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開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇高中化學工藝流程總結，希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
關鍵詞：化學工藝流程圖題；習題解析；教學策略；中學化學教學
文章編號：1005–6629（2013）8–0064–04 中圖分類號：G633.8 文獻標識碼：B
化學知識在工業生產和生活實際中，有著廣泛的應用。在高考命題中為了體現化學學科知識的實用性，試題有時會以流程圖的形式出現。這類習題往往以真實的化學工業生產過程為命題素材，體現能力立意的高考命題指導思想。工藝流程圖題能夠綜合考查學生的基礎知識及應用解決實際問題的能力[1]。解答這類習題需要學生既要熟知工業生產的基本反應原理，同時要能對流程圖中所給出的關鍵信息進行解讀，理解有關的反應原理，對學生的能力要求較高。特別是江蘇高考試題Ⅱ卷中有2道大題都是以真實的化學工藝流程圖呈現出來，給考生答題帶來了不小的壓力。研究化學工藝流程圖題的命題特點，并有針對性地采用適當的應對策略，已是擺在廣大師生面前的課題。李新勇、劉全明等人對江蘇高考試題進行評價，指出流程圖的結構、特點和分類，孫國虎、王滋曼等結合命題趨勢，嘗試從命題的角度分析流程圖，許國霞等分析了無機流程圖的常見解法。結合教學實踐，本文試圖分析工藝流程圖題的命題特點，提出分析的方法和技巧，給出教學建議，從而提高課堂教學質量。
1 認識化學工藝流程圖題的命題特點
課程標準明確指出高中化學要使學生能夠運用所學知識解釋生產、生活中的化學現象，解決與化學有關的一些實際問題[2]。化學工藝流程圖題由于它更能體現生產實際，得到命題專家的青睞而逐漸成為一種流行的題型。化工流程圖題就是對化工生產過程進行概括和抽象，將主要操作步驟或物質轉化用框圖和箭頭連接起來，并以文字、表格或圖像補充相關的信息，然后根據流程中涉及的中學化學知識進行設問，從而構成與化工生產緊密聯系的試題。從考查內容上看，工藝流程圖題以原料到產物轉化為線索背景，以物質性質和物質的轉化為考點；從呈現方式上看，流程圖其基本結構包括題頭、題干和題尾三個部分，其核心部分是用框圖、箭頭和文字等形式將操作或物質轉換或反應設備等主要生產工藝流程表示出來；從設問形式上看，流程圖比較新穎并且隱含的知識量較大，往往把化學理論、實驗設計、基本操作和元素化合物知識與流程融合在一起，問題設問對學生的能力要求明顯高于單一的圖表題，因而在教學中學生普遍反映化學工藝流程圖題較難解答[3]。針對這種情況，教學中要引導學生抓住命題特點，建立分析框架，總結出流程圖分析的一般思路，從而弄清和完成命題者的設問要求。
2 解析化學工藝流程圖題的方法和技巧
流程圖題包含的信息量比較大，需要在分析時理清解決問題的基本框架，避免“只見樹木不見森林”和“眉毛胡子一把抓”的現象。在面對大信息量的流程圖題時，要抓住流程圖的關鍵詞語，準確解讀其化學含義，同時要抽象出問題分析的本質特征，建立起信息分析的基本模型，即構建分析框架。
2.1 建立流程圖題的分析框架
通過抽象、簡化、假設、歸納等處理過程后，可以將某類實際問題用具體方式表達、建立起分析框架，然后用類比的方法對具體問題進行處理，找出解題的方法和思路。結合流程圖的命題特點，可以建立流程圖題的分析框架如下（圖1）：
從上圖可以看出，化學工藝流程圖題從結構上看是由三個部分組成，這三個部分都能提供不同的化學信息。在解題時可以先全面認識流程圖的基本結構，明確題中關鍵詞的基本含義，進而理解由多個化學反應組成的實驗流程。教師在對這類習題進行歸納提煉時，可以從流程圖題呈現方式、化學規律和知識及解題方法進行剖析，提升學生對流程圖的整體認識，培養學生的思維品質。
2.2 理解流程圖中常用的關鍵詞
工藝流程圖題中給出部分文字信息，是流程圖中化學反應的關鍵提示信息，可能是具體物質，可能是實驗操作。對這些信息要進行仔細解讀，特別是表示相應的化學實驗操作的文字信息。因為這些操作目的是使相關的物質發生相應的物理或化學變化。表1列出了流程圖題中常見的有關實驗操作的關鍵詞[4]。
2.3 利用流程圖解題的常用方法
在解答流程圖題時，由于題干中大都是教材中沒有出現過的物質，學生容易被陌生情景和專業術語嚇倒，甚至造成很多學生放棄解答。其實，很多設問都是各自獨立，無連帶效應的，一個問題解決不了不會影響下一個問題的解決。而且每題中都有與流程圖無關的問題，可以直接根據已有的知識去完成。盡管流程圖題有不同的解題方法，在教學中首尾分析法是最常用的解題方法。它是指在了解工藝流程試題的題干結構后，對比分析流程示意圖中的初始原料與目標產品，從對比分析中找出原料與產品之間的關系，如純度、濃度、成分等不同的變化。這樣就需要弄清生產流程過程中原料轉化為產品的基本原理和除雜分離提純產品的化工工藝，然后結合題設的問題回答相關的化學原理或化學操作內容。
3 典型例題解析
從2012年高考試題中有關流程圖試題來看，工藝流程圖題常常以元素化合物知識為依托，以反應原理、實驗操作為考點，以物質制備為主要實驗目的。現以2012年部分高考試題為例，分析其命題特點，剖析其解題的思維過程。
例題1 （2012·廣東）難溶性雜鹵石（K2SO4·MgSO4·2CaSO4·2H2O）屬于“呆礦”，在水中存在如下平衡：
K2SO4·MgSO4·2CaSO4·2H2O（s） 2Ca2++2K++ Mg2++4SO4
為能充分利用鉀資源，用飽和Ca（OH）2溶液浸雜鹵石制備硫酸鉀，工藝流程（見圖2）如下：
（1）濾渣的主要成分有 和 以及未溶雜鹵石。
（2）用化學平衡移動原理解釋Ca（OH）2溶液能溶解雜鹵石浸出K+的原因： 。
（3）“除雜”環節中，先加入 溶液，經攪拌等操作后，過濾，再加入 溶液調濾液pH至中性。
分析：此題是以雜鹵石為原料經過一系列物理、化學反應制取硫酸鉀的工藝流程圖題。從呈現方式來看，試題是以物質轉化的操作為主線的原料轉化工藝流程圖。題中溶浸操作是用Ca（OH）2溶液與雜鹵石進行充分反應，加入Ca（OH）2實際上包含Ca2+和OH-，Ca2+可以與雜鹵石中SO4 2-反應，OH-可以與Mg2+反應，生成Mg（OH）2、CaSO4兩種沉淀然后進行過濾操作。在剩下的濾液中需要加入一種物質除去Ca（OH）2，根據首尾分析法的原理，加入的物質可以與Ca（OH）2發生反應，同時根據此題的實驗目的是制取硫酸鉀，這種加入的物質必須為鉀鹽，分析應該是K2CO3。濾液中剩余的是硫酸鉀溶液，進行蒸發濃縮得到固體硫酸鉀。
答案：（1）根據題目給出的可逆溶解平衡，加Ca（OH）2后，Mg2+變成Mg（OH）2。硫酸鈣是微溶物，因此濾渣成分是Mg（OH）2 、CaSO4和未溶雜鹵石；（2）根據勒夏特列原理，加入Ca（OH）2后，Mg2+不斷沉淀，硫酸鈣也析出，平衡正向移動，因此浸出K+；（3）為了使生成的K2SO4純凈，要除去加入的過量Ca（OH）2，因此加入K2CO3，最后用H2SO4除去過量的K2CO3并調節溶液的pH。
例題2 （2012·江蘇）廢棄物的綜合利用既有利于節約資源，又有利于保護環境。實驗室利用廢舊電池的銅帽（Cu、Zn 總含量約為99%）回收Cu并制備ZnO的部分實驗過程如下（見圖3）：
（1）①銅帽溶解時加入H2O2 的目的是
（用化學方程式表示）。②銅帽溶解完全后，需將溶液
中過量的H2O2除去。除去H2O2的簡便方法是
。
（2）已知pH>11 時Zn（OH）2 能溶于NaOH溶液生成[Zn（OH）4]2-。表2列出了幾種離子生成氫氧化物沉淀的pH（開始沉淀的pH 按金屬離子濃度為1.0 mol·L-1計算）。
實驗中可選用的試劑：30% H2O2、1.0 mol·L-1 HNO3、1.0 mol·L-1 NaOH。由除去銅的濾液制備ZnO 的實驗步驟依次為：① ；② ；③過濾；④ ；⑤過濾、洗滌、干燥；⑥900℃煅燒。
分析：此題是以廢舊電池為原料經過綜合利用回收銅并制備氧化鋅的工藝流程圖題。從呈現方式來看，試題是以物質轉化的操作為主線的原料轉化工藝流程圖。（1）電池銅帽溶解在稀H2SO4和H2O2 中，說明單質銅可以轉化為可溶于水的二價銅離子。根據電子守恒可知H2O2被還原為H2O。（2）此題的實驗目的是制備ZnO，可以分析出步驟⑥是Zn（OH）2固體受熱分解，步驟⑤應該是Zn（OH）2從溶液中析出，且不會有其他固體雜質析出。流程圖中制備的原料是除去銅之后的濾液，其中含有Fe3+、Fe2+和Zn2+。①②兩步應把Fe3+、Fe2+轉化為沉淀，同時保持Zn2+不會沉淀。根據題目給出的離子生成沉淀所需pH的信息，可以得知應先將Fe2+氧化為Fe3+，然后調節pH使Fe3+全部沉淀，過濾后使Zn2+轉化為沉淀。
答案：（1）①Cu+H2O2+H2SO4=CuSO4+2H2O；②加熱（至沸）
（2）①向濾液中加入適量30% H2O2，使其充分反應；②滴加1.0 mol·L-1NaOH，調節溶液pH 約為5（或3.2≤pH
4 化學工藝流程圖題的教學策略
要想準確、順利地解答好工藝流程圖題，一方面要掌握物質的性質及其相互轉化規律，掌握除雜、分離提純物質等基本化學實驗技能；另一方面要應用行之有效的解題方法，提升分析工藝流程圖題的能力。
4.1 注意對流程圖題的整體解讀
在教學中，有的學生拿到流程圖后，立即對題中的所有關鍵詞一個一個地進行解讀，希望能挖掘出深刻的含義。其實通過對流程圖結構進行分析可以知道，命題者對流程圖題的信息是通過不同的結構部分給出的。教學中教師要訓練學生從整體上把握命題者的意圖，通過閱讀題頭，了解流程圖以外的文字描述、表格信息、后續設問中的提示性信息，進而明確生產目的——制備什么物質，找到制備物質時所需的原料及所含雜質，提取出所給的相關信息——物質反應的化學方程式、物質穩定性、物質溶解性等。然后對比分析生產流程示意圖中的第一種物質原材料與最后一種物質產品，從對比分析中找出原料與產品之間的關系，弄清生產流程過程中原料轉化為產品的過程中依次進行的反應。在解讀時要注意從整體上把握命題者的目的和意圖，不要拘泥于一個小問題的疑問，應把握題目的主線，對整個流程形成完整、系統的理解。
4.2 注意基礎知識和常用方法的歸納掌握
掌握常見問題的分析思路和方法，有利于化工流程題的解答。如在很多的工藝流程題中，經常標出溫度、濃度等外界條件，對外界條件的分析主要從對反應速率和平衡轉化率的影響兩個角度入手。反應速率應從反應物接觸面積、接觸機會、溫度、反應物濃度、催化劑等方面思考，同時要結合試題的實際情境和物質的性質。若為不同狀態物質之間的反應，則會有接觸面的問題，而增大接觸面的具體措施又各不相同，如固體可以用粉碎的方法、液體可以用噴灑的方法等。溫度措施在運用時須確保反應物或生成物的性質保持穩定，加熱一般是加快反應速率或加速固體溶解；降溫是防止某物質在高溫時溶解，也可能是適當降低反應速率或使化學平衡向著放熱方向移動等；控制一定的溫度可能是防止某物質在高溫時分解、揮發（如Br2）或發生副反應，也可能是使催化劑活性達到最高。
很多學生解答工藝流程圖題時感到困難，這與學生平時基礎知識未掌握好、方法不靈活有一定關系，同時這與工藝流程圖題信息量較大，學生解讀困難也不無關系。教學中，教師要結合各地的命題趨勢，有針對性地解讀和訓練，幫助學生建立流程圖題分析的一般框架結構，從而達到掌握流程圖題的目的。
參考文獻：
[1]李新勇.江蘇省高考化學流程題的評析[J].化學教學，2012，（7）：53.
[2]中華人民共和國教育部制定.普通高中化學課程標準（實驗）[S].北京：人民教育出版社，2003：9.
關鍵詞：學生說題；高中化學；習題教學
一、問題的提出
在高中化學課堂教學過程中，為了鞏固課堂教學效果，往往少不了“習題教學”這個環節，而迫于目前的應試壓力，尤其在高三化學總復習階段的課堂教學中，“習題教學”更加頻繁。據觀察，在“習題教學”環節中，許多教師仍在扮演“教學保姆”角色，為了讓學生得到答案，教師仍比較喜歡滔滔不決地講解這題如何如何解，并在黑板上揮汗淋漓地認真板演解題步驟。
其實，“習題教學”環節中，不僅要告訴學生“是什么”，而且更要多問學生“為什么”；不僅要告訴學生“怎么做”，而且更要多問學生“怎么想”。新課程改革呼喚“學生成為學習的主人”，學生的思維活動才是最主要的，為走出“習題教學”低效的困境，筆者大膽嘗試讓學生“說題”，并得到不小收獲。
二、“說題”的實踐
美國教育學家布魯巴克曾經說過：“最精湛的教學藝術，遵循的最高準則就是讓學生提問題。”如果一位高中化學教師在“習題教學”時，總是把解題過程和方法講得清清楚楚、明明白白，聽起來感覺良好，貌似天衣無縫，教學經驗十足，但長此以往，教師缺乏對學生思維活動的關注，只是教師“單方面的行動”，會嚴重遏制學生的思考，也就不知道學生“在想什么”“需要什么”，對教學過程中師生間的互動不利，“習題教學”的效果也就可想而知了。相反，如果在“習題教學”中嘗試讓學生參與“說題”，那就能“以題引路”讓課堂動起來，即讓學生說出自己對化學習題的認識和理解；說出題目的條件、結論和涉及的化學知識（包括化學概念、物質性質、反應原理、相關實驗等）；說出跟之前學過的哪一類問題相似和區別之處；說出涉及的化學觀念（如，物質分類觀、物質轉化觀、元素守恒觀等）；說出自己解題時“是怎么想的”“為什么要這樣想”；說出自己解題后的體會和收獲等等。
下面舉例闡述“習題教學”過程中學生進行“說題”的活動過程。
例：將下圖所示實驗裝置的K閉合，下列判斷正確的是
（ ）
■
A.電極上發生還原反應
B.電子沿ZnabCu路徑流動
C.片刻后甲池中c（SO42-）增大
D.片刻后可觀察到濾紙b點變紅色
接下來是學生“說題”的情景再現：
學生甲：從圖中很容易看出，甲乙組成的是含鹽橋的原電池，Zn比較活潑是負極，Cu比較不活潑是正極，因此電子從負極流向正極，認為B選項是正確的。持這種觀點的同學還不少，其實B選項貌似正確，部分學生忽視了a，b之間不是導線而是電解質溶液，由此被迷惑了，ab這一環節是在溶液中導電，是離子導電，電子并沒沿此路徑流動。
學生乙：因為Zn片作負極，表面帶正電荷，所以SO42-流向甲池，該部分學生說對一些但不全面，忽視了鹽橋的作用。氫離子放電，溶液中氫氧根暫時剩余，顯堿性變紅色。
學生丙：因為Cu片表面帶負電荷，所以b點是陰極，氫離子放電，溶液中氫氧根暫時剩余，顯堿性變紅色。該部分學生未真正弄清電解池的陰陽極，導致錯誤判斷。
總結起來，學生“說題”大致分三個階段：一是無序“說題”或自由“說題”；二是有序“說題”；三是整合“說題”。
一開始讓學生自由“說題”，當然也允許先以寫的形式，此時許多學生往往感覺無從說起，或者你一言我一語說不到點上，或者三言兩語又不知所云，或者只是讀了一遍題目而已，或者在觀望等待等等，此時需要教師的引導和點撥，引導學生“說題”上路。
第二是有序“說題”階段，首先要剖析全題，說清關鍵要素，理清題中的內在聯系（原電池和電解池），說出題干和選項的關系，特別是要找到題眼；然后可讓一個一個學生分別說，或者先有幾個同學說，后面說的同學進行補充完善，或者說出不同觀點，進行爭辯。圖中關鍵要分清哪個是原電池和哪個是電解池，確定原電池甲乙的正負極，才能判斷出a、b哪個是陰陽極，然后才能順藤摸瓜。
第三是整合“說題”階段，根據一些同學的“說題”情況，把有序“說題”有效整合，理出解題思路，即圖中分兩種裝置，上半部分是電解池，下半部分是原電池，甲池中Zn片是負極，乙池中Cu片是正極，因此a、b分別是陰陽極，此時的整合，還需深入每個考查的要點上，才能正確解題。縱觀本題，該題是考查學生的電化學知識，裝置圖設計有些復雜，B選項干擾作用明顯，設問巧妙。
由此看到，“習題教學”時不能簡單地告訴學生答案，一定要分析答案是“怎么來的”，不能直接告訴學生解題的思路，而要引導學生分析思路是“怎樣形成的”，要把提升學生能力作為“習題教學”的核心，讓學生“說題”無疑是一種不錯的嘗試。因為若干年后，學生當年所學的知識可能大部分會忘記，留下來的只是解決問題的方法和能力，而這要比那些空洞的知識有用得多。
三、“說題”的體會
1.讓學生“說題”，學生能真正成為學習的主人
“習題教學”中解題思路的形成，歸根到底還要通過學生本人的思維活動，而非外界強加給予。學生要說，勢必要先思考分析，這樣也就促進了學生的思維活動。比起傳統“習題教學”中“我講你聽”“我問你答”“我寫你抄”，這種“填鴨式”教學效果會好得多。
2.讓學生“說題”方式應靈活多樣
“習題教學”重在幫助學生深入理解和運用所學知識，培養學生分析問題和解決問題的能力，“說題”形式不拘一格，可以是“課內說題”，也可以是“課外說題”；可以是“個人說題”，也可以是“小組說題”；可以是“即興說題”，也可以是“有充分準備的說題”。關鍵是通過引導學生“說題”，促進學生學習化學時的“思維活動”，營造學習化學的良好氛圍。
3.讓學生“說題”堅持不懈，由淺入深，激發樂趣
“習題教學”不應只局限于“老師拼命地講解解題技巧”，而應該大力推動學生的思維活動，在學生“說題”的初始階段，允許其“結巴”，不流暢。教師可以先選擇一些有代表性的“小題”讓學生“說題”，慢慢上路了，大一點“小綜合題”，最后到“大題”（綜合題），如化學工藝流程圖題、有機推斷題等。課后，同學之間可以互相聆聽、切磋“說題”技法，堅持練習，由淺入深，體會“說題”、解題的樂趣。
總之，在“習題教學”中，教師適當地引導和點撥是“必須的”，更多的是應把思考的空間還給學生，教師大可不必擔心哪一點沒講到而搞“一言堂”，轉變教育觀念，優化“習題教學”形式，嘗試讓學生“說題”，讓學生真正成為學習的主人，從而提高“習題教學”的實效。
參考文獻：
關鍵詞：高中；新課改；化學教學
新課標改革下的化學教學是建立在信息科學、能源科學、生命科學、材料科學基礎之上，并加以衍生。而綠色化學的提出和應用將在一定條件下貫徹到化學教材。顯而易見，綠色化學相關基礎知識的導入已是大勢所趨，其相關思想和概念也會逐漸以一定的形式呈現在化學課堂上。綠色化學本質在于有效處理或回收生產生活中的原料，使其本身具有的高危害性能大大縮水后，再加以二次處理掉。
一、引入綠色意識
1.綠色意識的提出
化學一直以來都是高中理科學習的重中之重。化學在給人類帶來利益的同時，也帶來了一些毀滅性的環境、生活方式、健康影響。化學知識的應用以及相關產品的生產在一定程度上都與人類生活緊密相連，同時也把握著國家及社會發展的命脈。但由于過度的開發、資源缺乏以及生產技術不合格等多方面因素的發生，使得全球環境污染越來越嚴重，這將在一定程度上損害到人類自身生命財產的安全。根據最新環境數據顯示，全球目前關注的十大問題都或多或少和化學有關。其實，早在1990年初，美國就已頒布條例來執行環境污染預防及防范工作，其最有效的措施即是避免有害或有毒物質的產生與排放，通過在提升生產工藝、減少消耗能源和加大材料使用率層面著手，全面實行全國范圍內的節能減排工作。此方案的頒布曾引起了全球學術界的一致擁護，也將“綠色化學”這一概念引入人類生產生活舞臺，從而促使化學界為人類生存環境的保護和發展承擔一定的責任，也使得各個領域的發展以“綠色化學”為基礎。
2.展開綠色化學本質研究
自從綠色化學提出到發展以來，綠色化學已經流行于全球化學研究中，受到了相當高的重視。綠色化學從本質上來講是具有低污染或無污染性、高效性的，其整個設計及研究的進行都不會給環境造成影響，并且從經濟和技術的角度上來看也在化學生產中具有可行性和實效性的。化學學習一直以來都是人類生活所必需接觸的，也是常識。所以綠色觀念的導入必定對人類整個社會發展起到積極的作用。綠色化學主要具有“5R”規則，從使得其從根本上杜絕污染發生。而“5R”規則主要為：一是重新利用，即對于一些在化學反應進行過程中實際不發生反應或不參與的物質可以進行重復使用，這一類物質主要指載體、催化劑。這類媒介物質的重復使用將在很大程度上使得生產成本降低，同時也不會造成環境問題。二是減少用量，即在實驗正常開展的過程中，減少一定試劑或溶液的用量，而不造成實驗結果或現象觀察的影響，這不僅起到節約資源，還有降低污染的作用。三是循環再生，即為了節約能源和資源、降低污染，從而對廢棄物進行循環再生，這就要化學生產工藝技術應創新化和改革化。四是杜絕危險試劑的使用，即從根本上杜絕一些無法回收利用且有害物質的使用。五是重復應用，即將化學反應過程中為參加的原料或產生的副代物進行回收利用。這五大規則共同的特性在于都能通過一定的方式將綠色理念融入化學生產中，從根本上實現零污染，從而構建“原子性”經濟模式，盡量做到每個原子或分子在化學生產中全面有效化。
二、綠色教學理念的合理應用
1.化學核心剖析
教師在進行化學備課準備時，應在熟識教材內容的同時，歸納總結，提綱挈領，用點、線、面的形式構建出化學知識體系，從而有計劃地進行綠色意識的培養和引入。新課改體制下的化學教材，已經吸納了多方面的有關環境保護的內容，如，溫室效應、“三廢”排放、酸雨、大氣污染、重金屬中毒、光污染以及白色塑料污染等，使教師在進行化學知識的教學中，也能更加與人類生活聯系，從而體現出綠色化學未來前景的廣泛性和必然性。
2.聯系化工應該突出環保理念
在高中化學教學過程中，教師應著重綠色意識的培養，最大程度地做到其理念融入化學學習中，并發揮著巨大的影響作用。這就需求教師在保證化學正常進行的同時，盡可能地根據某一目標產物或反應物的特性來尋求更加有效或適用的替代物，從而凸顯出綠色工藝在化工實踐中的優勢所在。比如，教師在介紹氯氣物理和化學性質時，對比發現雙氧水也具有相同的漂白功效。用雙氧水來替代氯氣便能在一定程度上遏制含氯物質的產生，從而形成“環境友好型”化學。除此以外，根據綠色意識全新化，我們也能在其他方面得以很好地體現綠色化學的魅力所在。
（1）最小化實驗進展。在滿足一定化學實驗內容的同時，教師最好實現化學實驗開展的最小化。這就需要教師重新進行探索研究，從而設計出新的實驗內容，盡可能地降低試劑或溶液的使用量。比如，教師可以采用小型儀器設備進行實驗。最小化實驗應將實驗用量控制在常規用量基礎上的十分之一，甚至高達千分之一，從而大范圍地降低實驗過程中水資源的浪費以及空氣污染，使得環境得以改善。同時，最小化實驗不僅具有降低污染、節約資源、簡單易行等優勢，也指引了化學學科向綠色環保方面發展。比如，教師在進行氯氣性質實驗檢驗操作時，通過將實驗環境置于稀硫酸和漂白液下，在一定程度上就能減少氯氣的產生，從而使得實驗現象更加明顯的同時，環境也未受到大范圍污染。
（2）規范操作。化學實驗在一定程度上具有嚴格的操作步驟與注意事項。對于試劑的稱取以及產物的處理都有一定的限制與標準，學生在進行實驗操作時要嚴格在教師的指導下進行，不可隨心所欲，馬虎為之。一旦出現事故，將會給生存環境和師生生命安全造成危險，那時就不單單是能源或試劑浪費的問題了。例如，學生在開展化學實驗時，必須按照“三廢”處理標準來處理化學反應的產物，達到高標準排放目標。同時，教師加強學生進行規范化操作，也能在一定程度上培養和鍛煉學生綠色意識和安全意識。
（3）試劑無害無毒或者低毒低害。化學實驗的開展不僅僅是為了學生得以具體、生動、形象的觀察實驗現象，從而更深入地了解實驗原理，而是更注重于學生獲取基礎知識以及進行科學研究能力和興趣的培養。教師在設計實驗反應或步驟時，盡量采用污染較少或無污染的催化劑和試劑。比如，可以用FeCl3取代稀硝酸洗滌銀鏡反應過后的試管，利用直餾汽油取代苯做相關萃取實驗。
（4）處理嚴格化。根據“三廢”形式多樣化，教師在對實驗操作中產生的“三廢”進行方法多樣化處理，以確保其處理結果符合實驗室規定標準。教師在開展化學實驗時，應以身作則地引領學生根據不同的方式進行廢渣和廢液的處理，從而具有一定規劃性地將溶液回收到不同的收集器內，再根據試劑自身獨有的性質來進行不同程度的處理，如燃燒、分解、回收、中和、循環利用、吸收等方式，盡量選擇最優化方案。
（5）現代化技術全真模擬實驗。有些實驗操作中所存在有害成分的物質多，或易爆、易燃，不僅會給環境帶來一定的污染，也會危害到師生的生命安全及身體健康。
然而，在這類實驗與化學綠色意識相悖的情形下，教師就應采用現代化技術進行全真化模擬。教師通過科技進行化學工藝流程、實驗設備、實驗原理方面上的仿真，使得學生生動形象地感受實驗的本質與目的，從而加強學生掌握和理解化學基礎知識的能力，同時也在一定程度上降低了處理“三廢”污染物的成本。
三、加強綠色理念在實踐方面的延伸程度
1.教師在綠色化學教學中，不應只限于教材內容上的學習和鞏固，應更加看重實踐過程中綠色意識的應用，從而通過自身學習來自主運用所學知識進行生活現象問題的解答
學生要在一定程度上實現這一目的，這就需要自身通過社會實踐，從而走出教材、走近實際、發現生活。對于教師而言，教師可以采用研究性教學方式提升學生的自主創新能力。普遍的研究性學習都是學生在教師的指導下，讓學生從實驗現象中發現問題、分析問題，從而得出結論。實際上，化學課本包含一大部分的化學課題，如資源開發、可持續化、工農業等方面都與化學研究息息相關。這就集中體現在資源及能源在應用、循環、優化過程中的治理方面。另一方面，學生在進行研究性學習時，應始終參與“提出問題―分析問題―解決問題”整個過程中，這樣才能以實驗操作者和決定者的角色進行合理的設計與構建，從而完成好奇、疑慮、推斷、驚喜一系列情緒的波動，體會到自身進行抽象、分析、概括、綜合、運用、解決過程的復雜情感，使得學生不僅感受到化學實驗興趣所在，還得到了實驗操作能力的加強。同時，研究性學習主要著手于實際的參與和合作，在建立師生良好關系的同時，使得學生動手能力及技能得以提高，從而培養了學生的團隊合作素養。
2.進行綠色化學實踐，樹立正確的綠化意識
教師可以通過邀請相關學術性質的專家來進行綠化知識的講解和宣傳，從而以化學期刊或化學競賽的形式來加強學生的綠色意識。與此同時，學生自主研究身邊相關的污染現象，如造紙廢水、生活垃圾等方面，根據其來源、性質和結果來探討合理的處理方案，從而加深學生對相關理念知識學習的印象，使得學生學習興趣得以激發，并鍛煉學生一定的實際操作能力，進一步深化綠化理念在高中化學中的應用。
3.綠化意識教學評估及展望。
（1）綠化意識教學評估。①培養學生學習綠色化學的積極性。綠化教學可以在一定程度上引發學生的學習熱情。例如，教師在傳授酸雨相關理論時，可以與發電廠聯系起來；在講水泥相關知識時，就會聯想到水泥性能等方面問題。②提高學生自身學習水平。綠化意識教學的基礎在于學生態度的端正化，也在于學生動手能力的實踐化。學生應提高自身知識水平，而不僅僅滿足于課本內容。③加強學生自主創新能力以及寫作訓練。綠化意識教學偏重于相關化學理論知識的總結和實際應用。這就要求教師在教學過程中，應積極鼓舞學生進行小論文、調查報告及心得的撰寫，從而在一定程度上訓練學生專業論文的闡述能力。④構建學生綠化意識。學生經過綠化意識培養，可以在了解污染引起一系列不利現象發生的基礎上，感受到進行環境保護的急切性。隨著學生環保意識的加強，學生就會自主地加入到環保實踐中，以身作則。
（2）綠化意識教學展望。綠色化學逐漸發展起來，必定有其魅力所在。它不僅僅是門學科知識，更具有自身研究價值、指導價值和戰略價值。然而，化學教學一直以來都是基礎教育的重要部分，也是學生綜合素質培養的體現。盡管綠色化學無法替代基礎教學，但其在基本技能、基本知識以及人類發展中占據著主導地位。這就要求教師具有較高的教育水平。首先，教師應從根本上轉變教學觀念，不再只注重于升學率的高低，而應加強學生的綜合素質。同時，教師也應加深自身對實踐知識的認知能力，從而時刻關注本領域階段新技術和新理論的出現，做到跨領域教學。
綠色化學將是全球化學未來發展的趨勢所在，也將成為我們人類與自然和平統一、協調發展的保障。然而，新課改下的中學教學以人為本，著重于學生綜合素質的鍛煉與培養。特別是對于化學新形勢下綠色意識的滲入，使學生必須端正自身的學習態度，從而加強其自身綠化意識的培養。這對于學生來講，成為一名合格的新時代的新秀，將對中國經濟可持續發展起到至關重要的作用。
參考文獻：
【關鍵詞】高中化學 基于設計的學習 教學策略
【中圖分類號】G 【文獻標識碼】A
【文章編號】0450-9889（2015）12B-0057-03
一、問題的提出
化學是一門以實驗為基礎的科學，這意味著化學知識來源于實驗設計、實施、觀察與推理;化學又是一門實用的富有創造性的科學，人類的生命、生長、生計、生活、生產都離不開化學。人類依存的自然世界和人工制品世界說到底是化學物質，而化學知識是促進這兩個世界協同發展的重要基礎。基于這樣的認識，近10近來的化學基礎教育課程與教學改革著眼于讓學生在真實的現象、事實和問題情境中學習化學，并運用化學知識解決實際問題，即實驗問題與生產實際問題相結合，實驗室與社會實踐相結合。要使學生具備這種能力和素養，一種有效的教學方法就是讓學生在“做中學”，即在參與各類化學設計中學習。
這種思想不僅體現在課程標準對日常教學的要求上，而且還體現在各類考試命題的導向之中。例如，2015年高考化學試題全國2卷第28，36，38題，均為基于實驗與工業設計的問題探析，廣西考生的考試數據如下：
第28題為必考題，考查二氧化氯（ClO2）生產工藝流程及實驗室檢驗方法。平均分3.7033，難度0.2469，標準差2.8711，區分度0.3271。
第36題為《化學與技術》選考題，考查用異丙苯氧化法生產苯酚和丙酮的工藝流程。選答的考生人數為24570，占考生總數的16%。平均分5.7914，難度0.3861，標準差2.8292，區分度0.2554。
第38題為《有機化學基礎》選考題，考查聚戊二酸丙二醇酯（PPG）合成路線的相關分析。選答的考生人數為53071，占考生總數的35%。平均分3.8896，難度0.2593，標準差3.1016，區分度0.3255。
從考試數據可看出：（1）學生在實驗與工業相結合的問題情境中，運用化學知識解決問題的能力總體偏弱;（2）選考《化學與技術》的考生得分率高，而且這些考生往往來自二、三類普通學校，這表明基于化學工業設計、化學實驗室設計的化學學習，其難度并不是高不可攀，關鍵在于我們是否集中精力，聚焦于基于化學設計的學習。（3）有機化學合成路線解析是傳統意義上的難題，原因之一是學生親歷實驗與工藝設計的經驗基礎比較薄弱。
再從現行的中學化學課程來看，課程所安排的化學實驗，多是演示實驗和驗證實驗，極少有創新實驗，更沒有設計實驗，學生沒有接受創新與設計的學習、訓練的機會，沒有經歷創新與設計的實踐體驗，這是學生解決此類問題能力缺失的重要原因。
基于上述理論與事實，筆者認為，在化學教學實踐中，應當重視基于設計學習的教學實踐，探尋相應的教學策略，提升學生解決實驗與工業生產相結合的情境中的問題的能力。
二、設計學習的理論基礎
基于設計的學習（design-based learning，以下簡稱設計學習），最早由美國加州州立理工大學多林?尼爾森（Doreen Nelson）教授提出。設計學習是學生為解決問題而設計產品和方案的過程，在這個過程中學生主動學習學科內容、分析問題、建立標準、探索問題、最終創造性地解決問題。設計學習能夠較好地促使學生把學習和現實生活聯系起來，從而獲得直接的經驗和知識。用自己的親身體驗來掌握科學和社會知識，并從中體會到學習的樂趣和重要性，與他人一起分享自己的知識、學習經歷及對生活的感悟。學生創作作品的過程不僅是他們建構自己知識的過程和解決問題的過程，而且也是學生將多門學科知識進行整合的過程，是培養學生的設計能力、合作能力、問題解決能力以及創新能力的過程。通過設計學習，學生學會在設計中進行學習，學會全面思維，學會依據設計作品表達自己的思想，最終優化課堂教學結構，提高學習效率，優化教學效果。
J.L.Kolodner等人構建了“基于設計的學習循環模型”（如圖1所示），為教學設計與實施者提供了有實際意義的實踐路徑：
圖1 基于設計的學習循環模型
在該模型中，“需要做……”是工作目標，指向即將開發的設計作品;“需要知道……”是新知學習，指向已有知識的回顧、新知識的理解與內化，以及新技能、新方法、新經驗的獲得。設計作品的開發過程是一個“設計―展示―解釋―反思―再設計……”的螺旋式的進步過程。新知學習的過程是閱讀、調查、觀察、實驗、驗證假設、形成確定性結論等過程，這是一個自主的、探究的學習過程。這一模型體現“知做合一，知行并進，知做耦合”的教育思想，在同一教學中，既讓學生的實踐能力得到提升，又讓學生體會到所學知識的實用價值。
例如，在“化學變化”概念教學中，通過交流與討論，學生基本認同化學變化就是我們日常所說的“變質”“變味”“蛻變”等現象，并確立了判斷化學變化的標準是“看看是否有新的物質生成”。因此，接下來的學習任務應進入基于設計的學習：設計實驗說明以下過程是否發生了化學變化――醋中加糖、醋中加草木灰、醋加氫氧化鈉、醋中加鹽。在設計學習中，學生對化學變化的本質更為深入地了解，還查閱相關知識，找到可以判斷物質變化的“指示劑”，同時也感受到化學的實證思想、化學實驗設計的趣味性和挑戰性。
三、基于設計的化學教學策略
（一）明確導向
每堂課都有需要完成的教學任務，因此就有與之相應要達成的教學目標，因此能有效完成課堂教學目標是課堂的基本要求。基于設計的化學學習，固然要在一定程度上尊重學生的自主性，設計一定的任務讓學生親身參與，從而促進化學知識在生活實踐中的應用。但過于寬泛、雜亂的“設計任務”使學生的實際操作存在一定的不可預測性，結果使得教師變成“無頭蒼蠅”，教學偏離預設目標，最終失去設計學習的意義。因此設計學習的“設計”應具有導向性，這就要求教師在備課時需查閱有關的化學實驗、化學實踐資料，確立與知識目標相匹配的“設計任務”。如學習HClO的漂白性時，可以讓學生設計探究HClO加入紫色石蕊試液的實驗，讓學生通過觀察實驗產生的現象來理解和掌握相關知識。如果僅僅是為了觀察現象，那么在設計時將Cl2通入紫色石蕊試液，也能得到明顯的效果，但很多同學會產生疑問，到底是Cl2還是HClO具有漂泊作用。這樣就會使得整個課堂的負荷增加，教學主題也由探究HClO轉變為探究Cl2。最終因為設計任務導向不夠明確，不能及時完成教學任務。在設計學習中，教師要對整個教學任務有宏觀把控，對課堂活動要有一定的經驗性的預測，并在此基礎上平衡學生的主體性和教師的主導性，提升“設計任務”的導向作用和針對性，從而提高教學效率。
（二）系統規劃
教學實踐雖然具有靈活多變的特點，但每節課都是相對完整的體系，有著明確的教學目標、教學方法、教學活動等，因此設計學習也要與之相吻合，而不是簡單地將一個或者幾個設計任務生硬拼接。與之相反，教師要在整合學生特點、教學任務、教學情境等因素的基礎上進行系統規劃，使得整個設計學習成為有機統一的整體并更好地服務于化學教學。在系統的設計任務驅動下，學生積極參與，從而獲得全面發展。在化學教學中具體體現為由單一設計、局部設計到整體設計。如實驗裝置設計，應充分考慮反應、收集、尾氣處理等細節，強調學生對化學知識的宏觀把握;由簡單設計到復雜設計，如溶液中離子檢驗，通過縝密的論證、推敲，設計嚴謹的檢驗步驟，促進學生更高的思維能力發展;由模仿設計到獨創設計，如從實驗裝置的改進過渡到實驗方法的改進，培養學生的創新能力;由課內設計到課外設計，如用化學知識解決生活實際中的問題，提升學生對化學知識的應用能力;由必修課滲透到選修課，如從化學理論延伸到化學史的發展，拓寬學生的學科知識視野。要想做好這些系統性的規劃，教師應在課前調查學生興趣、知識水平等，并根據調查結果分析并找出學生亟待解決的問題，進而有針對性地設計任務，讓學生參與，在參與中再設計。
（三）營造文化
各類設計探究活動，其目的是讓學生參與并有所提高，而不是為了設計而設計，否則將導致結果只保留了空殼和形式，失去真正意義。因此設計要在科學的框架下，不斷豐富，鼓勵學生積極廣泛參與，形成一種學生喜聞樂見的教學形式，才能獲得預期效果，實現設計學習的目的。要讓學生積極參與，對于中學生而言，最重要的是興趣，因此課堂教學要營造設計文化氛圍。具體可以從兩方面著手，一方面，教師在教學過程中盡量設置科學合理的設計任務，讓學生積極參與，并定期給學生留下探究問題，讓其用所學知識設計解決方案。在這樣長期的訓練中，學生逐漸適應，設計能力有所提升，從而獲得更多的興趣和信心。另一方面，為了強化學生的化學設計學習能力，學校可以設置化學知識設計大賽等活動，加強設計成果展示交流活動的組織，以競賽的強度和力度促進學生發展。在舉行競賽活動時，班級通過黑板報、海報等形式積極宣傳，教師在課堂鼓勵學生將自己的設計作品投稿參賽，形成競賽氛圍。特別是基礎較差的學生，要消除他們內心的怯怵與不自信感，提倡小組合作，通過互幫互助、互補互促、以強帶弱，讓基礎較差的學生有勇氣參與。通過教師潛移默化的影響和化學設計競賽活動的強化，可有效營造設計學習文化，讓學生在富有趣味性、挑戰性和創造性的設計活動中主動學習，有所收獲并增強自信心。
（四）檢測反饋
任何實踐活動，只有及時反饋并總結活動取得的成效和不足，才能便于后面有針對性地改正、提高，才能更有效地突顯活動的成效。化學設計作為化學知識的實踐應用活動，同樣需要及時有效地反饋。如何反饋？可以通過當面談話、問卷調查等獲取反饋信息。面對數量大、情況復雜的中學生而言，最直接可行的方法就是進行檢測。具體方法是教師將學生設計作品轉化為能力測試題，讓學生重新回顧自己的設計作品。例如化學實驗裝置設計，原理是否科學、藥品使用是否恰當、操作步驟是否可行和實驗過程是否安全等。讓學生進行自我檢查以發現新的問題，然后總結改進，使自己的化學知識有一個新的飛躍;或者將師生設計過程中遇到的問題轉化為測試題，利用生成性資源，有效調動學生興趣，在發現問題―解決問題―發現新問題―再解決問題的循環中螺旋上升;或者邀請經驗豐富的教師、專家、技術工人構建開放設計實驗能力測試活動，通過多元、開發的測試，及時掌握各個層次學生的學習狀況。（下轉第66頁）（上接第58頁）通過多種渠道檢測以后，教師應針對反饋信息及時匯總、整理、總結，從而調整教學重點、進度、深度等，并根據反饋結果設置有針對性的設計任務。這樣也就能便于有計劃、有針對性地安排下一次的設計學習任務，為隨后的檢測、指導提供依據，從而提升設計學習的價值。
在設計中學習化學，事實上已經在中學化學教學實踐中普遍存在并頻繁使用，但我們卻較少對之進行理論研究和經驗提煉。設計學習涉及的主要內容為化學實驗與工業設計。本文所舉例子主要為實驗設計，而工業設計主要為工業模型設計。除此之外，還涉及其他領域的設計，如化學學習進程設計（學習計劃）、化學調查研究設計等。在后續研究中，我們將進一步實施案例研究和準實驗研究，探尋有利于提高學生化學學習成效的教學法。
【參考文獻】
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