高艷萍
摘要:實驗為環(huán)境教育的實施提供了實踐平臺,為了充分發(fā)揮實驗在環(huán)境教育中的作用,在教學(xué)中應(yīng)注重四個方面:實驗管理規(guī)范化、化學(xué)實驗密閉化、單一實驗綜合化、化學(xué)實驗微型化。
關(guān)鍵詞: 環(huán)境教育;實驗;微型化
實驗是化學(xué)教學(xué)的重要環(huán)節(jié),也為環(huán)境教育的實施提供了實踐平臺。在教學(xué)中可以通過實驗課教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生保護環(huán)境的積極態(tài)度和行為。
為了充分發(fā)揮實驗在環(huán)境教育中的作用,在教學(xué)中應(yīng)注重以下幾個方面:
一、實驗管理規(guī)范化
化學(xué)實驗中,培養(yǎng)學(xué)生良好的實驗習(xí)慣,不隨意丟棄實驗后的殘留物,加強生成物的回收和消害處理。如在一氧化碳還原氧化銅(氧化鐵)的實驗中,將尾氣中的一氧化碳點燃,不僅消除了毒害,還可以用做熱源。演示實驗和學(xué)生實驗及課外活動的實驗固體或液體廢棄物,不能直接遺棄或排入下水道中,實驗室里要有廢液缸等容器,要求學(xué)生將殘留物集中起來,再進行化學(xué)分析并作化學(xué)處理,直致無害無毒,然后遺棄或排放。
另外,樹立學(xué)生的環(huán)境保護意識,養(yǎng)成節(jié)約實驗藥品的習(xí)慣,指導(dǎo)學(xué)生進行分類回收和再利用。比如要制取1升氯氣(標準狀況下),通過計算大約需要4克二氧化錳,此時就要用天平稱取,不要用藥匙隨便取幾匙了事。這樣做不僅使化學(xué)試劑得到了充分利用,有了節(jié)約意識,而且對環(huán)境保護做出了貢獻。
二、化學(xué)實驗密閉化
化學(xué)實驗密閉化,就是指反應(yīng)產(chǎn)生的氣體、液體和固體都予以收集和處理,避免敞開操作,防止反應(yīng)物質(zhì)散逸到周圍環(huán)境中,同時盡量做到反應(yīng)物質(zhì)的充分循環(huán)利用。這種做法在高中教材中有多處體現(xiàn),例如:高一第二章實驗2-7,用氣球套在試管口,便于學(xué)生觀察到結(jié)果,同時避免氣體散逸;高二第一章實驗1-6,采用無色透明塑料袋將試管口罩上并系緊,這樣不會影響觀察現(xiàn)象,還可以避免有害氣體NO、NO2在教室的擴散。
三、單一實驗綜合化
課本上的演示實驗絕大多數(shù)都是單一性質(zhì)實驗或驗證實驗,對化學(xué)現(xiàn)象側(cè)重于現(xiàn)象本身的觀察和描述,不可能對
產(chǎn)生該現(xiàn)象時的條件進行詳細地討論或探究,忽略了實驗過程,因而失去了許多深入了解或理解化學(xué)實驗機理的機會。此外,單一實驗的重復(fù)演示會加重實驗場所的污染,又會造成藥品的浪費。把這些單一的演示實驗綜合起來,既可以減少藥品的浪費、環(huán)境的污染,還可以節(jié)約演示時間,從而有充分的時間引導(dǎo)學(xué)生分析實驗過程中的各種問題,培養(yǎng)學(xué)生分析綜合實驗的能力,加深對知識的理解。
設(shè)計綜合實驗所涉及的儀器是由一些簡單儀器構(gòu)成的、適合不同實驗要求的實驗裝置,它可以由學(xué)生參與設(shè)計和操作,有利于發(fā)揮他們課堂主體地位的作用,使學(xué)生在課堂上有獨立思考和實踐的機會和時間。學(xué)生參與綜合實驗設(shè)計的體驗和實踐過程,其重要價值不在于通過學(xué)習(xí)學(xué)會多少知識、獲得多少技能,而在于從中獲得獨立探
索、自主創(chuàng)新的機會,獲得對科學(xué)發(fā)現(xiàn)和研究過程的真實感受。
四、化學(xué)實驗微型化
微型化學(xué)實驗就是用微型化的儀器、裝置和極少量的試劑做化學(xué)實驗的一種方法。微型化學(xué)實驗有兩個基本特征:儀器微型化和試劑用量少。但是微型實驗不是常規(guī)實驗的簡單縮微或減量,而是在微型化的條件下,對實驗重新設(shè)計和探索,以達到以盡量少的試劑獲取盡可能多的化學(xué)信息的目的。
(一)微型化學(xué)實驗的特點
1.使用微型化的儀器
利用小試管、點滴板、多用滴管、井穴板等微型化的儀器。如“氯、溴、碘的性質(zhì),氯離子的檢驗”、“同周期、同主族元素性質(zhì)的遞變”、“濃硫酸的性質(zhì)”、“硫酸根離子的檢驗”等實驗中均可用小試管來代替常規(guī)試管或在點滴板上進行。原來按書本上要求做,完成性質(zhì)實驗的全過程一般需十多分鐘,現(xiàn)在只需三分鐘左右即可。由此,還可大大減少能源的消耗。
2.減少藥品的用量
酚酞、石蕊、品紅、甲基橙等指示劑均適當降低濃度,如酚酞、石蕊原濃度為0.5%~1.0%,可減少到0.1%~0.25%。而以上實驗藥品的減量都不影響實驗效果。因此,在保證獲取最有效實驗信息的前提下,應(yīng)盡可能地降低實驗藥品用量、減少藥品損耗、預(yù)防環(huán)境污染。
3.利用廢棄“物品”來設(shè)計
教材中氫氣與氯氣的爆炸實驗是在玻璃集氣瓶中進行的,進行起來有一定的危險性,往往容易產(chǎn)生“畏懼”心理。在實驗時可利用“娃哈哈”果奶的塑料瓶子,不僅收集有毒氯氣的量減少了,而且瓶子是塑料的,發(fā)生爆炸時的危險性也大大降低了。
利用廢舊的針筒與輸液管做微型化學(xué)實驗。如:銅與硝酸的反應(yīng)等。讓廢舊的針筒作為反應(yīng)器,輸液管作為導(dǎo)氣、導(dǎo)液管,輸液管上控制流量的開關(guān)可控制液體和氣體的出入。
(二) 微型化學(xué)實驗的作用及不足
微型化學(xué)實驗有利于培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣,可以使絕大多數(shù)學(xué)生都有動手做實驗的機會,有利于培養(yǎng)學(xué)生既動腦又動手、理論聯(lián)系實際和解決實際問題的能力;有利于培養(yǎng)學(xué)生關(guān)心自然、關(guān)心社會的情感和創(chuàng)新精神。但是,微型化學(xué)實驗有它的不足之處:首先由于儀器、裝置及實驗規(guī)模都小,實驗的可見度低。如果不采用放大實驗現(xiàn)象的補救手段,不宜用于演示實驗。其次,微型化學(xué)實驗的反應(yīng)物及產(chǎn)物的量都小,沾附在容器壁上的藥物占整個反應(yīng)物或生成物的比例偏大,在制備實驗、定量實驗中因產(chǎn)率過低而使實驗無法得到準確的結(jié)果。另外有的時候還會存在實驗的規(guī)范性不夠的情況。
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