時間：2023-03-27 16:46:19
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1.1高中生物實驗的內容
根據實驗的主要方法，可將高中生物必修部分的實驗劃分為7種類型：觀察類、檢測類、探究類、模擬類、調查類、設計類和搜集類[5]．其中，觀察、檢測和模擬類實驗比較常見；設計類實驗是學生探索和發現真理的重要途徑；調查類實驗主要是針對已經存在的事實或現象，要求學生通過對客觀事實和現象之間的了解得出結論，培養學生收集和分析資料信息的能力；而搜集類實驗則要求學生根據問題擬出資料收集的具體方案，然后通過各種途徑收集相關資料，最后對搜集到的資料進行篩選歸類整理，并以各種形式（如黑板報、論文、報告及辯論賽等）展示．在選修模塊實驗中，選修1的實驗以實踐活動為主要學習方式，全部為實驗操作，不同實驗內容的教學目標各有側重，有的側重基本概念或原理，有的側重實際應用，還有的側重科學方法訓練和培養學生的科學態度．實驗類型大多數為引導式探究．在引導式探究活動中，學習資料中提出的實驗結構或程序，學生自己設計并進行實驗，通過參與探究過程有所體驗和發現，從而達到預期的實驗目標[6]．根據選修2的實驗中的活動建議，主要是進行調查、討論和探究活動．教師引導學生開展這些活動，培養學生的參與意識，使得學生關注社會、關注生活、關注身邊的科學和技術，能幫助學生體會到生物科學與人類社會、與學生的日常生活密切相關．選修3的實驗中，除了技術要求較高的“DNA的粗提取和鑒定”外，其它實驗都不在實驗室進行，而多為口頭交流、辯論等活動，由于本模塊實驗所涉及的科學領域研究進展迅速，教師要積極引導和組織學生查閱有關資料，練習撰寫專題綜述報告并組織開展這些活動[7]．
1.2高中生物實驗的特點
1.2.1實驗數量多，類型多樣化且綜合性強僅《高中生物課程標準（實驗）》列舉的實驗活動建議就有68條，當然這些實驗并不要求學生全部掌握，但大多數是最基礎的，學生掌握這些后，還要了解教材以外的實驗，如試卷和課外書上出現的，要對大綱要求的實驗有所擴展和延伸，才能夠學以致用．實驗數量多則相應地要求實驗課時也多，據統計，實驗課時甚至占到生物課總教學時間的40%[8]．高中生物實驗類型多．各種類型實驗的方法不同，包括顯微鏡觀察、染色鑒定、模型制作、多媒體技術模擬、戶外調查及課外收集信息等；實驗形式也不同，包括教師演示、學生分組完成及獨立完成等．高中生物實驗綜合性強．往往一個生物實驗中融合了多種實驗類型特點．如“探究影響酶活性因素”的實驗過程不僅要讓學生經歷一個完整的科學探究過程，而且還要求培養學生的實驗設計能力，在實驗過程中要考慮單一變量并進行定量分析；又如“設計并制作生態瓶”的實驗不僅需要學生小組合作設計制作完成，而且也是一個模擬實驗，模擬的過程充滿探究的要素，此外，實驗還要求學生對自己制作的“生態小瓶”進行長時間的觀察，這無疑也培養了學生的觀察能力．1.2.2科學探究受到重視，實驗內容貼近生活且技術比較先進課程標準的4個基本理念之一是倡導探究性學習，在能力目標別提出了發展科學探究能力，并詳細列舉了11條與探究緊密相關的能力，這為開展探究性實驗教學提供了重要指導．強調和重視科學探究還具體表現在新課程實驗的結構和內容上，必修的3個模塊中，具有探究性的實驗幾乎占到全部實驗的三分之一，而選修部分的生物技術實踐模塊的13條活動建議中幾乎均包含探究性的內容，另外2個模塊的活動建議也多為可以進行資料收集探究的活動或調查[9]102．由此可見，課程標準把科學探究以不同層次和形式融合到實驗教學中．高中生物課程標準強調關注學生的生活經驗，注重與現實生活的聯系，在現實生活的背景中學習生物學，倡導學生在解決實際問題的過程中深入理解生物學的核心概念，這樣可以激發學生的學習興趣，也可以讓學生學以致用．如調查類和搜集類的實驗都要求學生到現實生活中去調查和搜集信息，并對這些調查和搜集來的信息進行研究分析等．如選修1“生物技術與實踐”中有果酒、果醋及腐乳的制作等，選修2“生物科學與社會”中對設施農業的參觀和對綠色食品生產或消費情況的調查等，這些實驗活動貼近生活，實驗材料也來源于生活．實驗技術比較先進．特別是選修部分的實驗，大都與生命科學新技術、新應用緊密聯系．如基因工程、克隆技術及干細胞研究等．此外，還有多媒體技術的運用，如“利用計算機輔助教學軟件模擬人體某方面穩態的維持”等．
2生物科學（師范）專業實驗內容及存在的不足
2.1實驗內容
在高師生物科學（師范）專業課程體系中，生物類專業必修課比重大，幾乎每門專業課程均設置了相應的實驗課程，包括動物學、植物學、微生物學、遺傳學、生態學、生物化學、細胞生物學、分子生物學、植物生理學及人體生理解剖學等實驗，每門實驗課程的實驗數均在8~12個．
2.2存在的不足
2.2.1課程內容強調專業性，缺少與高中生物新課程的聯系受傳統高師生物課程觀的影響，實驗課內容傾向于強調系統性、整體性和全面性，突出學科專業性，而師范性不明顯，驗證性實驗占據主導，設計性和綜合性實驗欠缺，缺少與中學生物實驗教學有機聯系的問題尤其突出．生命科學的發展日新月異，高中生物新課程很注重知識的時代性和前沿性[10]，但生物科學（師范）專業的實驗教學內容設置往往多年不變，不能反映生命科學學科發展的最新成果，與學生科學素質、實驗技能和創新能力培養的要求不符．2.2.2實驗教學內容缺乏與生產、生活和社會實踐的聯系高中生物課程標準提出注重與現實生活的聯系理念，就是要改變輕視學生生活的現狀，讓學生在真實的生活中學習和體驗知識．從課程標準建議了大量的調查類和搜集類的實驗可以看出，高中生物實驗更加強調與生活的聯系，倡導學生在解決實際問題的過程中深入理解生物學的知識．但生物科學（師范）專業的實驗內容大多是對理論的驗證，更強調實驗的學術性，相對而言忽視了與學生生活以及現實自然、社會的聯系，不能激發學生學習的興趣，無法讓師范生深切地體會到專業知識的價值，可能會影響到以后工作的教學質量．2.2.3實驗教學缺乏體系建構生物科學作為一門獨立形態的自然科學，應有其自上而下、自下而上的實驗體系，但師范院校的實驗教學缺乏這種體系的建構[11]75．每一門課程僅從單一學科的知識系統性和完備性方面設計教學內容和技能訓練，各門課程自成體系，與本專業其它課程聯系不緊密，對課程內容整合較少，因而造成一些實驗內容重復，如微生物學中的“霉菌觀察”與植物學中的“菌類植物”實驗內容基本一致．2.2.4實驗教學模式化高師生物學實驗教材編制模式化，實驗設計程式化，即實驗目的基本原理實驗內容與材料等儀器與設備等操作步驟實驗結果實驗分析報告[11]76．實驗過程以教師講解、演示為主，學生履行三步曲，即按實驗指導的要求或教師總結的實驗步驟進行操作觀察實驗結果完成實驗報告[12]．學生對實驗材料的采集培養、藥品配制等實驗的準備過程和實驗方法步驟的設計參與度低，對實驗方法步驟缺乏必要的思考理解和創新，師范生獨立實驗能力的培養受到限制．2.2.5研究性實驗內容缺乏目前，生物科學（師范）專業開設的專業課實驗內容大多為驗證性實驗，雖然可以加深學生對理論知識的理解和培養基本的實驗技能，但仍屬于間接獲取知識的渠道，對培養師范生的科學探究能力不利．
3有效銜接高中與大學的生物學實驗教學
3.1加強高中相關實驗內容的滲透，增加和生活聯系比較緊密的實驗內容
生物科學（師范）專業的教師要致力于高中生物學實驗教學的研究，了解其基本內容和方法手段．在保證實驗課內容達到本科水平的前提下，選擇與高中生物教學聯系密切并能充分發揮現有實驗條件的實驗內容，制定切實可行的實驗計劃，力爭使中學生物學實驗中的基礎部分、經典部分成為高師生物學實驗的研究主題之一，使得高師生物實驗內容與手段上形成和中學生物學實驗的包涵關系．
3.2改進生物科學（師范）專業的生物學實驗手段，使實驗內容跟上科學技術的發展
在實驗內容上，應該結合當前高中生物教學崗位的要求，組織各教研室有經驗的任課教師對實驗教學進行改革，剔除內容陳舊、技術落后的實驗，增加反映現代定量分析、探究性、設計性和綜合應用的新實驗技術內容，跟上生命科學技術的發展．此外，在實驗課程中，可以結合相關的研究課題和最新研究進展，在課堂講解或是實驗過程中穿插介紹，補充同一個實驗的不同技術與方法．有些新技術、新方法，即使因為條件所限不能親手做，但也應讓學生有所了解，如光合強度的測定既有傳統的改良半葉法、氧電極法及紅外線二氧化碳氣體分析儀法，也有較為先進的便攜式光合儀測定法．
3.3整合實驗內容
在制定生物科學（師范）專業的實驗教學計劃時，要統籌規劃、互通有無、科學整合以及合理安排實驗內容，避免學科間實驗的簡單重復，以增加實驗的多樣性和豐富度，提高實驗教學效率，讓學生在有限的實驗教學中，接觸和了解更多的實驗內容與方法，這也契合高中生物實驗內容和形式多樣化的特點．實際上，高中生物涉及的68個實驗，均可按照生物科學（師范）專業的專業課程進行分門別類，分別歸入或融入到具體的相關課程實驗中去，使學生在大學實驗教學過程中，基本能接觸到所有的中學生物實驗內容．
3.4改革實驗教學體系
將以驗證性為主的實驗教學體系改變為實驗內容要求由低到高的生物基礎實驗、綜合訓練實驗、研究設計實驗3個不同層次的新體系[9]101．生物基礎實驗主要完成中學生物學新課程標準及實驗大綱規定的基本內容，旨在培養學生的專業基本實驗技能和動手能力，掌握生物學基本研究方法；綜合訓練實驗則由學生實驗小組（6~8人）自己設計方案、準備藥品儀器及獨立撰寫實驗論文，完成大綱規定的提高性內容或感興趣的問題，旨在培養學生的綜合能力和創新能力；研究設計實驗為教師根據本地生物資源或結合本地生產實際而開設的科學研究性實驗項目，在教師的帶領下有針對性地開展科學研究實驗，旨在培養學生的參與意識、科研意識和自然科學研究工作所應具備的科學態度．
3.5鼓勵師范生積極參與實驗準備工作
準備實驗也是一名生物教師應有的專業素養之一．高師院校在生物實驗教學中，應該鼓勵師范生積極參與到實驗準備工作中，如動植物實驗材料的采集與培養、試劑的配制、儀器的調試、微生物菌種制作及消毒滅菌等，使學生系統地了解實驗從始至終的全過程，這將提高師范生準備和組織生物實驗的能力．
3.6培養學生口頭表達能力，鍛煉文字駕馭能力
教師應按照學生的認識規律，對實驗內容加以組織、潤色，并且用科學、準確、生動及富于啟發性的語言表達出來，以便學生理解和接受．在實驗教學中，教師要引導學生從實驗現象出發，能夠用生物專業語言表達、組織及研究實驗，還應認真對待學生的實驗報告，對表達不準確和書寫不規范等情況及時糾正．
4結語
一、設計顯著實驗，提高現象的“可見度”
在教學中，我們會遇到這樣的問題：一些演示實驗現象不明顯，不利于學生的觀察認知。怎樣解決這個問題，是擺在我們教師面前的一項任務。譬如，在《飽和溶液不飽和溶液》一節中，食鹽溶液、硝酸鉀溶液均無色，我將食鹽換成硫酸銅，硝酸鉀換成高錳酸鉀，這樣就把原來的無色變成了鮮艷的藍色和紫紅色，便于學生觀察試管底部是否有固體剩余，從而判斷溶液是否飽和。在學習硝酸鉀和氯化鈉的混合物分離時，遇到同樣的問題，我就采取類似的方法解決，達到了較好的效果。
二、補充演示實驗，融化知識點
當我們講解純理論知識點時，光憑空洞說教學生往往是難以接受的，這就要求我們教師適當補做一些演示實驗，調動學生的形象思維，以達到對知識的理解。在《二氧化碳》一節中，講到二氧化碳的實驗室制法時，強調要用稀鹽酸而不用稀硫酸。我增加了兩點：不可用碳酸鈉代替石灰石；滅火器中應用碳酸鈉而不用石灰石。為了讓學生能更好地理解，我在講二氧化碳的實驗室制法前，先做了三個小實驗：⑴石灰石中注入稀鹽酸，反應迅速，石灰石表面不斷冒氣泡；⑵石灰石中注入稀硫酸，開始時石灰石表面迅速放出氣體，一會兒，氣泡便停止產生；⑶碳酸鈉溶液與鹽酸混合，反應非常劇烈，瞬時就完成。三個小實驗的演示，使學生對三個知識點的理解更容易、更透徹。
三、增加學生實驗，發揮學生的主體作用
首先，演示實驗在物理教學中的應用是否成功，很大程度取決于課前的準備工作，部分教師不是太重視演示實驗的準備工作，致使在實際的演示過程中總會出現手忙腳亂的狀況，遇到突發狀況的時候更是會不知所措．所以，教師在課前不僅要準備好相關的實驗器材，還要在課前自己嘗試著反復地進行練習，這樣在實際的操作中就會得心應手，即使遇到突發狀況，也能夠很好地解決．其次，演示實驗是為了讓學生對課本中的知識理解得更加深刻，這就需要教師在實驗之前要弄懂實驗的目的、具體是要解決哪類問題，這個實驗能夠培養學生的哪些能力;在實際的教學中，如何有效地引導學生在實驗中發現課本中的知識，怎樣才能夠突出教學的重點．再次，規范操作過程．在操作過程中，教師應該以身作則，先為學生做出正確的示范，再由學生自己嘗試著去實驗，這樣不僅減少了錯誤操作所帶來的危險，還能夠使學生在正確的操作過程中迅速找到課本中的原理，提高自己的實驗操作能力．
二、提高學生的學習興趣
“興趣是最好的老師”．一個學生只要對一門科目產生足夠的興趣，他就會自主地想去接觸它．而物理教學中的演示實驗恰恰能夠激發學生的學習興趣．由于教學中的一些實驗具有很高的趣味性，學生在實驗過程中會對物理產生濃厚的熱情，長此以往，就會喜歡上物理，這樣就使物理教學變得更加簡單，學生能夠在教學中保持著很高的積極性，教師就能夠順利地完成教學目標．例如，在講“光的反射”時，教師可以拿來兩塊透明玻璃，在兩塊玻璃中間放一些肥皂水，將他們疊加到一起，組織學生觀察，學生會發現上面會出現許多形態不一、大大小小的彩色花紋，這時再將肥皂水吹成大大小小的泡沫，就會發現泡沫上出現很多七彩的光線，由于泡沫會來回擺動，而上面的光線的形態也會隨之變化．這時，學生就會產生濃厚的學習興趣，教師就可以為學生講解這是“光的反射”的原理．再結合現象，向學生具體闡述其中蘊涵的道理．為了使學生對這一知識點了解得更加深刻，教師也可以組織學生自己動手操作，學生就會全身心地投入到教學活動中來，對這一部分知識的了解也會更加深刻，從而提高教學效果．
三、增強學生的主動性
在傳統物理教學中，教師一直都是口述知識，而物理這門學科卻是在實際生活中被廣泛應用的．教師只是單憑講解，并不能使學生將所有的原理都能理解透徹，所以，一些學生逐漸對物理失去了學習興趣，不想主動地接觸這一學科，這就使得物理教學效率下降．而在物理教學中引進演示實驗，學生終于不用對著枯燥的理論知識，自己也能做實驗，主動性得到提高，表現出超強的積極性，物理教學變得簡單、順利．例如，在講解“大氣壓”時，教師可以組織學生自己動手操作．首先，教師需要為學生準備相應的實驗器材，先以身作則，向學生演示正確的實驗步驟．準備兩個不同大小的試管，在較大的試管中注入一些水，將較小的試管放入注入水的大試管中，然后提出疑問:如果將大試管倒立，會發生什么現象呢?學生就會做出許多猜測，有的說小試管會掉出來，有的說水會流出來，但是實際的狀況卻是小試管上升了，這時學生就會質疑，會自告奮勇地到講臺上親手做實驗，這時他們就會發現所有的實驗結果都是這樣的．在實驗過程中，課堂氣氛得到帶動，學生表現出強烈的主動性，這有助于他們對知識的理解，從而實現了高效教學．
四、提高學生的綜合能力
在物理教學中的演示實驗，不僅能夠提高學生的學習興趣，還能夠增強他們的自主性，從而提高學生的綜合能力．通過演示實驗，既能培養學生的動手操作能力，又能夠培養學生的分析與解決問題的能力，還能夠培養學生探索與發現的能力，促使學生將理論知識準確地應用到實際生活中，從而提高他們的實踐能力．例如，在講“電路中串聯與并聯的電流規律”時，教師可以帶領學生進行操作實驗，了解電路中的一些規律，通過實踐來檢驗真理，加深知識在他們腦海中的印象．通過實驗，使學生的動手能力和觀察能力得到提高，使學生對物理的認識更加透徹．學生能充分意識到物理課堂的趣味性，就會逐漸喜歡上物理，從而提高教學效果．
五、結語
1．科學性要強
演示實驗復現的物理現象要力求真實、正確、符合科學，例如，用大型示教用電流計演示LC振蕩電路產生振蕩電流時，看到電流計指針來回擺動，于是就解釋說振蕩回路產生了振蕩電流，這是不材學的。因為一般情況下LC回路振蕩頻率很高，電流計指針根本來不及擺動。指針的擺動實際上是瞬間電流作用的結果。
如果用示波器來觀察振蕩電流波形，既形象又科學。
物理實驗的誤差是難免的，但不能為了避免誤差而拼湊數據，欺騙學生，也不能把任何不正確的實驗結果都歸結于誤差而了結，要很好地分析誤差產生的原因，要盡量減少誤差。例如在演示萘的熔解和凝固時，實驗測得案的熔點常常不是80℃或不是保持80℃不變。原因是什么呢？反復實驗后發現有以下四個原因：（1）煤油溫度計不夠準確，用水銀溫度計較為難確；（2）萘粉要純，如化學純萘粉；（3）酒精燈加熱要緩慢均勻，使杯中水溫與試管中萘粉溫度差不超過3℃；（4）攪拌器攪拌萘粉要認真、細致，使萘粉受熱均勻。
2．結構；操作要簡單
結構復雜、操作繁瑣的演示實驗；很容易分散學生的注意力。所以演示儀器只要效果明顯，不失科學性，那么越簡單越好。
3．可見度要高
演示實驗一定要使班上每一位學生都能清楚地看到所演示的現象，如靈敏驗電器，演示時“靈”而不“顯”。如果把金屬箔做得太大,則會“顯”而不“靈”。
因此，我采用了燈光反射原理，在驗電器后方裝上兩只燈泡，達到了演示現象明顯清楚可見度大的效果。又如，演示液體的熱脹冷縮時，水中滴幾滴紅墨水，燒瓶上方的玻璃管中插入一根鐵絲，就可以大大增加可見度。
4．目的性要明確
教師應根據教學目的策劃設計演示實驗。有些現象學生比較陌生，抱有懷疑態度。如電磁波的傳播是不需要媒質的，對此，學生不是堅信不移的，我們便通過實驗證實。在一只玻璃鐘罩內放一只小型訊號發生器，在外面用一架收音機來接收，可以聽到訊號聲。把鐘罩內的空氣抽去不影響收音機的正常接收，但是如果換了一臺鬧鐘，當鐘罩內的空氣抽去后就聽不到聲音了。這說明了聲音的傳播需要媒質，而電滋波的傳播不需要媒質。
有時還要通過演示實驗來幫助學生建立新的概念。如在講到電磁波接收中的電諧振這個概念時，教師僅用“電學中的共振現象叫電諧振”一句話來說明，學生仍無法理解，因為缺乏感性認識。我們便用甲乙兩個大小相同的萊頓瓶分別和矩形線圈組成LC振蕩電路，甲萊頓瓶兩極跟起電機或高壓感應圈相接作為發射電路，乙萊頓瓶線圈兩端跟氖管相接作為接收電路，當乙萊頓瓶線圈跟甲萊頓瓶線圈平行且大小差不多時氖管發光最亮。這個現象說明接收電路的固有頻率與外界電磁波頻率相同時，接收電路中振蕩電流最強，這就是電諧振現象。
5．成功率要高
只有成功的演示實驗才能幫助教師順利完成教學任務。例如演示靜電實驗一般比較困難，其原因是靜電“壓高量少”，由于靜電壓高，使通常用的絕緣體在高壓下成了導體，因靜電量少，電荷很快會“漏掉”，特別是天氣潮濕就更容易“漏掉”。分析了上述原因，我制作了一個全天候靜電實驗箱，形狀像演示用示教電流表，前面板用玻璃，以觀察實驗現象，其它面板用木板做。實驗箱分三層，底層裝有兩個涂黑的串聯的100W燈泡作為烘干用的熱源，中間層貯放靜電實驗器材，如玻璃棒、橡膠棒、毛皮、絲綢等。頂層安裝驗電器，固定驗電器金屬桿的面板要用絕緣性能好的材料，如有機玻璃，其它隔層板用鐵絲網，便于從下到上烘干箱內的“濕氣”,此實驗箱經多年使用，在任何惡劣天氣下，都能一用就“靈”。
6．現象要明顯
7．現象要直觀形象
直觀形象的演示實驗真可謂“千言萬語說不清，一看實驗就分明”。例如，懸掛在支架上的重物，其重力對桿的作用，單憑老師講解，學生都感到難懂。我們便將斜桿上端系一根橡皮繩，用圖釘釘在黑板上，橫桿的左端頂住一氣球，掛上重物，就可看到橡皮繩被拉長氣球被壓扁。如圖所示。學生看了這種直觀形象的實驗后，就立刻明白力F對斜桿的拉伸作用，對橫桿的壓縮作用，便能很快將下按圖中所示進行分解。
8．演示時間要適度
演示實驗應在幾分鐘內完成，時間過長會分散學生注意力，影響課堂教學。
如演示液體熱脹冷縮，按課本上的設計，用酒精燈將一滿燒瓶的冷水燒熱看到瓶塞上方玻璃管內液面上升的情況，需要10多分鐘。用小試管代替燒瓶，水里滴入幾滴紅墨水，在試管塞上插入細玻璃管，管內插入鐵絲，管內空氣柱就變的更細，液面上升情況就更明顯，用酒精燈加熱小試管，一分鐘內就可明顯看到液面上升。
又如演示萘的熔解與凝固，用78℃左右的熱水就可以加速實驗過程，大大縮短實驗時間。
9．要有趣味，富有魅力
生動有趣，富有魅力的演示實驗容易激起學生的學習興趣和求知欲。如演示大氣壓實驗，可補充“酒瓶吞蛋”實驗。把煮熟的雞蛋去皮，放在一旁備用，取一個普通的開口啤酒瓶，將一燃燒著的細紙條迅速塞入瓶中，再馬上將雞蛋的小頭朝下立在瓶口上，隨著火的熄滅和白煙升起啤酒瓶將把雞蛋吞進“肚子”里。
接著舉例針炙“拔火罐去風”的原理，學生會感到學習物理其樂無窮。又如演示光的色散時，讓學生自制水三棱鏡，用三塊長方形平玻璃固定成三棱鏡狀，將灌滿水的無色薄塑料袋塞入其中。用這種水三棱鏡觀察光的色散現象，可以看到非常美麗的紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫各種色光，這就顯示了實驗的魅力。
一、不能只盯一點，要全面觀察一些同學在觀察化學實驗時，只注意明顯突出的現象，而忽略那些不太顯著的現象。如觀察鐵絲在氧氣中燃燒的現象時．只看到有“火星四射”，而看不到有“黑色固體產生”。另外，觀察不僅是用眼看，還包括用耳聽、用鼻聞、用手摸。例如，在觀察硫在氧氣中燃燒的實驗時，通過鼻聞，可了解產生的氣味的氣味；用手摸集氣瓶壁，可感覺到反應有熱量放出。這些都是用眼所觀察不到的。可見，只有“全神貫注”．才能全面觀察到實驗的現象
。
二、防止看了熱鬧，丟了門道初學化學的同學覺得化學實驗很神秘，有些同學甚至把做實驗看成是耍魔術，很好玩。由于他們只注意看“熱鬧”，而沒有明確的觀察目的，這樣就難以抓住關鍵的實驗現象，丟掉了“門道”，其結果就難以得出正確的實驗結論。
三、不能馬馬虎虎，要細心比較觀察實驗不能只觀察一個大概，特別是對相似的實驗，更應細心比較。如硫既能在空氣中燃燒，也能在氧氣中燃燒，在觀察這兩個實驗時，就應特別細心，否則，牼湍巖怨鄄斕攪蛟誑掌杏朐諮跗腥忌盞幕鷓嬗小拔⑷醯牡渡睜與“明亮的藍紫色”之區別，從而得不出硫在氧氣中燃燒更旺的結論。
四、不能只觀察不思考觀察化學實驗，不只是動動眼睛和其它感官就行了，還要開動腦筋去分析和判斷。如在觀察實驗室制氧氣的實驗時，只有同時思考“為什么實驗前應先檢驗裝置的氣密？”“試管口為何要略向下傾斜？”“實驗結束時，為何要先將導管從水槽中取出，后熄滅酒精燈？”等問題，才能達到“知其所以然”的目的。五、弄清概念，防止張冠李戴有些化學實驗的概念容易混淆，若沒有搞清它們之間的區別，在描述實驗現象時就易出現張冠李戴的錯誤。如“光”與“火焰”、“煙”與“霧”、“渾濁”與“沉淀”、“溶解”與“熔化”等概念極易混淆，只有注意了它們的區別，才能正確描述這類實驗現象。六、要防止用結論代替現象進行描述現象是事物的表面特征，而結論是通過對現象的分析得出的事物的本質特征，二者有聯系、但不能相互代替，如鎂條在氧氣中燃燒的現象之一是“有白色粉末產生”，而不能描述為“有氧化鎂產生”。否則．就不是實事求是的態度。
農藝性狀
從表1可以看出，團棵期和旺長期株高、最大葉面積各處理間沒有顯著差異，但總的趨勢表現為：在團棵期化肥CK處理株高與最大葉面積略高于其它處理，秸稈肥處理最低；在旺長期與現蕾期，豆餅肥處理株高略高于CK，有機肥處理的最大葉面積高于CK。有效葉片數各處理與CK差異顯著，CK處理顯著高于其余處理。在烤煙生長后期，有機無機配施處理促進了煙株的株高與最大葉面積。
烤煙生物量
根干重、葉干重和總干質量在各處理之間均無顯著差異（表2），但表現趨勢為：烤煙打頂后，根干重農家肥大于其余處理；葉干重CK最低，豆餅肥處理最高，質量從高到低排序為豆餅處理＞商品有機肥處理＞農家肥處理＞秸稈肥處理＞CK；總干質量為豆餅處理＞商品有機肥處理＞農家肥處理＞CK＞秸稈肥處理。莖干重秸稈肥處理顯著低于CK，其余無顯著差異。從煙葉干重和總干質量來看，豆餅肥處理表現最好。
烤煙鉛含量
從圖1看出，各處理的煙株根莖葉器官鉛含量表現為：根>葉>莖，說明鉛在煙株根系中富集較多。根系鉛含量的各處理間差異顯著，依次為商品有機肥處理＜農家肥處理＜豆餅肥處理＜秸稈肥處理＜CK；莖鉛含量為秸稈肥與豆餅肥處理略高于CK，而農家肥與商品有機肥處理略低，但各處理間無顯著差異；葉鉛含量以商品有機肥處理顯著低于CK，其余處理略低于CK，但差異不顯著。由此可見，有機肥與無機肥配施可降低煙株根系與葉中鉛含量，農家肥處理與商品有機肥處理表現較好，尤以商品有機肥處理最好。
烤煙鎘含量
從圖2可看出，各處理煙株鎘均以葉中含量最高，根與莖次之，說明鎘在煙株葉片中富集較多。根系鎘含量為秸稈處理與豆餅肥處理顯著高于CK，農家肥與商品有機肥處理略高于CK，但差異不顯著；莖中鎘含量各處理均低于CK，秸稈、豆餅肥處理與CK差異不顯著，農家肥處理與商品有機肥處理顯著低于CK，分別降低了42%與34%左右。葉中鎘含量豆餅肥處理高于CK，而農家肥處理、秸稈肥處理與商品有機肥處理低于CK，各處理間差異均不顯著，農家肥處理與商品有機肥處理表現較好，分別降低了33.29%與30.85%。由此可見，有機肥與無機肥配施因有機肥種類不同，煙株對鎘的吸收反應不同，農家肥處理與商品有機肥處理表現較好，尤以農家肥處理最好。
鉛在煙株不同器官的積累與分配
從表3可知，煙株葉片鉛累積量為豆餅肥＞CK＞秸稈肥＞農家肥＞商品有機肥處理；煙株鉛累積量為CK＞豆餅肥處理＞秸稈處理＞農家肥處理＞商品有機肥處理；商品有機肥最低。從圖3可知，鉛分配率各處理均以根系最高，達到46.48%～60.91%；葉片次之，30.59%～42.27%；莖部最低，僅8.50%～14.34%。
鎘在煙株不同器官的積累與分配
從表4看出，鎘累積量在煙株根、莖、葉與全株中均以豆餅肥處理高于CK；而農家肥處理、秸稈肥處理與商品有機肥處理低于CK，農家肥處理最低。從圖4看，鎘分配率各處理中均以根系最低，僅有6.30%～9.74%；莖次之11.68%～15.34%；葉片最高，占總吸收量的78.03%～81.39%。
眾所周知，微軟公司的Word軟件在文字處理方面功能強大，已廣泛應用于科學研究的各個領域。但Word本身不具備數據運算功能，繪圖功能也有限。Matlab是MathWorks公司推出的一套高性能的數值計算和可視化軟件。它是一個高度集成的系統，集科學計算、圖像處理、聲音處理于一體，具有極高的編程效率。如何把Matlab的數值處理和繪圖功能與Word結合起來，擴展Word的功能，使二者能協調地進行工作，本文將就此問題作一探討(以Matlab6.5和Word2002為例)。
在土工試驗的數據處理過程中，經常需要用圖形法來描述試驗結果，然后通過查圖法來求得所需試驗參數，例如在土的顆粒分析試驗中，需要繪制級配曲線來確定土料的限制粒徑和有效粒徑以及，從而計算土的不均勻系數和曲率系數；在土的擊實試驗中，需要用擊實曲線來體現試驗結果，通過查圖找出最大干密度和最優含水率；在土的三軸試驗中，需要繪制摩爾圓來確定土的凝聚力C和內摩擦角φ。以前的處理方法是手工繪制或使用EXCEL工具中的圖表功能，但是僅局限于其圖形功能，而不能進行數值計算，相應的數值計算則需要人工進行。MATLAB不僅提供了圖形功能，還增加了計算功能，使數據處理工作進一步簡化。
2Matlab和Word的鏈接
2.1安裝MatlabNotebook
有兩種方法：一種是從Matlab系統中安裝：首先啟動Matlab6.5，在命令窗口運行函數命令“notebook-setup”(中間有一空格)。回車后命令窗口出現如下提示：
>>Notebook-setup
WelcometotheutilityforsettinguptheMATLABNotebookforinterfacingMATLABtoMicrosoftWord(歡迎建立MatlabNotebook與Word的公用程序)
ChooseyourversionofMicrosoftWord：(選擇你所使用的Word版本)
[1]MicrosoftWord97
[2]MicrosoftWord2OOO
[3]MicrosoftWord2002(XP)
[4]Exit，makingnochanges
MicrosoftWordVersion：3(我們這里選擇3)
然后命令窗口出現如下提示：
Notebooksetupiscomplete．(MatlabNotebook安裝完成)
另一種方式是把C：/Matlab6p5/notebook/pc/M_book.dot文件直接拷貝到C：/ProgramFiles/Microsoftoffice/office10/2052目錄下。
Matlab與Word互相調用的方法：(也可以作為安裝是否成功的檢測方法)
(1)在Matlab中調用Word：在Matlab命令窗口直接輸入notebook命令，系統會自動啟動Word，其主菜單欄中將增加Notebook一欄。
(2)在Word中調用Matlab：啟動Word，然后選擇“文件”菜單下的“新建”，在“根據模板新建”中選擇“通用模板”，然后選擇M-book文檔。按確定后系統會自動啟動Matlab。
2.2Notebook的使用指令
Notebook某種意義上即是Word中的M-book，Notebook是通過動態連接庫和Matlab交互的，交互的基本單位稱為細胞(Cel1)。交換的信息，稱為“細胞(群)”。M-book需要把在Word中輸入的Matlab命令或者語句組成細胞(群)，傳送到Matlab中運行，運行輸出結果再以細胞(群)的方式傳送回M-book中。這樣Word中的輸入細胞(群)下面會出現計算結果以及仿真圖形。
“輸入細胞”是由M-book傳送給Matlab的命令，可以多行，也可以是包含在文本中的命令或者一段Matlab程序。“輸出細胞”是由Matlab回傳給M-book的計算結果。“自活細胞”是用[Notebook]菜單中[DefineAutoInitCel1]命令定義的輸入細胞，它和輸入細胞不同之處是：每次打開M-book時會自動運行自活細胞，而不會運行輸入細胞；自活細胞字符用深藍色標注，而輸入細胞用綠色標注。“細胞群”是包含多句Matlab命令的多行輸入細胞或自活細胞。
生成輸入細胞：在Word中，用文本格式輸入指令，然后選中該部分，在[Notebook]菜單中用[DefineInputCel1]命令，這樣M-book會把普通文本生成“輸入細胞”，并用黑色括號把指令括起來，指令變為綠色字體。
然后在[Notebook]菜單中用[EvaluateCell]選項，可以實現把生成細胞傳送到Matlab中運算，運算結果會自動回傳到M—book中，運算結果為藍色標識。細胞群和細胞的操作相似。
Notebook還提供了計算區(CalcZone)，它把M-book分成幾個相互獨立的部分，包括：描述一個特定問題或特定操作文本，輸入細胞，輸出細胞。當定義一個計算區時，Notebook將該部分和M-book其它部分獨立出來，它的定義以及運行和輸入細胞的操作相似。
Notebook還提供了細胞的循環運行，首先選定欲重復運行的輸入細胞(一定要是綠色細胞)，接著在[Notebook]菜單中選[EvaluateLoop]選項。[Notebook]菜單功能如下表l所示。
表1Notebook菜單功能
菜單項
快捷鍵
功能
DefineInputCell
Alt+I
定義輸入細胞
DefineAutoInitCell
Alt+A
定義自活細胞
DefineCalcZone
Alt+Z
定義計算區
UndefineCells
Alt+U
將細胞轉為文本
PurgeSelectedOutputCells
Alt+P
從所選篇幅中刪除所有輸出細胞
GroupCells
Alt+G
生成細胞群
UngroupCells
將細胞群轉換為輸入細胞和自活細胞
Hide(Show)CellsMarkers
Alt+C
顯示（隱藏）生成細胞中的中括號
ToggleGraphOutputforCell
是否嵌入生成圖形
EvaluateM-book
Alt+R
運行整個M-book中的所有輸入細胞
EvaluateLoop
Alt+L
多次運行輸入細胞
EvaluateCell
Ctrl+Enter
運行輸入細胞
EvaluateCalcZone
Alt+Enter
運行計算區
BringMATLABtoFront
Alt+F
將MATLAB命令窗口調到前臺
NotebookOptions…
Alt+O
設置數值和圖形輸出格式
3MATLAB軟件在土工試驗中的應用
3.1圖形的形成
顆粒分析試驗是測定干土中各種粒組所占該土總質量的百分數的方法，借以明了顆粒大小分布情況，供土的分類及概略判斷土的工程性質及選料之用。其試驗結果需要提供級配曲線、不均勻系數和曲率系數。表2為一組顆粒分析試驗測定值：
表2土料級配
顆粒直徑（mm）
0.1
0.05
0.02
0.01
0.005
0.001
顆粒含量（％）
100
94.68
72.10
41.82
27.13
11.69
在使用MATLAB軟件進行資料處理時，首先調用已有的數據文件，把顆粒直徑數組附值給x，把對應的百分含量數組附值給y，對顆粒直徑取對數，建立關于顆粒直徑的對數與小于該粒徑的百分含量的三次樣條函數關系，在給定的粒徑范圍內，細化粒徑數組，對于給定的取對數后的顆粒直徑求解其對應的百分含量，進行內插，然后利用MATLAB的圖形功能在半對數坐標中繪制級配曲線(包括試驗數據(虛線)和三次樣條曲線(實線))。操作過程如下：在安裝好Notebook后，啟動Word，然后選擇“文件”菜單下的“新建”，在“根據模板新建”中選擇“通用模板”，然后選擇“M—book文檔”，按“確定”后Matlab就會自動啟動，Notebook即可使用。
在M—book輸入如下內容：
x=[0.10.050.020.010.0050.001];
y=[10094.6872.1041.8227.1311.69];
x1=log10(x);
y1=y;
xx=-3.0:0.04:-1;
pp=spline(x1,y1);%三次樣條插值
y2=ppval(pp,xx);%分段多項式估計函數
x2=10.^xx;
semilogx(x,y,''''--'''',x2,y2)
xlabel(''''顆粒直徑（mm）'''')
ylabel(''''小于某粒徑之百分含量（％）'''')
title(''''級配曲線'''')
選中這些文字，在[Notebook]菜單中選用[DefineInputCel1]，然后選用[EvaluateCel1]，即可在Word中繪出圖1所示圖形。
3.2參數計算
通過上述過程．生成了該土料的級配曲線，而試驗提供的各項參數則需要通過計算求得。利用MATLAB軟件提供的函數功能對已經形成的三次樣條曲線重新建立關于小于某粒徑的百分含量與顆粒直徑的對數之間的函數關系，即原函數的反函數，求解給定含量所對應的顆粒直徑的對數值，并將其還原，分別計算，然后利用公式：
計算不均勻系數和曲率系數。
在M-book輸入如下內容：
pp=spline(y2,xx);
x10=ppval(pp,10);
d10=10^x10
x30=ppval(pp,30);
d30=10^x30
x60=ppval(pp,60);
d60=10^x60
Cu=d60/d10
Cc=d30^2/(d60*d10)
選中這些文字，在[Notebook]菜單中選用[DefineInputCel1]，然后選用[EvaluateCel1]，則可在Word中直接計算并輸出結果：d10=9.4293e-004，d30=0.0063，d60=0.0152，Cu=16.1330，Cc=2.7415
通過以上過程，利用MATLAB程序設計語言在Word中完成了對土的顆粒分析試驗的數據處理過程。
4結語與說明
把Matlab6.5和Word結合，充分利用兩者的優點，實現軟件的“強強聯合”，會給我們在撰寫科技報告，論文、專著以及電子教案時提供了很大的方便，程序、計算結果以及仿真出的圖形都可以同時在Word文檔中，并且可以隨時修改計算命令，隨時計算并繪制圖形。當然，它也存在一些不足，如帶鼠標的圖形交互指令不能在M-book文檔中運行，Matlab指令在M-book文檔中運行速度較慢等。
MATLAB最重要的特點是易于擴展。它允許用戶自行建立完成指定功能的M文件，從而構成適合于其它領域的工具箱。對于一個從事特定領域工作的工程師，不僅可利用MATLAB所提供的函數及基本工具箱函數，而且可以方便地構造出專用的函數，從而大大擴展了其應用范圍。MATLAB語言具有強大的圖形及計算功能，尤其是在矩陣運算方面更是如此。本文所涉及的內容僅是其中很少的一部分。如果能建立一個數字模擬系統來模擬土工試驗，將會產生極大的影響。
參考文獻：
[1]張養安、劉林章，MATLAB軟件在數據處理中的應用，水土保持研究，2005年8月.
[2]姜長元，Matlab和Word的鏈接及應用，洛陽師范學院學報，2005年第二期.
一、充分認識在實驗教學中開發學生智力的重要意義
1、開發學生智力是全面貫徹黨的教育方針的需要
我們教育的總目標是使學生在德、智、體、美、勞諸方面都得到發展，智育即包括化學實驗知識技能的傳授，又包括開發學生的智力。有人認為智育就是傳授知識，這顯然是把“智”當作“知”來理解了，這是不全面的。人無知識不行，但光有知識沒有智慧更不行，有了知識不會用，知識就是僵死的東西。有了知識又有了智慧，才能舉一反三、觸類旁通、靈活運用，把實驗知識、技能轉化為實踐工作的創造性能力，因此，實驗教學中須注意開發學生的智力。
2、開發學生的智力，是培養社會主義經濟建設科技人才的基本措施
近幾十年來，由于科學技術的飛速發展，反映科技成果的科學知識也在不斷的更新換代。由于新的知識層出不窮，學生畢業后必然會遇到他們所不熟悉的新科學應用技術、新的發現、新的成果，那時，他們必須發揮自己的智慧去弄懂、掌握、應用它們。因此，只有認真重視開發學生的智力，才能使學生面向現代化、面向世界、面向未來。
3、化學實驗教學對開發學生的智力有其獨特的優勢
化學實驗這門課程是通過教學活動使學生把學到的理論知識在實踐操作中進行論證，使理性認識轉化為感性認識，并在感性認識過程中，通過實驗技能知識的積累和獨立思考，不斷豐富觀察力、想象力及分析問題和解決問題的能力，使其智力得到開發。例如，在乙醇制備乙醚的實驗中，學生已知副產物有乙烯生成，但副產物是怎樣產生的呢？學生在實驗過程中觀察發現得知：反應首先是乙醇與濃硫酸作用，生成硫酸二乙酯，反應伴有放熱。然后乙醇進一步與硫酸二乙酯在加熱條件下作用生成乙醚，但如果反應時溫度過高，則硫酸二乙酯分解生成乙烯，同時伴有碳化副反應現象發生。
這是學生在掌握乙醇加熱生成乙醚的基礎上，在實驗中通過觀察得出新的理性認識，使其智力得到鍛煉。
二、在實驗教學中開發學生智力的方法
1、要加強“雙基”教學，為開發學生的智力奠定基礎
智力和知識、兩者是緊密相連的。如果一個人對客觀事物一無所知，就根本談不上有什么分析問題和解決的能力。從這個意義上來說，缺乏一定的知識，就會阻礙學生智力的開發，因此，要開發學生的智力，教師就必須加強基礎知識的教學和基本技能的訓練。從化學實驗這門學科而言，就必須通過課堂理論課的教學，把反映客觀物質本質性的知識，通過實驗，使學生獲得的理性知識，在實驗中加以檢驗，并對實驗中的問題加以分析解決，達到智力開發的目的。要完成這個任務，教師在教學過程中就要注意講練結合。所謂“精講”就是畫龍點睛地把實驗的重點、難點和實驗成敗的關鍵講清楚。“練”就是根據教學目的，精心安排設計各種實驗內容，培養學生運用知識的能力。
2、堅持啟發式教學方法，為開發學生智力創造條件
智力的開發與學習知識雖有密切的聯系，但智力的開發又不能簡單的歸結為對理論知識和實驗技能的學習，更重要的是對理論知識和實驗技能的靈活運用，使理論知識滲透于實驗操作之中，實驗的事實結果又能升華為理論。如果教師是注入式灌輸的，學生就只會死記硬背、照方抓藥、機械的模仿操作，智力就難以開發。如在實驗過程中，學生常會得出一些反常的實驗現象，有的甚至實驗失敗。對此，學生往往會向教師提出許多各種各樣的問題，面對這些提問，教師應該與學生一道共同分析實驗操作中每一個環節，引導學生找出問題所在，并讓學生自己思考解決問題的途徑與方法，這樣才利于學生的智力開發。啟發式教學的關鍵在于教師要深入細致地鉆研教材，結合學生實驗，采取各種有效方式，充分調動學生的學習積極性，啟發學生積極思考、活躍思維，激發學生的求知欲，發展觀察、思維和想象等方面的能力。
關鍵詞：創新教育綠色化學實驗
1999年6月13日頒布的《****中央國務院關于深化教育改革全面推進素質教育的決定》中明確指出：實施素質教育是“以培養學生的創新精神和實踐能力為重點”。化學創新教育是對學生實施素質教育的重要組成部分之一。
1化學教學中創新教育模式的研究
化學是一門以實驗為基礎的學科，在化學教學中，要把培養學生的創新精神和實踐能力作為素質教育的重點，就要改革“填鴨式”的化學教學模式，積極實行啟發式和討論式教學，激發學生獨立思考和創新的意識，切實提高教學質量。要讓學生感受、理解化學知識產生和發展的過程，培養學生的科學精神和創新思維習慣，重視培養學生收集信息的能力、獲取新知識的能力、分析問題和解決問題的能力。
培養學生的創新精神，必須遵循思維科學的規律。人的大腦兩半球基本上是以不同的方式進行思維的[1]，左腦傾向于對抽象材料（概念、數字、理論）形成概念、作出判斷、用推理的方式進行抽象思維；右腦則通過對形象材料、表象的加工改造進行形象思維。一個人的思維分為三種：抽象（邏輯）思維、形象（直覺）思維和靈感（頓悟）思維。創造思維是思維的最高形式，創造活動是通過抽象思維和形象思維協同進行的。通過對創造過程四個階段的研究結果說明，形象思維在創新過程中，起著關鍵的作用[2]。所以，我國著名科學家錢學森說[3]：“我建議把形象思維作為思維科學的突破口。”
可是在教學理論上，由于“左腦優勢”理論的長期影響，多年來化學教學一直偏重于運用左腦的功能，而忽視了右腦的開發。長期以來在化學教學中對操作性知識，主要是由老師“代勞”（演示實驗），理論知識是由課本和老師先入為主地描述給學生，這對右腦的開發和真正學好化學是無太大價值的，從而使化學教學失去了在對學生實施素質教育系統中別的學科不可替代的特殊作用。
在化學教學中實施素質教育，就要根據化學的學科特點，有意識的開發學生右腦智力，把兩種思維有機地結合起來，這樣才會使教育思想、教育方法、和教學過程發生深刻的變化。
化學教學的創新教育模式[4]中，關鍵的一環是必須盡可能讓學生在課堂上邊學邊做實驗。在教師引導下，學生自己做未知的實驗（而不是由老師進行演示實驗），強烈的好奇心和豐富多彩的實驗現象，能激發學生認真地進行實驗操作，仔細地觀察實驗現象，深入地分析和探索實驗現象的本質。在這種生動活潑的啟發式和討論式教學中，大量的實驗表象在學生的右腦里積累，能促進學生形象思維能力的發展；積極主動地對化學實驗現象本質進行探索，能促使學生左腦抽象思維能力的提高。這種左右腦協調發展，創新思維能力得到提高[5]，實踐能力得到增強的化學課堂教學，是我們在實施素質教育過程中要探索的化學教學創新教育模式的重要組成部分。
2綠色化學實驗是實施化學教學創新教育模式的重要保證
綠色化學（Greenchemistry）是一門從源頭上阻止污染的化學[6]，是可持續發展戰略在化學領域里的體現。它是用化學的技術和方法去減少或消滅那些對人類健康、社區安全、生態環境有害的化學物質的使用和產生。把綠色化學思想貫穿在化學教學的全過程中，一方面是為了從小培養有強烈環保意識的人，另一方面綠色化學實驗本身就是化學教學中實施創新教育的重要內容和必要保證。
讓學生在課堂上邊學邊做實驗，應該具備以下基本條件：
（1）有適合于學生在課堂上操作的小型、便攜、易掌握、能快捷裝配的實驗儀器；
（2）取藥品方便，實驗安全，試劑用量少，產生的廢液少，幾乎沒有毒氣污染。
我們研制的“大學中學通用化成套微型化學實驗儀器”為學生在課堂上邊學邊做實驗提供了硬件實驗設備。學生手提實驗箱進入課堂，在沒有通風設備并且坐得滿滿的課堂里邊學邊做實驗，重要的問題之一，就是學習過程幾乎得在沒有毒氣污染的環境中進行。所以，對綠色化學實驗的研究，就成為我們在實施化學創新教育過程中必須認真研究的問題。
2．1綠色化學實驗的研究
化學教學中綠色化學實驗的研究，涉及到實驗指導思想、實驗內容選擇、實驗儀器研制、化學反應過程、實驗裝置和步驟的設計等實驗各方面綠色化的研究。目前我們主要在以下方面進行了初步的研究與教學實踐：
（1）研究新的綠色的化學實驗：根據化學教學需要，發現、設計或選擇沒有污染和安全的實驗取代那些污染嚴重或危險性大的實驗。
（2）深入對微型化學實驗的研究：在能獲取所需化學實驗信息的前提下，采用“盡可能少劑量實驗”，以減少或消除實驗廢物。
其中，加強對無毒氣污染實驗的研究是綠色化學實驗研究的一個重點，因為，消除了有毒氣體的污染就是消除了基礎化學實驗中最大的污染源。我們在采用微型化學實驗進行“化學教育中的創新教育模式”實驗班的教學實踐中，對綠色化學實驗問題進行了初步的研究與實踐，營造了較為良好的課堂實驗教學環境。
2．2綠色化學實驗研究實例
不同濃度的HNO3與Cu的反應，是證實不同濃度的HNO3氧化性不同的典型實驗，在高中和大學的化學實驗里都有。實驗中，濃烈的有刺激氣味的NO2毒氣，彌漫在實驗場所，嚴重地影響著師生的身體健康。為了能保留這一典型實驗，又不污染環境，我們進行了無毒氣污染的Cu與HNO3反應實驗研究，并在貴陽清華中學高一年級57人的實驗班中進行了教學實踐檢驗。
2．2．1實驗過程
銅與硝酸反應
我們使用的是由教育部中國教學儀器設備上海公司推廣的大中學校通用化成套微型化學實驗儀器。
儀器：微型化學實驗操作臺120mm×200mm、10mL的雙頸燒瓶、小胖肚滴管(每毫升約20滴)、連接管、U形管反應器。
試劑：濃HNO3（0.5mL）、細銅屑（芝麻大小的約6粒）。
材料：PH試紙（0.5cm2）。
學生在1分鐘內安裝好了實驗裝置（如圖1所示）。向雙頸燒瓶內放入4粒左右的銅屑；將吸入了濃HNO3的小胖肚滴管緊塞在雙頸燒瓶的左頸上；把2粒銅屑放入U形管反應器的彎管處，并向彎管處滴入約6滴蒸餾水（水剛好封住彎管）；把潤濕的PH試紙放在U形管反應器的右管口（只留約0.2mm的縫）。
向雙頸燒瓶內先滴入約4滴濃HNO3，Cu與濃HNO3反應，雙頸燒瓶內立即充滿了紅棕色的NO2氣體：
Cu+4HNO3(濃)=Cu(NO3)2+2NO2+2H2O
NO2氣體經連接管進入U形管彎管處的水里，并與水反應，生成HNO3和HNO2:
2NO2+H2O=HNO3+HNO2
在室溫下HNO2迅速歧化，因而總反應是：
3NO2+H2O=2HNO3+NO
當雙頸燒瓶內的反應減緩時，可以再逐滴滴入4滴濃HNO3，使不斷產生的少量NO2氣體，能緩緩通入U形管中的水里，充分與水反應，生成稀HNO3。
在這過程中，我們可以明顯地觀察到：起初放入U型管內水中的銅屑，沒有與水反應，但當NO2通人水中后，慢慢地發現銅的表面產生了氣泡，生成的氣體是無色的NO氣體：
3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO+4H2O
NO氣體升到U形管管口，被空氣中的氧氣氧化：
2NO+O2=2NO2
生成的NO2氣體與U形管管口上潤濕的PH試紙里的水反應，生成HNO3，使PH試紙變紅。當PH試紙變紅后，可以把用水或堿液潤濕的小棉花球放在U形管管口上，把產生的剩余NO2吸收掉。
為了驗證是NO2與水生成HNO3使PH試紙變紅，而不是NO與水反應使PH試紙變紅（NO幾乎不溶于水）。
把稀硝酸與銅反應生成的無色NO，直接通人水中，結果，經過較長時間不能使水中的PH試紙變紅，而洗氣頭出口處的NO氣體與空氣中O2反應生成NO2后，與管口潤濕的PH試紙里的水反應生成HNO3使PH試紙變紅。
2．2．2實驗的優點
（1）前一步反應的有毒產物是下一步反應的反應物，使前一步的有毒產物能得到很好的利用，在實驗過程中幾乎沒有毒氣散發在實驗場所的空氣里：
Cu與濃HNO3反應的產物NO2，是U形管內NO2與H2O生成稀HNO3的反應物；
N
O與O2在U形管口反應的產物NO2，是潤濕試紙上的水與NO2反應的反應物。
（2）與常規實驗相比較，這個實驗能較好地顯示出濃硝酸與稀硝酸、NO與NO2的區別與聯系。
（3）該實驗的試劑用量少，僅為常規量的十分之一左右，使實驗的廢棄物大大減少，而實驗現象明顯。
（4）該套儀器裝置小巧，使用方便，全用標準10號磨口進行連接，可以快捷地安裝實驗裝置。
（5）有利于進行啟發式和討論式教學：帶著“不同濃度硝酸的氧化性相同嗎？”的問題，在課堂上由教師指導，每個學生邊學邊做圖1的實驗（也可以分組邊學邊做實驗）。在認真觀察的基礎上，深入對實驗現象的本質進行深入研究，并對討論結果進行驗證，有利于對學生的創新精神和實踐能力得到培養。
3綠色化學實驗研究的展望
綠色化學實驗是綠色化學新理念在化學教學中的具體體現，是化學教學中實施創新教育的重要內容和必要保證。在化學教學過程中，綠色化學實驗不僅能使實驗者在良好的實驗環境中工作和學習，而且能使學生在實驗過程中培養預防化學污染的思想和學習消除或盡可能減少毒氣污染的實驗技術。對綠色化學實驗的研究，將為我們在化學教學中實施創新教育作出應有的貢獻。
4參考文獻
[1]T.R.布萊克斯利.右腦的奧妙與人的創造力，國際文化出版公司，1988：102.
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[5]戚昌滋.創造性方法學，中國建筑工業出版社，1987：538-581.
