时间：2022-02-07 22:34:43
导语：在实验论文的撰写旅程中，学习并吸收他人佳作的精髓是一条宝贵的路径，好期刊汇集了九篇优秀范文，愿这些内容能够启发您的创作灵感，引领您探索更多的创作可能。
1929年哈勃宣布：“宇宙正在膨胀着。星系之间的空间随时间线性增加，星系本身并没有改变；而且星系越远，离去得越快”〔1-P115〕。而后，由列梅特、伽莫夫等人发展为大爆炸理论，基本要点是：在100-200亿年之前，宇宙生之于一次大爆炸，物质、能量、时间和空间都由爆炸中创生，爆炸前那种原始的无限稠密被称为“奇点”,由爆炸引起的膨胀，现在仍在继续着。从30年代开始，膨胀的宇宙模型已经为大多数宇宙学家所接受，现在被称为现代宇宙学标准模型。现代宇宙学被定义为：“以广义相对论为理论基础，以哈勃定律为观测依据，并在宇宙学原理的假设下,研究整体宇宙的结构、运动和演化规律的一门学科”(2-P85)。
此前15年，斯利弗在美国天文学协会的一次会议上，公布的观察结果是：“一些明亮星云(后来被证实是星系)，既有蓝移的，也有红移的”；更远的弱光星云，“全都展示红移”(1-P111)。没有做出任何解释。哈勃有效地以“宇宙梯”法解决了确定星系距离的问题之后，通过对自己测定的24个河外星系距离的分析，发现红移量大致同星系距离成正比，即(λ1-λ0)/(λ2-λ0)＝D1/D2。当时普遍认为，这个结果“唯一可能的物理学解释便是河外星系都在以正比于它们距离的速度退离我们而去”〔3-P140〕，由此得出的H＝V/D，被称为哈勃定律。其中H为哈勃常数，D为星系距离，V为星系退离速度。D和V“都不是可测量的量”(8-P403)。
哈勃定律作为膨胀宇宙论的基础原典、现代宇宙学的观测依据，存在如下纰漏：1、该定律中既没有可观测的物理量，何以能成为“观测依据”?又缺乏作为必要条件的观测数据，如何判定其正确?
2、设星系在t内退离距离D=Vt=HDt；依据哈勃关系式λ/λ=D/D，λ应随时间线性增加，即该定律成立的必要条件是红移谱线持续移动而不是红移。
3.取H=3×10-2m/s光年，代入λ/λ=D/D=Ht=3×10-2m/s光年·t=10-10/年·t可知，任一星系的λ/λ都将以每年10-10持续增加。60年代观测精度(λ/λ～2.5×10-15)已达这个数据的4×104倍，要证明哈勃定律成立，就必须提供对同一星系λ/λ随时间线性增加的观测证据。
近40年来，新理论与新技术的结合，相继发现了一些不调和的红移现象。海尔天文台的阿普80年代末就宣称：“我们已知有38个不调和红移天体与24个星系相关联。这个数字之大，不允许我们将它一笔勾销”(1-P151)。依据这些佐证，至少在某些情况下，关于红移跟膨胀关联的传统解释是错的。
红移跟运动的关联确实并不具有唯一性。依据狭义相对论，运动物体发出的光被静止者观测时将发生频移，和声波频移机理相同，用多普勒效应解释没有错。依据广义相对论，具有强引力场的静止物体发出的光，在引力势较高处观测也要红移。即光的频移有两种机制，声波频移却仅有一种，用多普勒频移解释光现象就必然会丢失引力频移机制。通常的解释是：“引力不能定量解释星系的普遍红移，引力效应至少不占主导地位”(4-P509)，可以忽略不计；霍金的说法是：“星系的引力场没有足够强到对它有明显的效应”(5-P47)。
哈勃宣布宇宙在膨胀时，全世界能够理解广义相对论的人寥若晨星，“据记载，本世纪20年代初有一位记者告诉爱丁顿，说他听说世界上只有三个人能理解广义相对论，爱丁顿停了下，然后回答：我正在想这第三个人是谁”(5-P83)；50年代之前，“广义相对论大体上是数学的一个分支”，60年代之后才“从考察数学结构到开始按照物理来思考”(6-P72)；尤为重要的是，这个时期利用穆斯堡尔效应在高度差H=22.5m的条件下，“极其精密地测得57Fe的一条γ谱线的紫移，波长相对变化仅有λ/λ≌gH/C2～2.5×10-15，与理论预告值在误差范围内符合”(7-P94)。引力频移被精确地测量出来后，就不得不承认“引力是一种极其巨大的力量”(6-P66)。即此不难算出，在地球引力场中γ光子通过22.5m，需时t1=h/C=22.5m/3×108ms-1=7.5×10-8s。
由哈勃关系λ/λ=D/D=Ht=10-10/年·t；当λ/λ～2.5×10-15时，t2=2.5×10-15×3.15×107s/10-10=7.88×102s。
依据平直而各向同性的宇宙学原理,当λ/λ～2.5×10-15时，引力效应/哈勃效应=7.88×102s/7.5×10-8s=1.5×1010。很显然忽略引力效应肯定是个重大失误。
大爆炸——膨胀宇宙论被称为标准宇宙模型，存在3个问题：其一、不考虑引力效应就不符合现代宇宙学的定义；其二、40年前就测出的引力频移比膨胀效应大1010数量级，早已粉碎了“唯一的物理学解释”神话；其三、“广义相对论用时空结构的几何性质来表示引力场”(8-P328)，哈勃当时并不理解，用多普勒效应解释红移属于以偏概全；时至今日如果仍不考虑引力效应，宇宙常数偏小、退离速度偏大的错谬，将永远不可能得到纠正。
为了确定引力跟红移的定量关系，特作如下讨论：
一、改变高度差重做穆斯堡尔实验，依据两次测得的数据，可以确定：
1、红移相对变化量跟距离还是距离平方相关；
2、导出相关公式，为比较引力贡献和哈勃贡献提供依据。
二、有人认为，光在漫长的星际旅途中会受到无数恒星的影响，其左弯右折必然使红移量产生较大改变，无法予以判定。其实并非如此，可依据右图阐明如下：图中A为发光恒星，M、N为两个恒星，P为太阳；光线AB受它们影响的实际传播线路为AB、BC、CD、DE、EF；F为地球，FA为依据经验认定的光传播线路。实际上BC是光在M附近沿能级相同的测地线通过的轨迹，能够影响红移的仅为B′C′。即此可得如下推论：
推论1、光无论受多少恒星影响发生左弯右折，决定红移或紫移的只有直线距离。
推论2、A使光红移，F使光紫移，由于M地《M恒，地球的影响可以忽略不计。
推论3、由实验得出的公式，可以用于定量解释星系的普遍红移，同时将成为确证哈勃定律正确与否的判据。
参考书目
1、(美)巴里·派克著爱因斯坦的梦湖南师范大学出版社1989年
2、薛晓舟等著现代物理学的哲学问题河南大学出版社1996年
3、袁正光主编领导干部科普知识全书改革出版社2000年
4、大百科全书编委会大百科全书·物理卷大百科全书出版社
5、(英)霍金著许明贤等译时间简史湖南科技出版社1995年
6、(英)霍金著胡小明等译时间简史续篇湖南科技出版社1995年
7、倪光炯等著近代物理上海科技出版社1979年
8、董光璧等著世界物理学史吉林教育出版社1994年
二、光速不变与波粒二象性
在讨论这两个问题之前，首先需要廊清物理学理论中的3种观念。
1、物理学不研究“物质”，正如没有人能够讲出“水果”是什么滋味一样，因为二者都是抽象的类概念。实际上物理学只研究质量、电量、能量跟时空的关系，“物质”属于误用的哲学概念。
2、从牛顿那个时代开始，物理学就分牛顿范式和非牛顿范式，前者研究孤立质点运动的规律，后者探讨热、光、电、磁的本质；现在已经非常清楚，热、光、电、磁现象的本质都是电磁波，统称为能量。
3、现代物理学理论可以分为以质量计量、用时空描述，以能量计量、用位形描述两大体系，物理客体理应分为质量系统和能量系统两大类。同理粒子物理学就应该分清质量子(即费米子)和能量子(即玻色子)，本质差异在于有没有静质量。
据此，先讨论光速不变问题。
所谓的光速不变是一种简称，实际所指是光速与光源运动的速度无关，或曰：光总是各向同性的。依据“质量是惯性的量度”，光子没有静质量，自然就应该与光源的惯性无关。人们通常表现出的“不理解”，根源在于误认为任何“物质”都具有惯性，忘记了惯性只与质量相关，属于牛顿范式独霸天下产生的常识性错误，不清楚物理客体应该分为质量系统和能量系统两大类。
讨论光的各向同性，首先必须依据两系统结构论确立如下观念：所谓的宇宙是质量体(包括电子、质子、原子、分子到其大无比的天球)悬浮在能量海洋(即连续辐射)中的巨系统。只有当能量(子)从质量体中放出(或被吸收)时，才表现出一份一份的粒子属性，被称为光子；而这种能量(团)在连续辐射的海洋中传播时，则总表现为波。只需要以石块掷入水中后，水波总是各向同性传播为类比，就很容易理解光波总是各向同性的道理。
得布罗意提出波粒二象性，至今已有七十余年，开始时说微观“物质”既是粒子又是波，后来改为既不是粒子又不是波；由于实际测量的结果是：用干涉仪得到衍射图象，用计数器记下的是粒子数，就将微观粒子的实在性跟意识联系起来，认为究竟是粒子还是波，由测量者的意识所决定，关键在于选用什么样的仪器。直到今天波粒二象性依旧是个说不清道不明的谜。
实际上只需要摈弃掉“物质”这个误用的哲学概念，并承认物理客体分质量、能量两个系统，问题即可以迎刃而解。光子的波粒二象性已如前述，只需要将在能量海洋中传播和由质量体吸收(或放出)分开考虑，答案就已经非常明确：波属于能量系统的属性，而粒子性总跟质量系统相关。
光子属于能量子，现在讨论质量子的问题。依据量子运动的特点，粒子永远不会停止运动。按En＝n2h2/8mL2被关在L＝4A箱内的电子(m=me=9.1×10-31kg)，最低能量状态(基态)也还有2.3eV能量，通常称它为电子的动能，又是一种植根于“物质”这个误用概念的常识性错误。量子场论承认微观存在分粒子和场，每一种粒子都对应着一种场，却讲不清二者之间的关系究竟如何。只需要将电子放到质能两系统结构论的框架去考察，就不难发现所谓的电子动能并非属于电子，而是网络态的能量海洋作用于电子的结果。任何粒子实际上都处在“树欲静而风不止”的被动状态，传统将这种能量理解为电子“自能”，是基于质、能不分产生的常识性错误。试想：空中悬浮的气球不能静止的原因在于空中能量分布不均衡，水中木屑的动能亦来自于水，都不属于气球和木屑自身所有；即此为类比就不难理解粒子性和波之间的相互关系。
结论：所谓的波粒二象性，是使用分别适用于能量或质量系统的仪器，检测由质量子和能量子构成的复合态产生的不同效应。
验证实验：同时使用干涉仪和计数器对质量子进行观测，当光栅的隙缝小于粒子的直径时，放在光栅背后的计数器就不会记下粒子数。理由是通过光栅的只能是能量海洋中传递的一列波，具有静质量的粒子将被“滤”掉。
三、绝对时间和相对相间
牛顿将时间分为“自身在那里流”的绝对时间和“可感知的及外界的度量”的相对时间。狭义相对论预言“动钟变慢”；广义相对论预言“一个钟所处的引力势越低(深)，它走得越慢”。通常都说相对论的预言被证实，说明牛顿的时间观念是错的；实际上恰恰相反，即此正好证明了时间确实有绝对和相对之分。
牛顿之前，惠更斯已导出单摆周期公式T＝2π(L/g)1/2，据此发明的摆钟至今仍在使用，其走时快慢与g直接相关：g越大，T越小，走时读数即变大；反之即被称为变慢。这个结果为什么正好跟广义相对论的预言相反呢?因为物理学研究的客体分两个系统：一是由牛顿范式沿袭而来的，用质量计量、用时间和空间描述运动的质量系统；一是由非牛顿范式沿袭而来的，用能量计量、用位形描述运动的能量系统。摆钟的读数属于质量系统计量的相对时间，可以通过调节摆长L使所有的钟走时一致，其作用直接源于发条的弹性势。刚旋紧发条时走时慢些，发条松弛时走时即变快。
用原子钟实测的结果正好跟广义相对论预言一致，这又是为什么呢?由于原子释放能量子跟它所处环境的能级直接相关，而能量子的T即代表该能级的内禀时间，由能密梯度g′决定，是无法人为改变的，故而称之为绝对时间。
如图所示，行星R从远日点N向近日点M运行时，动能(正能)逐渐增大，g亦随之增大；由M向N运行时，势能(负能)逐渐增大，g′亦随之增大。沿NM方向，正能密梯度g递增，负能密梯度g′递减。原子钟走时由g′决定，显示的是绝对时间；摆钟走时由g决定，显示的则是相对时间。
小结：绝对时间是弯曲时空(负能密梯度决定其曲率)的内禀时间，传统使用的摆钟“度量”的属于相对时间。当使用人为规定的时间标准去度量负能量海的内禀时间时，就必然会出现时间变快或变慢的实测结果。
验证实验：将在同一地点校准的摆钟和原子钟各一枚，用气球带上高空，依据电台播放的校钟讯号去校钟时，原子钟的读数要大些(变快)，摆钟则变慢。
意义：该实验可以确证：
1、狄拉克所说的负能量海即是充满连续辐射的广袤空域；
2008年上海高考第12题取材于笔者在《化学教学》发表的论文“试纸上的微型电解实验”[1], 该题依据实验中的现象,由于采用简单易行的微型化学实验操作,实验真实性得以显现,在知识与能力的考查基础上更加培养学生科学求实的态度。
自从29届国际奥林匹克化学竞赛实验试题采用微型化以来,国内各类化学试卷中都不同程度地出现以微型化学实验为背景的题目。试题中的信息在学生中快捷、广泛地传播;从以微型实验为情境的化学习题入手,另辟蹊径,可以展现微型化学实验仪器的应用,表达绿色化学的设计理念。
从期刊的影响力出发,笔者从目前化学教育研究领域比较权威的三刊(《化学教学》、《中学化学教学参考》、《化学教育》)以及以实验仪器研究为特色的期刊《教学仪器与实验》中的微型化学实验论文中取材,从不同角度出发编拟化学习题。
1以微型反应装置创设情境
如同常规实验装置的组装目的一样,微型实验仪器同样可以完成气体的制备、物质的合成、气体的干燥和净化、尾气的吸收等基本操作。以此创设化学试题情境,考查基础知识、基本技能。表面上看,只是提供给学生化学常规实验装置的缩微化,但仪器的微型化给解题带来了陌生感,尤其是仪器体积小带来的特殊操作细节,例如试剂的取量、反应程度的控制、尾气处理等――这些都是实验论文作者阐述的实验注意点,也恰是学生在实验操作中容易忽略的因素。
例1、硫化氢是一种有臭鸡蛋气味的有毒气体,采用常规仪器进行制备和性质检验,常因气密性不佳而对环境产生污染。周老师采用六孔井穴板和注射器组装出以下微型反应装置(如图1所示),向各井穴加入指定的试剂与物料,然后用生料带缠绕井穴塞1-2圈后插入6 孔井穴板的井穴中并旋紧塞子,使井穴塞紧密地盖住井穴,以细乳胶管把前一单元出气管与相邻单元的进气管逐一连接起来,保证没有硫化氢泄漏。该实验无需通风橱即可进行,对反应废物摸索了实验后处理方法,体现了绿色化学实验的要求[2]。
(1)1号井穴里装有少量FeS固体,实验装置按图搭建完毕后,把吸有稀硫酸的注射器缓缓下推,就可以有连续平缓的气流产生。请问1号井穴孔发生反应应为_______________________________。
(2)2号井穴内只放入一张湿润的白色醋酸铅试纸,且“短管进、长管出”。其作用是(填写两点):____________________________________。
(3)3号井穴孔盛放少量溴水,其主要作用是证明H2S的____________________(能呈现出该性质的),还可以用____________________溶液代替。
(4)4、5、6井穴孔分别盛放了0. 1 mol・L-1 ZnSO4、0.1 mol・L-1 CdSO4、0. 1 mol・L-1 CuSO4溶液,在实验中分别产生了白色、黄色和黑色沉淀,说明了这些金属硫化物的________(性质)。
(5)7号井穴孔盛有________(填写药品),其目的在于____________________。
评点:该题主要考查硫化氢气体的制备、气体检验、性质验证、尾气处理等。一切都基于基础知识、基本技能,只是通过微型化学实验装置呈现情境。
答案:(1)FeS+2HCl=FeCl2+H2S; (2)缓冲作用(安全瓶), 检验硫化氢气体; (3)还原性, 酸性高锰酸钾; (4)难溶性; (5)NaOH溶液,吸收尾气
例2、“电凝聚气浮法”是一种工业上处理废水的常用方法,我们用塑料多用滴管作为载体,以微型实验的形式呈现了该方法的原理。先在100 mL烧杯中加约50 mL蒸馏水,再添加3滴CrCl3溶液作为无机污染物,另加少许泥沙和硫酸钠,用玻璃棒搅拌使之浑浊,得模拟废水,标记为A。用塑料多用滴管吸取废水A,从液泡两侧分别插入两根大头针(两针不相互接触), 用鳄鱼夹、 导线将两根大头针与电池(9V)相连,即可对废水进行电解[3]。
(1)电解开始,阴极释放出大量气体,请写出电极反应式________________________________;
(2)阳极现象不明显;片刻后,溶液中生成大量绿色沉淀,随着阴极气泡大量逸出,绿色沉淀随之上浮至液面。已知大头针主要成分为铁,请推测阳极可能发生的两个反应式为:____________;
(3)绿色沉淀中不仅包括由阳极产生物与溶液酸碱性变化而生成的不溶物,还包括沉淀_______(填写化学式),这就表现出对污水中的金属离子进行清除。
(4)本实验中在电解液中添加硫酸钠的目的是____________________。
(5)另取一份相同废水,滴加3滴苯酚溶液作为有机污染物,再加3滴亚甲基蓝使其显示颜色,添加食盐至饱和,标记为B;用塑料多用滴管吸取废水B,采用如上图的装置,只不过将阳极大头针更换成全活动铅笔专用笔芯,在电解后的溶液中滴加FeCl3溶液不发生显色反应,说明____________。更换阳极材料原因是__________________________(用电极反应式说明);
评点:化工生产是化学教学的重要内容,但一直是实际教学中欠缺的,通过微型化学实验模拟实际问题可以帮助中学生了解化学与技术、体会时代性增强学生学习的使命感和责任感。该类试题适用于《化学反应原理》模块的“电解池”、《化学与技术》模块中的“水处理技术”、《化学与生活》模块中的“化学与环境保护”,以及《实验化学》模块中提出的“能发现学习和生产、生活中有意义的化学问题,并进行实验探究”。
答案:(1)2H++2e-H2; (2)Fe-2e-Fe2+,Fe2++2OH-Fe(OH)2; (3)Cr(OH)3;(4)增强导电性; (5)苯酚在阳极释放的强氧化性气体作用下已发生了转化,避免阳极材料本身被氧化。
2以微型实验引导实验改进思维
在各大期刊发表的微型化学实验论文多为一线化学教师或高校实验研究者发表,如果只是简单地在学生面前重现这些素材,对他们自身的实验素养提高有限;而通过试题的巧妙设置,将学生也引入到对实验的设计思路中去,有利于提高他们对微型化学实验的深刻认识,也有利于他们创新思维的发展。
微型化学实验不是常规实验的简单缩微或减量,而是要在微型化的条件下对实验进行重新设计和探索,达到以尽可能少的试剂获取尽可能多的化学信息的目标。
例3、用一个小注射器和小塑料反应管做反应仪器,两者中各有一种化学物质,反应后将注射器针头扎入一根带火星的香烟里推动活塞,发现窜起一大串火苗[4]。请问,塑料试管中盛放药品为________,注射器中盛放____________药品。该实验可以代替常规实验中的实验是_______________。
评点:注射器是化学实验改进中常用的替代品,在微型化学实验中常常需要挖掘其功能进行设计,在命题中应用中能帮助学生体会到。图3中的注射器代替分液漏斗,图4中的注射器起到氧气收集的作用。
答案:MnO2,双氧水,氧气的制备和氧气的助燃性质
3以微型实验题干提供探究和评价的平台
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近年来科学探究实验在化学新课程考试中广被重视,这些实验题不再象以往的实验题平铺直叙――单纯的“课本知识加实验加填空”,也不象大学知识“下放”的新信息实验题,而是促使考生多想实验的整个过程:“做什么”、“怎么做”、“为什么这样做”、“选取哪些因素作为实验变量”、“可能什么原因”、“还有没有更好的改进方法”、“这样的实验有什么实际用途”等等,更加促使考生像科学家一样进行探索,达到真正考查科学思维的目的。微型化学实验与常规化学实验相比,一样能提供符合教学需要的实验内容,更能提供多个相关实验的优化设计过程和满足使用者自主探究的基本条件[5]。以微型化学实验论文素材命题,为训练学生探究思维和评价能力提供了一个适宜的平台,也为一线化学教师提供了巧妙的探究思路,有助于教师拓宽视野。
例4、紫甘蓝,又名紫卷心菜,所含花色苷色素的颜色会随pH改变,一般遇酸变红,遇碱变绿。向点滴板上一凹槽滴加一滴紫甘蓝汁,再滴加一滴硫酸钠溶液,用连接导线的鳄鱼夹各夹住一根铅笔芯,将电极一端浸入紫甘蓝汁液面以下[7]。
(1)当导线分别与电池两极相连,发生现象是:
阳极_______________________________;
阴极_______________________________。
用铅笔芯将两极所在位置的溶液搅拌均匀,发现整个液滴呈现紫色,(用离子方程式)说明发生反应为_________________________________;
(2)若采用大头针作为______极电极,则对以上实验现象有极大干扰,这是因为_____________;
(3)以各类典型的酸碱盐溶液作为辅助试剂加入紫甘蓝汁中,以铅笔芯作为电极进行电解。请预测实验现象并完成下表1:
(4)将添加NaCl溶液的甘蓝汁电解后溶液搅匀,最终竟然消褪为无色。这是因为__________;
(5)以上实验是以_______、_______作为变量开展的探究活动,如果你是实验设计者,从该实验的特点出发,你还会挑选_______作为变量。(开放性问题,答案合理即可);
(6)如果你是实验竞赛的评委,你将该实验与你们常见的电解实验对比,请提出一些评价意见(至少写出两点,开放性问题,答案合理即可)。
评点:微型化学实验试题取材于实验探究论文,突出真实性;注重实验条件,突出思考性。本题不仅以紫甘蓝汁作为创新情境考查电解规律、中和反应等基本原理,还从异常现象原因探究、变量控制等角度促使学生对实验原理进行深层思考,并且通过开放性的问答培养学生评价和鉴别能力。
答案:(1)2H2O-4e-O2+4H+; 2H2O+2e- H2+2OH-; H++OH-=H2O; (2)阳极;作为阳极的金属电极比水更容易被氧化,产生有色离子如亚铁离子、铁离子对甘蓝汁颜色有干扰; (3)电极附近溶液变紫,有气泡产生;电极附近有大量气泡产生;紫色;迅速冒出刺激性气味的气泡,电极附近溶液变红;迅速冒出气泡,电极附近溶液变红; (4)电解NaCl溶液阳极产生的Cl2将电解对象漂白; (5)电极,电解质溶液;载体、电解体系等; (6)参考评价意见:评价之一:紫甘蓝汁不仅充当电解对象,还兼作实验中的酸碱指示剂,一举两得;评价之二:该微型实验只采用了一滴紫甘蓝汁液作为电解对象,降低成本,操作方便,大大减少了实验时间,适合学生自己动手操作观察探究;评价之三:紫甘蓝汁取材于纯天然,整个实验用量又是微量,所以充分体现绿色环保的理念;评价之四:实验现象明显,有利于学生加深对电解本质的理解。
4 反思
在科学教育中引入习题的初衷是巩固和加深对知识的理解,考查学生掌握知识的水平,培养学生应用知识解决问题的能力。每一道习题都是从原始问题抽象而来,然而有相当一部分已经把其中的一些次要细节、非本质的联系舍去,也没有将科学现象与事实作为背景,甚至完全脱离科学现象,学生思维的一部分已经被习题编制人员“越俎代疱”地完成了。同时,习题教学还存在着模式化倾向,缺乏科学思想的分析,太重视程序与计算、熟练与技巧。因此,在一定意义上说,我国学生创造能力的匾乏是习题教学的直接后果。事实上,科学最重要的基础是源自实验现象的,首都师范大学专家曾提出通过引进原始问题来逐步使习题教学与原始问题教学相结合,从而达到提高科学教育效能的目的。而发表在各种期刊上的实验论文能表现论文作者所作出的技术性和认知性研究的原始工作,是教学科研过程中的一种生成资源[8],也是原始问题的一种表现形式。笔者近年来以微型化学实验为主要研究方向,并尝试将所设计的原创实验素材融合入课堂教学、探究活动中,发现对提高学生解决问题能力、实验分析评价能力有较明显的促进作用;于是进而取材命题,抛砖引玉,目的之一是及时推广课程改革中来自教学一线和高校专家的实验研究经验,从而使研究成果迅速转化为“生产力”,不断推动实验教学研究工作向纵深发展;更希望这些原汁原味的实验素材呈现出反映科学概念、规律本质的原始问题和未被加工的典型实验现象和事实,使学生大脑充分开放、思维触角充分发展,体会到与原论文作者研究过程中类似的思路和体验,甚至在条件允许前提下,用微型化学实验这种耗材少成本小的实验手段完成符合绿色化学理念的验证、改进和探究,达到知识升华的目的。
建议化学命题者可以认真研究各种期刊登载的微型化学实验专题文章,将其素材开发为创新试题:具有提问多样化、知识探究化、信息情境化以及形式开放化等多方面特点,为促进化学习题教学提供优质的题材[9],同时也促进微型化学实验能在中学得到普遍重视和合理应用。
参考文献:
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一、激发学生内在的实验探究兴趣
如何使学生切身感受到科学实验活动的妙趣横生、乐趣无穷。这是科学老师的职责所在。科学实验就是建立在充分利用学生的好奇心、求知欲和与生俱来的实验探究天性的基础上进行的。当教师把学生感兴趣的问题提出来时，他们会产生强烈的好奇心，并且会产生一种搞清楚是怎么回事的科学探究的本能，这就激起了学生的探究欲望。如《玩转电磁铁》这一课，对学生而言，磁铁并不陌生，也知道磁铁的一些性质。我教学时，他们看到的只是电池、导线、铁芯，听到的却是“电磁铁，根磁铁一样能吸起铁钉、大头针、曲别针之类的东西”的话。他们短暂的疑惑，激起了实验探究的情趣。于是各个实验小组开始行动。绕线、接电路、吸曲别针、观察、填记录表，人人有事，人人有乐。然后老师趁机提问“：谁能告诉老师什么是电磁铁？举例说说电磁铁磁力大小与哪些因素有关？”学生们齐刷刷举起了手，答得很对。我用同样方法，演示了电磁铁磁极的实验。由于学生做到了仔细观察，很快就总结出“可以通过改变线圈的绕向和电流的方向来控制电磁铁的磁极”这一实验结论。
二、创造条件完成实验，让学生享用实验探究的成就感
学生在物理方面的认知虽然还处于基础水平，但是对于教师的实验演示他们很感兴趣，正因为一知半解才会更有好奇心继续研究物理知识。教师应适当地将一些演示性实验改为探索性实验，这样才能够达到培养学生不同能力的目标。探索性的实验更能够激发学生的创新能力，构建更广阔的活动空间和思维空间，激发不同层次学生的探索和创新的欲望。学生在探究实验的过程中，能够将动手和动脑很好地结合在一起。在实施过程中教师应当选取合适的问题作为实验内容，在教学过程中利用探究式实验的方法培养学生的能力。创新意识的培养渗透在物理实验中，教师应当让学生对各种实验的基本环节都进行观察和处理，并对实验过程进行相应的指导，鼓励学生积极对实验过程进行探究，并将探究的实验内容和创新能力很好地联系在一起。
二、教师首先要注重观念的转变，提高自己的创新能力
要让学生具备创新意识，教师本身必须转变观念，注重提高自己的创新能力。教师要从自身做起，对整个实验课堂教学起主导作用。教师不可能像百科全书一样储存各种各样的知识，但无论物理教师的资质如何，都必须对物理教学有自己的教学思想，必须在自己的教学领域有独特的见解和创新能力。培养学生的创新意识，教师要转变自己的教学观念和角色意识，不要照本宣科，单调地传授书本上的知识，而是创造更多的机会让学生积极思考，帮助学生不断发现问题，根据学生的整体情况进行判断。综上所述，教师应当有创新教学教育制度的意识，必须转变阻碍学生创新能力发展的教育观念和教学模式。如果教师只是单方面地进行物理实验，只是为了达到书本上的要求，以完成任务的思想完成实验教学，那么这种教学是没有任何效果的，特别要注意，有些教师会单方面地传授知识并不让学生自己动手完成，如果简单地将考试分数作为衡量教育成果的唯一标准，那么就无法在实验教学中真正提高学生的创新意识。
三、注重培养学生的实验数据整理分析能力
很多学生只是抱着“好玩”的思想学习的，很多时候做完了实验就懒得进行实验整理。创新意识的培养不仅仅在实验进行的过程中，还应该在实验后的整理过程中。很多学生认为，只要学会实验操作就可以，根本不会重视实验的结果，所以数据会有很大的误差。针对这些情况，教师应当硬性地要求学生进行数据规整，让学生学会处理不同的实验数据和误差的分析，并作出相关的实验效果图。通过整理和归纳的过程，最终可以让学生认识到实验操作的重要性，整理数据的过程也能让学生再一次对实验内容作出思考，创新意识不仅能在实验过程中初步形成，在整理数据之后还能进一步强化创新意识。
四、结语
当前的时代，是科学技术、信息技术高速发展的时代，其中物理实验对科学技术发展的贡献也是非常巨大的。与物理相关的新技术、新产品，正在不断地融入我们的日常生活中，而且其中有很多成果在我们的生活中逐渐地普及，成为日常生活的必需品，而且这一趋势有增无减。所以，让学生多参与物理实验课，让学生们多多讨论，不仅能够开拓思维，激发学生的创新能力，培养学生的素质，而且能够帮助他们更加适应未来社会的发展需要。
由于新课程标准的提出，对于物理实验课教学的目标要求也高。这需要每位物理教师精心地设计并组织一堂高效的实验课，教师要通过这堂课激发学生的兴趣，引导学生去观察与思考，启发学生的思维，培养学生的综合素质，这是实验课教学的关键所在。素质提高的重要途径是让学生主动地去学习、去发展。只有让学生变被动为主动，才能培养学生的各方面能力，才能提高学生的综合素质。这就需要教师以训练并培养学生的思维能力为核心，包括培养学生自主学习的能力，培养学生的抽象思维能力，培养学生通过现象看本质的能力等等。这更需要教师在现行的教材基础上，通过认真分析教材的特点结合学生的实际情况，用心地去教学，不仅要传授给学生知识，更重要的是培养学生的能力，提高学生的综合素质。
二、培养学生的创新能力
实验教学是初中物理教学中的一个重要内容，实验也是组成物理学的一个很重要的部分，因此，要求学生动手做实验也是初中物理教学中一个不可或缺的环节。然而，在目前的初中物理教学中的普遍现状是，教师重点讲授理论知识，学生被要求做大量的习题，对于实验，则很少让学生动手操作，教师也是偶尔做做演示实验。这种状况对学生的全面发展有一定的影响。学生通过做实验认识物理科学，更符合人类探索自然认识规律的过程，可以让学生更清晰地更具体地认识物理事实，培养学生的观察力、动手操作能力。实验也可以培养学生实事求是的学习生活态度，激发学生对物理的兴趣。由于学生能参与其中，且体现学生的主体地位，进而可激发培养学生的创新能力。
三、综合素质的培养
通过让学生动手操作实验，把学生分为两人或者三人一组，在实验过程中，教师要注重培养学生之间在操作、问题解决方面的合作意识，培养锻炼学生的团队合作精神。通过让学生动手操作实验，也可以较好的培养学生的表达能力。例如，在做实验之前，教师可以让学生表述该实验的实验步骤、预期达到的实验目的；在做实验的过程中，学生遇到了问题，教师可以鼓励学生之间多做交流，互抒己见，或者向自己多提问，以加强口头表达能力；在实验结束之后，教师则以要求学生做实验报告的形式，培养学生的书面表达能力。通过加强教师与学生或者学生与学生之间的交流，既锻炼了学生的表达能力，又加深了学生对实验内容的印象，使学生获得较好的学习效果。通过让学生动手操作实验，也可以培养学生的自学能力，而自学能力的具备对学生今后的学习生活有很大的益处。
四、结语
学生是教学的主体，我们的化学实验教学不仅仅是要让学生观察实验现象，也不仅仅是要培养学生运用理论知识和实验经验设计实验方案，实验是探索未知的过程，是学生进行科学研究的重要方式，借助于学生的自主探究可以培养学生的科学素养，体验探究的过程，在做中学，在对现象分析的过程中突破对难点的理解，从而实现释疑解惑提升的目的．初中化学实验教学应该注重学生的自主探究，唯有如此，学生的收获才会更多，新课程才能实现知识、技能、情感和科学素养的多维提升，这恰恰就是新课程的要求．
二、强化演示实验
演示实验是操作最简便，占用课堂时间最少，调节课堂情绪功能最强的一种实验教学方式．不过千万不能上成只有教师表演没有学生思维的费环节，我们的演示实验力求做到操作到位，可视度高，思维提炼度高．图1例如，在讲“对可燃物燃烧条件的探究”时，笔者如图1进行演示实验，按照图1标识进行了介绍，然后引导学生自主观察实验现象．演示完毕后，让学生提自己想知道的问题，结果发现学生是可以提出与核心规律相关的问题的．问题1:为什么都是放置在铜片上，白磷能燃烧，而红磷不能?问题2:为什么都是白磷，放在铜片上能燃烧，而放置于水中不能?问题3:是不是红磷不能燃烧?对于问题1和问题2引导学生讨论，对于问题3可以让学生猜测不能燃烧的原因，并思考怎样让其燃烧，接着在学生猜测的基础上再补做实验，观察到红磷在空气中燃烧的现象，最后再讨论总结燃烧的条件．
三、注重贴近学生的生活
对于学生而言，其最熟悉的情境莫过于生活，从学生的生活和社会生产实践出发也是新课程标准提出来的教学要求，化学学科与生活密切联系，教材中的实验设置也有很多与生活有关，实验教学生活化不仅仅能够减少学生化学学习的枯燥感和陌生感，还能让学生真切地体验到化学知识学习的实用性和价值性．例如，在学生学习化学前，都知道吸进去的是氧气，而呼出的是二氧化碳，那么是不是呢?可以让学生自己探究，通过探究深化理解“人体吸入空气和呼出的气体的不同”．化学实验生活化除了教授知识，还能给学生渗透一种观察生活、思考生活的意识，提升改善生活质量和保护生活环境的情感．
四、将实验由课堂延伸到课外
20世纪80年代中期美国化学家提出微型实验（Micro－scaleExperiment或Micro－scaleLaborato－ry）概念，并在大学和中小学推广微型实验，美国的化学教育杂志（JournalofChemicalEducation）为此还开设了微型实验专栏，报道微型化学实验的研究成果，促进了微型化学实验在世界范围的推广。与常规实验相比，微型化学实验的优点在于节省实验药品用量的数倍甚至数十倍，而随着药品用量的减少，实验产生的废液和废气也将降低80％以上［1］。作为一种新型实验手段，微型化学实验具有绿色环保、操作便捷等特点，并且它在开展实验探究活动，培养学生科学探究能力方面有着独特的作用，符合新课程倡导的绿色化学思想和科学探究理念。经过在国内20余年的研究和推广，微型化学实验已经有了大量成果，这些成果主要涉及微型实验教学功能的理论和实践分析，化学实验的微型化设计和创新，运用微型实验设计探究活动等方面。广西于20世纪90年代中后期引入微型化学实验，并在化学师范生培养和教师职后培训等方面做了相关的探索，在中学领域，微型实验作为化学实验改革的举措之一，在解决实验条件不足，提高实验开设率，推进实验教学等方面发挥了重要作用。2000年在昆明召开的第五届微型化学实验研讨会，激发了中学化学教师的研究兴趣，也加速推进了微型化学实验在广西、云南等西部省份的实施。总体上看，微型化学实验在我国已取得了可喜的发展，但是在中学的推广应用依然不够理想，仍然存在着“研制者热，使用者冷”的局面［2］。影响微型化学实验在中学教学中应用的原因是多方面的，其中教师对它的认识、理解和实践行为是重要因素之一。为了发现微型化学实验在教学实践中的困难和问题，以更好地应对、解决这些问题，我们从中学教师的角度开展调查研究。
2调查对象及方法
本次调查对象来自广西全区14个地市的化学教师，包括各地区参加骨干教师培训的初、高中教师，以及部分在职研修班的学员，调查对象的基本情况如表1所示。调查采用无记名问卷调查的方式，结合对部分教师的访谈，调查问卷共发放180份，回收有效问卷164份，有效率为91．1％。调查对象以中青年教师为主，年龄集中在30～45岁之间，该年龄段的教师也是化学教师队伍的生力军。从学历层次来看，大多数是大学本科学历，研究生（含研究生班和硕士）毕业的占9．2％。从教师的职称上看，中级和高级职称分别占64％和31．1％。此外，初、高中化学教师各占43．9％和56．1％。
3调查的内容
问卷的内容包括5个方面：（1）对微型化学实验的认识和理解；（2）微型化学实验在教学实践中的应用；（3）微型化学实验对学生能力发展的作用；（4）教学实践中微型化学实验的困境；（5）对微型化学实验发展的期望。另外，结合教师回答问题的情况设计并实施了非结构性访谈，以便全面深入地了解教师对微型化学实验的认识观念、应用现状和前景期待。
4调查结果分析
4．1对微型化学实验的认识和理解
从表2可以看出，化学教师对微型化学实验均有不同程度的了解，其中大多数教师对微型实验了解较多，说明微型实验通过多年宣传推广，已经被广大中学化学教师所熟悉。教师接触和学习微型实验的渠道比较广，其中最主要途径是参加相关培训和阅读期刊杂志，这说明在很多教师培训中，微型化学实验已成为培训内容的一部分，许多教师从期刊杂志上学习，与同行的相互交流中了解微型实验，特别是近年来化学教育教学领域的重要学术期刊，如《化学教育》、《化学教学》等在新课程实施以来每年都刊发了一定数量的关于微型化学实验的研究论文［3］，在宣传报道微型化学实验研究和教学实践成果推广方面发挥了重要的引领作用。
4．2微型化学实验在教学实践中的应用
微型化学实验在当前教学实践中的应用情况统计如表4、表5所示。调查中发现，在化学教学中经常或有时运用到微型实验的学校和教师个人约占40％，还有近60％的学校或个人在教学中较少运用，这说明微型实验在化学教学中的使用率总体偏少。笔者通过访谈进一步了解到，有些学校和教师个人还处在实验教学的尝试和探索中，考虑到其他外界因素影响，目前很少在日常教学中使用。然而，不少教师在教学研讨和教学比赛中使用微型化学实验，这说明在教学研讨课上，微型实验作为一种新的实验技术和手段受到普遍欢迎，并值得同行们交流和学习。我们通过分析当前的优质课、比赛课等一些高水平的教学活动，可以看到微型化学实验经常会成为实验活动设计的亮点得到专家和老师们的好评，说明微型实验作为一种创新型的实验手段已被大家认可，这也是对推广微型化学实验的一种积极引导。值得我们深思的是，既然微型化学实验已经得到化学教师的认同，为何日常教学中却并不多见？通过访谈发现，除了一些客观原因外，教师的教学观念和思维惰性仍然是主要制约因素，要让教师由观念上的理解认同转化为行为上自觉实施仍有很长路要走。微型实验不同于常规实验的特点实际已蕴含了创新元素，在教学实践中教师可以进行不同层次、不同角度的创造性运用。在调查中发现，能自行设计制作微型实验装置的教师非常少，只有3．7％，能对课本中常规实验进行微型化改进的也只有9．8％，大多数教师还处于对已有实验仪器装置上改进操作和借鉴他人经验进行实验的水平，这说明中学化学教师在微型化学实验的创新运用能力上还有待提高。
4．3微型化学实验对学生能力发展的作用
在调查中可看出，认为微型实验能提高学生的动手能力、实验探究能力、实验创新能力的教师占了90％左右。这也说明了微型实验由于器材微型化、生活化，便于操作和携带，药品耗费少，适合学生实验等特点，在提高学生实验能力方面具有一定优势，尤其是微型实验器材来源广泛、装置灵活多变的特点对培养学生的实验创新精神和创新实验设计能力上可以发挥重要作用。
4．4教学实践中微型化学实验的困境
微型实验在国内推广实施已20多年，但一直进展缓慢，从总体上说明了微型实验在教学实践中遇到了一些困难，这从调查中也得到了印证。这些困难主要为：实验器材、参考资料、实验技术的缺乏；相关培训不够；教学时间有限；考试评价不够重视等，特别是多数教师反映了教学时间有限和考试评价不重视是当前推广微型实验最主要的困难。这说明目前中学化学教学任务太重而将教师的教学时间限制在教材中已有的实验上。另一方面现行的化学考试评价对微型化学实验不够关注也在很大程度上影响了教师的积极性，从而影响了微型实验的推广应用。
4．5微型化学实验应用前景及个人期望
尽管当前存在一些困难，但大多数化学教师对微型实验的前景依然看好，并充满着个人期待。调查中有38．4％的教师对微型实验的前景非常看好，48．2％的教师比较看好它的前景，众多化学教师已意识到微型实验必将成为化学实验发展方向之一，对微型实验的发展持乐观态度。在调查教师个人期望时有37．2％的人表示会多学习微型实验技术，并在教学中尽可能多运用，45．7％的人表示会关注微型实验的发展，较多地应用于教学。这说明大多数教师愿意参与微型实验的推广和应用，以此推动微型实验的发展。
4．6教师的建议
调查中我们设置了“教师对微型实验推广应用的个人建议”开放性问题，许多教师提出了自己的建议，主要概括为：课程中增加微型化学实验内容；增加微型化学实验软硬件设施的配备；增加实验教学的时间；加强对教师应用微型实验教学的指导和培训；改变现行的纸笔测验考查实验能力的方式等。
5结论
通过调查与分析可知，微型化学实验通过在国内20余年的发展，中学教师通过不同渠道熟悉或了解了微型化学实验，其功能与作用已被大多数化学教师认同；在实践层面，教师在日常教学中运用微型化学实验偏少，多数人只是在教学比赛和教研活动中运用，教师应用微型化学实验还未上升为自觉；教师在教学中对微型化学实验的创新运用意识和能力还有待提高；微型化学实验在教学推广实施中的困难较多，主要在于教师得到的指导和培训不足，教学时间限制和考试评价导向等因素影响；尽管当前存在着一些困难，但是中学教师对微型化学实验的前景普遍看好，大多数教师表示将会更多地关注并学习微型实验并将其应用于教学中。6讨论及建议近20年来，我国微型化学实验虽然获得了较大的发展，但是在教学实践中的推广运用比较缓慢，遇到的困难和问题不容忽视，为推动它在中学化学教学领域的发展，笔者在调查研究的基础上提出以下建议。
（1）开展中学微型化学实验教学实践研究
微型化学实验在学生的科学探究活动中具有独特的优势，但在教学实施的操作层面还存在一些问题，如怎样将微型实验用于演示实验、学生探究实验中，如何设计适合课程内容的微型实验等，这些问题需要开展相关的教学研究去解决。各级教研部门都应鼓励化学教师作为主要参与者进行研究，这些研究可以包括实验设计创新，如实验过程的改进、实验装置的微型化、生活化创新等；也包括教学应用研究，如运用微型化学实验开展实验的认知性研究［4］，以及对培养学生探究能力、创新思维的功能与作用研究。
（2）加强对中学教师的培训和指导
目前中学教师缺乏微型化学实验的相关技术及应用经验，特别新技术赋予微型化学实验新的内涵。如现代传感技术、显微技术与传统微型实验的结合，已经与传统微型实验理念中的“简、易”有所不同［5］。因而，组织相关的培训和指导十分必要。现在国内一些高校如杭州师大、南京师大、广西师大等师范院校多年来在微型化学实验领域进行了一系列研究，并取得了不少的成果，师范院校可利用自身的研究优势与教师职前教育和职后培训结合起来，将微型化学实验成果融入教师职前教育和职后培训中，提高中学教师对微型化学实验的研究和教学应用能力。
（3）开发与利用微型化学实验资源
实验教学资源是实施微型化学实验的重要载体，开发适当的教学资源可以解决中学教师困惑于对实验内容选择的难题。新课程3个版本的化学教材都已开设了实验探究活动栏目，增加了开放性的实验内容，化学教师可以围绕“提高学生科学探究能力”这一主旨，在教学中开发一些具有地域特色的实验课程资源，设计实验探究的主题、内容、活动方式，这些微型实验资源的开发将促进中学微型化学实验的实施。
（4）发挥教学评价的引导和促进功能
1.探究液体内部压强与深度的关系。
实验1：在废弃的空饮料瓶侧壁不同高度的地方用钉子钻出上、中、下3个小孔，先用手指堵住小孔，往里面倒满水，然后松开手指，可以观察到水从3个小孔中分别流了出来，其中最下面的小孔流出的水喷得最急、最远，上面小孔流出的水喷得最慢、最近。实验证明，液体的压强随深度的增加而增大。
2.探究液体压强规律。
实验2：把废弃的空饮料瓶（较柔软的）盖子打开，正立着逐步伸入水中，观察到空饮料瓶向内凹陷，饮料瓶发生了形变，伸入水中越深，饮料瓶凹陷越大。实验证明，液体内部在各个方向上都有压强，压强随深度的增加而增大。实验3：把废弃的空饮料瓶侧壁同一深度不同的方向刺好几个小孔，把空瓶插入水中，发现外面的水从各个不同方向的小孔向瓶入。实验证明，液体内部向各个方向都存在压强。把废弃的空饮料瓶侧壁不同深度同一方向扎好几个小孔，发现外面的水从各个小孔向瓶入，上孔射入又近又慢，下孔射入又远又急。实验证明，液体内部存在压强，液体的压强随深度的增加而增大。实验4：在废弃的空饮料瓶不同侧壁上的同一高度扎好几个小孔，先用手指堵住小孔，最后给瓶里充满水，再松开手指，瓶中的水会向外喷向不同的方向，但喷射的距离是相同的。实验证明，同种液体在液体内部的同一深度处液体内部向各个方向的压强是相等的。实验5：用橡皮泥将饮料瓶侧壁扎有的几个小孔堵住，将空饮料瓶装满红色的浓盐水（目的是使效果明显），再把装满红色浓盐水的塑料瓶插入盛水的水槽中，使瓶内外的液面相平，再把橡皮泥同时拔出。结果显示，饮料瓶里红色的浓盐水从各个小孔向瓶外射向水槽中的水里。实验证明，液体内部的压强和液体的密度有关系。
3.探究液体压强特点。
实验6：将一饮料瓶去底，在底部包上橡皮膜并用橡皮筋系紧，向内部灌水，可以看到橡皮膜向外凸起，说明液体对容器底部有压强；不装水，将橡皮膜的一端压入水中，橡皮膜向内凹陷，实验证明，液体内部存在压强，当向饮料瓶内加水到与外面水位等高时，橡皮膜又会变平，这说明液体内部同一深度处的压强相等。
4．演示帕斯卡定律。
实验7：在废弃的空饮料瓶侧壁不同地方用钉子扎4个小孔，打开瓶盖，用手按入水中使其充满水，再拧紧瓶盖，用手挤压饮料瓶，会观察到从4个孔中射出来的水的射程是相等的。实验证明，加在密闭液体上的压强能够按照原来的大小使液体向各个方向进行传递。
二、设计与液体压强有关的实验，进行小制作、小发明实验
8：自动浇花。将盛满水的饮料瓶连接一个打点滴的带开关的细管，悬挂在花盆上面，通过开关控制滴水的大小，在重力及液体压强的作用下，水滴长流，保证主人不在家的几天里水能自动浇花。通过这个小实验能解决生活中的一些小问题，启发学生进行小制作、小发明。实验9：水帘实验。在废弃的空饮料瓶中装满水，并在侧壁扎上几个小洞，打开瓶盖，可观察到有水射出，这说明液体内部在各个方向上都有压强。当饮料瓶盛满水拧紧瓶盖后，在侧壁不同的方向扎几个小洞（直径小于2mm），水并不流出来。当用手拧松瓶盖时，水就从所扎的小孔向外射出来，形成美丽的水帘。
三、结语
根据传统考试的不足，结合社会网络科学技术，我们可以构想分析化学实验网络考试。在网络平台上创建分析化学实验考试系统，其中包括虚拟的分析实验室(通过配备一定数量的计算机及虚拟实验软件，从而可以在计算机上进行各种相关实验设计与测试)、虚拟实验仪器(利用现有的计算机相应的硬件和专用软件，形成既有普通仪器的基本功能，又有一般仪器所没有的特殊功能的高档低价的新型仪器)、虚拟实验(利用鼠标的点击、拖动、将微机上虚拟的各种仪器，按实验要求、过程组装成一个完整的实验系统，同时在这个系统上完成整个实验)、分析化学实验考试题库(其中包括学生所学实验而提炼出来自动组成的考试试题)、评分系统。当学生通过相应的Web页面登录进入管理系统或分析化学实验考试系统时，打开界面考试题库选择题目后通过虚拟实验及虚拟仪器进行考试。考试完成后学生即可看到成绩和在操作过程中的问题，从而帮助学生及时地改正和提高。
二、分析化学实验网络考试系统的构建
1.实验考试系统组织形式考试系统采用WWW网站形式，进入分析化学实验考试系统。教师和学生可分别通过相应的Web页面登录进入管理系统或实验考试系统。2.试题库建立考试系统建立在试题库之上，试题库涵盖分析化学的操作和理论。操作包括实验基本原理、实验操作要领、实验设备仪器性能及使用方法、数据处理方法、实验技能技巧等相关的题目。理论包括基本概念、操作过程中注意事项、仪器使用方法等。题目内容注重实际操作和使用技巧，内容来源于分析化学实验课本或者是实验的引申，这就要求学生有一定的实验经验积累，学生使用的成套考试试题随机产生，加入智能化的干预条件，使每套试题难度相当，内容各异。
三、化学实验网络考试系统的功能特点