正所谓实践出真知，作文频道我特整理了中学生实验小论文4篇，欢迎阅读参考，也希望大家平时能多动手尝试。
在书上看到这样一个实验，书上说这是一个谜题，其实可以用现在的物理学已有的知识来解释。
原题是这样的，用一条透明的塑料管，在管子的一头接上一个漏斗，并将其接在1m左右的支架上，将另一头接在一个圆柱体物体上，并绕5~6圈，注意不可以折管，要保持管的畅通，更值得注意的是，漏斗一端的水平高度大于另一头出口的高度，然后从漏斗的那一头放进水。会发现，漏斗一端的水平很高时，远高另一端的水平线，水竟然不会从另一端流出来。
这个实验以谜题的形式刊登在书上，大家都认为很难解释这个实验，其实在这个实验中，首先值得注意的是螺旋管中的空气。假如没有空气，将不会出现这种现象。
解释这个实验，要从气体压缩的知识入手，我们知道气体压缩产生了内能，而内能是由分子势能和分子动能组成的。压缩气体使分子间的距离减少，水管中水的重力对气体做功，一部分表现为分子动能，以热量的形式与外界进行能量交换，另一部分以分子势能的形式存在，根据能量守恒定律，高水平的水就不能穿过带有空气的螺旋管，当然气体的分子势能也有限，当具有更高的重力势能的水可以从中通过。
分子势能在自然条件下恢复需要能量，假如没有分子势能，气体将被无限压缩，而不会恢复原来的体积这并不符合实际的现象。
这在工业，生活上很有应用价值的。保证管道运输的压力足够，必须排尽管道中的气体，才能保证运输的顺利。分子势能还广泛运用在汽车上有人们熟知的安全气囊，还有气囊悬挂系统，气囊起到一个反冲的作用，从微观意义上讲，就是压缩做功与分子势能的转化。在小的时候我曾玩了一个游戏，在一个空的玻璃瓶中，放入一个点燃的鞭炮，瓶不会破，而在一个相同的玻璃瓶中，加入水，再放入一个鞭炮，瓶就会破，当然这样很危险，希望大家不要模仿。当时只是好玩，并不知道其原理，水的分子势能变化小，气体变化大，从另一个意义上说明了，分子势能起缓冲作用。
在微观世界有太多的人类未知，有待你我发现。在生活中观察现象，从现象中认识本质，从本质中思考科学，相信你一定能成功!
柿子是我们比较喜欢食用的的果品，甜腻可口，营养丰富。很多人还喜欢在冬季吃冻柿子，别有味道。柿子营养价值很高，所含维生素和糖分比一般水果高1—2倍。一天吃一个柿子，所摄取的维生素C基本上就能满足一天需要量的一半，而且还能预防心脏血管硬化呢，所以吃些柿子对人体健康是很有益的。
有一天，住在院桥的乡下亲戚带来了一大袋的自种的本地柿子，黄黄硬硬的，像一块块圆石头。我问妈妈：“这么硬怎么吃啊?”妈妈回答说：“一般农民为了让柿子在运输过程中不受伤，延长存放期，增加柿子的食用价值，就会半生半熟就摘下来，放上一段时间就可以吃了。”我不禁感叹：“要这么久啊?”妈妈说：“不过，也有办法让柿子早点成熟的。”妈妈把方法告诉了我，我立刻动手做起了实验。
我先把九个黄柿子和五个成熟的红苹果放在一起，用塑料袋装上，扎紧袋口，作为实验组。还另外拿了九个黄柿子也用塑料袋密封起来，但是没放苹果，作为对照组。我每隔24小时观察一次(晚上七点)，室内气温平均在25 左右。
过了三天，我发现其中有一只柿子碰上去有点软了，拿出来一看，妈妈说：“这只熟了可以吃了。”为什么其他柿子都没成熟呢?我仔细一看，原来这只柿子的皮受到了一些损伤。又过了四天，实验组里的大部分柿子如火一样鲜红，摸起软软的，吃一口，啊，真甜!如同蜂蜜一样，而没苹果的那袋才软了一些，颜色还是黄黄的好象营养不良似的，身子硬硬的，更别提吃了，嘴里的涩味还很重啊。不过可以当皮球玩，嘻嘻。
柿子和许多果子一样：生果子又硬、又涩，熟果子却又甜、又软。这是因为在果子成熟的过程中，发生了一系列的化学变化。 生果子挺硬，是因为它含有许多果胶，这些果胶大部分是不溶于水的，象石头似的整天绷着脸，怪不得生果实的组织硬而且脆。但是，在成熟的过程中，这些果胶都逐渐转变为能溶于水。于是，果子也随之变软了。象柿子、杏子、香蕉、桃子，都有这样的一个变化过程——由硬变软。 再说涩，涩主要是因为果子中含有大量的可溶性单宁物质(鞣酸)，这种物质有很强的收敛性，使你的舌头感到涩涩麻麻的，那可不好吃，而且对健康也不利。成熟以后的柿子所含的单宁酸是不溶淤水的，吃起来就不再有涩味了。同时鞣酸被氧化了，转化为糖份，也就不涩了，这时我们都很爱吃。
那么为什么苹果会加快柿子的成熟?因为水果也会呼吸的。苹果会释放出大量的乙烯气体——柿子的催熟剂，促使柿子成熟。我从网上查看了很多资料，原来这一切都是乙烯在搞怪。你们一定想问乙烯是什么东西吧?我告诉你，它是一种调节生长、发育和衰老的植物激素，在所有的植物组织都会自行散发的挥发性气体，极微量的浓度就会影响植物的生理变化。只是随着器官的发育阶段不同，其含量有些差异。很早以前中国人就知道将点燃的香柱放入盛装香蕉的容器，因为香柱不完全燃烧也会产生乙烯，这样就可以促进香蕉的成熟。后来经科学家研究证实，空气中乙烯的浓度只要大于千万分之一，就有催熟的功效。而放入少量成熟的苹果以后，苹果和柿子被摘下来以后依然能不断呼吸，继续成熟。而世界级的乙烯制造者——苹果能更多地制造乙烯，因此更快地促进了柿子的成熟。
塑料袋的作用也功不可没，一方面可以促使产生的乙烯不断增多，保持了一定的浓度;另一方面密封的空间可以让里面的水果不能正常呼吸(缺养)，从而由此就分解了果实里的一部分糖，产生大量的二氧化碳和部分酒精，这种变化就会促使可溶性单宁物质变为不溶性，所以成熟后的柿子就香甜可口了。
而受伤的柿子更容易自身呼吸，促进成熟，这也是以前经常用的在生柿子上插入牙签似的小木条，来加快成熟的落后方法。
在实际生活中的运用：如果不想水果成熟得太快的话，就不要水果混装和塑料袋密封。我外公家曾经收到过水果篮，当时收到十分高兴，可放了几天拆开一看，大部分的水果都太成熟烂了心，这就是几种水果互相作用的结果，所以记得拿到后扯掉外面封着的塑料纸，透透气，使得可以较长的时间吃到新鲜的水果。
通过这次实验，我知道了乙烯能给有活性的水果带来早日的成熟，当买来的柿子很涩或香蕉很青的话，可以把它们和苹果放在一起，让它们加快成熟。按照一定的科学方法存放水果，能常吃到新鲜的水果。但如果时间放太长烂了可不好，所以如果要用快速成熟法的话，一定要注意时间哦!
“今日11时36分的天气实况为：1.气温23℃ 2.风向323° 3.湿度92% 4.气压1001.2mbar 5.风速2m/s。”
这是6月11时36分合肥市的天气实况。预测天气时，我们不仅需要温度、湿度、风向和风速等数据，还要知道气压。天气预报里经常说气压正在升高或降低。气压升高，意味着天气将要放晴：气压降低，预示着暴风雨即将来临。那么，气压是什么?又怎样测量气压呢?带着这个问题，我准备上网查资料。
原来，气压是与空气息息相关的。过去人们认为空气是没有质量的，事实上，空气有各种气体分子组成，而分子都有质量，所以空气一定也有质量。你看，我还做了一个实验证实了这个到呢!
这个实验就是：吹两个同样大小的气球，扎紧后用胶带固定在一个天平的两端，并让天平保持平衡。然后，用针扎破左边的气球，你将发现天平失去了平衡，往右端下倾。由此就可以得出一个结论：左边气球里的空气减少了，右边比左边重，所以下倾了。很显然，空气是有质量的。试想一下，你背着书包去上学，书包很重，背带勒着你的肩膀。走进教室卸下书包，感觉所有的压力都消失了，然而事实并非如此，因为空气有质量，空气逐的重力依然压在你的身上。单位面积上受到的大气压力，就叫气压。
那怎样测量气压呢?我又想打破沙锅问到底，便去问爸爸，爸爸解释道：“专门测量大气压强的工具有气压计，它有两种：水银气压计和空盒气压计。水银气压计是最早发明的气压计，它由一个底部开口并装有水银的玻璃管组成。管内水银的上部空间是真空，它的开口端放在装有水银的容器中。气压的大小与玻璃管内水银柱的压强大小是一样的。在海平面，水银柱的高度一般是76cm。气压越大，作用于水银表面的压力就越大，水银柱就升得越高;当气压下降时，水银柱也下降。还有另外一种叫空盒气压计：这种气压计可以安在墙上，它的内部没有液体，而是一个密封的金属空盒。这个金属盒对气压的变化非常敏感。气压升高时，金属盒的薄壁就向里凹;气压降低时，薄壁就向外凸。金属盒和刻度盘相连，随着它形状的改变，刻度盘上的指针就跟着转动。
那气压是如何变化的呢?我又想了这样一个问题。如果把10本书叠成一摞，你认为哪一本书承受的压力最大呢?是上面第二本，还是最底下那本?前者只须承受它上面的重力，而后者则须承受所有压在它上面的书的重力。
海平面就像最底层的那本书，它受到的大气气压最大。超出海平面的高度叫做海拔。海拔越高，气压就越小。而接近大气层顶部的空气就像最上面的书一样，它承受的压力小，因此气压低。
如果你站在海拔为6000m的昆仑山上，跑上几步，你很快就会气喘吁吁。为什么海拔高的地方,呼吸会困难呢?原来，海拔越高，空气密度越小，气压也越低。而氧气只占空气体积的21%，由于氧气减少了，人体的吸氧量相对减少，所以你会感到呼吸困难。
今天我知道了有关于气压的奥妙，让我受益匪浅。
在观察大自然的过程中我偶然发现，树干的形态都近似圆的——空圆锥状。树干为什么是圆锥状的?圆锥状树干有哪些好处?为了探索这些问题，我进行了更深入的观察、分析研究。
在辅导老师的帮助下，我查阅了有关资料，了解到植物的茎有支持植物体、运输水分和其他养分的作用。树木的茎主要由维管束构成。茎的支持作用主要由木质部木纤维承担，虽然木本植物的茎会逐年加粗，但是在一定时间范围内，茎的木纤维数量是一定的，也就是树木茎的横截面面积一定。接着，我们围绕树干横截面面积一定，假设树干横截面长成不同形状，设计试验，探索树干呈圆锥状的原因和优点。
经过实验，我们发现：(1)横截面积和长度一定时，三棱柱状物体纵向支持力最大，横向承受力最小;圆柱状物体纵向支持力不如三棱柱状物体，但横向承受力最大;(2)等质量不同形状的树干，矮个圆锥体形树干承受风力最大;(3)风是一种自然现象，影响着树木横截面的形状和树木生长的高矮。近似圆锥状的树干，重心低，加上庞大根系和大地连在一起，重心降得更低，稳度更大;(4)树干横截面呈圆形，可以减少损伤，具有更强的机械强度，能经受住风的袭击。同时，受风力的影响，树干各处的弯曲程度相似，不管风力来自哪个方向，树干承受的阻力大小相似，树干不易受到破坏。
以上的实验反映了自然规律、自然界给我们启示：(1)横截面呈三角形的柱状物体，具有最大纵向支持力，其形态可用于建筑方面，例如角钢等;(2)横截面是圆形的圆状物体，具有最大的横向承受力，类似形态的建筑材料随处可见，如电视塔、电线杆等。
在我的观察、试验和分析过程中，逐渐解释、揭示了树干呈圆锥状的奥秘，增长了知识，把学到的知识联系实际加以应用，既巩固了学到的知识，又提高了学习的兴趣，还初步学会了科学观察和分析方法。
化学是以实验为基础的学科,重视实验教学,挖掘实验全面的教育教学功能,在新课改的背景下愈显重要。下面是我为大家整理的化学实验毕业论文，供大家参考。
摘要:无机及分析化学实验作为生物专业大学阶段开设的第一门必修实验课，对他们后续理论课程和实验课程的学习有非常大的导向作用。笔者结合自己多年无机及分析化学实验的教学经验，针对当前无机及分析化学实验的教学现状，在培养良好的科学实验素养、与专业方向的衔接以及建立科学全面的成绩评定方面进行了探讨。
关键词:无机及分析化学;生物专业;实验教学
生物技术革命被认为是第六次科技革命的核心内容。现代生物学是在分子水平上建立的生物学，而化学是研究分子的科学，大化学革命是生命科学革命的重要基础[1]。因此，对于生物科学等近化学专业的学生而言，学习无机及分析化学对于他们学习基础知识和专业知识都是不可或缺的。国内外农学、生物、环境等一些近化学专业都陆续开设了这门课程，无机及分析化学实验是与之相对应的实验课程，是生命科学系学生进入大学学习的第一门实验课[2]。由于这些基础课程大部分是由化学学院讲授这门课程，所以在课时、实验内容和衔接方面存在诸多改进的空间。具体表现在以下几个方面:首先，学时少，目前只有24个学时实验，同类院校最少也是32学时，这样短的实验安排并不利于实验教学的开展;考核方法有待探讨;针对性不强，目前无法做到实验操作与生物科学专业学习的对接[3]。针对这些问题，有必要对这门实验课程的教学方法和教学效果进一步探讨，笔者结合自己多年的讲授经验，主要在以下方面作了探索。
1注重培养良好的科学实验素养
任何一门化学实验课的开设目的不仅仅是让学生掌握实验技术本身，更关键的是学生在一次次的实验中逐渐养成严谨的实验态度和素养。这些非智力性的科学实验思维对于学生在将来的职业生涯中树立严谨的工作作风和实事求是的科学态度也大有裨益[4]。但大一新生刚刚告别中学学习阶段，"重理论轻实验"的思想根深蒂固，笔者为新生讲授无机及分析化学实验过程中，发现很多同学以"应付"的态度对待实验课:预习报告按部就班的抄袭实验教材，实验过程中追求实验速度不注重实验细节，实验报告数据涂改和杂乱等现象比较普遍。因此，从一开始就应该端正他们的实验态度、培养严谨求实的科学实验素养，这对于大一新生后续课程的学习尤为关键。在学期开始前，开设的每个实验项目以书面形式传达到每个实验小组，上课前，每位学生要按照要求写好预习报告，实验原始数据要记录在实验报告上，实验完成后老师签字确认后才能离开。有些实验根据教材上的内容操作得不到预期的结果，其关键在于实验细节的操作需要注意，这时候就需要教师要亲自示范学生容易出现的错误操作，讲解操作的要点和注意事项。有个别实验的操作在实验教材上没有明确说明，而对实验成败非常关键的地方，我们在化学实验的教育理念中，更注重从细节处入手。如预习报告，数据处理时要养成正确的“有效数字”概念;在化学试验中，不但要有正确的分析方法和准确的实验操作，对分析结果进行正确的记录和处理对于学生养成严谨的科学态度也是非常关键的。
2整合实验内容，注重与专业方向有所衔接
目前我校针对生命科学系学生开设的无机及分析化学实验主要沿袭了无机化学实验和分析化学实验的内容，目的是使近化学类专业学生熟悉化学实验的基本知识，掌握化学实验的基本操作技能。但化学实验内容与生物专业的衔接还显得欠缺，学生的学习兴趣不浓，导致填鸭式实验课，整个实验课程结束了，前面的实验内容也就忘得差不多了。在教学过程中，有些学生会问"这些实验的目的是什么?"，"这些实验能够解决什么生物问题?"。其中一个原因是开设的实验课原先是针对化学专业学生所开设的，并没有很好地考虑专业衔接和融合。笔者认为加大化学实验项目与生物专业融合的方法是开设一些化学实验在生物学科中的应用性的实验项目。如根据课时和教学计划可以选择性开设葡萄糖含量的测定(碘量法)，土壤中腐殖质含量的测定(重铬酸钾法)，生理盐水中氯化钠含量的测定(银量法)，禾本植物叶子中叶绿素含量的测定(分光光度法)，缓冲溶液的配置等这些既有化学应用又有生物因素的实验项目。
3建立科学全面的成绩评定
为了真实客观地反映学生的实验水平，建立具体可行的成绩评定规则对于激发学生的学习积极性有很大帮助。实验课的成绩评定既要关注对基础实验知识的掌握，更要考虑体现出对于日常实验过程的重视。所以，实验课的成绩评定有两个方面的加权:所学实验基础知识笔试占40%，平时实验过程的成绩占60%。平时实验过程的成绩包括实验报告评分、实验操作、实验态度等因素。为了让学生养成独立思考的能力，实验报告中讨论部分更加看重学生通过实验课的心得和感受总结实验过程，如果只是参考学习资料的答案而没有结合自身实验去写讨论部分将影响实验报告最终成绩。另外，特别注重平时的实验过程也是非常必要的，记录实验数据时要求真实;实验完成以后老师要检查学生的实验数据并签字后才能离开实验室。通过这些具体措施，学生撰写实验报告的态度有很大程度改观，取得了良好的教学效果。总之，无机及分析化学实验是新生的第一门实验课，能否学好这门课程对后续课程有示范作用。通过端正学生实验态度，整合实验内容以及建立激励性考核办法可以促进实验教学改革的深入和达到推进素质教育改革目标。
参考文献
[1]徐光宪.大化学与技术革命是第六次科技革命最主要的核心内容[J].科技导报.2013，31(25)，3.
[2]谢建平，陈春华，谢东坡，等.化学生物农学类院系化学实验课程教学改革与管理探讨[J].安徽农业科学，2011，39(15):9444-9445.
[3]王丽红，朱团.无机及分析化学实验教学改革的研究[J].科技创新导报，2012(15):158.
[4]陈东莲，黄润均，袁爱群.分析化学实验教学中非智力因素的培养[J].教育与职业，2012(2):92-93.
摘要：针对无机化学实验课程教学中存在的问题，为适应21世纪科技发展对人才素质的要求，以开放式实验教学的模式代替传统式实验教学的模式。以学生为主导地位，让学生进行开放式实验，使学生由被动学习转为主动学习,从而提高学生综合素质和实际操作能力。
关键词：开放式无机化学实验教学改革
化学是以实验为基础的科学，而实验教学又是化学理论教学的重要组成部分，要学好化学就必须做好实验教学。化学的四大分支学科之一的无机化学是以无机化学实验为基础的一门学科。无机化学实验是长江师范学院化学化工学院和生命科学与技术学院各专业跨入大学校园后所接触的第一门基础实验课程，是老师与学生在教学科研相结合所要经历的一个阶段。无机化学实验具有独特性：一是所用仪器设备、药品种类等都很多;二是需要学生掌握的基本操作虽然简单但是多样化;三是实验现象复杂。为了提高学生的综合能力，让学生有机会多练习实验操作，必须对以往传统的实验教学模式进行改革，让实验由封闭式转向开放式，让学生开展多开放性、设计性实验，以达到培养高素质人才来适应社会发展的需要。
1传统实验教学模式
无机化学实验经过多年的教学实践改革后，形成了一套比较成熟的传统实验教学模式。正是这种传统的实验教学模式使得实验教学存在很多难以解决的教学问题，比如在实验教学过程中，教学形式是单一的讲解式，而且所讲内容也是沿用了好多年的陈旧内容;教学课件使用多年，没有一点创新;学生也只是按老师的要求照方抓药，没有一点学习热情，也没有学习主动性，更谈不上在做实验的过程中有创造性思维了;实验中能力培养差;实验设备利用不合理;培养出来的学生根本不能达到当今社会对人才需要的要求。随着社会的发展需要，高综合素质人才需要越来越多，那么，还按传统的实验教学模式是培养不出当今社会所需的高素质人才的。所以，为了能够满足当今社会人才的需要，就必须打破传统的实验教学模式，改变这种扼杀学生创新思维能力培养的教学模式，尽快实现改革创新，以便能更好地给学生以发展空间。
2开放式的教学模式
为了培养高素质、高能力的创新型人才，本课题组对化学化工学院2012级、2013级、2014级一年级学生的无机化学实验课程的教学模式进行了改革。主要从实验内容、实验时间、组织方式、教学评价等方面进行开放。
2.1实验内容的开放
传统的实验教学内容都是由老师指定的单一的基础类实验，这样就不利于学生的个性化发展。实行教学改革后，开放式实验教学内容发生很大的变化。老师将根据新的课程目标提出多个实验模块，包括基础类、验证类、综合类、设计类、自主类等等。基础类和验证类实验是每位学生必须做且必须掌握的实验项目，主要是对学生进行基本能力的训练，为综合类、设计类、自主类奠定基础的。综合类和设计类包括必选和任选实验，必选实验是在教师提出的必选实验项目中，学生自己选择若干个实验，自己设计实验方案并完成实验;任选实验模块是由教师提出一些解决实际问题的综合实验，教师只是提出问题而不提供具体的解决方案，学生在综合运用所学知识的基础上，根据实验室的实验资源拟定切实可行的解决方案并独立完成实验，从而激发学生的学习热情，发展创新思维。自主类实验是由学生根据自己的情况，自己选题，自己拟定实验方案，自主完成的实验，很具有个性化发展。
2.2实验时间的开放
时间上的开放分为定时开放和预约性开放：定时开放是指学生在工作时间进入实验室做实验;预约性开放是指周末和寒暑假时学生采用集体预约和个人预约相结合的方式进入实验室做实验。
2.3教学组织的开放
开放式实验教学成功与否，关键在于指导教师的组织。具体方案是：首先给学生分成若干小组，每组选派一名组长，组长负责管理本小组成员并分配任务。各小组查阅大量文献后提出问题，接着同小组讨论问题，最后自拟题目提出实验设计方案并交由老师审核。老师审核如果实验方案没新意就不能通过，学生将重新立定方案;如果有新意，审核通过，学生再与老师预约实验时间并完成实验，提交实验报告。整个组织实验过程都由学生自己完成，学生占主导地位，老师只起到引导作用。但是有一点是老师必须及时了解和掌握学生实验的整体情况，保证师生之间的信息反馈。
2.4教学评价的开放
开放式实验教学，考试形式应该多种多样。实验成绩的评定不再是单一的平时实验报告的成绩总评，而是平时成绩和每次项目考核相结合。具体的评价方式是：学期课程总成绩=平时成绩(20%)+项目考核总成绩(80%)。平时成绩按统一标准从实验态度、出勤情况、预习等方面进行评定。每次项目考核成绩由实际操作、数据记录、回答问题、实验结果、完成书面报告等方面评定。每次项目操作过程中及操作完毕后，老师根据学生实验操作情况、回答老师提出的有关实验内容的问题情况和实验结果成功与否即时给出每次项目操作成绩。书面报告成绩给出以实验报告为依据。所占分值为：每次项目考核成绩=项目操作成绩(60%)+书面报告(40%)。项目考核总成绩等于多次项目考核成绩的平均值。
3结语
通过对2012级,2013级,2014级连续三年的各专业的无机化学实验教学模式进行改革，在无机化学实验教学上取得了很好的效果。整个教学在教学主体、教学内容、教学方法和教学目的等方面都发生了翻天覆地的变化。整个改革过程学生是最大的收益者，学生成为了教学的主体，不再是机械式的操作者，这样就使得学生的协作能力、设计能力、创新能力以及团队合作精神等综合素质都有很大程度的提高。这一教学模式的改革，很好的培养了大一学生的独立思考的能力，使得学生在从高中到大学阶段的过渡期发生了一个质的飞越，让学生明白了学习不是被动而是主动的，同时也很好的发展了学生的个性，为学生的以后学习阶段打下了良好的基础。
参考文献：
[1]史锐,成冰.浅谈无机化学实验教学改革与实践[J].辽宁中医药大学学报,2007,9(4):206.
[2]曹高娟,蒋文静.农林院校《实验化学》教学改革初步建议[J].教育改革,2011,9(24).
[3]赵新华主编.无机化学实验(第四版)[M].高等教育出版社,2014.
初中化学中的化学史教学资源
作者：肖梅（南京晓庄学院 化学专业 09师范班）
指导老师：龙琪
[摘要] 本文在对人教版初中化学教材中的化学史料的内容、呈现方式、近年来教材中化学史的比重变化、教育功能分析的基础上，给出相应实施建议并举例剖析了如何开发教材中化学史料的教育功能，对化学教育中化学史资源的利用不当之处提出了些许建议。
[关键词] 化学教材;化学史;教学资源
一. 前言 在西方最早提倡科学史教育可追溯到19世纪中叶。当时的英国科学促进协会主席在1851年的一次演讲中呼吁：“我们要教给年轻人的，与其说是科学结论不如说是科学史”。二战后，以美国哈佛大学校长、著名教育家、化学家科南特(J.Conant)为代表，一批教育家进行了以案例教学法引入学校进行科学史教育的实践，并取得了巨大的成功。因此全世界的教育都陆续开始重视科学史的教育，也陆续获得了成功。
中国从初中三年级开始开设了化学教育，对初中学生来说，化学是一门入门课程，教材很注重启蒙的作用。而且初中学生从心理学角度来说尚属少儿期，还是一些直观的、趣味性的东西更能刺激其大脑兴奋.化学史教育，不单纯是讲一些小故事，吸引学生注意力，适当通过一些史实的介绍，能使学生理解相关科学知识、科学过程与方法以及培养学生科学态度、情感与价值观.我国义务教育化学课程标准把化学史作为“可供选择的学习情境素材”, 化学史可以为学生提供各种真实的学习情境, 为其营造生动有趣、基于生活经验与社会文化的学习氛围，为提高学生学习积极性起促进作用。正如美国著名科学史家萨顿所说“:科学史能够帮助我们达到教学的主要目的, 它能够说明科学之意义, 科学之功能和方法, 科学之逻辑的、心理的和社会的含义, 科学之深刻的人性,以及科学对于思想净化和文化整体化之重要意义。”可知化学史是化学教育的重要资源。
二. 化学史在初中化学教学中的应用现状及呈现方式
(一)应用现状
开展化学史教育教学的重要性已经得到广大化学教育工作者的普遍承认。但是，化学史的教学功能能否得以充分发挥，必须以老师是否在化学课程教育中开展化学史的教育教学，以及得到的效果来看。而化学史教育教学开展状况可以通过化学教师在教学中引入化学史进行化学教学的频次程度得以反映。
图1 教师教学中引入化学史进行化学教学的频次
从表中可知，54%的教师从不使用化学史进行教育教学，偶然使用化学史的教师仅占调查总数的43%，而经常使用化学史进行教育教学的教师仅为3%。由此可见，当我国中学化学史教育教学的开展状况不容乐观。
针对这一状况,笔者参考了一些文献整理得出化学教师对在课堂中引入化学史教学认识。表格设计是以教学论过程为主要依据,从中学“教”与“学”的实际出发,通过人员、物质、信息3个方面来全面寻求原因。
表1：化学教师对在课堂中引入化学史教学的认识调查表
完全同意 同意 中立 反对
⒈教材中涉及的化学史知识范围广、知识面大 12 (30 %) 6 (15 %) 2 (5 %) 20 (50 %)
⒉化学史知识中考、高考考点较少 20 (50 %) 16 (40 %) 1 (2. 5 %) 3 (7. 5 %)
⒊化学史知识中考、高考考题容易 24 (60 %) 15 (37. 5 %) 1 (2. 5 %) 0 (0 %)
⒋化学史教学,有利于激发学生的爱国情操 30 (75 %) 10 (25 %) 0 (0 %) 0 (0 %)
⒌化学史教学,有利于培养学生综合能力 21 (52 %) 16 (40 %) 2 (5 %) 1 (2. 5 %)
⒍对学生来说,化学史知识是十分难学的知识 12 (30 %) 10 (25 %) 2 (5 %) 16 (40 %)
⒎对教师来说,化学史知识是十分难教的内容 15 (37. 5 %) 12 (30 %) 1 (2. 5 %) 12 (30 %)
通过上述调查分析表明,中学化学教师普遍认为重视和加强化学史知识的教学,有利于激发学生的爱国情操,有利于培养学生的综合能力,但由于受“中考指挥”和传统的“应试”教育影响,一部分教师认为中考、高考中涉及化学史知识的考点较少,考题容易,教师只须念念教材,学生只须背背考点,所以教也容易,学也容易;另一部分教师则认为化学史知识范围广、知识面大,要在学生现有的认知水平上进行教学有一定的难度。
（二）化学史在教材中的呈现方式
《科学课程标准》中提出了科学史进入科学课程的5种方式: ( 1) 作为引入新知识的背景素材; ( 2) 作为例题与练习题; ( 3) 作为相关资料插入; ( 4) 作为扩展性阅读材料; ( 5) 作为科技活动素材。并且指出, 在义务教育阶段的科学课程中引入科学史, 主要是作为学生学习科学的一种途径和手段, 科学史不应作为新的知识点来考核, 其教学效果应当通过学生对相关科学知识的理解、对科学过程与方法的理解以及学生科学态度、情感与价值观的培育来体现。
表2 人教版中化学史
章节 化学史的
主要内容 化学史的
切入点 化学史的
呈现方式
绪言 火的发现和利用及一些古代物品；道尔顿、阿伏加德罗及原子和分子的构成；门捷列夫及元素周期
正文
图片,文字
第一单元 课题2 炼丹术和炼金术、早期的化学实验室
正文
图片，文字
第二单元 课题1 拉瓦锡及氧气的发现、空气的成分 正文
图片，文字
第三单元 课题1 拉瓦锡、普利斯特里、卡文迪许及水的组成
资料
文字
第四单元 课题1 院士张青莲及相对原子质量的测定
资料
文字，图片
第四单元课题2
道尔顿及元素符号
资料
文字，图片
第五单元课题1 拉瓦锡及质量守恒定律
资料
文字，图片
第六单元课题1 人造金刚石和金刚石薄膜
化学•技 术• 社会
文字，图片
第六单元 课题1 课后习题
石墨炸弹
习题
文字
第六单元 课题3
温室效应
正文
文字
第七单元课题1
燃烧的利用
正文
文字，图片
第七单元 课题2
能量及我国古代烧制陶器
正文
文字，图片
第七单元 课题3
雕像及酸雨的危害
活动与探究
图片
第八单元 课题1 金属材料;青铜奔马;沧州铁狮;铅的利用
正文
图片，文字
第八单元 课题3
我国古代炼铁
正文
图片
第十一单元课题1
大理石作为重要建筑材料的应用
正文
图片
第十一单元课题1 我国制碱工业的先驱———侯德榜
资料
文字，图片
第十一单元课题2
18 世纪化学肥料的使用
正文
文字
第十一单元课题2
物质的分类
拓展性课题
文字
第十二单元课题3
导电材料;纳米材料 化学•技术• 社会
文字
从上面表格中可以看出初中化学教材中的化学史教材多以插图和阅读材料的方式呈现。插图所展示的化学史内容广泛, 涉及化学家肖像、实验仪器设备、日常生活中难以见到的实物。插图与正文内容互为补充, 生动形象地说明或解释知识, 促进学生对抽象概念的理解; 其次, 插图与课文文字的合理搭配, 使教材在视觉上显得图文并茂、错落有致,呈现出一种和谐美, 符合初中生的年龄特征和认知规律。
阅读材料是课文正文内容的拓展。由于受教材篇幅和学科知识结构的限制, 一些化学史素材不便出现在课文正文中, 所以教材中在课文正文旁边或课后设置了各种栏目 ，如“ 资料”栏目, 这种呈现方式的目的在于:一方面对课文正文内容进行补充拓展, 开阔学生视野, 加深学生对课文知识的理解; 另一方面又能保持课文正文知识严谨的逻辑结构, 突出学科知识的连续性和整体性。
三. 教材中化学史材体现的不足之处
2001年新课程标准教科书中，化学史呈现的形式更多样化，内容更丰富，在文内增加了不少插图和实物照片。如：彩陶、古画、雕像，透明金刚石薄膜等，在加上适当的文字说明或描述，把化学史知识融汇在各单元各课题中，画面色彩明丽，其真实、直观、亲切、深刻，比文字更有说服力，使得化学史知识更直观易懂，更接近于生活，能提高初中学生的阅读，兴趣和丰富他们的想象力，起到启发思维的作用，便于学生有效地学习、理解和掌握，有利于给学生提供熟悉的生活情景和已有的实际经验等学习素材，进一步激发学生学习化学的兴趣，使学生逐步认识化学对日常生活和社会发展的重要影响[2]，但就化学史材内容、呈现形式、分布等还有某些不足之处。
(一)化学史材过于粗略
表1化学史在近年教科书中所占比例
版本 1978 1982 1987 1994 2001 2001（新课标）
比例 5% 15% 15% 31% 32% 50%
由表中可看出从1978年到2001年的新课标教材中化学史材的比例大幅度提高，可以感受到化学史教育的重要性已深入教育工作者的教育观念中。但纵观教材可以发现化学史材都经过编写者的改动，讲得过于粗略，使本应该达到在潜移默化指导学生学习科学方法的目的完成不了。例如拉瓦锡研究空气成分的实验：“两百多年前，法国化学家拉瓦锡用定量的方法研究了空气的成分。他把少量汞放在密闭的容器里连续加热12天。发现有一部分银白色的液态汞变成红色粉末，同时容器里空气的体积差不多减少了1/5 。他研究了剩余4/5体积的气体，发现这部分气体既不能供给呼吸，也不能支持燃烧，他误认为这些气体全部都是氮气（拉丁文原意是“不能维持生命”）。
拉瓦锡又把在汞表面上所生成的红色粉末收集起来，放在另一个较小的容器里再加强热，得到了汞和氧气（化学式为O2），而且氧气的体积恰好等于密闭容器里所减少的体积。他得到的氧气加到前一个容器里剩下的4/5体积的气体中，结果所得气体跟空气的性质完全一样。”我们都知道拉瓦锡开始并没有将既不能供给呼吸，也不能支持燃烧的气体称作氮气，在1791年夏比塔才称它为氮气；也没有“氧气”，拉瓦锡称它为“弹性流体”，是后人在后来的不断摸索中定义了氧气。加上这样的信息占不了多少空间而且简单易懂，加上去并不麻烦，可以给学生暗示科学的发现是一个循序渐进的过程，不可能一下得到结果。
（二）关于化学史的习题过少
鲁教版教材为加深学生对质量守恒定律的认识, 在课后以练习题目的方式呈现了另一则化学史素材: 波义耳为探索物质在化学反应中的质量变化而进行的实验。教材利用这则材料创设问题情境, 让学生对波义耳与质量守恒定律擦肩而过的原因做出分析。利用练习题目的方式引导学生对化学史素材中的事件做出分析与评价, 不但可以启迪学生思维, 巩固所学知识, 更重要的是使学生受到了科学思想和科学方法的教育, 为逐步深入理解科学本质打下基础。化学史素材成为“静态”科学成果和“动态 ”过程与方法的载体, 成为促进学生掌握自然科学方法、理解科学本质的催化剂。而人教版关于化学史的习题少之又少，使学生在学习化学中忽视化学史。
（三）教材中的化学史涉及到的中国人物较少
与我国有关的化学史素材（明确指出的）在化学教材的化学史中都占据着较大的比重。然而，在教材中涉及到的中国人物的名称却是凤毛麟角。这不利于进行爱国主义教育，不利于提高民族自豪感和自信心。
（四）化学史料在教材中分布不均衡
从化学史素材分析研究中可以看出,化学史料在三种版本的教材中的分布存在着不均衡的现象。一方面，在化学史料广泛地融入教材的基础上，化学史料并未覆盖教材中的所有章节，每种版本的下册涉及的化学史较少。另一方面，教材中有些章节的化学史料存在着较为集中的现象，如上教版中第三章第二节中原子中有关化学史的内容，阅读材料三处，图片7幅，涉及化学家4个。化学史料的过于集中造成了化学史资源在某种程度上的浪费。
四 对教材中化学史教育功能开发的建议与思考
现在国内大多数老师对学生的教育侧重于对学生对知识的掌握和习题运用，用化学史来强调化学家们的天资聪颖和勤奋。忽视化学家的错误，研究的艰辛，也就是化学家们的“人性”，使化学家这一职业离学生越来越远。
(一) 教师应精心创设习题情景，进一步在习题中开发化学史教育功能
运用化学史创设习题情境是将化学史引用教学的重要途径之一，其优点在于不仅可以是本来枯燥、无味的习题变得生动、活泼，提高学生学习的兴趣，而且还能使学生受到来自化学史的熏陶与教育。鉴于教材中的化学史料普遍存在“有而不足”的局面，教师在教学过程中应积极挖掘化学史料素材编制习题，弥补教材中化学史习题的匮乏。教师在编制习题时,要选择一些典型的化学史料的素材,选材不仅要体现课程标准的要求,而且一定是化学科学发展过程中起关键性或突破性作用的内容, 如元素和物质发现史、化学概念和理论发展史、物质结构的认识过程等。编制习题时，还应围绕“科学事实、科学思想、科学方法、科学精神”这条主线展开。这条主线涉及的四者是不可分割的统一的整体，它既是科学史内容的核心，也是教学与训练、评价的主线。通过学习可以使学生从知识与技能、过程与方法、情感态度和价值观等三维角度获得全面发展。此外，编制习题时应根据化学史教学的内容、目标以及学生的特点选择不同层次的题型，体现不同层次的教育功能。可以是选择题、是非题、填空题、小论文或问题解决等多种题型。
（二）在教学过程中进一步丰富和拓展化学史料的内容和呈现方式程中进一
富 虽然教材中的化学史料是教材编辑者立足于课程标准，根据教材内容的实际情况精心设计的，但是这并不意味着教材中的化学史史料是“取之能用，用之有效”的。一方面，教材中的有些化学史料的内容过于简单，不利于其教育功能的发挥，这些史料的内容有待进一步丰满。在使教材中的化学史史料丰满起来的过程中，不一定使其完整无缺，重要的在于凸显其教育功能，使学生真正能从中受到启发和教育 。如鲁教版第七单元第二节金属的化学性质仅在挑战自我中以习题的形式呈现教育意义不大，若能在金属与盐溶液的反应的实验探究后再以文字加反应原理呈现，学生就更能理解其本质，更好地掌握金属与盐溶液的反应这一知识点。
另一方面，由于化学史料在教材中分布存在不均衡的现象，各个学校的资源条件不同、教师自身的知识储备情况各异、学生的原有知识、兴趣爱好和心理发展特点等都有差异，这些因素影响着化学史教育的形式和内容。基于这点考虑，为了充分发挥化学史的教育功能，教师在备课时还应该在化学史的呈现方式上下功夫。
（三） 教学中应适当增加我国的化学史料和人物进一步加强爱国主义教育
我国历史悠久，有着璀璨的历史文化财富，与化学有关的历史更是其中的一朵奇葩。举世闻名的四大发明中的黑火药、造纸术，声名远播的中国瓷器，中国炼丹家的发现……这些都是祖先给我们留下的不朽的荣耀，其中都闪烁着化学的光芒。教材中关于我国的化学史的数量还算差强人意，但是我国化学家的名字确是少之又少。为了进一步提高爱国主义教育的质量，提高民族的自信心、自尊心，适当增加我国的化学史和有关人物的名称是大有裨益的。不仅如此，我国历史名人在教材中的出现还能为学生树立榜样的作用。可以参考引入的人物很多，如东汉时期的炼丹家魏伯阳，晋代炼丹家葛洪，我国近代化学的启蒙者徐寿……
（四）加强中学化学教师的化学史素养
将化学史教育推广到整个科学史教育层面，从实践方面来看，尽管在科学史教育越来越受到关注和重视，无论在课程标准还是在教材中都有着明显地体现，但是科学史教育并没有形成一种主流。究其主要原因在于，广大科学教师本身没有受到多少科学史和科学哲学教育。正像BAAS上世纪六十年代一份报告中指出的那样，“他们（科学教师）的行为和思想都是职业训练的结果，缺少对科学本质和目的的理解”。因此，教材中化学史教育功能的开发除了受到教材自身的一些因素的限制外，最大的问题是多数的中学化学教师本身缺乏化学史的背景知识。这些教师本身在学习期间没有系统地学习化学史，也很少从化学史的相关教材中得到启发。因此，他们在成为教师后就很少愿意用化学史来教学，或很少知道如何正确地进行有关化学史内容的教学。因此，通过再培训、教师间交流等形式提高中学化学教师的化学史素养是非常必要的。
总之，随着素质教育的不断推进，积极探索有绩效的化学史教育，是充分挖掘化学史的教育功能，培养和提高学生科学素养的前提。
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