拉瓦錫《化學(xué)基礎(chǔ)論》（1789）中部分儀器貝采里烏斯（1779-1848）的部分儀器其他書(shū)籍中介紹的儀器裝置1855年《博物新編》1871年《化學(xué)鑒原》舍勒（1742-1786）制取氧氣啟普（1808-1864）發(fā)生器結(jié)論：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。許多校長(zhǎng)們不愿意帶客人看化學(xué)實(shí)驗(yàn)室，原因是“沒(méi)什么看點(diǎn)！”看看物理實(shí)驗(yàn)室看看生物實(shí)驗(yàn)室看看別的實(shí)驗(yàn)室比較引發(fā)思考究竟我們的化學(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。主要內(nèi)容1化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)為什么要現(xiàn)代化？2什么是“現(xiàn)代化”3化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)怎樣才算現(xiàn)代化4傳感器在化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用1化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)為什么要現(xiàn)代化？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。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)學(xué)習(xí)現(xiàn)代實(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)?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)為什么要現(xiàn)代化？實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)代化能讓學(xué)生生動(dòng)地感受現(xiàn)代化學(xué)和現(xiàn)代化學(xué)實(shí)驗(yàn)在泛分子水平開(kāi)展微觀探究、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)?，F(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)越緊密地結(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)。

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)。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?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)為什么要現(xiàn)代化？為什么要研究化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)代化？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，人們大多或明或暗，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)這個(gè)情況，有必要對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)代化做專門的思考和討論。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，例如指稱近代以來(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。現(xiàn)代化的文化色彩很多研究認(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)展并且在專業(yè)技術(shù)領(lǐng)域方面差別擴(kuò)大?，F(xiàn)代化是人類文明的一種深刻變化現(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)，因而是人類文明的一種深刻變化?，F(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。教育現(xiàn)代化教育領(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)代化的核心教育現(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。“補(bǔ)課”/革舊布新從歷史的角度看，近代科學(xué)起源于西方，是一種西方文化，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，或者是革舊布新的問(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)代化化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)是不是現(xiàn)代化，首先要看觀念是不是現(xiàn)代化。觀念現(xiàn)代化要體現(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。體現(xiàn)“人性的解放”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)。體現(xiàn)“人性的解放”體現(xiàn)“效率的解放”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”。體現(xiàn)“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。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。實(shí)驗(yàn)觀正確的實(shí)驗(yàn)觀包括：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。實(shí)驗(yàn)觀現(xiàn)代社會(huì)離不開(kāi)科學(xué)，科學(xué)已經(jīng)成為現(xiàn)代社會(huì)人的生存方式的重要因素，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；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)人類更好的發(fā)展；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。實(shí)驗(yàn)觀實(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)觀對(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，實(shí)驗(yàn)教學(xué)是為知識(shí)教學(xué)服務(wù)還是為學(xué)生的發(fā)展服務(wù)，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)驗(yàn)理性實(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。重視化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)是前提要做到化學(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)。“文藝復(fù)興”時(shí)期的實(shí)驗(yàn)成就伽利略通過(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。笛卡兒第一次對(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……3.2化學(xué)教學(xué)中實(shí)驗(yàn)及其裝備現(xiàn)代化第二，化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)要現(xiàn)代化，必須實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)裝備的現(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（此處省略1830字）3.2.2化學(xué)教學(xué)中實(shí)驗(yàn)及裝備的現(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。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。中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的近代色彩化學(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)和反應(yīng)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)及其裝備必然會(huì)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。要適當(dāng)反映現(xiàn)代化學(xué)的特點(diǎn)但是，中學(xué)化學(xué)課程也應(yīng)適當(dāng)?shù)厣婕艾F(xiàn)代化學(xué)的內(nèi)容，還必須具有時(shí)代性和選擇性，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)和反應(yīng)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。中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)性和時(shí)代性的平衡現(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。現(xiàn)代化學(xué)實(shí)驗(yàn)裝備的配置跟傳統(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)各校共享。模擬實(shí)驗(yàn)根本不是實(shí)驗(yàn)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)根本不是實(shí)驗(yàn)，用電腦和多媒體技術(shù)模擬實(shí)驗(yàn)取代化學(xué)實(shí)驗(yàn)實(shí)質(zhì)上是對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的反動(dòng)，必須堅(jiān)決反對(duì)。3.3化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容現(xiàn)代化第三，實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容需要現(xiàn)代化。歷史啟示我們，在討論化學(xué)實(shí)驗(yàn)及其裝備的現(xiàn)代化時(shí)，不能離開(kāi)研究的問(wèn)題，不能離開(kāi)具體的化學(xué)內(nèi)容。要實(shí)現(xiàn)化學(xué)教學(xué)中實(shí)驗(yàn)及其裝備的現(xiàn)代化，必須恰當(dāng)?shù)剡x擇實(shí)驗(yàn)教學(xué)的內(nèi)容，協(xié)調(diào)好實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的時(shí)代性、基礎(chǔ)性和選擇性，必須做到：協(xié)調(diào)好實(shí)驗(yàn)教學(xué)與理論教學(xué)的關(guān)系要盡量注意實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容與理論教學(xué)內(nèi)容的相互聯(lián)系；實(shí)驗(yàn)教學(xué)課時(shí)與理論教學(xué)課時(shí)應(yīng)該有合理的比例；在學(xué)業(yè)測(cè)量中，實(shí)驗(yàn)考查內(nèi)容與理論考查內(nèi)容也應(yīng)該有合理的比例。反映化學(xué)的基本問(wèn)題和現(xiàn)代特點(diǎn)，解決好基礎(chǔ)性與時(shí)代性的矛盾化學(xué)的基本問(wèn)題是物質(zhì)的組成問(wèn)題、結(jié)構(gòu)問(wèn)題和化學(xué)反應(yīng)（關(guān)系）問(wèn)題，它們?cè)诨A(chǔ)化學(xué)中應(yīng)該占有主體地位。另一方面，現(xiàn)代化學(xué)的視野大大擴(kuò)展，對(duì)物質(zhì)組成、結(jié)構(gòu)和化學(xué)反應(yīng)的認(rèn)識(shí)也有了很大發(fā)展，關(guān)注比原子和一般分子復(fù)雜得多的物質(zhì)系統(tǒng)的功能和過(guò)程調(diào)控，這些內(nèi)容也應(yīng)該得到適當(dāng)?shù)姆从?。突出未?lái)社會(huì)公民需要具備的實(shí)驗(yàn)意識(shí)、知識(shí)和技能現(xiàn)代社會(huì)是化學(xué)化的社會(huì)，現(xiàn)代社會(huì)的公民必須具備必要的化學(xué)知識(shí)、技能，需要具有較強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)意識(shí)，否則在面臨跟化學(xué)有關(guān)的問(wèn)題時(shí)就難以作出正確的決策。在這方面，基礎(chǔ)教育化學(xué)課程承擔(dān)著重要的責(zé)任，需要重視和開(kāi)展有關(guān)的研究。解決好純粹化學(xué)與應(yīng)用化學(xué)的矛盾在教材的編寫(xiě)方面，目前“由生活到化學(xué)，由化學(xué)到社會(huì)”似乎成了主導(dǎo)模式。由此會(huì)涉及大量的應(yīng)用性內(nèi)容，混雜大量的技術(shù)問(wèn)題，會(huì)產(chǎn)生基礎(chǔ)性與應(yīng)用性的矛盾、純粹化學(xué)與應(yīng)用化學(xué)的矛盾，需要妥善解決好。解決好知識(shí)技能教學(xué)與興趣培養(yǎng)的關(guān)系對(duì)化學(xué)探究的興趣、內(nèi)在的動(dòng)機(jī)和需要，是學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)化學(xué)、學(xué)好化學(xué)的最有效的動(dòng)力。因此，化學(xué)教學(xué)內(nèi)容要結(jié)合現(xiàn)代學(xué)生的特點(diǎn)，充分考慮培養(yǎng)、激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣等內(nèi)在動(dòng)力的需要，安排有利于培養(yǎng)、發(fā)展和激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。解決好系統(tǒng)性、結(jié)構(gòu)性與個(gè)別性、零散性的矛盾化學(xué)研究對(duì)象本來(lái)就具有個(gè)別性特點(diǎn)，新課程對(duì)應(yīng)用性的強(qiáng)化，以及教科書(shū)的應(yīng)用性內(nèi)容和課題式編寫(xiě)，使得教學(xué)內(nèi)容的零散性更為突出，系統(tǒng)性大受影響，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容更是如此，給教與學(xué)都帶來(lái)很大困難，多年來(lái)微詞、批評(píng)不絕于耳。針對(duì)這個(gè)問(wèn)題，化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的現(xiàn)代化還應(yīng)該妥善地確定主線，注意解決好系統(tǒng)性、結(jié)構(gòu)性與個(gè)別性、零散性的矛盾，努力建立、加強(qiáng)、改進(jìn)其系統(tǒng)性。解決矛盾、協(xié)調(diào)關(guān)系的主要途徑解決好各種矛盾、協(xié)調(diào)好各種關(guān)系不是一件容易的事，需要做出艱苦的努力。大體上看，需要下列措施相互配合：（1）通過(guò)課程模塊的設(shè)置解決有關(guān)矛盾、協(xié)調(diào)各種關(guān)系。（2）通過(guò)地方課程和校本課程的設(shè)置解決有關(guān)矛盾、協(xié)調(diào)各種關(guān)系。（3）通過(guò)增加選做和閱讀內(nèi)容解決各種矛盾、協(xié)調(diào)有關(guān)關(guān)系。（4）設(shè)置若干系列實(shí)驗(yàn)。可以設(shè)置的系列實(shí)驗(yàn)啟蒙實(shí)驗(yàn)系列經(jīng)典實(shí)驗(yàn)研究系列探究實(shí)驗(yàn)系列現(xiàn)代實(shí)驗(yàn)系列綠色實(shí)驗(yàn)系列生活化實(shí)驗(yàn)系列3.4化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法現(xiàn)代化在學(xué)校建立化學(xué)教育之前，化學(xué)人才的培養(yǎng)主要是在化學(xué)家的作坊式實(shí)驗(yàn)室中以師-徒傳授的方式實(shí)現(xiàn)的，沒(méi)有正式的授課活動(dòng)，學(xué)徒在完成實(shí)驗(yàn)操作任務(wù)的過(guò)程中一邊摸索，一邊體會(huì)，一邊閱讀有關(guān)書(shū)籍，一邊向“師傅”請(qǐng)教。17世紀(jì)末，歐洲的大學(xué)中開(kāi)始有了教授化學(xué)的教授并且出現(xiàn)“講壇實(shí)驗(yàn)”表演。到了19世紀(jì)初，一些卓越的化學(xué)家在實(shí)驗(yàn)室里講授化學(xué)課程。后來(lái)，又出現(xiàn)了專供教學(xué)用的化學(xué)實(shí)驗(yàn)室。李比希的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法李比希認(rèn)為，“學(xué)習(xí)化學(xué)的真正中心點(diǎn)在于實(shí)際工作”，只有在實(shí)驗(yàn)室里才能培養(yǎng)出名副其實(shí)的化學(xué)家。1824年，他想方設(shè)法把一座廢棄的營(yíng)房改建成供教學(xué)用的化學(xué)實(shí)驗(yàn)室，對(duì)學(xué)生系統(tǒng)地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練：大學(xué)生們先是學(xué)習(xí)定性分析和定量分析，然后再搞無(wú)機(jī)合成，提取天然產(chǎn)物，最后，在畢業(yè)之前進(jìn)行獨(dú)立的研究工作。通常總是由李比希提出一個(gè)重大問(wèn)題，讓學(xué)生們各自從不同方面進(jìn)行研究。學(xué)生們的實(shí)驗(yàn)研究取得了不少引人注目的好成果。李比希用這種方法培養(yǎng)出了許多優(yōu)秀的化學(xué)家，李比希的化學(xué)實(shí)驗(yàn)室為各國(guó)青年化學(xué)家所向往，使得法國(guó)原來(lái)在化學(xué)科學(xué)的領(lǐng)導(dǎo)地位日顯衰落。19世紀(jì)后半期19世紀(jì)后半期，自然科學(xué)課程的地位在歐洲得到了提高。在赫胥黎、斯賓塞等人極力主張的影響下，化學(xué)也成為中學(xué)的一門課程。不僅實(shí)科中學(xué)開(kāi)設(shè)了自然學(xué)科，古典中學(xué)也增設(shè)了自然科學(xué)課程。自此，中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)開(kāi)始形成。當(dāng)時(shí)，歐洲研究化學(xué)教學(xué)的專家，例如德國(guó)的阿倫德、威爾布蘭德、奧斯特華德、英國(guó)的阿姆斯特朗等人都非常重視實(shí)驗(yàn)在化學(xué)教學(xué)中的作用。阿姆斯特朗的“實(shí)驗(yàn)室教學(xué)法”阿姆斯特朗認(rèn)為自然科學(xué)中最珍貴的是它的科學(xué)方法，方法的教學(xué)應(yīng)該成為自然科學(xué)教學(xué)的基本任務(wù)；學(xué)校必須有一個(gè)以上學(xué)生實(shí)驗(yàn)室，盡量造成好像是首次研究某問(wèn)題的情境，把化學(xué)教學(xué)時(shí)間的大部分用于讓學(xué)生獨(dú)立地實(shí)驗(yàn)，以誘導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)化學(xué)原理和原則，學(xué)會(huì)科學(xué)思維方法。這種方法最先施行于英國(guó)中等學(xué)校。阿姆斯特朗的“實(shí)驗(yàn)室教學(xué)法”阿姆斯特朗的“實(shí)驗(yàn)室教學(xué)法”，受到大英協(xié)會(huì)化學(xué)教學(xué)法委員會(huì)贊同。后來(lái)，法、德、美各國(guó)也先后效仿而一時(shí)風(fēng)行于歐美乃至于其他地區(qū)，產(chǎn)生很大的影響，對(duì)于中學(xué)普遍建立學(xué)生用化學(xué)實(shí)驗(yàn)室并開(kāi)展學(xué)生實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)起了積極的推動(dòng)作用。我國(guó)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的探究性在這以后，化學(xué)教學(xué)方法逐漸分化為教室教學(xué)法(課堂教學(xué)法)和實(shí)驗(yàn)室教學(xué)法兩大類型，化學(xué)實(shí)驗(yàn)成為中學(xué)化學(xué)教學(xué)活動(dòng)的一部分。到了20世紀(jì)之后，這兩類方法逐步呈現(xiàn)相互配合、相互滲透的趨勢(shì)，化學(xué)實(shí)驗(yàn)成為中學(xué)化學(xué)教學(xué)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)和有機(jī)組成部分并且逐步出現(xiàn)多種形式。但是，實(shí)驗(yàn)教學(xué)的探究性在我國(guó)逐漸淡化，被讀經(jīng)講經(jīng)式的傳統(tǒng)教育改造。探究實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法的“回歸”隨著建構(gòu)主義思潮在我國(guó)的日益?zhèn)鞑ィ曰A(chǔ)教育課程改革為契機(jī)，探究教學(xué)在我國(guó)日益受到重視。但是，這僅僅是探究實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法在我國(guó)的“回歸”或者甚至是初步“涉足”。它是不是能夠在我國(guó)“站穩(wěn)腳跟”、長(zhǎng)期堅(jiān)持，還要經(jīng)受時(shí)間的考驗(yàn)，切不可以掉以輕心。更需要?jiǎng)?chuàng)新、改革和超越設(shè)置探究實(shí)驗(yàn)系列、現(xiàn)代實(shí)驗(yàn)系列、綠色實(shí)驗(yàn)系列，以及與社會(huì)化學(xué)化背景對(duì)應(yīng)的生活化實(shí)驗(yàn)系列；改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法，引導(dǎo)學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，增強(qiáng)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)方案的理解，發(fā)展學(xué)生的實(shí)驗(yàn)思維和創(chuàng)新能力；嘗試建立實(shí)驗(yàn)教室等等，都是化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法現(xiàn)代化的重要舉措和內(nèi)容。需要深入研究制度、教材以及方法自身的改進(jìn)、創(chuàng)新和發(fā)展等。3.5化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)評(píng)價(jià)現(xiàn)代化從根本上說(shuō)，實(shí)驗(yàn)觀以及“人性的解放”和“效率的解放”應(yīng)該是實(shí)驗(yàn)教學(xué)評(píng)價(jià)的基本取向。是不是重視實(shí)驗(yàn)的教學(xué)功能，是不是有利于“人性的解放”和“效率的解放”，這是評(píng)價(jià)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)是不是實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化的實(shí)質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。要具體地考察實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)的目標(biāo)；是不是以人為本、以學(xué)生的發(fā)展為本、以學(xué)生為學(xué)習(xí)主體、重視學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性和個(gè)性化，教學(xué)共同體中的人際關(guān)系是否協(xié)調(diào)。實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)的效率如何。當(dāng)前特別要注意考察是不是重視實(shí)驗(yàn)教學(xué)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)的地位等等。要做到兩個(gè)“堅(jiān)決”要堅(jiān)決扭轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)陷于停頓、被無(wú)形取消的局面；堅(jiān)決摒棄違背“以人為本”“以學(xué)生的發(fā)展為本”“以學(xué)生為學(xué)習(xí)主體”的不當(dāng)做法。還要重視……為實(shí)現(xiàn)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)評(píng)價(jià)的現(xiàn)代化取向，不但要重視目標(biāo)知能的測(cè)量評(píng)價(jià)，還要重視興趣、態(tài)度、能力、觀念等個(gè)性發(fā)展目標(biāo)的測(cè)量評(píng)價(jià)；不但要重視目標(biāo)達(dá)成結(jié)果的測(cè)量評(píng)價(jià)，還要重視主體性、合作性、活動(dòng)表現(xiàn)、過(guò)程方法有效性等過(guò)程性測(cè)量評(píng)價(jià)，以及評(píng)價(jià)工具本身的有效性、操作性和可行性、簡(jiǎn)便性評(píng)估。建構(gòu)，改革，實(shí)現(xiàn)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)評(píng)價(jià)現(xiàn)代化不是一件容易的事：一方面，建構(gòu)理想的現(xiàn)代化評(píng)價(jià)體系需要不懈地探索和實(shí)踐。另一方面，需要以極大的決心和毅力，廣泛地動(dòng)員和組織多方力量來(lái)抵制并改革陳舊的、實(shí)力強(qiáng)大的舊評(píng)價(jià)體系，跟傳統(tǒng)的舊習(xí)慣不停歇地抗?fàn)?。?duì)系統(tǒng)評(píng)價(jià)的根本標(biāo)準(zhǔn)要衡量實(shí)現(xiàn)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)評(píng)價(jià)是否得當(dāng)，需要對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)評(píng)價(jià)系統(tǒng)進(jìn)行構(gòu)建和評(píng)價(jià)，評(píng)價(jià)的根本標(biāo)準(zhǔn)是：看它是不是有利于化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的開(kāi)展和提高效率，是不是有利于化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的發(fā)展和現(xiàn)代化。目前，我們的化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)評(píng)價(jià)只不過(guò)是在考試中放幾道實(shí)驗(yàn)題而已，極不完善，實(shí)驗(yàn)題的編制和設(shè)計(jì)也需要改進(jìn)，需要做出很大的努力。4傳感器在化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中應(yīng)用的問(wèn)題傳感器在中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用時(shí)間不長(zhǎng)，大約是從20世紀(jì)90年代后半期開(kāi)始的，其背景是現(xiàn)代微電子技術(shù)、現(xiàn)代信息技術(shù)以及人工智能等現(xiàn)代技術(shù)的迅速發(fā)展。4.1從TI實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)到“手持技術(shù)”德州儀器(TexasInstruments)是全球著名的半導(dǎo)體公司，通常簡(jiǎn)稱TI。它在1954年生產(chǎn)出首枚商用晶體管；以后又相繼發(fā)明第一塊集成電路（IC）、手持式電子計(jì)算器、單芯片微型計(jì)算機(jī)、單芯片商用數(shù)字信號(hào)處理器（DSP）等等。1998年9月，TI公司與教育部簽署了就數(shù)理科教學(xué)技術(shù)進(jìn)行合作的備忘錄。TI在上海在上海，他們先是跟華東師范大學(xué)合作，在中學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中推廣使用其生產(chǎn)的圖形計(jì)算器取得成功。隨即，他們又跟復(fù)旦大學(xué)物理系沈元華等先生合作，同時(shí)也跟筆者合作，希望應(yīng)用他們的圖形計(jì)算器和CBL數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)開(kāi)發(fā)一批中學(xué)物理、化學(xué)實(shí)驗(yàn)。這些成果的一部分在2000年匯集成《TI技術(shù)在研究型實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用》一書(shū)，由上?？萍冀逃霭嫔绯霭妗Ｆ渌镜母M(jìn)后來(lái)，美國(guó)另外一家公司以及日本、以色列的公司也來(lái)推介過(guò)他們的類似產(chǎn)品（卡西歐用掌上電腦代替了圖形計(jì)算器）。但是，筆者這方面的工作沒(méi)有繼續(xù)下去?，F(xiàn)在國(guó)內(nèi)有多種這類系統(tǒng)品牌“手持技術(shù)”所謂手持技術(shù)“又稱掌上技術(shù)，是由數(shù)據(jù)采集器、傳感器和配套軟件組成的定量采集各種常見(jiàn)數(shù)據(jù)并能與計(jì)算機(jī)聯(lián)機(jī)的實(shí)驗(yàn)技術(shù)系統(tǒng)”。TI實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)主要由傳感器、CBL數(shù)據(jù)采集器、圖形計(jì)算器以及有關(guān)軟件構(gòu)成，“手持技術(shù)”跟TI實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)基本相相似，不同點(diǎn)在于把圖形計(jì)算器換成了功能更好的掌上電腦或者筆記本電腦。建議稱為“傳感（式）實(shí)驗(yàn)”從實(shí)質(zhì)上看，傳感器是這類技術(shù)的核心和基礎(chǔ)。因此，把這類技術(shù)稱為基于傳感器的實(shí)驗(yàn)技術(shù)比較恰當(dāng)，相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)可以簡(jiǎn)稱為“傳感（式）實(shí)驗(yàn)”。4.2傳感實(shí)驗(yàn)與化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的現(xiàn)代化基于傳感器的傳感實(shí)驗(yàn)?zāi)懿荒芙o化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)帶來(lái)革命性的變化，實(shí)現(xiàn)化學(xué)教學(xué)現(xiàn)代化？化學(xué)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)內(nèi)容大家都知道，化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，研究物質(zhì)及其化學(xué)變化的科學(xué)，它離不開(kāi)對(duì)物質(zhì)及其變化的觀察。為了進(jìn)行這些觀察，常常需要對(duì)物質(zhì)進(jìn)行分離、提純，需要人為地創(chuàng)造、控制某些條件，排除干擾，突出主要因素，使某種(或某些)物質(zhì)實(shí)現(xiàn)預(yù)期的化學(xué)變化，以便進(jìn)行觀察和研究，從而認(rèn)識(shí)物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、變化、制取或者應(yīng)用等等?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)內(nèi)容識(shí)別物質(zhì)是認(rèn)識(shí)物質(zhì)的基礎(chǔ)，是從觀察物質(zhì)的顏色、通常狀態(tài)、氣味、硬度、密度、熔點(diǎn)、沸點(diǎn)、揮發(fā)性(或蒸氣壓)、溶解性(或溶解度)、導(dǎo)電性(或?qū)щ娐?、導(dǎo)熱性等物理性質(zhì)開(kāi)始的，有時(shí)還要觀察金屬光澤、味道、機(jī)械加工性能(可塑性、延性、展性、強(qiáng)度……)、潮解性、鐵磁性等物理性質(zhì)，甚至要觀察物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)內(nèi)容在觀察物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)時(shí)，通常要觀察物質(zhì)跟金屬反應(yīng)情況、跟非金屬反應(yīng)情況、可燃性、跟水反應(yīng)情況、氧化性、還原性、酸性、堿性，跟酸、堿、鹽或氧化物反應(yīng)的情況，跟有機(jī)物反應(yīng)的情況、穩(wěn)定性、所屬類別的通性表現(xiàn)等，有時(shí)還要觀察跟所屬類別通性不同的特殊性質(zhì)、能說(shuō)明結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的性質(zhì)、有重要應(yīng)用的性質(zhì)、跟相似物質(zhì)區(qū)別的性質(zhì)、跟特殊條件有關(guān)的性質(zhì)等?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)內(nèi)容物質(zhì)的化學(xué)變化常常涉及物態(tài)變化現(xiàn)象(氣體、沉淀的生成)、顏色變化現(xiàn)象、發(fā)光現(xiàn)象、發(fā)熱現(xiàn)象、聲音現(xiàn)象、電現(xiàn)象、磁現(xiàn)象、機(jī)械運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象、溶解性變化現(xiàn)象、生成物的狀態(tài)和數(shù)量、反應(yīng)現(xiàn)象隨條件的變化、反應(yīng)速率、反應(yīng)程度、反應(yīng)結(jié)果等，有時(shí)還有異常現(xiàn)象、意外現(xiàn)象。化學(xué)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)內(nèi)容此外，還要觀察實(shí)驗(yàn)裝置，觀察使用的主要儀器、附屬的儀器、儀器的空間位置、儀器的連接順序、儀器的連接方式、儀器連接順序跟實(shí)驗(yàn)過(guò)程的關(guān)系、裝置各部分