竇憲花

摘 要：在經濟高速發(fā)展的態(tài)勢下，環(huán)境問題日益凸顯，由此，針對環(huán)境問題的“綠色理念”也逐步走進人們的視野。將綠色理念滲透到教學中，是未來可持續(xù)發(fā)展的必然要求。而初中化學是以實驗為主的科學類學科，構筑學生的綠色化學理念，將綠色化學理念融入化學實驗過程中，成為當前化學教學的關鍵目標。本文分析了綠色化學理念對化學實驗教學的意義，并從實驗過程出發(fā)，論述了綠色理念下的化學實驗教學策略。

關鍵詞：綠色理念;初中化學;實驗教學

【中圖分類號】G633.8? ? ? ? ? ? 【文獻標識碼】A? ? ? ? ? ? ?【文章編號】1005-8877（2022）16-0030-04

Preliminary Exploration of Junior High School Chemistry Experiment Teaching?under the Concept of Green Chemistry

DOU Xianhua （Taiji Middle School in Yongjing County， Gansu Province， China）

【Abstract】Under the situation of rapid economic development， environmental problems have become increasingly prominent. Therefore， the "green concept" for environmental problems has gradually entered people's field of vision. Infiltrating green concepts into teaching is an inevitable requirement for sustainable development in the future. Junior high school chemistry is a scientific subject dominated by experiments. It is the key goal of current chemistry teaching to build students' green chemistry concepts and integrate green chemistry concepts into the process of chemistry experiments. This paper analyzes the significance of the concept of green chemistry to the teaching of chemical experiments， and discusses the teaching strategies of chemical experiments under the green concept from the perspective of the experimental process.

【Keywords】Green concept;Junior high school chemistry; Experimental teaching

化學是注重實驗的一門學科，用追求科學的行動培養(yǎng)學生正確的價值觀念和嚴謹?shù)目茖W作風，是塑造學生社會意識和責任感的關鍵學科。而初中階段的學生思維活躍，自主意識逐漸萌發(fā)，正是形成良好價值觀念的重要時期，在這個階段，利用化學實驗對學生開展正確的觀念引導，使學生的思想和行為得到統(tǒng)一。隨著時代的發(fā)展與更迭，“綠色理念”滲透到了多學科中，由此，教師需要深入探究綠色理念的意義，將之運用到化學教學中，促成學生可持續(xù)發(fā)展理念和能力的提升。

1.“綠色化學理念”概述

綠色化學，是一種可持續(xù)發(fā)展思想，是指充分利用化學原理，在設計和生產化學產品的過程中，以最佳的方式降低化學產品對環(huán)境的污染可能，追求環(huán)境“零污染”，污染物“零排放”。綠色化學理念是當前化學教學中非常核心的教育思想，它將教學的眼光從單純的化學實驗效果轉移到綜合的實驗與環(huán)保雙重目標上來。所以，綠色化學理念的核心思想不僅包括人與自然的和諧發(fā)展目標，還包括良好的化學生態(tài)觀念培養(yǎng)。這就要求在化學教學過程中，教師需要注重綠色化學理念的融入，培養(yǎng)學生的生態(tài)觀和環(huán)保觀，讓學生不僅關注化學學科知識本身，同時注重化學對社會、對自然、對人類的影響，從而培養(yǎng)出擁有合格價值觀念的新時代人才。

2.綠色理念對初中化學實驗教學的意義

實驗是化學教學的核心環(huán)節(jié)，而對初中生而言，初中正是形成綜合價值觀念的關鍵時期，綠色理念的滲透對他們的思想和行為具有重要的導向作用。而且，綠色化學理念不僅影響整個化學教學的方向，同時影響化學實驗教學的過程。因此，綠色化學理念對初中化學實驗教學存在重要的意義有以下方面的內容：

第一，綠色理念的滲透能讓化學實驗過程更加環(huán)保和節(jié)約。綠色化學促使化學實驗過程更加注重環(huán)保和可持續(xù)發(fā)展，由此在實驗過程中無論是教師還是學生都能合理地設計實驗、開展實驗，做好廢棄物回收，使得整個化學實驗逐步向綠色化靠攏，從而實現(xiàn)了化學資源的節(jié)約，促進了化學實驗全過程的環(huán)?；?/p>

第二，綠色理念使學生通過實驗教學養(yǎng)成良好的生態(tài)意識?；瘜W實驗是帶領學生探索科學奧秘的過程，而融入綠色理念，學生就能在科學思想的引導下追求生態(tài)平衡思想，從而逐步養(yǎng)成良好的生態(tài)意識，為未來的知識和能力提升奠定良好的科學基礎，促進未來的生態(tài)科學發(fā)展。

第三，綠色理念促使化學教學從實驗角度獲得新的教學價值。傳統(tǒng)的化學實驗教學注重理論的應用，因此采用的實驗材料或設計都從化學角度出發(fā)，忽視了化學產品的危害。而融入綠色理念，化學教學將開啟新的方向和征程，實驗將煥然一新，秉持綠色理念和生態(tài)理念，化學教學將獲得與時代發(fā)展更為契合的教育價值。

3.綠色化學理念下初中化學實驗教學對策

環(huán)境保護和可持續(xù)發(fā)展思想是未來社會發(fā)展的主導思想，在工業(yè)和科技日益發(fā)達的今天，環(huán)境的變化引起了越來越多的關注，而人類只有設法與自然和諧共處，才能真正實現(xiàn)社會的可持續(xù)發(fā)展。所以，基于發(fā)展目標，教師應當深入理解綠色化學理念的意義，在日?；瘜W實驗教學中，逐步滲透綠色化學理念，讓學生能夠認識綠色，探索綠色，追求綠色，繼而實現(xiàn)科學觀念和行為的有效養(yǎng)成。

（1）分析實驗原理，達成綠色實驗設計

化學實驗是驗證化學理念的主要過程，而如何設計實驗、設計什么樣的實驗來驗證化學理念就成為化學實驗教學的最基本任務。而傳統(tǒng)的化學實驗過程設計注重明顯的化學結果體現(xiàn)，因此在選用不同的實驗原理時更多的是考慮過程的可觀測性和安全性，而忽視了實驗反應對環(huán)境的影響，因此經常在實驗中產生污染空氣和水的一些有毒物質。而化學實驗種類繁多，對于同樣的化學理論知識，往往有多種不同的實驗方法，或者根據(jù)相同的實驗原理，有多種不同的實驗途徑，這就給予了實驗設計的有效空間。而在綠色化學理念引導下，化學實驗并非以實驗觀測性為唯一目標，還必須注重實驗的整個過程對環(huán)境的影響和危害，由此，教師應當在教學時引導學生積極分析不同實驗原理，通過分析和思考，學生不僅能滲透良好的綠色化學理念，還能設計更加綠色化的實驗過程，從而實現(xiàn)綠色化理念的養(yǎng)成。

以人教版九年級上冊“制取氧氣”教學為例，實驗室通常采用加熱高錳酸鉀、分解過氧化氫或者加熱氯酸鉀的方法制取氧氣。而每種實驗方法的原理都是不同的，如加熱高錳酸鉀：高錳酸鉀（加熱）→錳酸鉀+二氧化錳+氧氣，這種反應生成的錳酸鉀具有強氧化性，并且具有一定的毒性，能夠助燃。利用過氧化氫：過氧化氫（加入二氧化錳）→水+氧氣，可以看出，過氧化氫在二氧化錳催化的作用下可以直接變成水和氧氣，不會有其他物質產生;而加熱氯酸鉀：氯酸鉀（加入二氧化錳并加熱）→氯化鉀+氧氣，這一制取方式除了產生氧氣之外，還會產生氯化鉀這種無機鹽，而這種鹽在過量的情況下具有一定的毒性，并且極易溶于水。在開展制取氧氣的實驗教學中，教師應當帶領學生分析相應的實驗原理的利弊，明確哪種實驗最為環(huán)保，對環(huán)境和人的影響最小，繼而選擇最合適的實驗，并進行實驗設計。通過分析，學生會發(fā)現(xiàn)利用過氧化氫制取氧氣，是最為綠色的一種方式，它不產生其他有負面影響的物質，而實驗遺留下來的催化劑二氧化錳還能回收循環(huán)利用，由此，學生在選擇和設計實驗時也就實現(xiàn)了綠色化。

（2）合理選擇實驗原料，確保實驗過程環(huán)保

實驗過程是化學實驗教學的主體活動，是最為關鍵的環(huán)節(jié)。而實驗過程包括實驗材料的選擇和實驗操作的規(guī)范，因此，在整個化學實驗過程中，教師都需要注意綠色理念的融入?；瘜W實驗原料是實驗過程中的核心物質，選取什么樣的原料往往決定著實驗效果和效用。在初中化學實驗課堂，往往會準備非常多種類的實驗原材料，以適應不同實驗的需要。而在實驗教學時，教師不能完全忽視材料選取中的綠色因素，而應當將這種綠色理念傳達給學生，幫助他們建立起良好的綠色環(huán)保理念，并且將之滲透到實驗原料的選取和選用上，這樣就從源頭上減少了污染的可能。此外，學生實驗過程操作和行為的規(guī)范，也極大地影響了實驗的綠色化。因此，教師應當引導學生合理選擇實驗原料，盡量使用無毒試劑，或者減少有毒試劑的使用，同時需要注重實驗材料拿取、存放、操作的規(guī)范，降低產生污染的可能性，從而實現(xiàn)實驗過程的環(huán)保價值。

以九年級上冊“燃燒和滅火”教學為例，在該課教學中，學生會接觸到燃燒實驗，由于白磷的著火點較低，只有40℃，白磷本身就具有劇毒，且在空氣中易自燃，會產生五氧化二磷，對大氣有著較強的污染性。而紅磷雖然著火點高，但其不具有毒性，是相對安全的，所以在開展燃燒實驗時，學生要選取合理的實驗原材料，注意實驗材料的存放和保管規(guī)范，同時要針對原料的特性，選擇合適的方法應對化學產生物。比如，在進行燃燒實驗時，如果需要用到白磷，需要由教師開展演示實驗，并做好科學的防護，需要確保白磷表面水分被吸干，同時在取用后注意白磷的保管方法，確保其得到合理的儲存。而在取用時，要確保白磷遠離火源，避免污染。如果要讓學生親身體驗燃燒實驗，教師就應當引導學生選取紅磷等其他材料，盡量避免使用有毒物質或產生有毒物質，這樣才能確保整個實驗過程較為環(huán)保，才能讓學生在材料的選用和教師的示范中感受到綠色理念的重要性，繼而引導他們在日常其他實驗中也注重環(huán)保理念，關注綠色化學。

（3）節(jié)約實驗材料用量，積極倡導物盡其用

化學實驗的目的是深化學生課堂所學理論知識，讓他們能夠在實驗操作中強化操作技能，同時養(yǎng)成良好的觀察、分析和處理問題的能力，繼而認識到科學的嚴謹性和求實性，培養(yǎng)出科學的實驗觀念及嚴謹?shù)乃季S方式，為未來的科學創(chuàng)新打下堅實的基礎。所以，支撐實驗所需要的實驗資源并不需要大而全，而是應當在合理的范圍內實現(xiàn)實驗目標即可。這就意味著初中化學實驗材料的使用應當以觀察到現(xiàn)象為限，避免材料的過量使用與浪費，這不僅從材料上節(jié)約了資源，也從意識上養(yǎng)成了綠色化的理念。而傳統(tǒng)的實驗教學中，教師甚少強調材料的節(jié)約，也很少引導學生去探索如何以最少的資源達成目標，所以使得實驗過程缺乏綠色效用，因此，在綠色理念引導下，教師應當積極倡導“物盡其用”，在引導學生盡量充分利用實驗資源的同時，還需要鼓勵他們探索最合適的實驗用量，從而在資源角度實現(xiàn)綠色環(huán)保的目標。

在追求資源最小化和實驗效果最大化的目標下，一種叫作“微型實驗”的化學實驗活動出現(xiàn)了?！拔⑿蛯嶒灐笔且环N從有限資源的角度構筑的一種新型實驗活動，它提倡用微小的儀器，用適宜的試劑附著形態(tài)，增大接觸面，減少無用試劑的殘留，從而實現(xiàn)少量、少排但明顯的實驗效果。微型實驗是節(jié)約實驗資源、詮釋綠色理念的有效手段，教師教學時應當加以合理利用。以九年級上冊“二氧化碳制取的研究”教學為例，在該課中，學生需要學會如何制取二氧化碳，而在實驗室，通常用稀鹽酸與石灰石反應來制取，其原理就是：碳酸鈣+鹽酸=氯化鈣+碳酸，而碳酸極不穩(wěn)定，繼而分解成二氧化碳和水。所以綜合而言，實驗室制取二氧化碳的主要材料就是碳酸鈣和鹽酸。而這個實驗的效果是非常明顯的，教師可以引導學生利用微型實驗來探索。比如，在實驗器具上，可以用家用的小瓶子代替實驗玻璃瓶，用眼藥水瓶代替滴管等，并且在取用實驗原材料的時候，也將石灰石磨碎，增大與鹽酸的接觸面積，使之與鹽酸能夠充分反應，這樣就使得實驗材料能夠充分運用。同時，在實驗完成后，在剩余溶液中有氯化鈣，學生可以采用加熱蒸發(fā)，析出氯化鈣晶體，而后將其妥善收集，使之能夠在其他化學實驗中予以利用。這種方式不僅在實驗過程中體現(xiàn)了物盡其用，還能夠回收有利用價值的物質，也避免了其排放到環(huán)境中產生污染，實現(xiàn)了實驗的綠色化。

（4）注重實驗三廢回收，實現(xiàn)實驗綠色完結

化學實驗是化學物質產生各種反應的過程，其中必然會產生很多實驗殘留、廢氣或者廢液，而這些殘留、廢氣和廢液中通常存在具有一定毒性或者污染性的物質。而綠色化學理念倡導避免或減少污染環(huán)境的可能性，由此，在實驗完結前，這些產生的物質和實驗廢棄物必須得到妥善的處理和安置，才能夠避免實驗結果的污染性。因此，在實驗結束時，教師必須引導學生關注“三廢”的處理和回收，利用物質的化學性質制定合理的處理方法，降低回收物和排放物的毒性，這種方式不僅能夠拓展學生對化學物質性質的了解，還能促使他們更好地滲透綠色思想，從而為自己的行為負責，為社會和環(huán)境負責，建立良好的社會責任意識。

以九年級下冊“金屬的化學性質”教學為例，自然界中有各種各樣的金屬，而金屬的活動性各不相同，利用金屬的活動性，可以為人類生活更好地服務。比如，在鐵的冶煉實驗中，通常使用鐵礦石和一氧化碳進行冶煉，而鐵礦石的主要成分是三氧化二鐵，原理是：三氧化二鐵+一氧化碳（高溫）→鐵+二氧化碳。而不可避免的是，在實驗過程中我們無法保證通入的一氧化碳能夠反應完全，而一氧化碳是有毒氣體，所以在實驗裝置的末端，需要接入尾氣處理裝置，通過吸收法、反應法或者燃燒法來處理排出的尾氣。此外，在還原氧化銅的實驗中，無論是用碳還原還是用氫氣還原，最終都會生成物質銅，而反應完成后的物質中，有可能還存在有一定毒性的氧化銅，不能隨意擱置，而應當再加入還原劑進行充分的反應，將銅提取出來，然后再進行廢棄物的合理處理。無論是哪種實驗，只要產生廢棄物，都需要進行有效的處理后才能夠排放或掩埋。在實驗中教師要注重三廢回收觀念的滲透，讓學生能夠通過身體力行知曉綠色化學的含義，從而真正實現(xiàn)實驗的綠色完結。

（5）合理借助信息技術，提升綠色化學體驗

化學知識牽涉廣泛，涉及諸多領域，其中不乏危險的或者難以用肉眼觀察到的化學反應過程，由此，化學實驗課堂就不可能覆蓋所有的化學實體實驗。如果一定要在課堂完成這些實驗，非但無法達成良好的實驗效果，還需要花費大量的人力、物力，這不符合綠色化學理念和可持續(xù)發(fā)展的思想，由此教師需要尋求一種經濟性的實驗手段，既能讓學生理解這些實驗，又不浪費過多的人力、物力。由此，基于信息技術的虛擬實驗就發(fā)揮了它的效用。利用計算機模擬實驗是出于經濟化和綠色化角度考慮的，教師可以利用計算機將難以明顯觀察、危險性較大的實驗展示給學生，還能向學生展示失敗或錯誤的實驗造成的后果，這樣能夠讓學生建立更加全面的化學能力，因此，教師在課堂上還需要借助信息技術，在合理的需求下開展計算機模式實驗，補充化學實體實驗的空白處，從而完善學生的化學體驗，讓他們更加透徹地理解綠色化學的意義。

以九年級下冊“化學元素與人體健康”教學為例，生活中影響人類健康的化學元素數(shù)之不盡，如前面提到過的白磷、銅離子等，都是對人體有害的。而具體對人體產生什么樣的影響，這在日常實驗室中是無法開展實驗演示和探索的。所以此時教師就可以利用計算機模擬實驗，來填補學生對這類化學知識的空白。比如，一氧化碳或甲醛與血紅蛋白的結合反應實驗中，教師可以利用多媒體模擬實驗，為學生展示在一氧化碳或甲醛的影響下，血紅蛋白的變化，還可以拓展到人體的變化等，使學生能夠獲得更加直觀而形象的理解，繼而就能夠填補實驗室實體實驗無法展現(xiàn)的知識范圍。通過這樣的模擬演示實驗，學生更加清楚生活中這些化學物質的毒性，理解綠色化學的必要性，繼而完善綠色化學理念，促進化學素養(yǎng)的全面發(fā)展。

4.結語

化學是與環(huán)境息息相關的學科，無論是化學理論知識還是實驗教學活動，都或多或少地影響著未來的環(huán)境，由此，在初中化學實驗教學中滲透綠色化學理念，是符合當前社會需求的。在日益嚴峻的環(huán)境問題中，培養(yǎng)學科的綠色理念，實踐綠色化學實驗是迫在眉睫的任務。作為初中化學教師，更應當立足于長遠的目標，從綠色化學思想出發(fā)，為學生構筑良好的“綠色”環(huán)境，使得他們接受并理解“綠色”的意義，在化學實驗中培養(yǎng)學生創(chuàng)造“綠色”的能力，從而實現(xiàn)化學的綠色目標，為未來的可持續(xù)發(fā)展貢獻力量。

參考文獻

[1]張和玉.綠色化學，綠色課堂——綠色化學思想融入初中化學教學的思考[J].教育教學論壇，2019（12）.

[2]高志標，邵忠德，畢建洪.基于初中化學“核心素養(yǎng)”的綠色化學教學研究[J].廣東化工，2020（03）.

[3]趙增新.在初中化學教學中如何培養(yǎng)綠色化學理念[J].科技資訊，2020（12）.

[4]胡秀玲.初中化學實驗教學中的環(huán)保意識教育研究[J].科學咨詢/科技管理，2021（01）.

[5]王立春.如何在初中化學實驗教學中滲透綠色化學理念[J].科普童話·新課堂（中），2022（06）.

[6]張元和.淺淡初中化學實驗中滲透綠色化學理念的實踐[J].考試周刊，2020（10）.

[7]許鵬.綠色理念在初中化學實驗教學中的運用[J].科學咨詢，2020（16）.

[8]張海華.初中化學實驗課培養(yǎng)學生綠色化學理念探微[J].中學教學參考，2017（26）.

[9]張佩玲.淺談綠色化理念在初中化學實驗教學中的應用[J].考試周刊，2019（06）

[10]周俊莉.綠色理念背景下的初中化學實驗教學初探[J].文淵（中學版），2019（07）.