化學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的自然科學(xué)，實驗是科學(xué)研究的重要方法，也是教師教學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)知識的重要方法。在化學(xué)教學(xué)中，許多化學(xué)概念、原理、規(guī)律的引入都是從實驗探究展開并最終由實驗加以論證的。縱觀世界化學(xué)教育的發(fā)展，中學(xué)化學(xué)實驗教學(xué)正在發(fā)生著深刻的變化。

在新課程背景下，其主要表現(xiàn)在：一方面，關(guān)于實驗在化學(xué)教學(xué)中的地位和教學(xué)功能的理論逐步得到深化；另一方面，學(xué)生的試驗主體性逐步受到重視和發(fā)揮。《新課標(biāo)》立足于學(xué)生適應(yīng)現(xiàn)代生活和未來發(fā)展，著眼于提高21世紀公民的科學(xué)素養(yǎng)，積極倡導(dǎo)以實驗為主的多種探究活動，使學(xué)生體驗科學(xué)研究的過程。在新課程背景下，實驗教學(xué)不僅可以使學(xué)生獲得科學(xué)知識和技能，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，引發(fā)探究的動機和行為，而且有利于對學(xué)生進行科學(xué)方法的訓(xùn)練，培養(yǎng)學(xué)生的實驗?zāi)芰蛣?chuàng)新精神，養(yǎng)成良好的科學(xué)態(tài)度，提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。但是，由于種種原因使得實驗教學(xué)仍然是中學(xué)教學(xué)中最薄弱的環(huán)節(jié)之一，實驗教學(xué)的現(xiàn)狀難以令人滿意。下面就讓我們從新課程中化學(xué)實驗的設(shè)置情況來談起，談?wù)?/span>化學(xué)實驗教學(xué)的價值和目的，分析一下當(dāng)前中學(xué)化學(xué)實驗教學(xué)的現(xiàn)狀、化學(xué)實驗教學(xué)改革的新理念及化學(xué)教學(xué)的新策略等相關(guān)問題。

1.新課程中化學(xué)實驗的設(shè)置情況

化學(xué)實驗在新課程的高中化學(xué)課程中是以兩種方式來加以組織的。一種是分散的方式，即將化學(xué)實驗分散在《化學(xué)1》和《化學(xué)2》及《化學(xué)與生活》、《化學(xué)與技術(shù)》、《物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)》、《化學(xué)反應(yīng)原理》、《有機化學(xué)基礎(chǔ)》等相應(yīng)的模塊課程內(nèi)容中；另一種是集中的方式，即將化學(xué)實驗單獨作為一個課程模塊——《實驗化學(xué)》，以此來強化化學(xué)學(xué)科特征，培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)實驗?zāi)芰Γ瑥亩岣咚麄兊目茖W(xué)素養(yǎng)。

2.化學(xué)實驗教學(xué)的價值和目的

2.1激發(fā)興趣，引起探究的動機和行為

化學(xué)實驗的動機功能在于培養(yǎng)學(xué)生的實驗興趣，激發(fā)學(xué)習(xí)動機。實驗興趣是指人們對實驗活動的特殊認識傾向，是認識興趣的一種重要表現(xiàn)形式，它在化學(xué)教學(xué)中發(fā)揮著較強的動機功能。化學(xué)實驗?zāi)芤饘W(xué)生濃厚的認識興趣，認識興趣是學(xué)習(xí)動機中最現(xiàn)實、最活躍的成分。在實驗教學(xué)中，學(xué)生通過感知教師演示實驗的現(xiàn)象和觀察各種實驗儀器、裝置就能產(chǎn)生感覺興趣；學(xué)生通過親自動手操作來獲得實驗現(xiàn)象就會產(chǎn)生操作興趣；學(xué)生通過探究實驗現(xiàn)象產(chǎn)生的原因和規(guī)律性就會形成探究興趣；學(xué)生在運用所學(xué)的知識、技能和方法進行一些創(chuàng)造性的實驗活動中就會形成創(chuàng)造興趣。大多數(shù)學(xué)生都是從鎂條燃燒發(fā)出的美麗耀眼的白光中認識和走進化學(xué)世界的。

2.2促進知識理解，培養(yǎng)實驗技能

化學(xué)教學(xué)過程，就其本質(zhì)而言是學(xué)生在教師組織引導(dǎo)下認識化學(xué)知識的過程，因而也應(yīng)經(jīng)歷“從生動的直觀到抽象的思維，并從抽象的思維到實踐”這一人類認識的一般步驟。因此，為了幫助學(xué)生形成化學(xué)概念，獲得化學(xué)原理或規(guī)律，就必須首先通過實驗來為學(xué)生提供生動的實驗現(xiàn)象和事實等感性認識材料，然后在此基礎(chǔ)上引導(dǎo)學(xué)生對其進行分析和處理，經(jīng)過比較、分類、分析、綜合、抽象和概括、模型化等，以形成化學(xué)概念和原理、定律，從而達到對化學(xué)對象的本質(zhì)和規(guī)律性的認識，通過學(xué)生動手實驗，可以培養(yǎng)學(xué)生的實驗技能。

2.3訓(xùn)練科學(xué)方法

化學(xué)實驗的功能之一在于它有助于對學(xué)生進行科學(xué)方法教育?？茖W(xué)方法教育是化學(xué)教學(xué)的重要內(nèi)容，而實驗是實施科學(xué)方法教育的最有效途徑。化學(xué)實驗過程中，包括實驗條件的控制、測定、實驗觀察和記錄等具體的方法，還要用到數(shù)據(jù)和事實的處理方法、科學(xué)抽象方法和假說方法等一系列認識方法對所獲得的實驗現(xiàn)象和事實進行分析處理，直到最后獲得結(jié)論，形成概念和原理等。因此，通過實驗教學(xué)有助于對學(xué)生進行科學(xué)方法教育。

2.4培養(yǎng)科學(xué)精神和科學(xué)態(tài)度

化學(xué)實驗本身的特點使其在對學(xué)生科學(xué)精神的培養(yǎng)方面具有獨特的優(yōu)勢。通過實驗現(xiàn)象的觀察、或推理對這些問題做出回答。學(xué)生在這一過程中，其思想、情感、意志、精神等各個方面都會受到不同的教育，對其科學(xué)素質(zhì)的養(yǎng)成起著非常重要的作用。

新課程明確把情感、態(tài)度與價值觀作為教學(xué)的重要目標(biāo)。通過實驗還可以培養(yǎng)學(xué)生實事求是、嚴肅認真的科學(xué)態(tài)度。比如在實驗中，要求學(xué)生要細致地進行觀察，要有耐心，要求學(xué)生要有堅強的實驗意志，不怕挫折和困難；有的實驗結(jié)果與書本上的結(jié)論不一定完全一致，這就要求學(xué)生要尊重實驗現(xiàn)象和事實等，都可以培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的實驗態(tài)度。

3.化學(xué)實驗教學(xué)的現(xiàn)狀及傳統(tǒng)化學(xué)實驗教學(xué)存在的主要問題

3.1化學(xué)實驗教學(xué)的現(xiàn)狀

3.1.1化學(xué)實驗的魅力在逐漸缺失

教科書中的實驗主要以教師演示為主，學(xué)生實驗則多是重復(fù)一些演示實驗的內(nèi)容，學(xué)生“照方抓藥”即可，不利于培養(yǎng)學(xué)生的動手實驗?zāi)芰?。教學(xué)方法主要以驗證性實驗為主，把化學(xué)實驗作為一種培養(yǎng)學(xué)生形成化學(xué)概念、理解和鞏固化學(xué)知識的手段。“結(jié)論”學(xué)生從教師的演示實驗和書本上早已知道，就像水平很低的偵探小說或者電影那樣，沒有任何懸念，引不起學(xué)生的積極思維，沒有發(fā)現(xiàn)時的快樂，感受不到化學(xué)的魅力。

3.1.2中學(xué)化學(xué)實驗資源仍然不足

近些年隨著教育的快速發(fā)展，中學(xué)實驗條件有所改善，實驗所需的儀器藥品配置比較齊全，但仍然無法滿足學(xué)生分組實驗的需要，加上有的學(xué)校缺乏專職實驗員，有的實驗需要教師自己準(zhǔn)備，教師準(zhǔn)備實驗的時間甚至超過了講課的工作量，因此也就難免出現(xiàn)演示實驗多，學(xué)生實驗少，現(xiàn)代化的實驗室經(jīng)常處于閑置的狀況。

3.1.3新課改剛剛起步，很多方面存在著誤區(qū)

合作精神是科學(xué)實驗成功的要素之一，對于中學(xué)生今后的發(fā)展也非常重要。新課程標(biāo)準(zhǔn)明確提出“培養(yǎng)學(xué)生的合作精神”，這本無可厚非，但有的教師過分的強調(diào)合作，結(jié)果使學(xué)生獨立思考能力下降。教學(xué)中看到的現(xiàn)象是一個學(xué)生做實驗，同組其他學(xué)生旁觀；一個學(xué)生拿著試管，另一個學(xué)生則小心翼翼的向試管中滴加藥品。

信息技術(shù)與學(xué)科整合是現(xiàn)代教學(xué)的必經(jīng)之路，但也出現(xiàn)了用多媒體模仿取代真實實驗的現(xiàn)象。某種程度上削弱了化學(xué)實驗教學(xué)。從化學(xué)教學(xué)過程的本質(zhì)特征可知，脫離實驗，學(xué)生看不到反應(yīng)現(xiàn)象、嗅不到氣體氣味，感受不到反應(yīng)的吸、放熱現(xiàn)象，他們將無法真正領(lǐng)悟化學(xué)實驗的真諦。

綜上所述，目前中學(xué)化學(xué)實驗教學(xué)狀況令人堪憂，學(xué)生的實驗技能欠缺，實驗問題的解決能力較差，對化學(xué)實驗評價更是無從談起，實驗設(shè)計能力、實驗技能策略應(yīng)用能力亟待提高，這表明目前化學(xué)實驗教學(xué)需要深入改革，否則有可能會成為新課程改革的障礙和阻力。

3.2傳統(tǒng)化學(xué)實驗教學(xué)存在的主要問題

3.2.1化學(xué)實驗的學(xué)術(shù)化傾向嚴重

傳統(tǒng)的化學(xué)實驗，無論是實驗課題和內(nèi)容的選擇、實驗方案的設(shè)計，還是實驗教學(xué)的要求與評價，學(xué)術(shù)化傾向都比較明顯。過分側(cè)重學(xué)科訓(xùn)練的實驗，不僅功能過于單一，而且未必有利于培養(yǎng)學(xué)生對科學(xué)實驗的興趣。

3.2.2過分孤立地強調(diào)化學(xué)實驗操作技能的訓(xùn)練

傳統(tǒng)的化學(xué)實驗孤立地強調(diào)化學(xué)實驗操作技能的訓(xùn)練。

重視實驗操作無可厚非，但重視實驗操作不等于過分強調(diào)實驗技能的熟練化，進行專門的、刻板的技能訓(xùn)練。掌握化學(xué)實驗的基本操作，更不是為了掌握而掌握，使基本的操作技能游離于具體的實驗探究之外，這些做法既枯燥，效果又不好，使需要扭轉(zhuǎn)的。

3.2.3過于重視實驗的認知性結(jié)果，忽視學(xué)生的過程性體驗

傳統(tǒng)的化學(xué)實驗內(nèi)容將“現(xiàn)行明顯”置于突出的地位，甚至作為首選標(biāo)準(zhǔn)，目的是使學(xué)生能夠獲得較為準(zhǔn)確的、清晰的認知性結(jié)果。但是，化學(xué)實驗的價值遠不僅僅如此。它對學(xué)生化學(xué)實驗情感態(tài)度與價值觀的培養(yǎng)起著至關(guān)重要的作用。因此，學(xué)生在化學(xué)實驗中的各種體驗都應(yīng)該受到高度的重視。

3.2.4實驗內(nèi)容脫離學(xué)生的生活實際和社會實際

受到學(xué)科本位的課程觀和教學(xué)觀的影響，化學(xué)實驗內(nèi)容的選擇考慮學(xué)科內(nèi)容多，考慮學(xué)生生活實際少。盡管采取了若干補救措施，如增加“家庭小實驗”、“趣味小實驗”等，但就總體而言，實驗內(nèi)容仍然脫離學(xué)生的生活實際和社會現(xiàn)實，而且，在學(xué)科中心的大背景下，“家庭小實驗”和“趣味小實驗”等也很難發(fā)揮其應(yīng)用的功能。

3.2.5實驗內(nèi)容的設(shè)計留給學(xué)生主動探究的空間很少

在化學(xué)實驗內(nèi)容的設(shè)計上，過于強調(diào)實驗對所認識的化學(xué)基本觀念、基本規(guī)律和基本院里的驗證，即使是所謂的“探索性實驗”或“啟發(fā)性實驗”，也是按照實驗步驟做下去，就可以得出結(jié)論，不利于實驗功能的充分發(fā)揮。

4.化學(xué)實驗教學(xué)改革的新理念

4.1實驗的趣味化

學(xué)生學(xué)習(xí)的動機很大程度上來源于興趣，實驗越有趣味越能調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，即化學(xué)實驗具有激發(fā)動機的功能。但隨著實驗次數(shù)的增多，實驗選題的單調(diào)，學(xué)生對化學(xué)實驗的興趣逐漸降低。各種調(diào)查顯示，很多中學(xué)生對化學(xué)學(xué)習(xí)的興趣正在明顯降低，導(dǎo)致這一狀況的原因是多方面的，如何通過化學(xué)實驗，激發(fā)和保持學(xué)生的化學(xué)學(xué)習(xí)興趣問題引起了人們的思考。

化學(xué)實驗具有動機功能，可以激發(fā)學(xué)生的化學(xué)學(xué)習(xí)興趣，這是人們的共識。但是過分強調(diào)“學(xué)科中心”的化學(xué)課程與教學(xué)，使化學(xué)實驗的“學(xué)術(shù)化”傾向十分明顯。國內(nèi)外的各種調(diào)查顯示，很多中學(xué)生對化學(xué)學(xué)習(xí)的興趣正在明顯降低，甚至一些學(xué)生放棄了化學(xué)學(xué)習(xí)。導(dǎo)致這一狀況的原因是多方面的，但做了化學(xué)實驗，是否就一定能夠激發(fā)和保持學(xué)生的化學(xué)學(xué)習(xí)興趣問題引起了人們的思考？因此，如何增加化學(xué)實驗的趣味性，成了人們開始關(guān)注和研究的一個問題。

為此，人們創(chuàng)設(shè)了“趣味實驗”這一新的化學(xué)實驗形式，并注意總結(jié)、梳理已有的一些做法，使趣味實驗系列化。如火系列實驗，包括：“火山爆發(fā)”、“魔棒點火”、“神蠟自燃”、“紙炮”、“燒不壞的手帕”、“水面鞭炮”、“冰川上的火焰”、“燃燒出的文字或圖案”。“滴水著火”、“木炭跳躍”、“火龍寫字”、“神奇的煙灰”等；水系列實驗，包括：“枯木逢春”、“寶瓶”、“化學(xué)酒店”、“一杯幾色”、“密寫墨水”、“凈水變色”、“寒來暑往”、“動物旅行”、“發(fā)射火箭”、“白花變成彩色花”、“水中火花”等。

具體實例:

魔棒點火

你能不用火柴，而是用一根玻璃棒將酒精燈點燃么？

實驗：取少量高錳酸鉀晶體放在表面皿（或玻璃片）上，在高錳酸鉀上滴2、3滴濃硫酸，用玻璃棒蘸取后，去接觸酒精燈的燈芯，酒精燈立刻就被點著了。

滴水著火

水能滅火，難道還能點火？ 

實驗：取干燥的蔗糖粉末5克與氯酸鉀粉末5克在石棉網(wǎng)上混合，用玻璃棒攪勻，堆成小丘，加入過氧化鈉3克，滴水，半分鐘后，小丘冒出白煙，很快起火燃燒。

燒不壞的手帕

用火燒過的手帕居然完好無損？ 

實驗：把棉手帕放入用酒精與水以1：1配成的溶液里浸透，然后輕擠，用兩只坩堝鉗分別夾住手帕兩角，放到火上點燃，等火焰減小時迅速搖動手帕，使火焰熄滅，這是會發(fā)現(xiàn)手帕依舊完好如初。 

原理：燃燒時，酒精的火焰在水層外，吸附在纖維空隙里的水分吸收燃燒熱而蒸發(fā)，手帕上的溫度達不到纖維的著火點，因而手帕燒不壞。

空杯生煙

空的杯子里冒出白煙？?  

實驗：兩只潔凈干燥的玻璃杯，一只滴入幾滴濃鹽酸，一只滴入幾滴濃氨水，轉(zhuǎn)動杯子是液滴沾濕杯壁，隨即用玻璃片蓋上，把濃鹽酸的杯子倒置在濃氨水的杯子上，抽去玻璃片，逐漸便能看到滿杯白煙。

4.2化學(xué)實驗的生活化

化學(xué)是一門實踐性和應(yīng)用性很強的科學(xué)，化學(xué)知識廣泛深刻地滲透進個人和社會生活的各個方面，化學(xué)物質(zhì)、化學(xué)現(xiàn)象、化學(xué)變化無時不在、無處不在。因此，貼近生活、貼近社會，成為化學(xué)實驗改革的重要指導(dǎo)思想。

新課程安排了很多的家庭小實驗，盡可能將實驗內(nèi)容平?；⑸罨?。例如：需要CO₂，買來一瓶汽水即可；酸堿反應(yīng)可以到商店買一瓶檸檬酸和一包蘇打發(fā)酵粉；H₂爆鳴實驗可以在空的易拉罐進行。在家里可以用醋和紫蘿卜汁做指示劑變色實驗，沒有燒杯可用茶杯，沒有玻璃棒可用筷子等等。還可以設(shè)計家庭生活小實驗，如香煙煙霧中的毒物的測定、加碘鹽中碘含量的測定、白酒中甲醇的鑒定實驗等。

這些生活化的實驗不但可以不斷激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣，同時可以使學(xué)生認識和理解化學(xué)科學(xué)對個人和社會的貢獻和價值，對學(xué)生進行“科學(xué)的生活”和“生活中的科學(xué)”教育。

4.3化學(xué)實驗的微型化

微型實驗就是用小型的儀器、裝置和極少量的試劑進行的一類化學(xué)實驗。同常規(guī)化學(xué)實驗相比，微型化學(xué)實驗具有以下一些特點：

4.3.1節(jié)省實驗經(jīng)費

實驗表明，微型實驗的試劑用量比常規(guī)實驗節(jié)省90％，且采用代用品作實驗，在儀器上花費也很少，故微型實驗大大節(jié)省了實驗經(jīng)費。

4.3.2操作安全、污染小

微型實驗藥品用量少，反應(yīng)產(chǎn)物少，實驗中不會造成危險；同時，生成的污染性物質(zhì)的量少，對環(huán)境的污染就小。

4.3.3節(jié)省實驗時間、儀器簡單、用劑量少、反應(yīng)速率快、現(xiàn)象明顯。

微型實驗同常規(guī)實驗相比，具有儀器簡單、用劑量少、反應(yīng)速率快、現(xiàn)象明顯的特點。所以，演示實驗微型化能節(jié)省實驗時間，提高課堂教學(xué)的質(zhì)量。微型儀器來源廣泛，可以做到人手一套，有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

實驗在中學(xué)科學(xué)學(xué)科化學(xué)部分教學(xué)中的重要性及作用應(yīng)該說已得到了廣大化學(xué)教師的認可，從發(fā)展角度看，實驗已不再是單一的為學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)知識而提供的直觀手段，實驗教學(xué)還具備激發(fā)學(xué)生興趣，學(xué)習(xí)實驗技能和科學(xué)方法，培養(yǎng)學(xué)生解決問題的能力，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)品質(zhì)和科學(xué)思想等多種教學(xué)功能，所以實驗教學(xué)的發(fā)展必然要導(dǎo)致其質(zhì)和量的雙重變化，新課程實驗比重的加大，讓更多學(xué)生從實驗的旁觀者更多地轉(zhuǎn)變?yōu)閰⑴c者，探究性實驗已成為化學(xué)實驗教學(xué)的主要內(nèi)容和方式。

4.4化學(xué)實驗的清潔化

“化學(xué)實驗潔凈化”即化學(xué)實驗綠色化。綠色化學(xué)與化學(xué)實驗教學(xué)聯(lián)系較為密切、直接，在化學(xué)實驗教學(xué)中貫徹綠色化學(xué)思想也顯得更為直接、更為重要。化學(xué)實驗綠色化與化學(xué)工業(yè)綠色化一樣，就是將綠色化學(xué)的基本原理和理念應(yīng)用于化學(xué)實驗中的一項技術(shù)，是一個在傳統(tǒng)化學(xué)實驗基礎(chǔ)上的創(chuàng)新過程。“化學(xué)實驗綠色化”就是在滿足教學(xué)要求的前提下，設(shè)計的化學(xué)實驗徹底消除或盡量減少使用和產(chǎn)生有害物質(zhì)，從源頭上消除化學(xué)實驗對環(huán)境和人類健康的負面影響?；瘜W(xué)實驗綠色化的目的是，改變只要有化學(xué)實驗就會產(chǎn)生環(huán)境污染的現(xiàn)狀，從綠色化學(xué)的角度研究化學(xué)實驗，盡量減少化學(xué)實驗對環(huán)境的污染。對于傳統(tǒng)化學(xué)實驗中對環(huán)境友好的實驗，我們應(yīng)該繼承；對于傳統(tǒng)化學(xué)實驗中那些對環(huán)境有所破壞的實驗，在保證教學(xué)要求的前提下，應(yīng)盡可能地尋找新的對環(huán)境友好的實驗來代替。

目前，我國中學(xué)化學(xué)教育中，幾乎沒有涉及到綠色化學(xué)的基本概念和思想，因此，在化學(xué)教育的課程改革和教學(xué)改革中，應(yīng)該把綠色化學(xué)作為一項重要的內(nèi)容。中學(xué)化學(xué)教育雖然還不能夠系統(tǒng)地講解綠色化學(xué)理論, 全面介紹綠色化學(xué)技術(shù), 但在化學(xué)教育中加強綠色化學(xué)思想的宣傳, 形成初步的綠色意識, 逐步形成中學(xué)化學(xué)實驗綠色化勢在必行。
　　化學(xué)實驗綠色化需要達到化學(xué)實驗反應(yīng)中原子利用率達100 %;化學(xué)實驗體系放給環(huán)境的物質(zhì)種類是環(huán)境體系正常組分中所固有的; 實驗體系不向環(huán)境放出物質(zhì)等。即在獲取新物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)過程中,實現(xiàn)“原子經(jīng)濟性”和 “零排放”,做到充分利用資源,又不產(chǎn)生污染。
4.4.1提倡微型化實驗降低污染度
　　微量化學(xué)實驗是著眼于環(huán)境安全和污染預(yù)防的需要, 用盡可能少的藥品, 在微型化的儀器裝置中進行的化學(xué)實驗。半微量實驗方法采用常規(guī)的小量實驗儀器和設(shè)備, 對普通化學(xué)實驗的基本操作、基本原理、化合物的制備、綜合實驗采用小量化,元素及其化合物的性質(zhì)實驗采用半微量化。在中學(xué)化學(xué)教育中很重要的一類實驗即性質(zhì)實驗, 常用于驗證各類常見物質(zhì)的主要性質(zhì)和鑒定方法, 豐富學(xué)生的感性認識, 鞏固和加深基本知識和基本理論的理解, 增強對化學(xué)學(xué)習(xí)的興趣。我們在保證實驗現(xiàn)象明顯的前提下, 盡可能的使常量實驗微量化,這既可以節(jié)省實驗藥品, (尤其是有毒藥品) 和經(jīng)費開支,又可以減少對環(huán)境的污染,強化學(xué)生的動手和觀察能力。
4.4.2開發(fā)原子經(jīng)濟反應(yīng)實現(xiàn)零污染
　　原子經(jīng)濟性可用原子利用率來衡量:原子利用率= （預(yù)期產(chǎn)物的分子量/全部生成物的分子量總和）×100% ,當(dāng)原子利用率達到100%時,原料分子中的每個原子,通過反應(yīng)全部整合到目標(biāo)分子中,從而就實現(xiàn)了零排放。例如：以鋁屑等基本原料來制備氫氧化鋁的最佳途徑：

若以生成1mol氫氧化鋁來計算反應(yīng)過程中消耗氫離子與氫氧根離子的量,如表1所示。在這3個方案中,丙是體現(xiàn)原子經(jīng)濟性的最佳方案。

　　表1 不同途徑制備Al(OH)3時的原料消耗表

4.4.3當(dāng)前教材中許多實驗會產(chǎn)生有毒有害氣體，需要對實驗裝置進行靈活改裝。如銅與稀硝酸的實驗可這樣改進: 在一個潔凈的針管中加入少許銅片,排除空氣; 另在一小燒杯中注入稀硝酸并微熱; 用注射器吸取少量稀硝酸, 迅速用小膠帽(眼藥水瓶蓋) 蓋住注射器吸口。當(dāng)觀察到藍色溶液、無色氣體時(活塞會隨著氣體的產(chǎn)生緩慢外移) , 打開瓶帽, 拉動活塞, 吸入空氣, 會看到氣體由無色變成紅棕色, 此時迅速將氣體注入足量氫氧化鈉溶液中。實驗簡單可行, 效果明顯、無污染, 效果良好，而且還可以培養(yǎng)學(xué)生的環(huán)保意識。又如：圖1所示將氯氣的排氣法和排液法加和在一起的一套創(chuàng)新收集氯氣的實驗裝置。利用該裝置可根據(jù)實驗的需要,同時收集多瓶氯氣和多瓶干燥氯氣;而且利用這套裝置收集多瓶氯氣可防止在換瓶過程中氯氣向空氣的逸散,能達到實驗過程“綠色化”的目標(biāo),其效果是傳統(tǒng)收集方法無法同日而語的。
　　                     圖 1  收集氯氣的實驗裝置

4.4.4利用網(wǎng)絡(luò)信息教學(xué)
　　綠色化學(xué)課程內(nèi)容復(fù)雜、涉及廣泛、化學(xué)過程復(fù)雜,應(yīng)結(jié)合信息時代發(fā)展的特點,制作成網(wǎng)絡(luò)課件,使課程內(nèi)容信息化;并充分利用各種教學(xué)資源,提供參與各種層次的用化學(xué)知識解決環(huán)境問題和研究綠色化學(xué)的機會,培養(yǎng)學(xué)生的參與意識,養(yǎng)成良好的環(huán)境行為習(xí)慣。同時,將教育范圍延伸,以適合文理各科學(xué)生學(xué)習(xí),有利于提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。
　　要使中學(xué)化學(xué)實驗綠色化，化學(xué)教育工作者要樹立可持續(xù)發(fā)展的觀念。教師在課堂教學(xué)、實驗等方面，要始終貫徹綠色化學(xué)的思想，讓學(xué)生了解綠色化學(xué)，樹立起綠色意識。從綠色化學(xué)的角度看，中學(xué)化學(xué)中許多物質(zhì)的制取反應(yīng)、化學(xué)工藝等等都是值得討論和重新考慮的，這也給改革課堂教學(xué)、培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力提供了良好的契機。但涉及到有關(guān)綠色化學(xué)教育的實施還要考慮到課程、師資等方面,這需要更多的化學(xué)教育工作者投入到此項工作,使綠色化學(xué)教育成為現(xiàn)實。
4.5化學(xué)實驗的探究化

實驗是一種探究性活動，積極開展以實驗為基礎(chǔ)的教學(xué)活動，實施探究式的化學(xué)實驗教學(xué)，具有重要意義。它不僅能夠為學(xué)生充分發(fā)揮實驗?zāi)軇有蕴峁┲匾緩?，而且還是有效實施中學(xué)化學(xué)實驗教學(xué)目的、落實培養(yǎng)科學(xué)素質(zhì)目標(biāo)的重要且必要的前提條件。

探究式化學(xué)實驗教學(xué)，是同注入式的化學(xué)實驗教學(xué)相對立的。它是克服注入式教學(xué)弊端、有效地開展生動活潑的化學(xué)實驗教學(xué)的一種重要理念，因而也是我們進行化學(xué)實驗教學(xué)改革積極倡導(dǎo)的一種重要的教師教授方式和學(xué)生學(xué)習(xí)方式。

化學(xué)實驗的探究化：一是要以實驗為基礎(chǔ)，把實驗作為提出問題、探究問題的重要途徑和手段，要求課堂教學(xué)盡可能用實驗來展開，激發(fā)和培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)興趣，充分發(fā)揮學(xué)生的實驗?zāi)軇有裕箤W(xué)生親自參與實驗，引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)實驗事實或?qū)嶒炇穼?，運用實驗方法論來探究物質(zhì)的本質(zhì)及其變化規(guī)律。二是強調(diào)學(xué)生的主體性。三是強調(diào)教學(xué)的探究性，科學(xué)教學(xué)的探究性是“作為探究的科學(xué)”和“作為探究的教學(xué)”兩者相結(jié)合的必然產(chǎn)物。四是強調(diào)知識技能的掌握、能力和態(tài)度的培養(yǎng)在探究過程中的統(tǒng)一。知識技能的掌握、能力的形成和態(tài)度的培養(yǎng)這三項科學(xué)的教學(xué)目標(biāo)，并不是對立的，三者在運用科學(xué)方法而展開的科學(xué)探究過程中得到統(tǒng)一。

5.化學(xué)實驗教學(xué)的策略

5.1以課程標(biāo)準(zhǔn)的基本要求為根本,合理選擇實驗素材

課程標(biāo)準(zhǔn)從知識與技能、過程和方法、情感態(tài)度與價值觀等目標(biāo)上，對于化學(xué)實驗都有明確的要求，體現(xiàn)了化學(xué)以實驗為基礎(chǔ)的思想。新教科書中實驗的設(shè)計，力求體現(xiàn)課程標(biāo)準(zhǔn)的要求，在內(nèi)容的選擇上，首先根據(jù)內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)來安排實驗；同時，根據(jù)實際教學(xué)內(nèi)容安排選擇部分實驗。此外，根據(jù)知識內(nèi)容的安排，自行設(shè)計編寫了一些實驗，如教學(xué)“烯烴化學(xué)性質(zhì)”時，為消除學(xué)生由特殊到一般認識過程中的疑惑，可增補實驗證明丙烯能使溴水、酸性高錳酸鉀溶液褪色等。其實施過程，就可采用提出問題、設(shè)計實驗，先討論實驗結(jié)果，再進行實驗驗證的方法。指導(dǎo)學(xué)生想象實驗結(jié)果，不僅有利于學(xué)生想象能力的提高，而且有利于學(xué)生直覺思維的發(fā)展。通過這樣的素材，以達到課程標(biāo)準(zhǔn)的實驗?zāi)繕?biāo)和內(nèi)容要求。

5.2根據(jù)學(xué)生和學(xué)校的實際，確定實驗的難度、數(shù)量和用品

新教科書的實驗編寫，考慮了學(xué)生和學(xué)校的實際。從學(xué)生的實際看，高中生對化學(xué)實驗雖有一定的基礎(chǔ)，但接觸化學(xué)科學(xué)的了解并不很深，而實驗會令他們感到新奇有趣。所以，在教科書中針對不同的內(nèi)容，安排了較多切實可行的實驗。同時，考慮到高中生的化學(xué)知識有限，對實驗內(nèi)容和操作的難度都有所限制，選擇內(nèi)容基礎(chǔ)、操作簡便的實驗，以保證實驗的順利完成。從學(xué)校的實際看，由于經(jīng)濟等因素的影響，學(xué)校的實驗條件有一定的局限?？紤]學(xué)校的實際情況，實驗的內(nèi)容和操作都是太不難，特別是實驗用品，選擇一些簡單、便宜、易得的儀器和藥品。

5.3充分發(fā)揮實驗的作用，淡化演示實驗和學(xué)生實驗的界限

長期以來，由于實驗條件等因素的限制，教科書中的實驗主要以教師演示為主，學(xué)生實驗則多是重復(fù)一些演示實驗的內(nèi)容，不利于培養(yǎng)學(xué)生的動手實驗?zāi)芰?。能力的培養(yǎng)是與活動密切相關(guān)的，在化學(xué)學(xué)科中，實驗是最主要的活動手段，通過學(xué)生親自動手進行實驗，不但可以培養(yǎng)學(xué)生的觀察、思維、動手等能力，還可以加深對相關(guān)知識的認識和理解。為此，在考慮實驗體系時，我們以淡化演示實驗和學(xué)生實驗的界限為原則，對實驗作了如下處理：沒有嚴格區(qū)分演示實驗和學(xué)生實驗，不再單列學(xué)生實驗；實驗內(nèi)容與化學(xué)知識緊密配合，提倡在教師指導(dǎo)下學(xué)生親自體驗的教學(xué)形式,或者說是學(xué)習(xí)形式。對于學(xué)生可能難以完成的實驗，加注說明由教師來演示；這樣的實驗一般是有一定危險性的，如鉀與水反應(yīng)的實驗操作，學(xué)生在操作不熟練時自己實驗比較危險；或是對環(huán)境有一定影響的，如銅與硝酸反應(yīng)，大量學(xué)生實驗會污染空氣。學(xué)生實驗的增加，無疑會給老師增加較大的工作量，但我們認為，這樣編排有利于促使學(xué)校改進實驗條件，重視實驗的作用；同時，可以促進中學(xué)學(xué)生實驗的全面實施，推動實驗教學(xué)改革的全面開展。

5.4正確處理實驗操作技能與實驗內(nèi)容的關(guān)系

正確的操作是順利完成化學(xué)實驗的基本保證，在高中化學(xué)中必須學(xué)習(xí)一些最基本的化學(xué)基本操作技能，如容量瓶的使用、滴定管的洗滌與檢漏、分液漏斗的使用等。教科書將基本操作安排在學(xué)生做具體實驗前提前訓(xùn)練。對于一些較復(fù)雜的操作，學(xué)生在沒有學(xué)習(xí)有關(guān)化學(xué)知識前進行操作，既沒有興趣，也有一定困難?？紤]到基本操作與實驗內(nèi)容、化學(xué)知識的密切關(guān)系，在實際教學(xué)中對于基本操作的處理采用了以下幾種呈現(xiàn)方式：對于很簡單的操作，在開始單獨練習(xí)；對一些稍復(fù)雜的操作，結(jié)合具體的實驗，配合觀察具體化學(xué)反應(yīng)的現(xiàn)象進行練習(xí)；對某些重要儀器的使用，在基本操作中融入探究性思考。

5.5通過化學(xué)實驗教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生的合作精神

課程標(biāo)準(zhǔn)要求的情感目標(biāo)之一是“發(fā)展善于合作、勤于思考、嚴謹求實、勇于創(chuàng)新和實踐的科學(xué)精神”。合作精神是科學(xué)實驗成功的要素之一，對于中學(xué)生今后的發(fā)展也非常重要。由于目前的中學(xué)化學(xué)實驗多是小組實驗，學(xué)生在實驗中的合作配合是完成實驗的關(guān)鍵之一。所以，新教科書中實驗的設(shè)計應(yīng)有利于培養(yǎng)學(xué)生的合作精神。根據(jù)這一原則，實驗的編寫在這方面作了嘗試，將實驗與探究結(jié)合，完成小組的實驗活動。例如，原電池構(gòu)成條件探究，要求每個小組在進行實驗后派代表匯報實驗結(jié)果和有關(guān)的分析說明，最后進行交流。合作不但能使實驗得以順利完成，也能使學(xué)生在合作的過程中增強集體榮譽感。

5.6通過化學(xué)實驗教學(xué)對學(xué)生進行思維方法的培養(yǎng)

　  化學(xué)實驗是掌握化學(xué)知識的入門向?qū)Ш褪侄?，學(xué)生以實驗事實出發(fā)形成化學(xué)概念，上升為化學(xué)規(guī)律，進而編織知識網(wǎng)絡(luò)，構(gòu)筑知識框架，是經(jīng)過由表及里，由此及彼，去粗取精，去偽存真的思維過程。教師適時引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合實驗觀察過程，激發(fā)思維活動，實現(xiàn)由感性階段向理性階段的飛躍。另外，中學(xué)基礎(chǔ)教育階段思維訓(xùn)練的重點應(yīng)放在培養(yǎng)學(xué)生的思維品質(zhì)上，即通過化學(xué)知識教學(xué)適時培養(yǎng)學(xué)生思維的靈活性、廣闊性、深刻性、發(fā)散性和敏捷性，而化學(xué)實驗的教學(xué)過程，自始至終都充滿著培養(yǎng)和鍛煉學(xué)生上述思維品質(zhì)的契機。在化學(xué)實驗教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的思維能力從以下幾方面入手：其一，“思”源于“疑”，設(shè)疑是培養(yǎng)學(xué)生思維活動的有效方法：學(xué)生的思維活動是在他們感到迫切需要解決新問題時開始，因此在教學(xué)中充分發(fā)揮實驗設(shè)疑作用，使實驗內(nèi)容和所學(xué)知識具體化、條理化、問題化，啟發(fā)學(xué)生強烈求知欲望，使學(xué)生始終處于有效的積極思維狀態(tài)。例如，我將氯氣的制取及性質(zhì)實驗做如下改動，在藥品中準(zhǔn)備了二氧化錳、濃鹽酸、硝酸、硝酸鉀等，并提出制取氯氣用什么藥品好呢?以上幾種藥品兩兩組合有幾種制氯氣的反應(yīng)呢?生成的氯氣通入濕潤的有色布條和干燥的有色布條有何不同?學(xué)生帶著這些問題，經(jīng)過動手、動腦，不僅提高了學(xué)習(xí)興趣，鞏固了所學(xué)知識，同時培養(yǎng)了獨立思維能力。其二，比較、概括、綜合，是培養(yǎng)學(xué)生思維能力的基本方法：在教學(xué)中經(jīng)常進行同中求異，異中求同的比較，知識間的概括、總結(jié)，可以培養(yǎng)學(xué)生的良好思維習(xí)慣。在學(xué)習(xí)了甲烷的性質(zhì)與制取后，我們組織學(xué)生將甲烷的制取與氧氣、氨氣的制取相比較，從使用的儀器、儀器的安裝、反應(yīng)的原理、實驗的現(xiàn)象、操作的方法及注意事項等方面，引導(dǎo)學(xué)生對比、總結(jié)。通過對比、總結(jié)，學(xué)生熟練的掌握了三個實驗操作及各反應(yīng)物知識，培養(yǎng)了學(xué)生邏輯思維、抽象思維。5.7通過化學(xué)實驗教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的認識方法

5.7.1培養(yǎng)“點→線→網(wǎng)”的學(xué)習(xí)方法

化學(xué)科學(xué)的形成和發(fā)展，都以實驗為基礎(chǔ)，化學(xué)教學(xué)中的實驗為學(xué)生正確認識物質(zhì)本質(zhì)及變化規(guī)律提供實驗事實，并通過這些事實把學(xué)到的一個個知識點分類串連成線，進而構(gòu)成網(wǎng)狀知識體系。如實驗室制取氣體，氧氣、氨氣、甲烷等是固體與固體混合加熱生成；二氧化碳、硫化氫、二氧化硫等是固體與液體混合(不加熱)所得；氯氣、乙烯、氯化氫等是固體與液體混合加熱制成。這三種方法基本涵蓋了實驗室制取氣體的方法，這些氣體制備實驗和其他化學(xué)實驗互相交叉，使化學(xué)知識網(wǎng)狀化、一體化，使學(xué)生對各物質(zhì)及其共性、特性全面認識。

5.7.2掌握認識的方法

實驗教學(xué)是一種重要的感性認識方法，在教學(xué)中實驗可分為驗證性實驗和探索性實驗。驗證性實驗是對化學(xué)假設(shè)進行檢驗的一種實驗，主要是通過“問題→化學(xué)假說→ 實驗驗證→結(jié)論→應(yīng)用”的過程完成。如：甲烷的驗純實驗、甲烷的燃燒實驗、甲烷與空氣混合的爆炸實驗，以及由這些實驗得到的啟示：可燃性氣體發(fā)生泄漏時，應(yīng)杜絕一切火源、火星，以防止發(fā)生爆炸。將這些知識的教學(xué)可設(shè)計成驗證性實驗來完成；而探索性實驗，是學(xué)生在實驗和觀察的基礎(chǔ)上通過科學(xué)抽象來獲得結(jié)論的一種實驗，主要通過“問題→實驗事實→科學(xué)抽象→結(jié)論→應(yīng)用”這一過程體現(xiàn)。如問題：鹽溶液能否與非金屬單質(zhì)反應(yīng)，有無規(guī)律?實驗：向淀粉碘化鉀溶液中通入適量Cl_２，溶液變藍色。結(jié)論：氯氣能與碘化鉀反應(yīng)，生成碘，活潑性強的非金屬單質(zhì)能把活潑性弱的非金屬單質(zhì)從其無氧酸鹽中置換出來。應(yīng)用：氯水與硫化氫溶液混合出現(xiàn)渾濁。總之，無論采取何種實驗手段，既是學(xué)生認識化學(xué)知識必須遵循的過程，又是運用自然科學(xué)方法培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)學(xué)習(xí)方法，提高化學(xué)素質(zhì)的途徑。

5.8發(fā)揮實驗插圖的作用

插圖是教科書的重要組成部分，實驗插圖也是教科書不可缺少的一部分。以前教科書中的實驗插圖多是為顯示儀器和裝置而設(shè)，并沒有更多的作用。隨著教科書的改革，插圖也有了越來越多的功用，不再只是單純地配合知識，而是具有了提供資源信息的功能，并開始成為知識的一部分。而作為與實驗有關(guān)的插圖，也有了更多的作用。例如：一方面，清楚地顯示實驗現(xiàn)象和過程。由于新教科書采用了彩色版，對于一些實驗現(xiàn)象，可以通過彩圖的形式顯示出來。通過插圖來顯示實驗的操作過程，一目了然，避免了用語言敘述的煩瑣。這樣做并不是說可以不做實驗，而是為了幫助學(xué)生正確地認識實驗現(xiàn)象，也為確實做實驗有困難的學(xué)生提供幫助。另一方面，充分體現(xiàn)化學(xué)學(xué)科的特點。在化學(xué)學(xué)科中實驗是必不可少的，實驗插圖體現(xiàn)了化學(xué)與其他學(xué)科的不同之處，從插圖所表現(xiàn)的多彩的現(xiàn)象、嚴密的過程、精美的儀器以及狀態(tài)各異的物質(zhì)等，顯示了化學(xué)學(xué)科之美，體現(xiàn)了化學(xué)學(xué)科的魅力。實驗插圖與其他插圖配合，活躍了版面，使化學(xué)教科書更具有化學(xué)學(xué)科的特色。

總之，化學(xué)實驗改革是化學(xué)課程與教學(xué)改革的重要組成部分。對于化學(xué)實驗改革，不能就實驗談實驗，而應(yīng)當(dāng)將其置于整個化學(xué)甚至理科課程與教學(xué)改革的大背景下，有目的、有計劃系統(tǒng)地加以思考。這就有一個化學(xué)實驗改革的指導(dǎo)思想問題。隨著素質(zhì)教育的整體推進，以及培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)、創(chuàng)新精神和實踐能力在學(xué)科層面的有效實施和落實，有關(guān)化學(xué)實驗及其教學(xué)的理論與實踐研究有了較大的進展，有的研究呈現(xiàn)出未來化學(xué)實驗及其教學(xué)改革的發(fā)展方向。因此，非常有必要對這些研究進行梳理，從而概括出化學(xué)實驗及其教學(xué)改革的一些新的理念。