高中化學實驗教學中滲透綠色化學理念的策略探索

摘 要：在高中化學教學中，實驗教學具有舉足輕重的地位。為貫徹可持續發展觀念，高中化學實驗教學應持之以恒地遵循綠色化學準則，推動學生開展環保導向、科學嚴謹的化學實驗。在此過程中，應注重培養學生的環保意識和優秀的實驗素養，以滿足新型課程標準的教育需求。本研究以高中化學實驗教學為核心議題，深入剖析其在綠色化學理念指導下的教學方法，旨在為推進“綠色化學”愿景的實現提供有益的啟示。

關鍵詞： 高中化學；綠色化學理念；化學實驗；教學有效性

綠色化學作為可持續化學的代名詞，致力于在化學合成與反應過程中最小化或消除有害物質的產生。在當前高中化學教育不斷深化改革的大背景下，綠色化學理念受到廣泛關注。實驗教學在普及綠色化學觀念、培養學生環保意識方面發揮著舉足輕重的作用。實驗教學不僅是學生掌握化學知識的重要途徑，更是他們理解和實踐綠色化學理念的重要載體。通過親身參與實驗，學生能夠直觀地感受到綠色化學在減少污染、保護環境方面的積極作用，從而增強對綠色化學理念的認同感和責任感[1]。因此，加強實驗教學、深化綠色化學理念的推廣，對于培養學生的環保意識、推動高中化學教育的綠色發展具有重要意義。

一、高中化學實驗教學滲透綠色化學理念的意義

持續進步的社會發展不僅拓展了綠色化學的內在含義，還鞏固了學生對社會科學、技術科學等多元領域的認識。隨著教育改革的加速推進，綠色化學在高考評價中的地位日益凸顯，主要體現在制備環保水處理劑和研究符合綠色化學原則的實驗方案等方面。在這樣的背景下，教師以綠色化學觀念為指引，精心策劃實驗教學，有助于引領學生樹立科學價值觀、塑造嚴謹的科學精神，并提升資源節約意識。此類教育模式不僅有利于減少化學實驗對環境的潛在危害、培養學生的社會使命感，而且完全符合新型教育改革的要求，對于提高化學實驗教學的效果具有深遠影響。化學實驗作為化學領域發展的重要支柱，發揮著關鍵作用，對于增進學生對化學知識的理解和提升其綜合素質具有重要影響。依靠綠色化學原則來引領實驗教學，有望大幅度提高學生在對現象的觀察、實驗操作以及思維方面的技能。在教師針對性地輔導下，學生們能夠更為透徹地理解和感知環境保護的持久內涵。在推進綠色化學理念實踐中，教師需在確保實驗步驟不被干擾的基礎上，對化學實驗過程中的污染成分實施適度的管理[2]。與此同時，倡導學生開展深度探討與反思，從而使學生獲取更為穩固的化學專業基本原理，并全面提升在化學領域的綜合素養。

二、綠色化學理念下的高中化學實驗教學現狀

（一）實驗探究教學認識不足

在教育領域，新課程改革的持續推進促使教師致力于研究和改進化學實驗教學的方法與技巧，旨在實現教育成果的顯著提升。然而，在當前高中化學實驗教學領域，盡管教師與學生均已意識到實驗教學的實質性價值，并不斷提高實踐課程的比重，但學生的學業成果仍未能達到預期目標。經過深入研究發現，這一現象的主要原因是部分教師在實驗探究教學方面的認識尚有待提高。在實踐教學過程中，學生往往只是對教師所演示的實驗步驟進行模仿，而未能真正投入實驗探索過程中，由此導致學生的創新能力和實踐技能無法得到切實提升。

（二）學生操作能力較為欠缺

在高中化學教育領域中，實驗教學環節具有顯著的重要性。為了確保實驗的順利進行及安全性，學生需要充分了解各類化學試劑的固有特性與使用要點，從而警惕不當操作可能引發的潛在風險。同時，學生還需要掌握在試劑使用過程中如何最大限度降低對環境的負面影響。然而，目前相當一部分高中生在實驗操作方面的實踐經驗相對匱乏，這在一定程度上制約了學生在化學實驗中的表現。雖然在教師的指導下，學生能夠完成實驗目標，但由于實踐機會有限，學生在操作過程中仍可能遇到各種困難和失誤，這在一定程度上削弱了化學實驗教學的效果。因此，為了提升高中化學實驗教學的質量，關鍵在于加強學生的實驗操作技能培訓，為學生提供更多的實踐機會，從而幫助學生更加熟練地掌握化學實驗技巧[3]。

（三）忽視學生課堂主體地位

在當前的課堂教學中，部分教師傾向于直接展示實驗現象與結論，這種做法限制了學生觀察的時間，進而對學生的參與度、實驗效果以及安全性產生了不良影響。這種教學方式不僅使學生難以深入理解和掌握化學知識，更無法充分激發學生對化學學科的熱情和興趣。長此以往，學生的化學素養和綜合能力的提升也會受到嚴重制約。因此，教師必須對當前的教學策略進行深入反思，并對其進行必要的優化調整。通過改進教學方式，讓學生能夠更積極地參與到實驗教學中，從而提升學生的學習體驗和學習成果。

三、綠色化學理念下的高中化學實驗教學策略

（一）培養安全意識，融入綠色化學實驗理念

在高中化學教育中，推廣綠色化學理念至關重要，這依賴于教師有效地引導學生深入領悟并認同其重要性。為實現這一目標，教師需精心策劃，將綠色化學理念自然融入課程大綱及教材知識點中，使學生在系統學習化學知識的同時，潛移默化地形成環保意識。在教學實施過程中，教師應充分調動學生的積極性，引導學生親身參與觀測、實驗操作及結果分析等各個環節，通過直觀體驗深化對綠色化學理念的理解。

例如，在化石能源與有機化合物的教學中，教師可通過整合課程主題，巧妙設問，引導學生深入思考，提出諸如“常見的能源類型有哪些？”以及“煤的主要成分是什么？它如何影響生態環境？”等問題，激發學生的討論熱情。通過這些問題，學生可以結合生活實踐，深入分析生態環境保護與化石燃料開采之間的微妙關系，從而樹立綠色環保觀念。當學生理解了化石能源的基本理論后，教師可以進一步指導學生進行實驗操作，如“煤的干餾”實驗。在實驗中，學生將親自探索煤的氣化和液化過程，觀察并記錄實驗現象，分析實驗結果。通過這樣的實踐，學生可以總結出減輕燃煤污染的有效途徑，從而增強環保意識。在實驗教學過程中，安全知識的強調是必不可少的。教師應要求學生熟悉化學實驗的安全規范，了解安全警示標志的含義，以確保實驗的順利進行。在進行風險較高的實驗時，教師應指導學生采取必要的安全防護措施，如配備滅火工具、啟動通風系統、佩戴防護手套等。同時，教師還應密切關注實驗進展，及時提供指導和建議，防止因操作不當而引發的安全問題。通過這一系列的教學活動，學生不僅能夠深入理解化石能源與有機化合物的相關知識，還能夠增強環保意識和安全觀念[4]。這樣的教學方式既符合高中化學教育的改革方向，又有助于培養學生的綜合素質，為學生的未來發展奠定堅實的基礎。

（二）縮小化學實驗規模，提升綠色化學實驗流程效能

在高中化學實驗教學環節中，融入綠色化學理念具有舉足輕重的地位。為了優化實驗流程并深入貫徹這一理念，教師應對實驗規模進行合理控制。通過審慎篩選具有代表性的實驗案例，教師能夠確保學生在有限的時間內全面而深入地掌握核心知識點，同時減少不必要的化學品消耗和廢棄物產生。這種策略不僅有助于資源的節約利用，更能降低實驗活動對環境造成的負面影響，從而彰顯綠色化學的核心價值觀。

例如，在實施氧化還原反應教學過程中，教師可以采取策略，將學生劃分為多個學習團隊，協同完成“一氧化碳對氧化鐵進行還原”的化學實驗。在構建學習團隊時，教師需遵循“組內差異性、組間一致性”的基本準則，全面考慮學生的學習成績、個人興趣以及心理素質等要素，確保各個團隊實現高效資源整合。緊接著，教師引導學習者依據所賦予的提示和教學材料，梳理化學實驗的全面構想，擬訂詳盡的實驗方案，并明確各項操作流程以及協同成員的職責分工。隨后，教師引導學子們依據職責，采用科學手段實施實驗操作、現象觀測以及數據記載。此類協同作業模式具備削減一氧化碳（CO）消耗量之效，同時能顯著減少實驗過程中二氧化碳（CO2）排放量。在實施氯氣及其化合物的教學過程中，教師可以運用團隊協作學習策略進行化學實驗教學。在本次實驗中，研究者采用微型試管，將預先制備的氯氣均勻分割為多個部分。在教師的指導下，各個實驗小組分別就銅、鐵以及鈉在氯氣環境中的燃燒現象進行實驗操作。各小組需密切關注實驗過程中的現象變化并及時做好相關記錄，最終通過集體匯報的形式展示研究成果。借助這種方式，教師能夠有效控制氯氣的使用量，從而切實落實可持續發展化學觀念。總而言之，通過運用小組合作學習策略可以顯著減小化學實驗的規模并提高學生的參與度，使其在親身實踐中深刻理解化學原理并掌握相關技能同時培養學生的環保意識和團隊協作精神[5]。

（三）借助微課手段進行教學，協同推進可持續環保實驗目標的實現

在高中階段化學實驗教育中，為貫徹綠色化學理念，教師需緊密貼合新課程改革及新時代教育目標，恰當運用現代信息技術手段，從而全方位提高學生綠色化學認知及環保意識。因此，教師可依據化學教學需求的導向，挑選部分操作復雜且風險較高的實驗項目，通過視頻演示的形式，作為教學輔助手段。此舉不僅符合綠色環保的化學實驗目標，同時，對學生核心素養的全面提升具有積極推動作用。

在開展含硫化合物特性教學過程中，教師首先需引導學習者對硫元素展開深入探討，明確其在現實生活中的重要角色和地位，全面了解硫的物理特性和化學特性。接著，通過提問，如“二氧化硫在水中的溶解性如何？”等問題來激發學生的學習興趣和思考積極性；然后，在此基礎上引導學生探討如何通過實驗來驗證相關性質；在學生提出觀點之后，教師可以運用模擬實驗的手段，通過多媒體展示微課影片，展示“向水槽內滴加紫色石蕊試液后，將充滿二氧化硫氣體的試管導入其中”的實驗過程，并敦促學生仔細觀察影片中的實驗現象。當學生看到試管內的溶液逐漸變為紅色時，教師可以進一步引導學生思考“是什么原因導致溶液變紅？”的問題，并鼓勵學生結合教材和教師的講解進行推斷和分析；最終，借助教師的輔導以及學生的自主探究，引導學生認識到二氧化硫在水溶液中呈現酸性的特性，從而深化對二氧化硫化學性質的認識。而在另一方面，二氧化硫具有刺激性氣味及輕度毒性。因此在教學實踐中，教師通過多媒體展示二氧化硫呈現酸性的實驗視頻，既可有效降低二氧化硫的使用量，不僅能保證課堂的安全，還能為學生有效傳遞綠色化學的理念。

（四）實施微型化學實驗，提升綠色化學實驗觀念

在高中化學實驗教學環節，部分實驗由于操作復雜或受制于條件約束，無法在課堂環境中順利進行，從而對提升化學教學成效產生了一定程度的影響。因此，在倡導綠色化學理念的過程中，教師需對學生的實驗操作實施嚴密且高效地監管，同時將復雜實驗轉化為微型化學實驗，以提高教學效果。對綠色化學實驗理念進行深入理解，全面掌握其內涵與意義，成為高中化學教育可持續發展的重要推動因素。這一目標的實現，有賴于實驗教學流程的不斷優化與改進。通過精致調整實驗教學環節，期望能讓學生對綠色化學的內涵與價值有更深入地理解，從而在學生心中樹立起綠色化學的觀念，將其內化于心，外化于行。這樣，高中化學教學的可持續發展便能得以實現。

例如，以氯氣制備實驗為例，在深入分析學生實際狀況和實驗器材需求后，可以發現傳統實驗裝置搭建過程復雜，且對學生而言操作難度較大。為實現綠色化學觀念，教師可以運用微型實驗設備簡化實驗步驟，如使用醫用藥品替代集氣瓶，以及用輸液器塑料管替代導氣管等。此類微型實驗不僅有助于學生掌握氯氣制備的基本原理，而且能在確保實驗效果的前提下，降低試劑用量，實現環保目標，從而深入貫徹綠色化學教育觀念。同時，微型實驗技術還能增強實驗過程中的安全性，為學生獨立進行實驗提供堅實基礎。另外，在離子檢測實驗過程中，通過將溶液濃度調整至0.1%，并適度調控試劑或藥品的投入量，便可達成實驗目標。對于固體藥物，通常僅需將其填充至試管底部。在執行微型實驗環節，教師需審慎挑選實驗器具，尤其注重多功能滴管、W形管、井穴板等微型實驗設備的運用。除上述內容外，教學者和學習者還可共同探討自主制作微型實驗設備的可行性，如，可以將燒杯替換為塑料容器開展實驗，或者將廢舊塑料瓶進行加工，使其成為一個過濾操作設備，以此實現廢物的再次利用。

結束語

總而言之，在高中化學實驗教育環節，教師需全面把握綠色化學觀念的核心價值。教育教學優化及環保意識強化的策略包括：首先，教師要始終貫徹環保安全意識，使學生在實驗過程中始終保持環保意識；其次，縮小化學實驗規模以降低化學物質的使用量和浪費；再者，利用微課等現代化教學方式高效展示綠色化學的實踐應用。此外，推廣微型化學實驗能夠減輕環境壓力；最后，妥善處理化學實驗廢棄物以防止對環境和人體造成負面影響。實施這些策略不僅有助于顯著提升化學實驗教學成果，還能培養學生良好的生活習慣和節約觀念，為可持續發展做出貢獻。

參考文獻

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