綠色化的初中科學實驗初探

林燕玲

一、什么是綠色化實驗

上個世紀90年代，美國針對日益嚴重的環境污染問題提出了“綠色化”實驗的口號。“綠色化”概念從一提出來，就明確了它的目標，是研究和尋找能充分利用的無毒害原材料，最大程度地節約能源，在各環節都實現凈化和無污染的反應途徑它的過程為零排放和零污染。《初中科學課程標準》指出科學課程將培養學生良好的科學態度、情感與價值觀，使學生初步認識科學的本質以及科學、技術與社會的關系，形成保護自然的意識和社會可持續發展的意識，培養社會責任感。

二、推廣綠色化實驗的意義

案例：曾聽過一節公開課《物質的構成》，為了說明氣體分子也在不斷地運動之中。教師出示如圖的實驗：

用白棉布做成兩朵白色的小花，在玻璃罐頭中加入一些沙子，將其中一朵白棉花放于罐頭中，另一朵放于瓶蓋上。實驗時，將兩朵白棉花用無色酚酞試液濕潤，再在罐頭內滴加濃氨水。

整節課，學生始終認真觀察實驗，積極思考。

反思：學生為什么能紿終積極思考？首先，因為本實驗有趣，學生的興趣被激發；其次，本實驗避免了對環境的污染，而且可以重復實驗。

由此可見，實驗的綠色化不但可以大大減少了環境污染，并且可以有效提高教學效率。“綠色化”已成為全世界各國普遍接受并大力倡導實施的“人類、自然環境”等可持續發展戰略方針的重要組成部分。科學是一門以實驗為基礎的自然科學,現行科學教材有許多知識和技能都是通過實驗引入，可在實驗過程可能產生很多的污染物，對環境、對師生身心健康造成傷害。

三、初中科學實施實驗綠色化的方法與途徑

1.多改進

在教學中我們可以通過以下方法實現實驗的綠色化，①改進實驗方法。教材中介紹的一些實驗試劑的配制，教師要具體問題具體分析，有的實驗可做適當的改進。不僅實驗效果會更理想，減少了對環境的污染，也能培養學生不拘泥于課本，創新求實的精神。②改進實驗內容及儀器裝置。科學實驗總是伴隨著有氣、液體或固體產物生成。特別是產生的有毒氣體將直接影響實驗人員的身體健康，并對大氣造成污染。因此應在不影響實驗結果的前提下改進實驗內容及儀器裝置，盡量減少實驗產物對環境的污染。③改變實驗藥品。將有毒的物質變成無毒的物質，如尾氣CO，我們可以用點燃的方法把它轉化為CO2；將廢物變為有用的物質。如將CO燃燒放出熱量作為反應所需的熱源利用。例如：常規實驗中實驗室制取氧氣的反應，新版教科書雖已將反應原料KClO3改為H2O2，克服了KClO3分解時有少量Cl2產生的缺點，這是綠色化學設計得以應用落實的良好體現。

2.量化

推廣“微型化學實驗”和“小量化學實驗”前者是80年代在西方高校興起的一種新實驗方法。是美國Dana W．Mayo博士首先提出的。它的核心就是在保證實驗現象明顯的前提下，使“實驗**微量化，實驗儀器微型化”，其試劑用量通常是常量實驗的1/10或1/1000。后者則將試劑用量減少到1/2或1/4。實驗微型化，不是簡單地將常規儀器縮小和減少藥品的用量，而是要求設計出新的實驗方案。

案例：九年級科學上第一章中探究硫酸化學性質一課，與往常不一樣的是老師提供的儀器里只有幾只試管，而多了一張草珊瑚含片用完后的多孔塑料板。做為簡易點滴板——反應容器。老師要求同學們向兩個點滴槽中分別滴加三滴鹽酸，然后再分別滴入一滴紫色石蕊和無色酚酞，這時清晰的看到紫色石蕊試液遇酸變成了紅色，而無色酚酞不變色。

演示實驗不超過1分鐘時間，且藥品用量少，由于投影儀的放大易于全班同學觀察。

改進后的優點：鹽酸、硫酸化學性質的探究性教學涉及很多的反應，而實驗中常用試管作反應容器，學生在傾倒試劑的時候往往在量上造成試劑的浪費。利用草珊瑚含片或其他藥片用完有的塑料板（除去鋁箔）就是很好的替代用具。利用微量實驗更重要是縮短實驗時間（大約為常規實驗的40%），同時還降低了水能源的消耗。

微量實驗是著眼于環境安全和污染預防的需要, 用盡可能少的藥品, 在微型化的儀器裝置中進行的實驗。在教學中很重要的一類實驗即性質實驗, 常用于驗證各類常見物質的主要性質和鑒定方法, 豐富學生的感性認識, 鞏固和加深基本知識和基本理論的理解, 增強對學習的興趣。我們在保證實驗現象明顯的前提下, 盡可能的使常量實驗微量化,這既可以節省實驗藥品, (尤其是有毒藥品) 和經費開支,又可以減少對環境的污染,強化學生的動手和觀察能力教師可自己動手把一些常規實驗微型化，小量化。

總之，無論何種教育形式的開展，都必須有利于學生的個性發展，有利于素質教育活動的開展，有利于社會的進步，既要服務于學生，又要服務于社會，只有具備了有創新意識與創新精神這一基本的前提條件，才能有廣闊的未來空間。綠色化學與綠色化教育引導科學實驗教學的大趨勢已不可逆轉，綠色化實驗方法的研究也不會停滯不前，只要我們不斷地探索，一定能設計出更為優秀的實驗教學方法，更為完善地實施綠色化實驗觀念的教育。