關(guān)于化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)代化的幾個(gè)問(wèn)題（上）

摘要：化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)為什么要現(xiàn)代化、什么是教學(xué)現(xiàn)代化。化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)代化必須認(rèn)真考慮“人性的解放”和“效率的解放”，努力實(shí)現(xiàn)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的創(chuàng)新、改革和超越式發(fā)展，實(shí)現(xiàn)思想觀念的現(xiàn)代化、內(nèi)容的現(xiàn)代化、方法的現(xiàn)代化、裝備的現(xiàn)代化以及評(píng)價(jià)的現(xiàn)代化等。傳感實(shí)驗(yàn)可以促進(jìn)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)代化，但有很大的局限性，只能覆蓋有限的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，只能適當(dāng)?shù)靥岢屯茝V，不能“化”，也“化”不了，這方面的研究有待于進(jìn)一步拓展和深入。

關(guān)鍵詞：化學(xué)實(shí)驗(yàn)；化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)；現(xiàn)代化；傳感實(shí)驗(yàn)

文章編號(hào)：1005–6629（2013）10–0003–04 中圖分類(lèi)號(hào)：G633.8 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

跟200多年之前比，我們中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的儀器沒(méi)有多大變化。

現(xiàn)在，有人到中學(xué)參觀時(shí)，校長(zhǎng)們最不愿意帶客人看的地方可能就是化學(xué)實(shí)驗(yàn)室了，原因是“沒(méi)什么看點(diǎn)”！確實(shí)，如果不看光鮮氣派的房舍和桌椅，就只有簡(jiǎn)陋、落后，類(lèi)似古董的瓶瓶罐罐，簡(jiǎn)直就像煉丹術(shù)士的實(shí)驗(yàn)室，不能給校長(zhǎng)臉面帶來(lái)光彩，卻可能讓校長(zhǎng)難堪。而物理實(shí)驗(yàn)可以讓客人看看復(fù)雜、精巧和洋溢現(xiàn)代氣息的儀器，生物實(shí)驗(yàn)室可以讓客人看看稀奇、珍貴的標(biāo)本、模型……所謂化學(xué)實(shí)驗(yàn)也只不過(guò)用來(lái)重現(xiàn)教師講述的某些化學(xué)現(xiàn)象，使學(xué)生能夠更好地應(yīng)付考試而已。至于化學(xué)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中難免產(chǎn)生污染，就更令人唯恐避之不及了。

究竟我們的化學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蛳蛉藗冋宫F(xiàn)怎樣的美好形象？怎樣才能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，更好地幫助學(xué)生了解化學(xué)、學(xué)好化學(xué)？怎樣才能與時(shí)俱進(jìn)、反映時(shí)代氣息？這樣，化學(xué)實(shí)驗(yàn)及化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)代化就成了我們必須思考和研究的問(wèn)題。

1 化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)為什么要現(xiàn)代化

化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)為什么要現(xiàn)代化？大體上可以概括為下列幾點(diǎn)：

（1）化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)代化可以減少繁瑣、低效的實(shí)驗(yàn)運(yùn)作，更加突出實(shí)驗(yàn)思維過(guò)程，顯著地提高教學(xué)效果。同時(shí)，也能優(yōu)化實(shí)驗(yàn)環(huán)境，顯著地減少人身傷害事故和環(huán)境污染。

（2）化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)代化能讓學(xué)生初步了解和學(xué)習(xí)現(xiàn)代化學(xué)實(shí)驗(yàn)技能，為他們?nèi)娴靥岣呖茖W(xué)技術(shù)素養(yǎng)，手腦并用，更好地發(fā)展并順應(yīng)現(xiàn)代社會(huì)需要奠定良好的基礎(chǔ)。

（3）化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)代化能讓學(xué)生生動(dòng)地感受、體驗(yàn)現(xiàn)代化學(xué)和現(xiàn)代化學(xué)實(shí)驗(yàn)在泛分子水平上開(kāi)展的微觀探究、深入化學(xué)過(guò)程探究、強(qiáng)化理論指導(dǎo)作用以及研究的跨學(xué)科性等重要特點(diǎn)。

（4）現(xiàn)代化學(xué)實(shí)驗(yàn)是現(xiàn)代科學(xué)與現(xiàn)代技術(shù)越來(lái)越緊密結(jié)合的范例之一。因此，化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)代化有利于學(xué)生更好地了解現(xiàn)代科學(xué)和現(xiàn)代技術(shù)，也有利于培養(yǎng)他們的創(chuàng)新意識(shí)，有利于創(chuàng)新人才的成長(zhǎng)。

（5）化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)代化能夠展現(xiàn)現(xiàn)代化學(xué)實(shí)驗(yàn)的美好形象，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，減少恐懼感，促進(jìn)他們學(xué)好化學(xué)。

（6）化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)代化能實(shí)現(xiàn)與時(shí)俱進(jìn)、反映時(shí)代進(jìn)步，鼓勵(lì)積極進(jìn)取、革新的精神等等。

但是，對(duì)于什么是化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)代化、怎樣實(shí)現(xiàn)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)代化等問(wèn)題，人們大多缺少深入的理性思考，憑著感覺(jué)從事，使得化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)代化的實(shí)踐難合人意。針對(duì)這種情況，有必要對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)代化做專(zhuān)門(mén)的思考和討論。

2 什么是現(xiàn)代化

現(xiàn)代化是一種社會(huì)和文化的變遷現(xiàn)象，常被用來(lái)描述人類(lèi)社會(huì)從工業(yè)革命以來(lái)所經(jīng)歷的涉及社會(huì)生活諸領(lǐng)域的深刻的變革過(guò)程。狹義的現(xiàn)代化僅指使社會(huì)具有現(xiàn)代先進(jìn)科技水平。廣義的現(xiàn)代化有多種不同的解釋?zhuān)缰阜Q(chēng)近代以來(lái)世界各國(guó)追求歐美國(guó)家近現(xiàn)代價(jià)值目標(biāo)、尋求新的出路的過(guò)程，包括學(xué)術(shù)知識(shí)的科學(xué)化、政治的民主化、經(jīng)濟(jì)的工業(yè)化、社會(huì)生活的城市化、思想領(lǐng)域的自由化和民主化、文化的人性化等，與西方化的內(nèi)涵相近。很多研究認(rèn)為，由于東西方文化存在差別，國(guó)家和地區(qū)之間存在差異，西方化并不是現(xiàn)代化的唯一模式。

隨著現(xiàn)代化的發(fā)生，社會(huì)文化各個(gè)方面都要隨之發(fā)生變化。它使人類(lèi)思想以驚人的速度和數(shù)量增長(zhǎng)與傳遞，不同文化之間的差別在縮小，學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)擴(kuò)大，技術(shù)飛速發(fā)展并且在專(zhuān)業(yè)技術(shù)領(lǐng)域方面差別擴(kuò)大。

現(xiàn)代化的核心是“人性的解放”和“效率的解放”，是社會(huì)文明要素的創(chuàng)新、選擇、傳播和改革交叉進(jìn)行的過(guò)程，是追趕、達(dá)到和保持世界先進(jìn)水平的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)，因而是人類(lèi)文明的一種深刻變化。

現(xiàn)代化是社會(huì)科學(xué)的重要研究課題，在這個(gè)研究領(lǐng)域，有多種不同的現(xiàn)代化理論。

教育領(lǐng)域的現(xiàn)代化即教育現(xiàn)代化，其界定及主要內(nèi)容存在著多種不同意見(jiàn)。通常認(rèn)為，教育現(xiàn)代化是用現(xiàn)代先進(jìn)教育思想和科學(xué)技術(shù)武裝人們，使教育思想觀念、教育內(nèi)容、方法與手段以及裝備等逐步提高到現(xiàn)代世界的先進(jìn)水平，培養(yǎng)出適應(yīng)參與國(guó)際經(jīng)濟(jì)競(jìng)爭(zhēng)和綜合國(guó)力競(jìng)爭(zhēng)的新型勞動(dòng)者和高素質(zhì)人才的過(guò)程。教育現(xiàn)代化包括教育觀念現(xiàn)代化、教育內(nèi)容現(xiàn)代化、教育裝備現(xiàn)代化、師資隊(duì)伍現(xiàn)代化、教育管理現(xiàn)代化等；也有人認(rèn)為，教育現(xiàn)代化包括教育普及化、教育終生化、教育個(gè)性化、教育國(guó)際化和教育信息化。

教育現(xiàn)代化是對(duì)傳統(tǒng)教育的超越，是傳統(tǒng)教育在現(xiàn)代社會(huì)的轉(zhuǎn)化。教育現(xiàn)代化的核心是實(shí)現(xiàn)人的現(xiàn)代化。

3 化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)怎樣才算現(xiàn)代化

化學(xué)實(shí)驗(yàn)和化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的現(xiàn)代化不能簡(jiǎn)單地搬用社會(huì)現(xiàn)代化的思維框架。但是，必須認(rèn)真地考慮“人性的解放”和“效率的解放”問(wèn)題，考慮思想觀念的現(xiàn)代化、內(nèi)容的現(xiàn)代化、方法的現(xiàn)代化、裝備的現(xiàn)代化以及評(píng)價(jià)的現(xiàn)代化等問(wèn)題，努力實(shí)現(xiàn)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的創(chuàng)新、改革和超越式發(fā)展。

從歷史的角度看，近代科學(xué)起源于西方，是一種西方文化，而我國(guó)的化學(xué)教育從一開(kāi)始就受到讀經(jīng)講經(jīng)教育的嚴(yán)重干擾，到了現(xiàn)在又受到應(yīng)試教育的嚴(yán)重掣肘。在多數(shù)地方，化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的現(xiàn)代化實(shí)際上是補(bǔ)課的問(wèn)題，是革舊布新的問(wèn)題，必須在各方面做出全面的努力，否則就難以成功。

3.1 化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)觀念現(xiàn)代化

要做到化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)觀念現(xiàn)代化，就要體現(xiàn)“人性的解放”，在思考和研究化學(xué)實(shí)驗(yàn)和化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)問(wèn)題時(shí)，首先必須做到以人為本，尤其要注意以學(xué)生為本，絕不能“見(jiàn)物不見(jiàn)人”、心中無(wú)學(xué)生。其次，要以學(xué)生的發(fā)展為本，重視發(fā)展他們的聰明才智及創(chuàng)造性潛力，使他們既實(shí)現(xiàn)“腦的解放”，也實(shí)現(xiàn)“手的解放”，全面、持續(xù)、健康、快樂(lè)和有個(gè)性地發(fā)展。第三，要真正地把學(xué)生作為學(xué)習(xí)主體，讓他們自主地學(xué)習(xí)，要發(fā)揮并協(xié)調(diào)好教師與學(xué)生的主動(dòng)性和能動(dòng)性。第四，近代科學(xué)是伴隨著解放人性的“文藝復(fù)興”運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的?！拔乃噺?fù)興”運(yùn)動(dòng)啟示我們：不但要努力傳承人類(lèi)的文明和智慧，弘揚(yáng)人文精神，而且要反對(duì)盲從，反對(duì)抹殺學(xué)生的人性，把學(xué)生當(dāng)作灌注知識(shí)的被動(dòng)容器，禁止危害學(xué)生健康的反人道、反文明行為。這4條可以簡(jiǎn)單地概括為人本觀、發(fā)展觀、主體觀、人道和人性精神，也適用于其他教育教學(xué)活動(dòng)。

要做到化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)觀念現(xiàn)代化，還要體現(xiàn)“效率的解放”，首先要調(diào)動(dòng)人的主動(dòng)性，發(fā)揮并協(xié)調(diào)好教師的主導(dǎo)積極性、能動(dòng)性和學(xué)生的主體積極性、能動(dòng)性，沒(méi)有教師與學(xué)生的主動(dòng)性、積極性和能動(dòng)性相互協(xié)調(diào)、配合，就不可能有“效率的解放”。第二，要強(qiáng)化教師與學(xué)生“雙主體”的理性意識(shí)，注重價(jià)值的導(dǎo)向、內(nèi)容的選擇，注重通過(guò)方法、手段和裝備的改進(jìn)來(lái)提高實(shí)驗(yàn)技術(shù)過(guò)程的效率。為此，要有正確的實(shí)驗(yàn)觀，正確看待和處理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的地位、目的、任務(wù)和方法等問(wèn)題，認(rèn)識(shí)到實(shí)驗(yàn)不但是搞好科學(xué)教學(xué)的重要手段，是現(xiàn)代社會(huì)培養(yǎng)后備人才和合格公民，使他們手腦協(xié)同發(fā)展的重要育人手段，也是科學(xué)教育的重要目標(biāo)之一；認(rèn)識(shí)到實(shí)驗(yàn)的根本目的是認(rèn)識(shí)包括人自身在內(nèi)的自然界，處理好人與自然的關(guān)系，實(shí)現(xiàn)人類(lèi)更好的發(fā)展；認(rèn)識(shí)到不但要重視實(shí)驗(yàn)及實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法的效率，還要重視實(shí)驗(yàn)及實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法的價(jià)值，重視人的能動(dòng)性的發(fā)揮，等等。概括地說(shuō)，“雙主體”協(xié)調(diào)觀、實(shí)驗(yàn)觀、效率觀、實(shí)驗(yàn)理性等，都是實(shí)現(xiàn)“效率的解放”所必須的。

要做到化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)觀念現(xiàn)代化，重視化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)是前提。在作為歐洲現(xiàn)代化運(yùn)動(dòng)前奏的文藝復(fù)興運(yùn)動(dòng)中，科學(xué)方法和科學(xué)實(shí)驗(yàn)起了開(kāi)路先鋒作用。沒(méi)有科學(xué)方法和科學(xué)實(shí)驗(yàn)，就不能摧毀僵化死板的經(jīng)院哲學(xué)體系，就難以開(kāi)創(chuàng)探索人和現(xiàn)實(shí)世界的新風(fēng)氣，就不能為17到19世紀(jì)自然科學(xué)的大發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。當(dāng)時(shí)，伽利略通過(guò)多次實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了自由落體、拋物體和振擺三大定律，使人對(duì)宇宙有了新的認(rèn)識(shí)。他的學(xué)生托里拆利經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)證明了空氣壓力，發(fā)明了水銀柱氣壓計(jì)；法國(guó)科學(xué)家帕斯卡發(fā)現(xiàn)液體和氣體中壓力的傳播定律；英國(guó)科學(xué)家波義耳發(fā)現(xiàn)氣體壓力定律。笛卡爾第一次對(duì)折射定律提出了理論上的推證、第一次明確地提出了動(dòng)量守恒定律，對(duì)碰撞和離心力等問(wèn)題曾作過(guò)初步研究，給后來(lái)惠更斯的成功創(chuàng)造了條件。

對(duì)于當(dāng)前的化學(xué)教學(xué)來(lái)說(shuō)，怎樣看待實(shí)驗(yàn)教學(xué)與知識(shí)教學(xué)，怎樣看待實(shí)驗(yàn)教學(xué)與知識(shí)教學(xué)的關(guān)系，是實(shí)驗(yàn)教學(xué)為知識(shí)教學(xué)服務(wù)還是相反，是關(guān)系著實(shí)驗(yàn)教學(xué)地位的重要問(wèn)題之一。把實(shí)驗(yàn)僅僅看作是為知識(shí)教學(xué)服務(wù)的工具，很容易造成實(shí)驗(yàn)像“使喚丫頭”那樣“用則喚來(lái)，不用揮去”的狀況。實(shí)際上，實(shí)驗(yàn)教學(xué)不僅為學(xué)生建構(gòu)化學(xué)知識(shí)提供直接的和間接的經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)，為學(xué)生學(xué)習(xí)應(yīng)用化學(xué)知識(shí)提供實(shí)際的情境和場(chǎng)所，是學(xué)生自主地建構(gòu)化學(xué)知識(shí)的必要條件，而且是完整地了解化學(xué)、學(xué)習(xí)化學(xué)必不可少的，必須明確地作為化學(xué)課程過(guò)程方法目標(biāo)的主要內(nèi)容之一。

實(shí)驗(yàn)是科學(xué)和技術(shù)結(jié)合的結(jié)晶，有很強(qiáng)的技術(shù)性，需要講究實(shí)驗(yàn)理性。對(duì)于實(shí)驗(yàn)活動(dòng)來(lái)說(shuō)，要實(shí)現(xiàn)“人性的解放”，就必須具有價(jià)值理性。要實(shí)現(xiàn)“效率的解放”就必須講究工具理性。從根本上說(shuō)，沒(méi)有“人性的解放”就沒(méi)有“效率的解放”，首先要講究?jī)r(jià)值理性，還要講究工具理性。

3.2 化學(xué)教學(xué)中實(shí)驗(yàn)及其裝備現(xiàn)代化

說(shuō)到化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的現(xiàn)代化，人們往往首先關(guān)注化學(xué)實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)代化，特別是化學(xué)實(shí)驗(yàn)裝備的現(xiàn)代化。其實(shí)，化學(xué)實(shí)驗(yàn)裝備的現(xiàn)代化是一個(gè)歷史的過(guò)程，或者說(shuō)，化學(xué)實(shí)驗(yàn)裝備具有歷史性，它跟化學(xué)科學(xué)的發(fā)展，跟不同時(shí)期化學(xué)科學(xué)所關(guān)注的問(wèn)題的演變有關(guān)。

3.2.1 化學(xué)實(shí)驗(yàn)及其裝備的現(xiàn)代化回顧

17世紀(jì)中葉，波義耳把科學(xué)的實(shí)驗(yàn)方法引入化學(xué)，他以實(shí)驗(yàn)方法為基礎(chǔ)，證明元素是對(duì)物質(zhì)進(jìn)行化學(xué)分解的最后界限，物質(zhì)的性質(zhì)決定于物質(zhì)的元素組成，物質(zhì)分解和結(jié)合的過(guò)程就是化學(xué)反應(yīng)過(guò)程。不過(guò)，由于掌握的實(shí)驗(yàn)依據(jù)很有限，他沒(méi)能確定究竟哪些物質(zhì)是真正的元素。在18世紀(jì)，許多化學(xué)家接受了他的這個(gè)思想，相繼發(fā)現(xiàn)了許多元素，特別是發(fā)現(xiàn)了氣體元素氧，建立了燃燒的氧化學(xué)說(shuō)，使化學(xué)走上了正確道路；化學(xué)研究從定性發(fā)展到定量，相繼確立了物質(zhì)組成和化學(xué)反應(yīng)中的一些基本定律，如質(zhì)量守恒定律、當(dāng)量定律、定組成定律等。但是，經(jīng)驗(yàn)資料積累不夠致使化學(xué)家們對(duì)化學(xué)反應(yīng)的研究難以深入，對(duì)化學(xué)反應(yīng)規(guī)律的研究沒(méi)有多大進(jìn)展。

就實(shí)驗(yàn)研究方法和裝備來(lái)說(shuō)，在近代化學(xué)形成之前，人們主要從煉金術(shù)士、實(shí)用冶金工藝和醫(yī)藥化學(xué)研究者那里繼承了簡(jiǎn)陋粗笨、各不相同的研究方法和裝備。從17世紀(jì)中葉到18世紀(jì)末，是近代化學(xué)的形成時(shí)期。在近代化學(xué)形成時(shí)期，化學(xué)家們通過(guò)化學(xué)反應(yīng)來(lái)發(fā)現(xiàn)新的元素和化合物，形成了多種分離提純方法、分析方法和各種檢驗(yàn)檢定方法、吹管分析、硼砂珠試驗(yàn)、焰色反應(yīng)、顯微結(jié)晶分析、有機(jī)物的元素分析和滴定分析法等逐步成為常用手段。這時(shí)，已經(jīng)有了專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)的、用玻璃制造的一些實(shí)驗(yàn)器皿，這些器皿是后來(lái)實(shí)驗(yàn)儀器的雛形。利用天平進(jìn)行量的分析和研究，對(duì)于化學(xué)的進(jìn)步和發(fā)展起了很大的作用。

進(jìn)入19世紀(jì)，特別是19世紀(jì)上半葉，化學(xué)在繼續(xù)發(fā)現(xiàn)新元素、研究物質(zhì)的性質(zhì)及其化學(xué)變化的同時(shí)，著重研究了物質(zhì)的組成和結(jié)構(gòu)，取得了引人矚目的成果。19世紀(jì)初，道爾頓建立了化學(xué)原子論，半個(gè)世紀(jì)后，阿伏伽德羅提出的分子假說(shuō)獲得廣泛承認(rèn)。在化學(xué)反應(yīng)研究方面也有了許多成果：1800年，伏特宣布制成電堆裝置，揭開(kāi)了電化學(xué)研究的大幕；1815年，比奧發(fā)現(xiàn)了一些有機(jī)物的旋光性，促成了立體有機(jī)化學(xué)的興起；1824年，維勒首次實(shí)現(xiàn)了尿素的人工合成，有機(jī)合成自此迅速發(fā)展；1850年，威廉用旋光儀研究蔗糖水解問(wèn)題，最終導(dǎo)致動(dòng)態(tài)平衡概念和質(zhì)量守恒定律的提出；1887年，阿倫尼烏斯提出電離理論，科學(xué)的電解質(zhì)溶液理論自此建立；19世紀(jì)下半葉，化學(xué)熱力學(xué)和化學(xué)動(dòng)力學(xué)理論相繼提出……整個(gè)19世紀(jì)是近代化學(xué)的發(fā)展時(shí)期。在這個(gè)時(shí)期，一套相對(duì)比較完整的化學(xué)常規(guī)儀器和設(shè)備基本形成，化學(xué)實(shí)驗(yàn)手段初步擺脫簡(jiǎn)陋粗笨，達(dá)到了相當(dāng)?shù)乃?；天平靈敏度大有提高，使原子量和分子量的測(cè)定更加精密，從特定角度為確定原子和分子的存在，以及元素周期律的發(fā)現(xiàn)提供了保證；重量分析法以及電解法、光譜法開(kāi)始在化學(xué)研究中得到應(yīng)用，滴定分析法則進(jìn)入發(fā)展中的極盛時(shí)期。

進(jìn)入20世紀(jì)后，科學(xué)認(rèn)識(shí)深入到原子內(nèi)部，化學(xué)家們開(kāi)始研究物質(zhì)的化學(xué)結(jié)構(gòu)和化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)是什么?；陔娮拥陌l(fā)現(xiàn)、原子核模型的提出和量子力學(xué)理論的建立，化學(xué)研究以化學(xué)鍵概念和理論為中心，進(jìn)一步揭示了化學(xué)結(jié)構(gòu)的實(shí)質(zhì)，在此基礎(chǔ)上深入認(rèn)識(shí)了化學(xué)反應(yīng)的規(guī)律性，認(rèn)識(shí)了化學(xué)結(jié)構(gòu)和化學(xué)反應(yīng)的聯(lián)系，化學(xué)科學(xué)進(jìn)入到現(xiàn)代化學(xué)時(shí)期。無(wú)機(jī)制備、有機(jī)合成的發(fā)展，導(dǎo)致材料化學(xué)、儀器分析、天然有機(jī)物化學(xué)、高分子化學(xué)以及結(jié)構(gòu)化學(xué)等等分支的建立和發(fā)展。

為了解決19世紀(jì)基本定型的化學(xué)常規(guī)儀器設(shè)備使用還不夠方便、種類(lèi)還不夠齊全、精確性和靈敏度還不夠等不足，在20世紀(jì)，人們?cè)趯?duì)原有的化學(xué)實(shí)驗(yàn)裝備進(jìn)行改進(jìn)的同時(shí)，積極吸收現(xiàn)代各種科學(xué)技術(shù)的新成果，創(chuàng)造和發(fā)明了一大批現(xiàn)代化的實(shí)驗(yàn)儀器和設(shè)備。在分析、分離手段，微量和痕量檢測(cè)，化學(xué)元素或組分測(cè)定，微觀分子結(jié)構(gòu)，晶體結(jié)構(gòu)，表面化學(xué)結(jié)構(gòu)等研究中應(yīng)用吸收與輻射光譜、核磁共振、順磁共振、質(zhì)譜、光電子能譜、拉曼激光光譜、熒光光譜、掃描電鏡、電子探針、低能電子衍射、X射線晶體衍射、中子衍射、分子束等等現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展成果，使用了很多靈敏、精確和快速的實(shí)驗(yàn)手段，呈現(xiàn)出儀器化的特點(diǎn)?；瘜W(xué)定量檢測(cè)達(dá)到微米（10^-6）、納米（10^-9）、甚至皮米（10-^-12）數(shù)量級(jí)，大大促進(jìn)了化學(xué)實(shí)驗(yàn)手段的精密化。傳感技術(shù)和微電子技術(shù)的應(yīng)用、各種儀器的聯(lián)機(jī)使用，使傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)觀測(cè)和化學(xué)操作自動(dòng)化、智能化，使化學(xué)科學(xué)進(jìn)入了加速發(fā)展的道路，化學(xué)從研究已有的物質(zhì)發(fā)展到創(chuàng)造自然界沒(méi)有的物質(zhì)，從探索物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)發(fā)展到進(jìn)行分子設(shè)計(jì)，從了解化學(xué)變化過(guò)程發(fā)展到調(diào)控化學(xué)變化過(guò)程……領(lǐng)域越來(lái)越寬廣、復(fù)雜，手段越來(lái)越強(qiáng)大、有效，研究越來(lái)越精細(xì)、深入?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)儀器的自動(dòng)化、智能化使化學(xué)實(shí)驗(yàn)在“人性解放”和“效率解放”方面有了很大進(jìn)步。

3.2.2 化學(xué)教學(xué)中實(shí)驗(yàn)及其裝備的現(xiàn)代化

回顧化學(xué)實(shí)驗(yàn)及其裝備的現(xiàn)代化發(fā)展歷程可以發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)代化學(xué)的許多重大突破都與化學(xué)實(shí)驗(yàn)手段的改進(jìn)、發(fā)明和創(chuàng)造緊密相關(guān)?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)手段是制約化學(xué)科學(xué)研究的重要因素，常常能夠起到?jīng)Q定性的作用?；仡櫥瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)及其裝備的現(xiàn)代化發(fā)展歷程還可以發(fā)現(xiàn)，在不同的發(fā)展時(shí)期，化學(xué)科學(xué)研究的問(wèn)題不同，研究對(duì)象不同，所采用的研究方法、手段也不同，實(shí)驗(yàn)裝備會(huì)發(fā)生很大的變化。

化學(xué)課程內(nèi)容的發(fā)展與化學(xué)學(xué)科發(fā)展的基本邏輯是一致的。中學(xué)化學(xué)具有基礎(chǔ)性，肯定要涉及近代化學(xué)關(guān)注的物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)和轉(zhuǎn)化關(guān)系3個(gè)基本問(wèn)題。這決定了中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)及其裝備必然有很強(qiáng)的近代色彩，不可能也不應(yīng)該是完全現(xiàn)代化的。但是，中學(xué)化學(xué)課程還必須具有時(shí)代性和選擇性，也應(yīng)適當(dāng)?shù)厣婕艾F(xiàn)代化學(xué)的內(nèi)容，中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)及其裝備也要適當(dāng)反映它的現(xiàn)代化特點(diǎn)，反映現(xiàn)代化學(xué)對(duì)組成、結(jié)構(gòu)、功能和過(guò)程調(diào)控等基本問(wèn)題的關(guān)注。即使在引導(dǎo)學(xué)生初步認(rèn)識(shí)物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)和轉(zhuǎn)化關(guān)系3個(gè)基本問(wèn)題時(shí)，也可以使用現(xiàn)代化的手段?，F(xiàn)實(shí)的中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)及其裝備應(yīng)該處理好基礎(chǔ)性和時(shí)代性的平衡，以選擇性幫助處理好基礎(chǔ)性和時(shí)代性的平衡，并且適應(yīng)不同地區(qū)、學(xué)校的實(shí)際，滿足不同的需要。

隨著實(shí)驗(yàn)教學(xué)經(jīng)費(fèi)增加和實(shí)驗(yàn)儀器裝備制造能力增長(zhǎng)，以科研機(jī)構(gòu)和大學(xué)為主要用戶(hù)的現(xiàn)代化學(xué)實(shí)驗(yàn)裝備將會(huì)越來(lái)越多地出現(xiàn)在中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室。但是跟傳統(tǒng)裝備不同，現(xiàn)代化學(xué)實(shí)驗(yàn)裝備大多精度很高、價(jià)格昂貴，需要開(kāi)發(fā)要求較低、價(jià)格適于推廣的“教學(xué)級(jí)”儀器設(shè)備供應(yīng)學(xué)校所需，或者組織建立現(xiàn)代化學(xué)實(shí)驗(yàn)中心，作為共有資源由學(xué)區(qū)各校所共享。

有人把用電腦和多媒體技術(shù)模擬實(shí)驗(yàn)也歸屬于化學(xué)實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)代化，這樣的認(rèn)識(shí)是錯(cuò)誤的。模擬實(shí)驗(yàn)代替不了真實(shí)的實(shí)驗(yàn)。所以，必須堅(jiān)決反對(duì)用電腦和多媒體技術(shù)模擬實(shí)驗(yàn)完全取代化學(xué)實(shí)驗(yàn)。

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