摘 要:綠色理念在人們生活中被頻繁提及,并隨著教育的改革將綠色理念融入了初中化學教學過程。綠色化學又稱為“環境友好化學”,是人類和自然界動植物友好相處的化學,旨在研究和尋找能夠充分利用的無毒無害的原材料。“綠色化學”符合全球環境改善的基本政策,初中化學教師應在教學過程中強調綠色環境保護的重要性,在化學實驗教學環節中堅持以綠色化學為教學宗旨,帶領學生進行綠色化學實驗。基于此,本文將針對如何在綠色化學實驗中倡導綠色理念,以及如何實現綠色化學實驗為初中化學賦能進行討論。
關鍵詞:綠色化學;化學實驗;初中化學;教學策略
[中圖分類號] G633.8 [文獻標識碼] A [文章編號] 2097-2539(2024)16-0139-03
化學實驗讓學生能夠在實踐中觀察和驗證化學原理,進而加深學生對化學知識的理解,提高學生對化學的興趣。在化學實驗中提出綠色化學的理念不僅能夠幫助學生樹立環保意識,還能從實際出發做到環境保護,減少環境污染。要將綠色化學實驗切實落到實處,就要在實驗過程中首先樹立起“綠色實驗”的理念,減少化學實驗用量,節約資源降低污染,避免選擇危險實驗,并正確處理實驗廢液。本文將在上述實驗過程中討論如何生成綠色化學實驗。
(一)綠色化學理念的意義
倡導發展綠色化學,滲透綠色化學理念,是當代社會環境發展的一個主要話題。綠色化學理念能夠從源頭上防治污染,減少化學實驗過程中生產的污染物。它要求學生嚴格遵守化學實驗的操作,嚴格把控污染源,避免因做實驗而影響周圍的環境質量。科學的理念可以培養學生的綠色生態發展意識和環境保護治理意識,提高學生應用化學和改革創新的能力,推動學生全面和諧發展,進而培養出大量具有豐富化學知識、更專業的化學技能、具備綠色發展理念的專業型人才。化學擁有雙面性,一方面,它可以通過化學研制藥物造福人類,提高人們的生活質量;另一方面,它如果不符合如今推崇的綠色環保理念,就會加重環境問題。以往的傳統化學工業生產產生的環境污染十分嚴重,大量數據證實傳統的化學方式威脅著人類的生存和發展。為了社會的持續發展,需要開拓以“綠色化學”為宗旨的發展方向。
(二)綠色化學理念面臨的問題
初中化學教學中存在以下問題:第一,在教學中結合綠色理念的教學政策過于單一,往往為了學生的考試成績而忽略了學生的化學體驗感;第二,教師帶領學生進行實驗時,學生對于各種實驗的獨立思考性較差,教師未能及時引導學生進行綠色理念與創新型實驗相結合的思考;第三,對于農村寄宿制學生來說,其接收科技信息相對滯后,因此形成綠色生活、綠色科技理念的過程也相對緩慢。
(一)規范教師思想言行,培養學生綠色理念
化學是注重理論和實驗相結合的學科,以實驗為教學方式能夠激發學生對化學知識的好奇心,引導學生自主學習化學。而綠色化學理念的提出,可以讓化學教學更加綠色、安全、合理。教師往往在教學過程中以實驗是否順利完成和學生對實驗的理解程度為主要宗旨,忽略了在實驗過程中造成的環境污染問題。導致學生在化學實驗的過程中忽視保護環境減少污染的理念,進而造成浪費實驗用品的問題。初中階段的學生模仿能力強,教師的一言一行都會影響學生的行為,如果教師在實驗過程中注重環境污染的問題,學生可能就會效仿教師這一行為。因此,教師要提高個人素養和道德品質,將保護環境作為個人素養,不僅在化學實驗中做好堅持環保理念,還要形成環境保護、減少污染的習慣。教師只有在平時也注重環境保護的理念,才能在潛移默化中帶動學生也注重保護環境、減少污染。在初中化學課程中實現綠色化學實驗理念的第一步,就是教師要堅持以綠色化學為中心,發展綠色化學實驗。
例如,在學習初中酸堿中和知識點的過程中,在完善實驗材料時可以采用環境友好型的中和劑,減少使用傳統的強酸。并且,向學生講述關于強酸會對環境造成的污染,并提供對環境比較友好且能夠降低環境污染程度的試劑。從始端避免污染,降低化學實驗給環境帶來的污染,貼合綠色化學實驗理念。化學實驗是化學教學中重要的一部分,但畢竟是輔助部分,一兩次的綠色實驗理念并不能從根本上改變學生的實驗思想。因此,教師應在化學實驗中反復提及綠色實驗化學理念的重要性,提高學生保護環境的基本意識,最大程度地減少化學實驗給環境造成的壓力。通過教師明確的思想引導,牢牢地樹立學生綠色化學實驗的理念,為綠色化學實驗走進生活打好堅實的基礎。
(二)轉變傳統教學模式,滲透綠色化學理念
教師應轉變初中化學實驗教學方式,以學生為主體。教師在課前要深入了解本節課的教訓內容,從學生的思想出發制訂課堂教學計劃,讓學生更容易地理解課堂內容。結合綠色化學的理念,在課堂中培養學生的綠色思想。教師應拓展自身對于綠色化學的眼界,從而有趣且有效地結合化學知識與綠色理念。同時,要了解教材內容,能夠對教材內容進行一定程度的擴展,讓學生更加全面、整體地認識綠色化學理念。以此培養學生的環保意識和綠色化學觀念,提高整體教學質量。
例如,在講述關于空氣的知識點時,由于空氣與生活息息相關,教師可以將其作為講述化學與生活緊密聯系的切入點,讓學生意識到空氣質量的重要性。同時,將空氣質量與綠色化學緊密聯系在一起,圍繞空氣質量與綠色化學,向學生提出問題,讓學生在思考問題和回答問題的過程中意識到綠色化學理念和自身生活聯系的緊密性,以及綠色化學理念的重要性。
(三)利用多媒體技術,豐富學習方式
互聯網技術已經被廣泛應用于初中教學,實現了教育行業與互聯網行業的融合。互聯網具有知識容量較小、傳播速度較快、教學時間較短、主題鮮明突出和反饋及時、針對性等特點。教師可以利用互聯網技術的特點,在化學實驗課程中通過視頻講解幫助學生了解化學實驗知識,這是實行綠色化學實驗理念的一種方式。學校可以讓化學教師拍攝需要進行的化學實驗,并將其上傳到學校的官網。教師在上課時隨時可以給學生播放視頻,供他們參考。學生如果在課后時間對化學實驗感興趣,還能隨時觀看視頻,從而提高學生課后自主學習能力。以保證授課內容的完整性為前提,視頻教學還能減少實驗過程造成的污染,滿足實行綠色化學實驗的政策。
關于鐵的化學實驗都可以利用這種方法進行錄制。學生可以通過視頻更直觀地觀看鐵燃燒的反應過程,還能進行反復觀看。利用互聯網的特性進行綠色化學實驗,這種方式能夠從根本上消除化學實驗對環境污染的問題。互聯網進行化學實驗的方式能夠避免學生發生危險,增加學生的關注度,提高學生上課時的積極性和學習的效率。
(四)結合生活現狀,實際運用綠色理念
教師應利用家庭和學生的親密關系,與家庭建立聯系,對學生的家庭成員普及綠色化學實驗的理念,使學生不管在校內還是在校外都堅持以綠色思想為理念進行學習和生活,加深學生綠色化學理念的認知。例如,學生可以在家庭中進行垃圾分類,垃圾分類是減少環境污染的重要環節。學生可以利用化學課堂上學習的化學知識進行垃圾分類,減少垃圾對環境的污染。此外,還可以適當地增加化學教學的課外活動,讓學生聯系生活實際了解保護環境的問題,理解如何將綠色化學理念應用于生活,從而有效地落實綠色環境保護理念,促進化學課堂的教學成果取得更好的成果。例如,教師可以帶領學生到工廠進行社會調查,了解當地工業如何處理廢水、廢物的措施;帶領學生參觀廢物處理的全部過程,使其意識到廢物處理的重要性;聯合工業工廠進行進行宣講,介紹正確處理方式的好處,使其意識到綠色化學的重要性。
(一)選擇安全實驗
綠色化學實驗理念不僅指保護環境安全,還指學生在實驗室的安全意識。實驗安全意識是在化學實驗教學中,以培養學生的安全意識、自我保護能力,以及應對各種突發危險的應急能力為目的的一種安全意識。學生安全地進行實驗操作是對綠色化學實驗的體現和應用。在實驗過程中,化學物質自身的特性可能會具有腐蝕性和污染性,如二氧化硫、濃硫酸、氨氣、一氧化碳等。其中二氧化硫和一氧化碳就是我們日常會接觸到的大氣污染物,而且濃硫酸有極強的腐蝕性。實驗過程中有時會產生這些大量的污染物和有害物質,造成環境污染、引發安全隱患。因此,教師在帶領學生進行相關的化學學習時,應盡量避免產生大量環境污染物或者存在安全隱患的實驗。教師可以設計化學實驗方式,降低化學實驗帶來的危險性。
例如,在進行碘的升華實驗時,其所需要的化學用品固體碘是有毒的。對此,教師可以事先將碘晶體放置在玻璃管中密封保存,將玻璃管中帶有碘的一端在酒精燈上加熱,碘晶體通過加熱升華產生紫色碘蒸汽。在此過程中,整個實驗流程不影響學生進行觀察,也降低了實驗的安全性符合綠色化學實驗的理念。此外,教師要不斷學習,開拓視野,儲備化學知識,這樣才能合理進行實驗改善,以更加多元化的實驗方式促進綠色化學實驗的開展。
(二)減少化學藥品的重復使用
1992年,我國自編的第一本《微型化學實驗》出版,該書的目的在于減少化學實驗過程中的實驗裝置、儀器和實驗試劑。微實驗是一種從根源上減少化學實驗對周邊環境產生污染的方式,能夠從實驗一開始就降低了實驗過程中對環境污染的危害,符合我國教育推崇的綠色化學實驗理念。化學實驗中必不可少的就是化學試劑,在傳統的教學理念中,化學試劑的使用往往根據學生的使用需求。一些學生在并不了解實驗流程時盲目進行實驗,造成多次失敗,浪費了大量的實驗試劑。教師為了使學生能夠順利完成實驗,往往不會對實驗試劑的用量多加管理,導致學生產生了可以浪費實驗試劑的心理。因此,教師可以借鑒微實驗的操作,在帶領學生實驗時向他們普及微實驗的意義,以便學生理解控制實驗試劑用量的目的。
例如,鎂條在空氣中燃燒,發出耀眼強光,放出大量的熱,生成白煙的同時會生成一種白色物質。在不影響學生實驗效果的前提下,教師可以帶領同學們分組進行實驗,以減少鎂條的使用量。又如,在進行溶液試劑方面的實驗時,由于需要了解生成的產物及現象,可以在實驗環節使用的容器由試管代替燒杯,試管的底面積相較于燒杯更小,可以減少溶液試劑的使用。這能使學生在進行實驗的同時減少環境污染物的產生,在實驗過程中始終貫徹綠色化學實驗這一中心思想。
(三)處理廢液
化學實驗中正確處理廢棄物非常重要,化學實驗的產物會有一定的污染性,因此,教師在結束實驗后,一定要妥當處置實驗過程中使用的廢液及容器。化學廢液的不當處理不但可能對周邊的環境造成污染,還可能發生危險事故,給學生和教師帶來不必要的傷害。教師在化學實驗教學中,要嚴格、謹慎地按照實驗操作規程進行操作,并科學處理好化學藥品、生成物,以及其他廢棄物,為學生樹立良好的榜樣。教師可以按照相關的環境法規和規范來儲存或處置廢棄物,比如,針對實驗中剩余或者可以循環利用的化學用品,應及時回收并放置到規定的儲存區域,以便下次繼續使用;對于有毒有害的化學廢棄物,應選擇合適的容器進行存儲并且做好標記,防止學生誤觸。同時,學校應委托專業的化學廢棄物處理機構進行定期處理。例如,對于實驗過程中產生的一氧化碳,可以通過燃燒處理法,通過點燃一氧化碳使其變成無毒無害的二氧化碳氣體。一些氣體在排放時是無毒無害的,但有可能會在排放后造成爆炸,因此,可以通過燃燒使其生成無毒無害的水蒸氣再進行排放。此外,氨氣可以使用水進行吸收,使氨氣在實驗中對人體和環境的污染降到最低;氯氣對人體危害較大且氣味難以讓人忍受,可以使用氫氧化鈉溶液進行吸收。教師盡量使一些大氣污染物在根源處就被處理掉,避免增加環境污染。
綠色化學理念是一種比較新穎的教學理念,教師要及時更改并接受它,并將綠色化學理念貫徹到教學規劃中。通過轉變教學方式、積極利用多媒體的特點、結合學生生活的實際情況、聯合學生家庭,以及規范學生實驗過程的操作等措施,加強學生對綠色化學實驗理念的理解與踐行。
參 考 文 獻
[1]李祥金.在初中化學實驗中滲透綠色化學理念的實踐研究[J].新教育,2022(29).
[2]錢雪.在初中化學實驗中滲透綠色化學理念的實踐研究[J].試題與研究,2022(04).
[3]劉艷.試論初中化學教學中滲透綠色化學理念的措施探討[J].讀寫算,2021(14).
(責任編輯:文倩)