唐尚海

（南寧市第二中學(xué) 廣西南寧 530000）

摘 要：探討了在新課程理念下如何在創(chuàng)新實驗學(xué)習(xí)中體現(xiàn)出對環(huán)境友好的人文關(guān)懷。提出在綠色化學(xué)思想下對傳統(tǒng)的微型實驗的創(chuàng)新。

關(guān)鍵詞：綠色化學(xué) 微型實驗 創(chuàng)新 新課程 環(huán)境友好

21世紀(jì)將是科學(xué)技術(shù)高速發(fā)展和巨大進步的時代。為適應(yīng)時代發(fā)展的需要，我們應(yīng)該按照知識、能力、素質(zhì)三者辯證統(tǒng)一結(jié)合起來的要求構(gòu)建各具特色的人才培養(yǎng)模式。培養(yǎng)具有環(huán)境憂患意識，領(lǐng)悟人與自然和諧相處，是素質(zhì)教育中的一個核心問題。

環(huán)境意識是指環(huán)境在人腦中的反映，即人們對全部環(huán)境--自然環(huán)境和人為環(huán)境，包括生態(tài)、經(jīng)濟、政治、社會、技術(shù)、立法、文化、美學(xué)等方面的認識或見解。環(huán)境意識是環(huán)境行為的先導(dǎo)，影響和指導(dǎo)著人們的行為準(zhǔn)則和規(guī)范。提高學(xué)生環(huán)境意識是環(huán)境教育的核心，對防止環(huán)境惡化和促進可持續(xù)發(fā)展具有深遠的意義。

微型化學(xué)實驗（M.L.）是近10年來國際和國內(nèi)化學(xué)界，在綠色化學(xué)思想下用預(yù)防化學(xué)污染的新思想對常規(guī)實驗進行改革而發(fā)展起來的化學(xué)實驗的新方法和新技術(shù)。把綠色化學(xué)思想貫穿在化學(xué)教學(xué)的全過程中，一方面是為了從小培養(yǎng)有強烈環(huán)保意識的人，另一方面綠色化學(xué)實驗本身就是化學(xué)教學(xué)中實施創(chuàng)新教育的重要內(nèi)容和必要保證。[1]

一、在中學(xué)化學(xué)教育中培養(yǎng)學(xué)生對環(huán)境友好的意識

化學(xué)是研究物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)及變化規(guī)律的科學(xué)，而環(huán)境的污染、環(huán)境質(zhì)量的優(yōu)劣與環(huán)境中各種元素和化合物的含量、組成結(jié)構(gòu)、性質(zhì)以及它們的變化直接相聯(lián)系?；瘜W(xué)教學(xué)內(nèi)容為培養(yǎng)學(xué)生的環(huán)境意識提供了豐富的素材，化學(xué)的研究方法也為環(huán)境意識的培養(yǎng)提供了有效途徑。根據(jù)中學(xué)化學(xué)教育的內(nèi)容和特點，我們認為在環(huán)境意識的培養(yǎng)方面應(yīng)注重以下幾項內(nèi)容：

具有環(huán)境憂患意識，領(lǐng)悟人與自然和諧相處的重大意義

環(huán)境教育首先要使學(xué)生對環(huán)境保護的重要性、必要性和緊迫性有清醒的認識。環(huán)境危機意識是環(huán)境教育最適宜的切入點。全球的十大環(huán)境問題，其中有多項都可用化學(xué)知識來分析說明，使學(xué)生了解環(huán)境問題的前因后果及相應(yīng)的解決辦法，讓學(xué)生了解、關(guān)注這些問題以達到培養(yǎng)學(xué)生的環(huán)境憂患意識的目的。如：高一年級化學(xué)教學(xué)中結(jié)合鹵素知識介紹臭氧層空洞，結(jié)合二氧化硫性質(zhì)介紹酸雨，結(jié)合氮的氧化物性質(zhì)介紹城市環(huán)境污染；高二年級化學(xué)教學(xué)中結(jié)合高分子聚合物介紹"白色污染"；高三年級化學(xué)教學(xué)中結(jié)合電解、電鍍介紹水體污染。針對這些污染問題讓學(xué)生思考"人類過去對自然的掠奪般的行為方式造成了今天的惡果，人類破壞自然，自然也必然會報復(fù)人類，人類應(yīng)與自然和諧相處"的道理。[2]

培養(yǎng)"可持續(xù)發(fā)展"的意識

可持續(xù)發(fā)展的思想如今已成為人們的共識，是解決當(dāng)前環(huán)境問題的一個指導(dǎo)思想?？沙掷m(xù)發(fā)展包括持續(xù)生態(tài)、持續(xù)經(jīng)濟和持續(xù)社會三方面內(nèi)容。主張人類應(yīng)與自然和諧相處；主張建立在保護地球自然系統(tǒng)基礎(chǔ)上的持續(xù)經(jīng)濟增長，做到發(fā)展與資源環(huán)境的承載力相協(xié)調(diào)；主張公平分配，以滿足當(dāng)代和后代全體人民的基本需求?？沙掷m(xù)發(fā)展是我國的一項基本國策，現(xiàn)在的學(xué)生是跨世紀(jì)的一代，有必要掌握這一對人類社會發(fā)展有重大影響的指導(dǎo)思想。我們在教學(xué)中緊密結(jié)合教材內(nèi)容對學(xué)生進行可持續(xù)發(fā)展觀的教育，使之學(xué)習(xí)這一思想理論，培養(yǎng)其"可持續(xù)發(fā)展"的價值觀，并對其相應(yīng)的態(tài)度、行為習(xí)慣的養(yǎng)成也起到積極的作用。

注意從資源問題入手使學(xué)生領(lǐng)會可持續(xù)發(fā)展理論，在教學(xué)中增加了資源利用及資源狀況方面的介紹。通過元素化合物性質(zhì)、用途、制法的教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的可持續(xù)發(fā)展的價值觀。可持續(xù)發(fā)展的價值觀，即對未來負責(zé)，做到考慮代際間的公平，從后代的角度考慮當(dāng)代人的行為；認識到真正的生活質(zhì)量，體現(xiàn)在解決物質(zhì)貧困問題的同時，應(yīng)解決精神的貧困和生態(tài)的貧困。公平，它包括人類與非生物界、國家與地區(qū)間及代際之間的公平。培養(yǎng)學(xué)生環(huán)境問題的價值觀和態(tài)度，將有利于指導(dǎo)和規(guī)范學(xué)生的環(huán)境行為，是學(xué)生環(huán)境行為的先導(dǎo)和動力，是培養(yǎng)可持續(xù)發(fā)展意識的關(guān)鍵點。

通過元素化合物的性質(zhì)和用途，讓學(xué)生辯證地認識到它們既有有利的一面又有不利的一面，讓學(xué)生用批判性思維來考慮這些物質(zhì)的使用會給世界帶來哪些影響。如磷元素是植物生長的營養(yǎng)元素，含磷化合物進入水體，少量促進植物生長，過量則使水中植物瘋長，引起水體富營養(yǎng)化，造成水體變黑、變臭。我國生產(chǎn)的洗衣粉大多為含磷洗衣粉，它們的大量使用是造成水體污染的重要原因之一，而水體污染嚴(yán)重影響了人類的生存與發(fā)展。再有，結(jié)合一些重要化工原料的工業(yè)制法，引導(dǎo)學(xué)生用可持續(xù)發(fā)展的價值觀來分析這些傳統(tǒng)工業(yè)，強調(diào)在生產(chǎn)過程中要注意資源的利用率，降低能耗，并進行"三廢"的合理回收和再利用。[3]

利用實驗教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生可持續(xù)發(fā)展的態(tài)度和行為。實驗是化學(xué)教學(xué)的重要環(huán)節(jié)，也是進行環(huán)境教育的極好時機。實驗需要使用各種試劑，會排出相當(dāng)數(shù)量的成分復(fù)雜的廢物、廢水、廢渣，它們不僅對實驗室環(huán)境構(gòu)成一定威脅，也對周圍環(huán)境構(gòu)成一定危害。在實驗教學(xué)時強調(diào)按用量使用藥品，以減少污染物的排放量；規(guī)定要將實驗廢棄物放到統(tǒng)一地點，統(tǒng)一回收處理。在實驗前講明道理，使學(xué)生自覺規(guī)范自己的行為。教師對實驗操作堅持嚴(yán)格要求，同時也注意讓學(xué)生進行實驗操作的設(shè)計，發(fā)揮其主體性。注意從法制的角度對學(xué)生進行"可持續(xù)發(fā)展"意識的教育，在教學(xué)中利用滲透的方式，結(jié)合知識點，讓學(xué)生知法、守法、用法。如講二氧化硫、硫酸時介紹《大氣污染防治法》，講水泥的工業(yè)制法及鋼鐵冶煉方法時，介紹《固體廢物污染防治法》，講電解電鍍時介紹《水污染防治法》，通過有關(guān)法律法規(guī)的介紹增強學(xué)生的環(huán)境意識。[4]

二、微型化學(xué)實驗的創(chuàng)新對研究綠色化學(xué)思想的教學(xué)具有重要意義

1.綠色化學(xué)（Green chemistry）是一門從源頭上阻止污染的化學(xué)[1]，是可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略在化學(xué)領(lǐng)域里的體現(xiàn)。它是用化學(xué)的技術(shù)和方法去減少或消滅那些對人類健康、社區(qū)安全、生態(tài)環(huán)境有害的化學(xué)物質(zhì)的使用和產(chǎn)生。

讓學(xué)生在課堂上邊學(xué)邊做實驗，應(yīng)該具備以下基本條件：

（1）有適合于學(xué)生在課堂上操作的小型、便攜、易掌握、能快捷裝配的實驗儀器；

（2） 取藥品方便，實驗安全，試劑用量少，產(chǎn)生的廢液少，幾乎沒有毒氣污染。

2.綠色化學(xué)實驗的研究

化學(xué)教學(xué)中綠色化學(xué)實驗的研究，涉及到實驗指導(dǎo)思想、實驗內(nèi)容選擇、實驗儀器研制、化學(xué)反應(yīng)過程、實驗裝置和步驟的設(shè)計等實驗各方面綠色化的研究。目前我們主要在以下方面進行了初步的研究與教學(xué)實踐：

（1）研究新的綠色的化學(xué)實驗：根據(jù)化學(xué)教學(xué)需要，發(fā)現(xiàn)、設(shè)計或選擇沒有污染和安全的實驗取代那些污染嚴(yán)重或危險性大的實驗。

（2）深入對微型化學(xué)實驗的研究：在能獲取所需化學(xué)實驗信息的前提下，采用“盡可能少劑量實驗”，以減少或消除實驗廢物。

其中，加強對無毒氣污染實驗的研究是綠色化學(xué)實驗研究的一個重點，因為，消除了有毒氣體的污染就是消除了基礎(chǔ)化學(xué)實驗中最大的污染源。我們在采用微型化學(xué)實驗進行“化學(xué)教育中的創(chuàng)新教育模式”實驗班的教學(xué)實踐中，對綠色化學(xué)實驗問題進行了初步的研究與實踐，營造了較為良好的課堂實驗教學(xué)環(huán)境。

3.微型化學(xué)實驗的研究對化學(xué)教學(xué)改革有重要的意義

微型化學(xué)實驗是用微小型的儀器，盡可能減少中間生成物的轉(zhuǎn)移過程，以減少試劑在器皿上的附著量，用盡可能少的試劑來進行實驗（試劑量一般為常規(guī)實驗的1/10～1/1000） [2]，從而極大地減少了實驗的“三廢”，是可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略在化學(xué)實驗中的具體體現(xiàn)。

多年來，人們對微型化學(xué)實驗的研究，取得了可喜的成果。M.L.對青少年環(huán)境保護意識培養(yǎng)的重要性已被廣泛認同。M.L.的另一個更重要的優(yōu)點——用微型化學(xué)實驗進行化學(xué)教學(xué)，有利于學(xué)生綜合素質(zhì)的提高——已在化學(xué)教學(xué)實踐中越來越明顯地顯露出來。微型化學(xué)實驗由于儀器微型化，操作簡捷，經(jīng)濟省時，安全便攜，能把某學(xué)習(xí)階段所需要的儀器都裝入一個小小的實驗箱內(nèi)。學(xué)生手提“實驗箱”進入課堂進行邊學(xué)邊做實驗，一方面實現(xiàn)了過去有識之士想讓學(xué)生在課堂上多做實驗而又不可能實施的愿望，從根本上改變了老師做學(xué)生看、老師講學(xué)生聽的傳統(tǒng)灌輸式教學(xué)模式；另一方面由于學(xué)生能較快地了解和熟悉絕大多數(shù)儀器的構(gòu)造、性能和使用方法，能較多地進行設(shè)計實驗，可以克服照方抓藥的實驗現(xiàn)象。這種探索式的教學(xué)，有利于學(xué)生動手動腦能力、觀察分析能力、發(fā)明創(chuàng)新精神、嚴(yán)謹(jǐn)求實作風(fēng)的培養(yǎng)；從思維科學(xué)的角度來說，有利于左右腦的協(xié)調(diào)發(fā)展，是化學(xué)教學(xué)中實施素質(zhì)教育的有效途徑。

中國科學(xué)院資深院士、著名化學(xué)教育家戴安邦先生1998年為第四屆全國微型化學(xué)實驗研討會暨第二屆中學(xué)微型化學(xué)實驗研討會題詞：“大力推行微型化學(xué)實驗，使全國中學(xué)生的化學(xué)教學(xué)皆有學(xué)生的單人實驗作業(yè)，以加強化學(xué)教學(xué)的素質(zhì)教育作用…” [3]對研究和推廣微型化學(xué)實驗作了充分肯定。

三、微型實驗創(chuàng)新對學(xué)生創(chuàng)新素能的培養(yǎng)

創(chuàng)造教育的核心問題是創(chuàng)新思維能力的培養(yǎng)。創(chuàng)新思維能力包括許多方面，這里僅就在化學(xué)教學(xué)中采用微型化學(xué)實驗促進主要的創(chuàng)新思維能力[4]的培養(yǎng)問題進行簡單的論述。

1.覺察能力的培養(yǎng)

覺察能力是人們對于客觀事物的感覺和觀察能力。處于同一環(huán)境的人們，客觀事物對每一個人的刺激程度都是一樣的，但是不同的人對外界刺激的感受和覺察能力卻是不同的，覺察能力強的人往往就能利用這種特殊察覺到的東西創(chuàng)造出新的奇跡。靈敏的感覺和敏銳的洞察能力不僅與人們的知識水平有關(guān)，而且還與注意力和好奇心有關(guān)。用微型化學(xué)實驗進行化學(xué)教學(xué)，盡可能由學(xué)生自己做未知的實驗（而不是由老師進行演示實驗），在教師引導(dǎo)下，學(xué)生認真地觀察和分析實驗現(xiàn)象。由于學(xué)生的好奇心和豐富多彩的實驗現(xiàn)象，促進了學(xué)生注意力的提高，同時能激發(fā)學(xué)生對實驗現(xiàn)象的本質(zhì)進行探索式的分析，長此以往，學(xué)生的覺察能力得到了培養(yǎng)。

2.聯(lián)想能力的培養(yǎng)

聯(lián)想是人們由一事物想到另一事物的心理過程。創(chuàng)新聯(lián)想能力能調(diào)動人們有限的知識和經(jīng)驗，擴展事物間的聯(lián)系，利用“邊緣”科學(xué)知識及其它領(lǐng)域的知識，大大地擴大創(chuàng)新思路。要增強聯(lián)想能力，首先是要增加知識和經(jīng)驗，其次是采用合理的方法及思路。在課堂上采用微型化學(xué)實驗教學(xué)，學(xué)生有條件自己做大量的實驗，在實驗中感知和積累較多的知識和經(jīng)驗，特別是采用對比實驗或設(shè)計實驗教學(xué)，使學(xué)生不但注意了同時和同地發(fā)生的事物之間的聯(lián)系，而且還注意到了當(dāng)前的事物與以往的事物之間的聯(lián)系，從而培養(yǎng)了學(xué)生的聯(lián)想能力。

3.分析能力的培養(yǎng)

分析能力是人們通過思維認識事物各方面的特性，特別是認識事物本質(zhì)特性的能力。豐富的知識，加上較強的思維能力，是分析能力的堅實的基礎(chǔ)，提高分析能力主要途徑是經(jīng)常主動積極地分析各種事物。用微型化學(xué)實驗進行探索式教學(xué)，學(xué)生能根據(jù)自己的感官直接或間接感知的一切有意義的東西，運用唯物辯證法和三論（系統(tǒng)論、信息論和控制論）的方法積極主動地對實驗現(xiàn)象和化學(xué)知識進行分析（分類、綜合、抽象和概括，從而形成概念），有利于提高學(xué)生的分析能力。[5]

4.完成能力的培養(yǎng)

完成能力是指不畏艱辛一絲不茍地完成有價值的創(chuàng)新想法的能力。任何有價值的創(chuàng)新，從產(chǎn)生到完成常常是需要艱苦的努力才能完成的。采用微型化學(xué)實驗進行教學(xué)的實踐中，由于主要的常用儀器都裝在“實驗箱”里，先讓學(xué)生學(xué)習(xí)儀器的構(gòu)造原理和基本操作方法，然后讓學(xué)生根據(jù)實驗原理自行選擇儀器并設(shè)計實驗。學(xué)生能積極主動的進行實驗，完成能力得到了很好的培養(yǎng)

四、綠色創(chuàng)新實驗中教師與學(xué)生的角色

1.發(fā)揮教師在環(huán)境教育中的主導(dǎo)作用

教師本人的環(huán)境意識、環(huán)境知識和環(huán)保技能以及環(huán)境教育能力的水平是提高學(xué)生環(huán)境意識的關(guān)鍵。為此，可以在學(xué)校的大力支持下，積極開展關(guān)于環(huán)境教育內(nèi)容和方法的研究。積極與國家環(huán)保組織聯(lián)系，請他們對我們的環(huán)境教育工作進行指導(dǎo)。積極參加了各級教育部門組織的環(huán)境教育培訓(xùn)班的學(xué)習(xí)，并在教研組內(nèi)開展環(huán)境教育滲透課堂教學(xué)的經(jīng)驗交流與問題的探討。搜集很多關(guān)于環(huán)境的小故事，以及一些重大的環(huán)境事件、環(huán)保法規(guī)等等，根據(jù)化學(xué)教學(xué)內(nèi)容，結(jié)合知識點，將這些素材分類整理，編輯成適合課堂教學(xué)的教師環(huán)境教育課堂教學(xué)參考資料集。資料的編輯豐富了教學(xué)內(nèi)容，進一步激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，培養(yǎng)了學(xué)生的環(huán)境意識。

2.充分發(fā)揮學(xué)生的主體參與作用

環(huán)境教育從學(xué)生切身問題入手，抓住時機灌輸環(huán)境意識，能給學(xué)生留下深刻印象。比如，針對許多學(xué)生家庭住房條件得到很大改善，正在進行或即將進行室內(nèi)裝修的現(xiàn)實情況，我們可以組織學(xué)生開展了"室內(nèi)裝修會遇到哪些環(huán)境污染問題"的專題調(diào)查活動。學(xué)生自由組合編成小組，自編調(diào)查問卷，自己跑市場了解家居裝修材料性質(zhì)，到圖書館查找文獻資料，撰寫調(diào)查報告。通過活動的開展，學(xué)生了解到許多環(huán)境知識，如地面裝修選用大理石會增加氡污染，墻面漆的使用會揮發(fā)出甲醛、三氯甲烷等影響身體健康的有機物。通過調(diào)查，學(xué)生還提出了計多減少室內(nèi)空氣污染的辦法，如盡量少用中國傳統(tǒng)的爆炒做菜方式，以減少油煙的排放量；做菜過程始終開動抽油煙機，以減少燃燒過程產(chǎn)生的CO2、CO、NO2等有害物在空氣中的含量；室內(nèi)禁止吸煙；注意家電的電磁波污染等等?？傊顒拥拈_展大大提高了學(xué)生的環(huán)保意識。[5]

高中無機化學(xué)部分主要以元素族為單元進行授課，每當(dāng)學(xué)完一個單元，可以讓學(xué)生搜集這一族元素化合物在環(huán)境問題方面的有關(guān)知識和信息，在所組織的"環(huán)境沙龍"中進行信息交流，開展問題討論。如學(xué)完鹵素單元，學(xué)生們利用課余時間找資料，在交流會上讓同學(xué)向大家介紹氟的化合物氟立昂破壞臭氧層的原理和目前臭氧層的狀況，倡議大家購買無氟冰箱，平時盡量少用涂改液、發(fā)泡摩絲、氣霧劑等含有消耗臭氧層物質(zhì)的產(chǎn)品；讓同學(xué)向大家介紹氯元素的被稱為"世紀(jì)三毒"的化合物--二惡英、DDT、多氯聯(lián)苯，并提醒大家，將來發(fā)明、使用化合物時一定要注意對環(huán)境的影響，產(chǎn)品生產(chǎn)不能以犧牲環(huán)境為代價。介紹健齒防蛀牙膏的主要成分是氟化鈣，提醒大家這種牙膏適合于含氟量低的地區(qū)使用……通過這種學(xué)習(xí)形式，豐富了學(xué)生的知識，做到了理論聯(lián)系實際，使學(xué)生通過自我教育培養(yǎng)了環(huán)境意識。

培養(yǎng)學(xué)生對環(huán)境友好的意識及思維創(chuàng)新能力的道路始終是中學(xué)化學(xué)教育的前沿課題，也是我們廣大中學(xué)教師自身發(fā)展與學(xué)生共同成長的舞臺，相信在今后將會有更多的教師更好的積極投身新課程的實踐創(chuàng)新的洪流中，為培養(yǎng)全面發(fā)展的時代信任貢獻自己的力量。

參考文獻

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[2]顧泠沅.教學(xué)改革的行動與詮釋.人明教育出版社.

[3]中國化工信息中心.微型實驗探究的設(shè)計.化學(xué)工業(yè)出版社.

[4]周勇.新課程下的評價觀與評價策略.首都師大出版社.

[5]王祖浩.在課程改革實踐中提升化學(xué)教師的教學(xué)智慧.中學(xué)化學(xué)教學(xué)參考.