劉叢叢 管文菲 孟會(huì)燕
摘 要:在素質(zhì)教育深入發(fā)展的背景下,各學(xué)科教育改革受到社會(huì)各界廣泛關(guān)注。當(dāng)前,綠色環(huán)保理念深入人心,為營(yíng)造良好的生態(tài)環(huán)境,我們需要注重綠色理念在教學(xué)中的融入。其中,將綠色化學(xué)理念融入化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué),能培養(yǎng)學(xué)生良好的環(huán)境保護(hù)意識(shí)。因此,文章從高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)引入綠色化學(xué)理念的重要性出發(fā),深入剖析綠色化學(xué)理念應(yīng)用原則,并提出高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)引入綠色化學(xué)理念的途徑,旨在為相關(guān)人員提供參考。
關(guān)鍵詞:綠色化學(xué)理念;化學(xué);化學(xué)實(shí)驗(yàn)
作者簡(jiǎn)介:劉叢叢(1989—),女,山東淄博實(shí)驗(yàn)中學(xué)。
管文菲(1992—),女,山東淄博實(shí)驗(yàn)中學(xué)。
孟會(huì)燕(1986—),女,山東淄博實(shí)驗(yàn)中學(xué)。
在高中各學(xué)科中,化學(xué)作為實(shí)驗(yàn)性較強(qiáng)的學(xué)科,化學(xué)學(xué)習(xí)在理論知識(shí)學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上,需要實(shí)驗(yàn)予以支持。但在開(kāi)展化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的過(guò)程中,極易產(chǎn)生較多的廢棄物質(zhì)和污染物質(zhì),對(duì)環(huán)境造成危害。為避免化學(xué)實(shí)驗(yàn)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生不良影響,教師需要注重綠色化學(xué)理念,在確保化學(xué)實(shí)驗(yàn)順利開(kāi)展的同時(shí)減少其對(duì)生態(tài)環(huán)境的污染。此項(xiàng)課題具有十分重要的意義。
一、高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)引入綠色化學(xué)理念的重要性
近年來(lái),隨著教育改革的深入發(fā)展,環(huán)境保護(hù)理念逐漸滲透到各學(xué)科的教學(xué)中?,F(xiàn)階段,環(huán)境惡化逐年加劇,生態(tài)環(huán)境遭到嚴(yán)重破壞,為改善上述問(wèn)題,教師需要從自身出發(fā),積極踐行綠色教學(xué)理念。尤其對(duì)于高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)來(lái)說(shuō),其涉及的化學(xué)試劑、有害物質(zhì)較多,高中化學(xué)教師在開(kāi)展實(shí)驗(yàn)教學(xué)的過(guò)程中應(yīng)注重綠色化學(xué)理念,保證學(xué)生能夠樹(shù)立正確的環(huán)保意識(shí),通過(guò)引入現(xiàn)代化綠色化學(xué)理念的方式,彰顯加強(qiáng)環(huán)保教育的重要性,使學(xué)生認(rèn)識(shí)到環(huán)境對(duì)人類(lèi)生存的重要意義。高中化學(xué)教師需要對(duì)環(huán)境有明確的認(rèn)識(shí),為學(xué)生營(yíng)造綠色、健康的化學(xué)實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)環(huán)境,從而增強(qiáng)學(xué)生的認(rèn)同感,培養(yǎng)學(xué)生積極向上的環(huán)境理念。在傳統(tǒng)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)中,部分學(xué)生由于缺乏正確的引導(dǎo),往往隨意處理實(shí)驗(yàn)室廢棄物、實(shí)驗(yàn)儀器以及使用過(guò)的化學(xué)試劑,而化學(xué)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的環(huán)境有害物質(zhì)若未能及時(shí)進(jìn)行綠色、科學(xué)化的處理,直接排入空氣、水或土壤中,會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生較大的影響,污染隨之產(chǎn)生。因此,在高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中引入綠色化學(xué)理念尤為重要,能夠減少實(shí)驗(yàn)有害廢棄物對(duì)環(huán)境的污染,指導(dǎo)高中化學(xué)教師更加合理地選擇實(shí)驗(yàn)設(shè)備及用品。所以,高中化學(xué)教師要重視綠色化學(xué)理念,以有效提升高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量[1]。
二、綠色化學(xué)理念應(yīng)用原則
在高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程中應(yīng)用綠色化學(xué)理念,首先需要注重綠色環(huán)保理念的融入,也就是說(shuō)教師在開(kāi)展化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)應(yīng)加大對(duì)化學(xué)廢棄物處理的控制力度,保證資源的合理利用以及資源的科學(xué)回收處理。其次,需要從循環(huán)利用的角度出發(fā),注重化學(xué)儀器、設(shè)備的多次利用,在降低成本投入的同時(shí),保證良好的實(shí)驗(yàn)效果。最后則需要對(duì)消耗、損壞較小的化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)備以及實(shí)驗(yàn)品進(jìn)行回收,對(duì)不參加實(shí)際化學(xué)反應(yīng),只起到催化作用的試劑進(jìn)行后續(xù)回收,以便再次利用。這種方式能夠有效降低化學(xué)試劑成本投入,節(jié)約資源。與此同時(shí),教師要提高對(duì)再生原理的重視,從廢棄物科學(xué)處理的角度出發(fā),挖掘化學(xué)實(shí)驗(yàn)廢棄物再利用的可能性,盡量降低不可回收資源、材料的使用率[2]。
三、高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)引入綠色化學(xué)理念的途徑
(一)強(qiáng)化綠色理念,減少環(huán)境污染
由于部分高中化學(xué)教師對(duì)綠色化學(xué)理念理解得不夠透徹,他們?cè)诨瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中沒(méi)有做到有效引入綠色化學(xué)理念,進(jìn)而造成學(xué)生對(duì)綠色化學(xué)理念理解不到位。為改善上述問(wèn)題,首先,教師需要明確綠色化學(xué)理念在高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的重要地位。高中化學(xué)教師應(yīng)樹(shù)立正確的綠色化學(xué)理念,轉(zhuǎn)變不當(dāng)?shù)膶?shí)驗(yàn)教學(xué)方式,確?;瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)能夠在綠色化學(xué)理念的指導(dǎo)下順利開(kāi)展。其次,高中化學(xué)教師需要逐步將綠色化學(xué)理念融入日?;瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)中,深入挖掘綠色化學(xué)理念與實(shí)驗(yàn)的聯(lián)系,確保實(shí)驗(yàn)的環(huán)保性。最后,針對(duì)實(shí)驗(yàn)中涉及的試劑種類(lèi)以及化學(xué)試劑的用量,教師要嚴(yán)格依照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行準(zhǔn)備,明確特殊試劑的保存方式和應(yīng)用方法,避免造成資源浪費(fèi)。教師還需要制訂相應(yīng)的應(yīng)急處理方案,有效降低化學(xué)試劑的應(yīng)用風(fēng)險(xiǎn),提高化學(xué)實(shí)驗(yàn)的安全性。
在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中,部分化學(xué)試劑以及化學(xué)材料會(huì)在不同程度上對(duì)環(huán)境造成影響,為避免對(duì)生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重污染,教師一方面要嚴(yán)格遵循綠色化學(xué)理念,在正式實(shí)驗(yàn)前詳細(xì)地了解和掌握所要使用的材料、資源等,明確實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng),保證實(shí)驗(yàn)效果;另一方面則需要對(duì)不同材料的特性進(jìn)行深入挖掘,尋找更加環(huán)保的替代化學(xué)試劑。對(duì)于那些具有腐蝕性或者毒性的化學(xué)試劑,為保障學(xué)生和教師的安全,化學(xué)教師要盡量選擇危害性更小的替代試劑,以保證實(shí)驗(yàn)人員安全,避免對(duì)環(huán)境造成污染。比如,在碘的萃取實(shí)驗(yàn)中,人們普遍采用的主要試劑為四氯化碳,但四氯化碳的揮發(fā)性較強(qiáng),它的蒸氣有較強(qiáng)的毒性,很難進(jìn)行綠色化處理,容易對(duì)環(huán)境產(chǎn)生較大污染。為此,在進(jìn)行該實(shí)驗(yàn)時(shí),為融入綠色化學(xué)理念,教師可以選擇用煤油替代四氯化碳,這樣不僅能夠保證實(shí)驗(yàn)效果,而且能夠?qū)h(huán)境污染的概率降低[3]。
(二)優(yōu)化實(shí)驗(yàn)用品,加強(qiáng)生態(tài)意識(shí)
作為化學(xué)實(shí)驗(yàn)的重要組成,化學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置非常重要,是順利開(kāi)展化學(xué)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ),因而化學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置的質(zhì)量對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)效果有直接的影響。所以,在開(kāi)展高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中,教師需要在綠色化學(xué)理念的指導(dǎo)下優(yōu)化化學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置。比如在開(kāi)展無(wú)水三氯化鋁的制備實(shí)驗(yàn)時(shí),為防止實(shí)驗(yàn)設(shè)備出現(xiàn)管口堵塞問(wèn)題,教師需要注重對(duì)設(shè)備的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),還可以在現(xiàn)有的裝置中增加相應(yīng)的分液漏斗,采取定期維護(hù)的方式避免設(shè)備出現(xiàn)老化過(guò)快、破損等問(wèn)題,延長(zhǎng)其使用壽命,為順利開(kāi)展化學(xué)實(shí)驗(yàn)奠定良好的基礎(chǔ)。
為提升學(xué)生的環(huán)保意識(shí),在進(jìn)行具體實(shí)驗(yàn)時(shí)教師還需要注重有毒有害試劑的使用,充分考量所用試劑的合理性。比如,在高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)中應(yīng)用的硫酸試劑,危害性較大,腐蝕性較強(qiáng),所以為保證學(xué)生的安全,教師需要注意選用替代試劑。在進(jìn)行乙烯的制取實(shí)驗(yàn)時(shí),教師可以用氧化鋁替代硫酸。兩者特性相近,且氧化鋁的污染性、腐蝕性較低,使用氧化鋁能在保證實(shí)驗(yàn)效果的同時(shí),有效降低化學(xué)實(shí)驗(yàn)對(duì)生態(tài)環(huán)境的污染。需要注意的是,開(kāi)展該實(shí)驗(yàn)前,教師需要向?qū)W生說(shuō)明用氧化鋁替代硫酸的原因,使其認(rèn)識(shí)到硫酸對(duì)環(huán)境的破壞性,從而營(yíng)造保護(hù)環(huán)境良好的氛圍[4]。
(三)控制化學(xué)試劑用量,注重合作探究
許多化學(xué)試劑都具有一定的污染性或腐蝕性,部分還具有一定的毒性,當(dāng)使用上述試劑進(jìn)行化學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí),極易產(chǎn)生污染環(huán)境的廢棄物。因此,為降低化學(xué)試劑對(duì)環(huán)境的污染,教師需要科學(xué)地使用化學(xué)試劑并嚴(yán)格控制化學(xué)試劑的用量。當(dāng)前,部分學(xué)校在開(kāi)展化學(xué)教學(xué)的過(guò)程中,由于未對(duì)實(shí)驗(yàn)試劑的用量作出明確規(guī)定,常以適量、適度等詞粗略概括,因此整體的試劑使用規(guī)范較為模糊,導(dǎo)致學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中不清楚具體的試劑用量,從而造成環(huán)境污染、資源浪費(fèi)等問(wèn)題。此外,有的化學(xué)教師為提升化學(xué)實(shí)驗(yàn)效率,在教學(xué)中通過(guò)添加大量的化學(xué)試劑來(lái)增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)效果,沒(méi)有對(duì)實(shí)驗(yàn)試劑用量進(jìn)行科學(xué)的把控,造成相對(duì)嚴(yán)重的環(huán)境污染問(wèn)題。為避免上述問(wèn)題,高中化學(xué)教師首先需要明確綠色化學(xué)理念的內(nèi)涵,樹(shù)立正確的實(shí)驗(yàn)意識(shí),并以此為基礎(chǔ),做到化學(xué)試劑的科學(xué)有效控制。開(kāi)展高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)的最終目的在于培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力,幫助學(xué)生以直觀的方式了解化學(xué)反應(yīng)過(guò)程,幫助學(xué)生鞏固理論知識(shí),培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)核心素養(yǎng)。因此,教師要引導(dǎo)學(xué)生嚴(yán)格遵循實(shí)驗(yàn)規(guī)范,在保證化學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蝽樌麑?shí)施的同時(shí),讓學(xué)生直觀地感受化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的各種反應(yīng)和變化,避免出現(xiàn)過(guò)于激烈的化學(xué)反應(yīng)。為滿足綠色化學(xué)理念的要求,教師在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)示范時(shí)需要注重滴管的應(yīng)用,能有效避免資源浪費(fèi)、環(huán)境污染等問(wèn)題。
對(duì)于高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)來(lái)說(shuō),采用小組合作探究學(xué)習(xí)的形式,有助于提升化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量?;瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的小組合作探究學(xué)習(xí)主要是指由若干名學(xué)生組成一個(gè)學(xué)習(xí)小組,一同完成相關(guān)的化學(xué)實(shí)驗(yàn),達(dá)到共同學(xué)習(xí)的目的。小組合作探究學(xué)習(xí)不僅能夠營(yíng)造良好的化學(xué)實(shí)驗(yàn)氛圍,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,還有助于激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性思維,彌補(bǔ)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的不足。小組合作探究活動(dòng)不僅能培養(yǎng)學(xué)生的協(xié)作能力,而且能精簡(jiǎn)化學(xué)實(shí)驗(yàn),節(jié)省相關(guān)試劑和材料,在滿足綠色化學(xué)理念的同時(shí),推動(dòng)高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的順利開(kāi)展。比如,在氧化還原反應(yīng)實(shí)驗(yàn)中,教師可以讓學(xué)生通過(guò)自行組建學(xué)習(xí)小組的方式開(kāi)展相關(guān)實(shí)驗(yàn),在小組中交流討論學(xué)習(xí)問(wèn)題。這有助于學(xué)生提升表達(dá)和交流的能力,使得學(xué)生更愿意參與到化學(xué)實(shí)驗(yàn)中,體驗(yàn)動(dòng)手實(shí)驗(yàn)的趣味??傊?,應(yīng)用小組合作探究學(xué)習(xí)模式能夠顯著提升化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量,幫助學(xué)生樹(shù)立正確的環(huán)境保護(hù)意識(shí)[5]。
(四)借助多媒體教學(xué),豐富實(shí)驗(yàn)形式
在開(kāi)展高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí),教師不僅可以利用實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行實(shí)際操作,還可以借助多媒體進(jìn)行演示教學(xué)。多媒體教學(xué)可以應(yīng)用于科普性較強(qiáng)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,利用視頻、圖片等形式,讓學(xué)生感受物質(zhì)在不同反應(yīng)階段的具體細(xì)節(jié)。部分化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作精度要求較高,如果讓學(xué)生親自操作,他們?nèi)菀资芊磻?yīng)時(shí)間快、試劑用量把握不當(dāng)?shù)纫蛩氐挠绊懀瑹o(wú)法直觀、清晰地觀察到物質(zhì)的反應(yīng)和變化。與此同時(shí),部分化學(xué)實(shí)驗(yàn)存在較高的危險(xiǎn)性,實(shí)驗(yàn)產(chǎn)物有毒、有害,對(duì)學(xué)生和教師的人身安全造成威脅,還會(huì)對(duì)生態(tài)環(huán)境造成一定的影響。此時(shí),多媒體教學(xué)的優(yōu)勢(shì)就顯現(xiàn)出來(lái)了。利用多媒體展示化學(xué)實(shí)驗(yàn),安全性較高且具有綠色環(huán)保的特征,學(xué)生能夠通過(guò)動(dòng)畫(huà)、視頻等形式反復(fù)觀看實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié),深入理解實(shí)驗(yàn)涉及的化學(xué)知識(shí)。比如,一些化學(xué)試劑在外界作用下(如受熱、受摩擦、撞擊等),能發(fā)生劇烈的化學(xué)反應(yīng),瞬時(shí)產(chǎn)生大量的氣體和熱量,如硫磺的粉塵或蒸氣與空氣或氧化劑混合會(huì)形成爆炸性混合物,因而將其應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)中具有較高的危險(xiǎn)性。而多媒體教學(xué)則能夠有效解決上述問(wèn)題,視頻演示使學(xué)生在不接觸危險(xiǎn)試劑的情況下對(duì)實(shí)驗(yàn)各個(gè)環(huán)節(jié)形成深入理解,顯著提升了化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)水平和教學(xué)質(zhì)量,對(duì)提高學(xué)生的環(huán)境保護(hù)意識(shí)也有著積極的影響。除此之外,多媒體、計(jì)算機(jī)等現(xiàn)代化設(shè)備的應(yīng)用,能夠豐富化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容,教師通過(guò)網(wǎng)絡(luò)查詢,收集與實(shí)驗(yàn)內(nèi)容相關(guān)的各種資料,能進(jìn)一步提升化學(xué)實(shí)驗(yàn)課堂的趣味性,提升學(xué)生的化學(xué)學(xué)習(xí)效率。
結(jié)語(yǔ)
總而言之,在高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)中引入綠色化學(xué)理念的優(yōu)勢(shì)明顯,能夠使學(xué)生樹(shù)立正確的環(huán)境保護(hù)意識(shí),在使用實(shí)驗(yàn)儀器、化學(xué)試劑以及化學(xué)材料時(shí)能夠從綠色環(huán)保的角度出發(fā),避免資源浪費(fèi)以及對(duì)環(huán)境產(chǎn)生不良影響。高中化學(xué)教師在開(kāi)展化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的過(guò)程中,應(yīng)注重環(huán)保理念的融入,通過(guò)合理控制化學(xué)試劑用量、開(kāi)展多媒體教學(xué)等方式,為學(xué)生營(yíng)造綠色、健康的化學(xué)實(shí)驗(yàn)環(huán)境。
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