(xué)意識(shí)的形成。對(duì)于當(dāng)今受到嚴(yán)重污染的環(huán)境來(lái)說(shuō)，這無(wú)疑減少了無(wú)數(shù)個(gè)污染源。特別是有機(jī)實(shí)驗(yàn)中易燃、易爆、有毒物質(zhì)特別多，采用微型實(shí)驗(yàn)后，由于用量少，人大降低f實(shí)驗(yàn)時(shí)燃燒、爆炸、中毒的危險(xiǎn)，確保了人身和實(shí)驗(yàn)的安全。很多實(shí)驗(yàn)我們不能用常規(guī)實(shí)驗(yàn)來(lái)做，危險(xiǎn)性太大，而且如果實(shí)驗(yàn)設(shè)施不夠完善，還很容易使人中毒，例如氯氣的制備，但是我們可以用微型實(shí)驗(yàn)來(lái)做。因?yàn)槲⑿蛯?shí)驗(yàn)使操作的危險(xiǎn)性和實(shí)驗(yàn)對(duì)環(huán)境污染等的危害性大為降低，不僅能夠使環(huán)境污染大大降低，而且可以使學(xué)生在較安全的環(huán)境中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，其社會(huì)效益是顯著而長(zhǎng)遠(yuǎn)的。

(3)提高了學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作的能力。微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)所用的儀器有的是通過(guò)對(duì)常規(guī)實(shí)驗(yàn)儀器縮制成的，如微型酒精燈、微型分液漏斗、微型燒杯等;有些儀器是根據(jù)微型實(shí)驗(yàn)的要求特制的，如微型演示實(shí)驗(yàn)箱、組合式實(shí)驗(yàn)架等;有的是利用生活中的廢舊物品改制成的。越來(lái)越多的學(xué)生在微型實(shí)驗(yàn)中能夠親自動(dòng)手制作實(shí)驗(yàn)儀器，同時(shí)微型實(shí)驗(yàn)要求學(xué)生有準(zhǔn)確熟練的操作技能，從而大大地提高了學(xué)生的動(dòng)手操作能力。微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)儀器體積小，在儀器的組裝和實(shí)驗(yàn)操作時(shí)要掌握比常規(guī)實(shí)驗(yàn)更準(zhǔn)確、細(xì)微、熟練、靈巧的技能。如用微型漏斗過(guò)濾時(shí)，按照常規(guī)過(guò)濾操作傾倒液體，常因流量太大使液體溢出漏斗。如果動(dòng)作緩慢或粗糙出現(xiàn)錯(cuò)誤操作，就使實(shí)驗(yàn)失敗。這就需要反復(fù)練習(xí)，不斷摸索。微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)使操作協(xié)調(diào)連貫起來(lái)，形成準(zhǔn)確、靈活、協(xié)調(diào)的操作動(dòng)作和操作習(xí)慣，從而提高了能力。

(4)提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的能力。沒(méi)有創(chuàng)新，社會(huì)就不能發(fā)展，也不能前進(jìn)。學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)是順應(yīng)當(dāng)今社會(huì)的發(fā)展，不但在化學(xué)領(lǐng)域，在其他領(lǐng)域也一樣很需要這方面的人才。在常規(guī)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)中，大部分都是由老師在上面做而學(xué)生在下面看，只注重實(shí)驗(yàn)結(jié)果;然而微型實(shí)驗(yàn)的開(kāi)展，改變了傳統(tǒng)教學(xué)模式，學(xué)生每人都有自己的實(shí)驗(yàn)箱，這樣學(xué)生可以自己動(dòng)手做，而不只是看，親自體驗(yàn)做實(shí)驗(yàn)帶來(lái)的樂(lè)趣，自己得出結(jié)論，印象深刻。例如，教師可以布置一些有趣的實(shí)驗(yàn)課題來(lái)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神。如讓學(xué)生自行設(shè)計(jì)隱形墨水。在教師指導(dǎo)下，學(xué)生們進(jìn)行探索性設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)。他們獲得了多種隱形墨水的方案:如A酬03顯色試劑為N姚S;FeCI，顯色試劑為KSCN。出人意料的是有的同學(xué)竟然使用價(jià)舊月)ZSq做隱形墨水，顯色方法為加熱，這個(gè)設(shè)計(jì)學(xué)生將錢(qián)鹽分解和濃硫酸脫水性這兩方面知識(shí)綜合起來(lái)加以靈活運(yùn)用，從而發(fā)現(xiàn)了一種新穎的隱形墨水。從上面的例子可以看出，微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰ぐl(fā)學(xué)生大腦深處蘊(yùn)藏的巨大的創(chuàng)造潛能。培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神，使學(xué)生的創(chuàng)新天地更寬闊，極大程度的提高學(xué)生的創(chuàng)新能力。

3徽型化學(xué)實(shí)臉教學(xué)的弊端

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以學(xué)校xx年學(xué)年工作計(jì)劃為指導(dǎo)，貫徹“兩綱”精神和“二期課改”目標(biāo)要求，突出學(xué)校內(nèi)涵建設(shè)，樹(shù)立以科研促教改的思想，充分發(fā)揮教育科研在學(xué)校教育工作中的先導(dǎo)作用，通過(guò)組織課題研究和課題成果的應(yīng)用，提高教師的科研能力和學(xué)校教育質(zhì)量，提高課堂教學(xué)的實(shí)效性，走好科研興校之路。

二、重點(diǎn)工作與目標(biāo)：

1、建立和完善學(xué)校教科研機(jī)制，切實(shí)做好學(xué)校的科研管理工作 。進(jìn)一步完善考核獎(jiǎng)勵(lì)制度，在教師中營(yíng)造良好的教育科研氛圍。

2、通過(guò)培訓(xùn)或講座的形式，提高教科研在學(xué)校教育中的地位和作用，增強(qiáng)教師科研意識(shí)及其參與的自覺(jué)性，提高師資隊(duì)伍的教學(xué)研究能力和水平。

3、總結(jié)和推廣已有的教育科研成果，以科研促教改，使教育科研成果發(fā)揮最大效益。積極推進(jìn)已立項(xiàng)課題的實(shí)施、總結(jié)與推廣工作，爭(zhēng)取階段性的成果。

4、完善學(xué)校和教師個(gè)人的課題申報(bào)制度，結(jié)合學(xué)校現(xiàn)狀和教育教學(xué)實(shí)際，確立每個(gè)教師的子課題，并于10月份完成青年教師課題申報(bào)工作。

5、配合教導(dǎo)處和政教處積極開(kāi)展各類(lèi)教育教學(xué)活動(dòng)，開(kāi)發(fā)校本課程資源，逐步形成學(xué)校特色。

三、具體工作和措施

1、建設(shè)教科研室，配備好與教科研有關(guān)的一切硬件和軟件設(shè)施。建立學(xué)校教科研工作管理機(jī)制， 成立學(xué)校教科研工作領(lǐng)導(dǎo)小組與常務(wù)管理和評(píng)價(jià)小組 ，擬定學(xué)校教科研成果評(píng)審工作條例。

2、通過(guò)培訓(xùn)或講座的形式，增加教師和教科研接觸的頻率。鼓勵(lì)教師將自己在教學(xué)實(shí)踐中遇到的困惑或難點(diǎn)轉(zhuǎn)化生成課題。指導(dǎo)教師積極參與課題的立項(xiàng)、申報(bào)、實(shí)施、總結(jié)和參評(píng)。

3、鼓勵(lì)各教研組、年級(jí)組、備課組自覺(jué)形成課題組，按要求積極開(kāi)展各類(lèi)教育教學(xué)科研活動(dòng)。科研室參與聯(lián)合聽(tīng)課和研討，使科研真正走進(jìn)課堂，與教師學(xué)生的教育教學(xué)實(shí)際相結(jié)合；這也有利于教師從科學(xué)的角度，重新審視課堂教學(xué)中存在的問(wèn)題，從現(xiàn)實(shí)問(wèn)題中聚焦課題。

4、充實(shí)學(xué)校教科研骨干隊(duì)伍，培養(yǎng)學(xué)校教科研后備力量，做好青年教師的立項(xiàng)與結(jié)題工作，鼓勵(lì)青年教師參加10月份崇明縣組織的青年教師課題立項(xiàng)。爭(zhēng)取作到青年教師人人有課題、人人有研究、人人有成果。

5、做好崇明縣第四屆教師教育科研成果獎(jiǎng)評(píng)選的有關(guān)工作。積極完成教育科研成果獎(jiǎng)評(píng)審的宣傳、發(fā)動(dòng)、初評(píng)、送評(píng)工作，鼓勵(lì)廣大教師踴躍參加教師科研成果的申報(bào)和參加評(píng)比。對(duì)教師申報(bào)評(píng)審的成果，教科室要認(rèn)真予以指導(dǎo)和修改。于年內(nèi)出版學(xué)校的教育科研成果專(zhuān)集，并逐步提高科研成果獎(jiǎng)的獎(jiǎng)勵(lì)力度。

6、抓好學(xué)校龍頭課題的研究實(shí)施工作。我校的龍頭課題是《在普職一體學(xué)校創(chuàng)建有利學(xué)生個(gè)性發(fā)展的和諧校園的實(shí)踐研究》，盡管是校長(zhǎng)和科研室根據(jù)學(xué)校的實(shí)際情況提出來(lái)的，但是這并不意味著研究?jī)H僅是校長(zhǎng)和科研室的事情，校長(zhǎng)和科研室只是為學(xué)校的發(fā)展指明了方向，具體的實(shí)踐工作還是需要廣大教師的參與和豐富。只有建立在廣大教師的基礎(chǔ)上的龍頭課題才是有生命力的，才是有效的，才是真實(shí)的。

7、虛心接受上級(jí)教科研部門(mén)的監(jiān)督，主動(dòng)配合上級(jí)教科研部門(mén)的業(yè)務(wù)指導(dǎo)，按時(shí)完成上級(jí)教科研部門(mén)布置的任務(wù)，積極參與上級(jí)教科研部門(mén)組織的各類(lèi)活動(dòng)。初步計(jì)劃在10月份再次邀請(qǐng)縣教科室主任劉偉超來(lái)校進(jìn)行培訓(xùn)和指導(dǎo)。

8、聯(lián)合校教務(wù)處，積極推進(jìn)教學(xué)模式、教學(xué)方法的研究和改革，開(kāi)展課堂教學(xué)評(píng)優(yōu)活動(dòng)，充分發(fā)揮縣校級(jí)骨干教師的積極作用，進(jìn)一步提高課堂教學(xué)的實(shí)效性。聯(lián)合政教處積極推進(jìn)創(chuàng)建溫馨教室的實(shí)踐研究工作，使學(xué)校的德育工作更理性、更系統(tǒng)、更有特色。

9、積極籌備11月份的縣級(jí)立項(xiàng)課題的開(kāi)題工作。邀請(qǐng)縣教科研部門(mén)的主任與教育局的有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)前來(lái)指導(dǎo)與論證，使多數(shù)教師獲得教科研一般過(guò)程的體驗(yàn)。

10、加強(qiáng)與各兄弟學(xué)校教科研工作的交流，隨時(shí)了解兄弟學(xué)校的教科研動(dòng)態(tài)。了解長(zhǎng)興中學(xué)的教科研動(dòng)態(tài)，學(xué)習(xí)長(zhǎng)興中心小學(xué)的研究成果，與這兩所學(xué)校組成科研聯(lián)合體。

四、行事歷

xx年年9月：

1、完善科研室建設(shè)，積極籌備開(kāi)展學(xué)校教科研的工作。

2、制訂科研室工作計(jì)劃，有步驟，分階段地落實(shí)各項(xiàng)工作。

3、評(píng)審校級(jí)課題，在課題組層面發(fā)放科研經(jīng)費(fèi)。

4、完善科研檔案的管理。

xx年年10月：

1、科研室參與聯(lián)合聽(tīng)課，尋找科研與課堂教學(xué)的契合點(diǎn)。

2、邀請(qǐng)縣教科室主任劉偉超來(lái)校進(jìn)行培訓(xùn)和指導(dǎo)。

3、崇明縣青年教師課題立項(xiàng)與申報(bào)。

xx年年11月：

1、校龍頭課題的開(kāi)題報(bào)告會(huì)。

2、組織實(shí)施教育科研成果獎(jiǎng)的學(xué)校初評(píng)工作。

3、參加崇明縣第四屆教育科研成果獎(jiǎng)評(píng)比。

xx年年12月：

1、學(xué)校其他課題的實(shí)施和開(kāi)展工作。

2、到兄弟學(xué)校進(jìn)行調(diào)研與學(xué)習(xí)。

3、推進(jìn)創(chuàng)建溫馨教室的實(shí)踐研究工作。

2008年1月：

1、實(shí)施學(xué)校教科研工作的管理及考核辦法。

篇10

關(guān)鍵詞：化學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置圖；演變；化學(xué)史料

文章編號(hào)：1005-6629(2011)11-0061-04　中圖分類(lèi)號(hào)：G633.8　文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

從人類(lèi)學(xué)會(huì)使用火開(kāi)始，化學(xué)作為人類(lèi)認(rèn)識(shí)自然、改造自然的重要武器就―直伴隨著人類(lèi)的發(fā)展。而化學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置圖作為化學(xué)學(xué)習(xí)與傳播化學(xué)的一種重要工具，數(shù)千年來(lái)，從最早的壁畫(huà)到現(xiàn)代的計(jì)算機(jī)制圖，其呈現(xiàn)形式與繪制方法繁雜多樣。近代以來(lái)化學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置圖的繪制日趨規(guī)范化、精細(xì)化，對(duì)化學(xué)學(xué)科的發(fā)展和化學(xué)教育起到了很大的推進(jìn)作用。研究化學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置圖的演變也可以從一個(gè)側(cè)面體現(xiàn)化學(xué)發(fā)展和化學(xué)教育的歷史進(jìn)程。

1何謂化學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置圖

化學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置圖是表示化學(xué)實(shí)驗(yàn)中儀器之間相互連接并形成固定裝置，以及藥品盛放部位的圖示。具體來(lái)說(shuō)就是根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理，以及反應(yīng)物和生成物的性質(zhì)和特點(diǎn)、反應(yīng)條件和已選擇的實(shí)驗(yàn)儀器和藥品等因素，將化學(xué)反應(yīng)在哪里發(fā)生、進(jìn)行，物體又是怎樣的流向，用簡(jiǎn)單明了的圖示直觀地表現(xiàn)出來(lái)。一般，可將化學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置圖分為常用儀器組裝的實(shí)驗(yàn)裝置圖，標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)儀器裝置圖，生產(chǎn)流程圖及反映實(shí)驗(yàn)基本操作的圖形等；依據(jù)用途不同又可將化學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置圖分成紙平面實(shí)驗(yàn)裝置圖，簡(jiǎn)易教學(xué)掛圖和黑板實(shí)驗(yàn)裝置圖等類(lèi)型。

2化學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置圖的演變

根據(jù)化學(xué)發(fā)展的歷史過(guò)程可將化學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置圖的演變劃分為古代時(shí)期、近代時(shí)期、現(xiàn)代時(shí)期3個(gè)時(shí)期。從化學(xué)萌芽至17世紀(jì)中葉為古代時(shí)期(有的化學(xué)史書(shū)以公元四世紀(jì)以前為古代，公元四世紀(jì)至17世紀(jì)為中古時(shí)期)；從17世紀(jì)后半葉至19世紀(jì)末為近代時(shí)期；從20世紀(jì)以來(lái)為現(xiàn)代時(shí)期。本文對(duì)這3個(gè)時(shí)期的化學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置圖的演變過(guò)程進(jìn)行介紹。

2.1古代時(shí)期的化學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置圖

古代時(shí)期的化學(xué)最早可追溯到約50萬(wàn)年前，那時(shí)的北京猿人已經(jīng)會(huì)使用火。該時(shí)期化學(xué)的特點(diǎn)是以實(shí)用為主，主要是圍繞著社會(huì)生活和生產(chǎn)進(jìn)行的。人們?cè)陂L(zhǎng)期的實(shí)踐中，創(chuàng)造了許多化學(xué)工藝，如陶瓷、金屬冶煉、釀酒、染色、造紙和火藥等。這些化學(xué)工藝與煉丹術(shù)、煉金術(shù)構(gòu)成了這一時(shí)期的化學(xué)知識(shí)體系。但該時(shí)期還沒(méi)有明確的化學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置圖的概念，早期(公元4世紀(jì)以前)多以壁畫(huà)、器具上的圖畫(huà)等形式呈現(xiàn)，主要內(nèi)容也是描繪與化學(xué)有關(guān)的生產(chǎn)、生活的場(chǎng)景。不過(guò)在埃及人、阿拉伯人等的手稿中也出現(xiàn)了一些較專(zhuān)業(yè)的裝置圖，但繪制得比較粗糙。

例如，圖1描繪的是公元前1900年埃及人制造陶器的生產(chǎn)場(chǎng)景。準(zhǔn)確來(lái)講這類(lèi)圖并不能算作化學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置圖，但它又與生產(chǎn)流程圖相似，具備了化學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置圖的一些特征，所以這類(lèi)圖可以說(shuō)是化學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置圖的雛形。

又如，圖2是抄自巴黎國(guó)立圖書(shū)館中收藏的公元300年左右埃及的左世謀斯和其他人的希臘文手稿。這些儀器的希臘文名稱(chēng)在字典中查不著。A、B、C、F表示蒸餾裝置，Ambix后來(lái)稱(chēng)為Alembic(蒸餾釜)，在手稿中把它的下部稱(chēng)為lopas，把上部稱(chēng)為phiale。它們有時(shí)用燈(phota)有時(shí)用沙浴(如圖F)加熱。D是一個(gè)Kerotakis或升華裝置，E為沙浴上加熱Phial的裝置，c是個(gè)銅制蒸餾釜。圖3是在我國(guó)宋代的《丹房須知》(1163年)中記載的煉丹設(shè)備圖。圖中(1)叫“既濟(jì)爐”，中央鼎是反應(yīng)室，上面是冷水器。(2)叫“未濟(jì)爐”，上面圓筒器是藥鼎，是火'下部是盛水桶，是灰土。水鼎有一管供冷水和引出蒸氣。(3)是較完整的蒸餾器。這些裝置圖雖然繪制得較為粗糙，但已經(jīng)是較接近真正意義上的化學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置圖。

歐洲從15、16世紀(jì)的文藝復(fù)興時(shí)期開(kāi)始，在思想文化和科學(xué)技術(shù)上發(fā)生了重大的變革，出現(xiàn)了許多有關(guān)化學(xué)的著作，如意大利人畢林古喬的《煙火術(shù)》(1540年)、德國(guó)醫(yī)生喬治?阿格利柯拉的《論金屬》(1556年)、約翰?魯多夫?格勞伯的《新哲學(xué)的爐》(1646~1649年)等，同時(shí)期我國(guó)也有許多有關(guān)化學(xué)的著作，其中的代表為李時(shí)珍的《本草綱目》(1578年)和宋應(yīng)星的《天工開(kāi)物》(1637年)。這些著作都不是系統(tǒng)的化學(xué)著作，更多的是對(duì)生產(chǎn)技術(shù)的介紹，其中的插圖多是對(duì)生產(chǎn)場(chǎng)景的描繪(如圖4)，但也包括一些較專(zhuān)業(yè)的實(shí)驗(yàn)裝置圖(如圖5)，而且繪制得更為精細(xì)。

(圖右方是一個(gè)蒸餾用爐，附有接收器G、H、I。圖左方是一個(gè)接收器，在水盆中冷卻，左下方圖表示把兩個(gè)接收器連接在一起的方法。)

總的來(lái)說(shuō)，古代時(shí)期的化學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置圖的特點(diǎn)為：(1)該時(shí)期是化學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置圖的萌芽時(shí)期，化學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置圖還未完全從對(duì)生產(chǎn)生活場(chǎng)景的記錄圖和繪畫(huà)藝術(shù)中完全脫離。(2)該時(shí)期的化學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置圖繪制方式多樣，包括壁畫(huà)、雕刻、器具上的圖畫(huà)、手稿中的手繪插圖等等。(3)該時(shí)期的裝置圖大多以對(duì)生產(chǎn)場(chǎng)景的描述為主，繪制得較為粗糙，不能很好地反映儀器的形象與組合方式，以及藥品的狀態(tài)。

2.2近代時(shí)期的化學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置圖

近代化學(xué)開(kāi)始的標(biāo)志是英國(guó)化學(xué)家波義耳堅(jiān)決批判了煉金術(shù)士對(duì)物質(zhì)組成的原性說(shuō)，為化學(xué)元素指明了科學(xué)的概念。這一時(shí)期逐漸建立了獨(dú)立的化學(xué)學(xué)科體系，化學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置圖也逐漸擺脫了描繪生產(chǎn)場(chǎng)景的形式，其學(xué)術(shù)性增強(qiáng)，也逐漸規(guī)范化。

圖6來(lái)自于卡文迪許的第一個(gè)化學(xué)著作《論人工空氣》(1766年)。裝置圖中展現(xiàn)了他對(duì)空氣的操作方法：把氣體收集到裝滿(mǎn)水的瓶中(瓶倒置在沒(méi)有架子的集氣槽中，用繩把瓶支住)；使氣體通過(guò)水下面的漏斗向上流，從而把一個(gè)瓶中的氣體轉(zhuǎn)移到另一瓶中；利用虹吸管和靜液壓力把氣453),瓶中轉(zhuǎn)移到動(dòng)物的膀胱中。圖6裝置圖的繪制采用了剖面圖與立體圖相結(jié)合的方法，繪制得比較精細(xì)，寫(xiě)實(shí)性較強(qiáng)。

舍勒在近代空氣的研究上作出了大量杰出的工作，燃燒方面的發(fā)現(xiàn)發(fā)表在他的《論空氣與火的化學(xué)》(1777年)上面。圖7呈現(xiàn)的是舍勒的氫氣在空氣中燃燒的實(shí)驗(yàn)：氫氣在瓶A中生成，A是浸在熱水槽B中；在倒置的燒瓶D中點(diǎn)著氫焰C，水上升到燒瓶中。圖8是拉瓦錫在界定空氣中加熱水銀的著名實(shí)驗(yàn)，來(lái)自于他著的《=化學(xué)概論》(1789年)。在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中，拉瓦錫在一曲頸甑中加熱4盎司的水銀，曲頸甄與鐘罩內(nèi)水銀面上的空氣連通，空氣的體積已被測(cè)定。罩內(nèi)及甄中的空氣總體積是50立方英寸。加熱12天后，停止實(shí)驗(yàn)，空氣體積縮減到42立方英寸，最初拉瓦錫叫剩余的氣體為“大氣的碳?xì)狻保髞?lái)叫它azote，1791年夏比塔稱(chēng)它為“氮”。圖7與圖8這兩幅實(shí)驗(yàn)裝置圖在繪制時(shí)采用了繪畫(huà)的技巧，寫(xiě)實(shí)性很強(qiáng)。但這種繪制方法也有一些缺陷：由于繪制者出于對(duì)視角和透視等方面的考慮，對(duì)儀器內(nèi)部的一些裝置和藥品描繪得不夠清晰。

貝采里烏斯是近代最著名的分析化學(xué)家之一。從他的著作《化學(xué)教程》(1841年)中，可以清楚地了解到

那個(gè)時(shí)期分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)室的面貌，圖9就是貝采里烏斯所使用的一些分析儀器。圖9中裝置圖的繪制采用的是簡(jiǎn)單的線條，已不再刻意地追求寫(xiě)實(shí)，更趨向于示意圖。這樣的裝置圖對(duì)儀器的結(jié)構(gòu)和藥品的狀態(tài)表現(xiàn)得更清晰。

由前面的例子可以總結(jié)出近代時(shí)期化學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置圖的特點(diǎn)：(1)這一時(shí)期，隨著化學(xué)學(xué)科體系的逐步建立化學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置圖也逐漸擺脫了描繪生產(chǎn)場(chǎng)景的形式，其專(zhuān)業(yè)性、規(guī)范化逐漸增強(qiáng)，但還未形成明確的標(biāo)準(zhǔn)。(2)該時(shí)期化學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置圖的繪制方法多為手繪。(3)該時(shí)期的化學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置圖多為立體圖，并在繪制時(shí)采用了繪畫(huà)的技巧，寫(xiě)實(shí)性很強(qiáng)，但由于繪制者出于對(duì)視角和透視等方面的考慮，對(duì)儀器內(nèi)部的一些裝置和藥品狀態(tài)的描繪的不夠清晰。

2.3現(xiàn)代時(shí)期的化學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置圖

現(xiàn)代化學(xué)是在近代化學(xué)基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，又在各個(gè)方面大大超過(guò)了近代化學(xué)。20世紀(jì)以來(lái)，化學(xué)學(xué)科體系已趨于完善，無(wú)論是在實(shí)驗(yàn)方面、理論方面、還是應(yīng)用方面，新成果都頻頻呈現(xiàn)。化學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置圖的繪制也更加規(guī)范化，并形成了自己的標(biāo)準(zhǔn)，而且隨著計(jì)算機(jī)的普及，計(jì)算機(jī)制圖也逐漸成為化學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置圖的常用繪制工具。正是這些因素促成了現(xiàn)代化學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置圖的獨(dú)特風(fēng)格。

圖10是實(shí)驗(yàn)室常用的制取和收集氧氣的方法，即：加熱混有二氧化錳的氯酸鉀制取氧氣，并利用氧氣不易溶于水的性質(zhì)采用排水法收集氧氣。圖11是二氧化氮的制取和噴泉的組合實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)通過(guò)銅與濃硝酸反應(yīng)制取二氧化氮，由于二氧化氮極易溶于水，故可通過(guò)圖11中的裝置將二氧化氮的制取和噴泉實(shí)驗(yàn)組合起來(lái)。圖10和圖11都是實(shí)驗(yàn)裝置的平面示意圖，均是以簡(jiǎn)單的線條表現(xiàn)出實(shí)驗(yàn)儀器的形象與組合方式，以及藥品的狀態(tài)和位置，整個(gè)裝置圖規(guī)范、簡(jiǎn)潔，形象。

圖12是實(shí)驗(yàn)室常用的過(guò)濾方式。該裝置圖不僅簡(jiǎn)潔、清晰的表現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)儀器的形象和組合方式，而且通過(guò)立體圖生動(dòng)地展現(xiàn)了該實(shí)驗(yàn)的操作方式。

現(xiàn)代時(shí)期的化學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置圖有以下的特點(diǎn)：(1)該時(shí)期的化學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置圖更加規(guī)范化、專(zhuān)業(yè)化、多樣化，并已形成了自己的繪制標(biāo)準(zhǔn)，如：儀器規(guī)范，圖形正確；示意合理，線條清晰；布局合理，圖形完整；比例適當(dāng)，畫(huà)法統(tǒng)一；畫(huà)面整潔、沒(méi)有污痕等。(2)該時(shí)期繪制化學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置圖除了使用鉛筆、粉筆、油畫(huà)筆、三角尺、圓規(guī)等工具手繪外，計(jì)算機(jī)繪圖已逐漸成為繪制的常用手法，這也進(jìn)一步促進(jìn)了化學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置圖的標(biāo)準(zhǔn)化。(3)該時(shí)期的化學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置圖多為簡(jiǎn)單線條組成的平面圖或立體圖，能簡(jiǎn)潔形象地突出實(shí)驗(yàn)儀器的形象與組合方式，以及藥品的狀態(tài)和位置等。

3啟示

從前面的介紹可以看出，從古代、近代，一直到現(xiàn)代的各個(gè)歷史時(shí)期，化學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置圖從最初的產(chǎn)生于生產(chǎn)生活，到逐漸的專(zhuān)業(yè)化、標(biāo)準(zhǔn)化，最終成為化學(xué)領(lǐng)域中一種不可缺少的表達(dá)形式，它從一個(gè)側(cè)面反應(yīng)了化學(xué)學(xué)科的歷史進(jìn)程，是化學(xué)史的重要組成部分，對(duì)于化學(xué)教育也具有重要的意義：(1)化學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置圖作為化學(xué)教育的一種重要工具，可以促進(jìn)學(xué)生思維的有序性、完整性，喚起學(xué)生的再現(xiàn)性思維，拉近與實(shí)物的距離，進(jìn)而以形象化的方法提高學(xué)生的判斷能力和學(xué)習(xí)效率。(2)化學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置圖作為化學(xué)知識(shí)的一種呈現(xiàn)方式，有助于加深對(duì)化學(xué)知識(shí)的理解，促進(jìn)化學(xué)知識(shí)的傳播。(3)繪制一個(gè)比例合理、結(jié)構(gòu)科學(xué)、連接正確、標(biāo)注規(guī)范、線條清晰的實(shí)驗(yàn)裝置圖，不僅能讓實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)者得到繪制(制作)實(shí)驗(yàn)裝置圖技能的訓(xùn)練，而且能為實(shí)驗(yàn)操作者正確快速地安裝儀器、理解實(shí)驗(yàn)步驟提供幫助，還能讓實(shí)驗(yàn)操作者獲得實(shí)驗(yàn)裝置圖美的熏陶和享受Ⅲ。(4)研究化學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置圖的演變不僅有助于學(xué)生掌握學(xué)習(xí)化學(xué)知識(shí)的科學(xué)方法，而且能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的積極性。

參考文獻(xiàn)：

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