山東省青島第六十七中學(xué) 王 環(huán)
在高中階段的化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程中應(yīng)用綠色化學(xué)理念,能讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)的時(shí)候更為靈活地進(jìn)行探究與思考。同時(shí),化學(xué)教師還可以帶領(lǐng)學(xué)生從環(huán)保的角度入手,對(duì)涉及的化學(xué)理論與實(shí)驗(yàn)進(jìn)行深入探討,有助于擺脫傳統(tǒng)教學(xué)模式的限制。另外,在綠色化學(xué)理念影響下,教師也會(huì)更為注重指引學(xué)生怎樣實(shí)驗(yàn)才能有效避免有害物質(zhì)的產(chǎn)生,從而推動(dòng)新型實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的形成。在這種化學(xué)教學(xué)理念下,學(xué)生的化學(xué)實(shí)驗(yàn)興趣能得到有效激發(fā),從而大幅增強(qiáng)他們參與實(shí)驗(yàn)的主動(dòng)性和積極性。
素質(zhì)教育是當(dāng)今時(shí)代的主流,這就要求化學(xué)教師不能只是將化學(xué)知識(shí)簡(jiǎn)單地教授給學(xué)生,還必須將對(duì)學(xué)生綜合能力與學(xué)科素養(yǎng)的培養(yǎng)與提升作為工作的重點(diǎn)內(nèi)容。因此,在教學(xué)過程中,高中化學(xué)教師既要引導(dǎo)學(xué)生掌握好各種基礎(chǔ)的化學(xué)理論,還必須做好現(xiàn)實(shí)生活與化學(xué)知識(shí)的有機(jī)結(jié)合,讓學(xué)生能充分利用自己所學(xué)知識(shí)來積極參與環(huán)境保護(hù),從而有效改善自身的生活環(huán)境。隨著工業(yè)化的不斷發(fā)展,世界各地的環(huán)境污染問題日益嚴(yán)重,也正是因此綠色化學(xué)理念才得以誕生。將這一理念應(yīng)用于化學(xué)實(shí)驗(yàn)課之中,能有效增強(qiáng)學(xué)生的環(huán)保意識(shí),讓他們切實(shí)認(rèn)識(shí)到自身的環(huán)保責(zé)任與綠色化學(xué)的重要性。
第一,應(yīng)堅(jiān)持減量原則。也就是進(jìn)行化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中,要盡可能地降低對(duì)各類資源的消耗,對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的“三廢”排放予以嚴(yán)格控制。第二,要做好循環(huán)利用。也就是化學(xué)實(shí)驗(yàn)所用到的物品要盡量確保可循環(huán)利用,這樣不僅能降低化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的成本,也能避免重復(fù)利用,減少對(duì)各種化學(xué)廢料的排放,從而有效降低對(duì)環(huán)境的污染。第三,要堅(jiān)持回收利用的教學(xué)原則。對(duì)于實(shí)驗(yàn)教學(xué)后剩余的穩(wěn)定劑、催化劑等教學(xué)材料,教師要及時(shí)進(jìn)行回收,以此來減少化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的成本,從而實(shí)現(xiàn)降低資源消耗的目的。第四,教師還應(yīng)當(dāng)遵循再生性原則。也就是在化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的時(shí)候,教師要對(duì)如何再生利用廢棄物加以綜合考量,為實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生的廢棄物找出新的價(jià)值。第五,還要堅(jiān)持拒用原則。對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的那些缺乏再次利用價(jià)值亦無法回收的物品,要盡量避免使用,防止因此造成的環(huán)境污染。
在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中運(yùn)用綠色化學(xué)理念,能有效提高學(xué)生的環(huán)保意識(shí),因此高中化學(xué)教師應(yīng)注意將環(huán)境保護(hù)貫穿于課堂教學(xué)的始終,培養(yǎng)學(xué)生良好的環(huán)保意識(shí)。在教授學(xué)生化學(xué)知識(shí)的過程中,教師要巧妙地在課堂上滲透這一理念,以此來逐漸提高學(xué)生對(duì)綠色化學(xué)的認(rèn)知。同時(shí)在具體的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,教師還要將綠色化學(xué)理念、高中化學(xué)知識(shí)與實(shí)際生活結(jié)合起來,在確保學(xué)生能理解的前提下,加深他們的學(xué)習(xí)印象,從而充分激發(fā)他們參與化學(xué)實(shí)驗(yàn)的熱情與積極性。例如,在講到“二氧化碳”的時(shí)候,教師就可以先對(duì)學(xué)生講解什么是溫室效應(yīng),以及出現(xiàn)溫室效應(yīng)的原因,然后組織學(xué)生進(jìn)行化學(xué)實(shí)驗(yàn),借助實(shí)驗(yàn)向?qū)W生證明二氧化碳超標(biāo)對(duì)人體健康以及自然環(huán)境的危害,使學(xué)生自覺認(rèn)真、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)貙?duì)待化學(xué),對(duì)綠色化學(xué)理念形成客觀而全面的認(rèn)識(shí)。另外,教師不僅要在教學(xué)過程中使學(xué)生學(xué)會(huì)基礎(chǔ)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)知識(shí),還要設(shè)法讓他們將實(shí)驗(yàn)中的各類注意事項(xiàng)融會(huì)貫通,防止因操作失誤對(duì)同學(xué)與環(huán)境造成傷害,使其養(yǎng)成正確的實(shí)驗(yàn)操作意識(shí),做到綠色理念與化學(xué)實(shí)驗(yàn)的深度結(jié)合。
高中化學(xué)教師想要在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中充分利用綠色化學(xué)理念,可以嘗試以微型實(shí)驗(yàn)器材與微量化學(xué)試劑來帶領(lǐng)學(xué)生開展綠色的實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)。相比于標(biāo)準(zhǔn)的化學(xué)實(shí)驗(yàn),這種實(shí)驗(yàn)教學(xué)更容易讓學(xué)生操作,安全性方面也更有保證,可以很好地提高學(xué)生做化學(xué)實(shí)驗(yàn)的速度,從而有效控制化學(xué)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的污染。化學(xué)實(shí)驗(yàn)造成的污染基本都是因?yàn)榛瘜W(xué)反應(yīng)殘留物與生成物引起的,因此在確保實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量的前提下,教師可只用簡(jiǎn)單的化學(xué)裝置與少量的化學(xué)試劑來指引學(xué)生完成實(shí)驗(yàn),從而有效彌補(bǔ)常規(guī)實(shí)驗(yàn)對(duì)學(xué)生的不足。而且,微實(shí)驗(yàn)也能很好地提升學(xué)生的實(shí)驗(yàn)精準(zhǔn)性,在減少實(shí)驗(yàn)成本的同時(shí)降低污染風(fēng)險(xiǎn)。
以制取氯氣為例,在傳統(tǒng)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)課上,教師只是為學(xué)生提供實(shí)驗(yàn)所需的儀器,然后指導(dǎo)學(xué)生加熱濃鹽酸與二氧化錳的混合物,這樣做雖然比較容易收集氯氣,但較為復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)裝置會(huì)讓學(xué)生很難操作。對(duì)此,教師便可以帶領(lǐng)學(xué)生開展相應(yīng)的微實(shí)驗(yàn),以常見的醫(yī)用藥瓶代替?zhèn)鹘y(tǒng)實(shí)驗(yàn)所需的集氣瓶與試劑藥瓶,以輸液管代替導(dǎo)氣管,以小水槽代替實(shí)驗(yàn)專用的圓底燒瓶,借助膠頭滴管滴入濃鹽酸,再以氫氧化鈉溶液處理實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的尾氣。通過不同于常規(guī)的微型裝置來制取和收集氯氣,不僅能有效減少所需要的時(shí)間,還能降低實(shí)驗(yàn)本身的消耗,在不影響教學(xué)效果的基礎(chǔ)上,大幅提高實(shí)驗(yàn)的安全性。借助這樣的化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式,能讓學(xué)生切實(shí)認(rèn)識(shí)到綠色化學(xué)的重要性,并使其逐漸養(yǎng)成良好的化學(xué)環(huán)保理念。
化學(xué)實(shí)驗(yàn)歷來都是非常嚴(yán)謹(jǐn)?shù)慕虒W(xué)內(nèi)容,在進(jìn)行化學(xué)實(shí)驗(yàn)的過程中,保證操作規(guī)范性格外重要。如果不能保持規(guī)范的實(shí)驗(yàn)操作流程,不僅會(huì)浪費(fèi)珍貴的化學(xué)材料,以至于難以實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目標(biāo),還會(huì)造成更多的污染物排放,對(duì)學(xué)生與教師的身體健康帶來嚴(yán)重危害。出于對(duì)這方面問題的考慮,在高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,教師和學(xué)生都應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格根據(jù)正常流程與規(guī)范展開操作。首先,要明確化學(xué)實(shí)驗(yàn)中所需要的材料種類和數(shù)量,防止實(shí)驗(yàn)過程中發(fā)生學(xué)生多放藥品的現(xiàn)象。其次,教師應(yīng)把綠色化學(xué)理念認(rèn)真?zhèn)魇诮o學(xué)生,讓他們能在綠色化學(xué)理念的指引下自覺加強(qiáng)對(duì)實(shí)驗(yàn)污染物問題的重視,使其可以完成實(shí)驗(yàn)操作的同時(shí)養(yǎng)成良好的環(huán)保習(xí)慣。例如,在高中化學(xué)課本中,不少實(shí)驗(yàn)都對(duì)所需要的藥物濃度進(jìn)行了詳細(xì)的要求,如石蕊、酚酞等指示劑,一般都會(huì)要求其濃度為千分之五到千分之十之間,而在根據(jù)綠色環(huán)保理念進(jìn)行改進(jìn)后甚至能達(dá)到千分之一。但這對(duì)學(xué)生來說,想要準(zhǔn)確保持在這個(gè)范圍并不是一件容易的事,以至于很多人在實(shí)驗(yàn)都是應(yīng)付了事,覺得大差不差就好。對(duì)于這種情況,教師應(yīng)強(qiáng)調(diào)濃度方面的要求,讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中密切注意指示劑的濃度是否達(dá)到標(biāo)準(zhǔn),在保證實(shí)驗(yàn)效果的同時(shí),嚴(yán)格遵守操作要求,由此減少不必要的藥品消耗,降低實(shí)驗(yàn)污染。
在高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)課本中,有些是簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn),可以親自動(dòng)手操作,但更多的是無法在化學(xué)課堂上進(jìn)行實(shí)際操作的實(shí)驗(yàn),其中部分實(shí)驗(yàn)比較危險(xiǎn),部分實(shí)驗(yàn)的原材料獲取困難,有的則會(huì)對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重污染,因此這些實(shí)驗(yàn)都不能正常進(jìn)行。隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展,教師可以在網(wǎng)上搜索化學(xué)實(shí)驗(yàn)視頻,使用多媒體設(shè)備將實(shí)驗(yàn)生動(dòng)地展示給學(xué)生。這樣既可以提高教學(xué)效率,又可以保證人身安全,保護(hù)環(huán)境。大多數(shù)化學(xué)物品都具有一定的特性,例如,有些材料在碰撞或摩擦下會(huì)出現(xiàn)自燃現(xiàn)象,有些材料在特定溫度下會(huì)引發(fā)爆炸,有些物品相互接觸后會(huì)直接發(fā)生反應(yīng)進(jìn)而產(chǎn)生有毒物品,等等。這些都是危險(xiǎn)且很容易對(duì)環(huán)境造成污染。而借助多媒體設(shè)備為學(xué)生播放相關(guān)實(shí)驗(yàn)視頻,可以很好地避免上述現(xiàn)象帶來的危害,可謂一舉多得。
綠色化學(xué)屬于一種不會(huì)對(duì)環(huán)境造成太大破壞的化學(xué)形式,其教學(xué)應(yīng)用不僅可以提高學(xué)生的化學(xué)學(xué)習(xí),同時(shí)也能幫助學(xué)生在化學(xué)實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)中養(yǎng)成良好的環(huán)境保護(hù)習(xí)慣。想要培養(yǎng)綠色化學(xué)理念,教師和學(xué)生都需要有一定的綠色化學(xué)意識(shí),并以這個(gè)理念為指導(dǎo)自覺規(guī)范自身的化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作,認(rèn)真反思教學(xué)手段與方法,積極更新并優(yōu)化教學(xué)思想,以學(xué)生和教師的共同努力,盡最大可能降低化學(xué)實(shí)驗(yàn)對(duì)環(huán)境的破壞,推動(dòng)高中化學(xué)教學(xué)質(zhì)量的提升與正確實(shí)驗(yàn)觀的形成。