綠色化學教育理念下高中化學實驗教學研究

摘 要：綠色化學是指環境無害化化學，在化學研究和設計中沒有或者是盡可能少地產生對于環境的副作用。在環境保護理念和可持續發展的戰略倡導下，綠色化學受到社會各界的普遍關注和強調，在高中的化學學科教學中，化學的基礎知識和化學實驗應該融入綠色化學這一新的理念，促進綠色化學的教育理念和新課程改革的相關理念進行有機結合，以提高高中化學課堂的教學效率，進一步增強學生的綠色環保意識。因此，本文以綠色化學教育理念下高中化學實驗教學的研究為題，思考在高中化學中如何將綠色化學的理念與化學實驗教學相結合。

關鍵詞：綠色化學教育；高中化學實驗教學；策略研究

隨著科技的不斷發展和教育教學理念的更新，高中化學的綠色教學理念受到越來越多的關注和強調。化學作為一門研究物質組成、性質、變化及其應用的科學，在不斷地發展壯大。然而，化學實驗過程中產生的廢棄物和環境污染問題日益凸顯，這使得綠色化學教育理念應運而生。本文旨在探討在綠色化學教育理念指導下，高中化學實驗教學改革和完善的相關措施。通過探討綠色化學教育理念的內涵、綠色化學教育理念下的高中化學實驗教學以及綠色化學教育理念下開展高中化學實驗教學的有關措施，以期為高中化學實驗教學的更高質量發展做出貢獻。

一、綠色化學教育理念的內涵

綠色化學是現階段在化學領域常常被提到的一種教育理念，綠色化學還可以叫作環境無害化學、清潔化學。顧名思義，綠色化學就是在化學實驗的有關環節使用最少的資源和能源的消耗，以便產出最少的化學排放，并盡力使用有關的化學實驗和技術手段去減少甚至是避免對于人類健康、生態環境有害的化學物質的使用。綠色化學教育理念是現階段在高中化學實驗中被重視和采用的一種教育理念，它是指在化學實驗教育的過程中，對學生的環保意識進行培養，同時倡導進行綠色化學實驗，減少化學實驗對環境的影響，提高資源利用效率，實現可持續發展。

綠色化學教育理念具體包括以下幾個方面：一是綠色實驗設計。在實驗過程中，盡可能地選擇環保、低毒、易降解的試劑和容器，減少實驗廢棄物的產生。二是綠色實驗操作。在化學實驗中規范實驗操作，降低實驗過程中對環境的污染。三是綠色實驗評價。注重實驗過程和結果的環保性，提倡綠色化學實驗方案。四是綠色實驗意識。在化學教學中培養學生環保意識，使他們在實驗過程中始終關注環境問題。

二、高中化學實驗教學的現狀

在思考如何更好地推進綠色化學教學理念下的高中化學實驗教學的策略之前，需要對現階段高中化學實驗教學的狀況有所分析，才能更有針對性地提出一些促進化學實驗教學實現高效發展的改進措施，以提升高中化學實驗教學的質量和水平。

現階段，高中化學實驗教學存在的問題主要包含以下幾個方面：一是高中化學教學中實驗教學的地位邊緣化。在傳統的應試教育理念的影響之下，在高考壓力下，許多學校和化學教師更加重視學生的化學理論知識的教學，沒有重視化學實驗教學。這導致實驗課時被壓縮，學生動手實踐的機會減少，教師對于實驗教學的重視程度不足，對于很多實驗只是讓學生自己看一看或者口述講解一下，學生缺少實際操作的機會，對于化學實驗的理解也就沒有那么深刻。二是部分高中的化學實驗設備設施普遍不夠完善和充足。部分高中學校的化學實驗室設備陳舊、設施不完善，難以滿足實驗教學的需求。有的學校甚至缺少基本的實驗器材和試劑，使得實驗教學無法正常開展。三是教師專業素養不高。部分高中化學教師本身的專業素養不高，對實驗教學理論和操作技能掌握不足。這導致他們在開展實驗教學時，無法有效地引導學生，甚至可能出現操作失誤和安全事故，這也影響著高中化學實驗教學的實施和開展。四是化學實驗的教學方法單一。在現有的實驗教學中，往往存在教學方法單一、缺少創新的問題。傳統的實驗教學以演示實驗為主，學生動手操作的機會較少，難以激發學生的興趣和積極性。五是對學生開展化學實驗的安全意識重視不足。在高中的化學實驗教學過程中，部分教師和學生對安全不夠重視。實驗室管理不規范，實驗操作不嚴謹，可能導致安全事故的發生。

三、高中化學實驗綠色教學的必然性

綠色化學實驗教學不僅是順應綠色環保教育理念的做法，而且符合新課程改革所強調的化學學科發展要求。因此，在高中化學實驗教學中對學生進行綠色化學實驗教學符合新課程標準對于培養素質人才的要求。高中化學課程標準對于綠色化學實驗也有相關的表述，例如，針對“實驗化學”這一部分，在新課程改革里強調，要培養學生形成綠色化學的意識，強化對學生的實驗安全教育，讓學生樹立綠色化學的觀念，形成主動保護環境的意識等，這些新課程改革所強調的化學實驗教學的重點與綠色化學的理念不謀而合。

在高中化學實驗教學中開展綠色化學理念指導的化學實驗有著其操作和實施的必然性和重要性，主要表現在以下幾個方面。一是綠色化學實驗是環境保護的需要。隨著工業化、城市化的加速，環境污染問題日益嚴重。綠色化學實驗教學有助于減少化學實驗對環境的負面影響，保護生態環境。二是需要加強培養學生環保意識。通過開展綠色化學實驗教學，可以讓學生接觸到綠色化學實驗的基本操作步驟，讓學生在實踐中感受到環保的重要性，培養他們的環保意識和責任感。三是綠色化學實驗是有效提升教學效果的必要舉措。綠色化學實驗教學可以提高實驗的安全性、可重復性和可持續性，可以有效地提升高中化學實驗的教學效果。四是綠色化學實驗符合時代發展對人才培養的需求。綠色化學實驗教學符合我國綠色發展理念，有助于培養適應時代發展需求的高素質人才。

四、綠色化學教育理念下高中化學實驗教學的有效策略

針對以上所指出的綠色化學教育理念的重要性和可行性，高中化學教師需要主動反思和積極采取一些有效的改進措施，使化學實驗的開展更符合新課程改革對于培養學生的相關要求，以便更好地達到促進學生核心素養的提升和全面健康成長的目標。本文從教師積極轉變化學實驗的教學理念；在高中化學實驗中滲透綠色化學的思想，培養學生的環保意識；建立綠色化學實驗室；開展趣味性的微型化學實驗等幾大方面進行論述。

（一）教師積極轉變化學實驗的教學理念

在新課程改革的背景下，教師要順應新課程改革所提出的教學理念，從以教育者為中心向以學習者為中心轉變，從教會學生知識向教會學生學習轉變，從重結論輕過程向重結論更重過程轉變，以及從關注學科向關注人轉變。堅持“以學生為主體，教師為主導”的教學理念，作為課堂教學的實施者，化學教師首先就必須形成綠色化學教育的理念。教師要認真學習和深刻理解綠色化學教學的有關理念要求，在綠色化學理念下，主動改進化學實驗的實驗裝置以及化學實驗的基本操作方式，并且在實驗設計中，按照綠色化學的理念，盡可能地避免生成或者是使用有毒的或是污染性較強的化學原料，并盡可能地依據實驗設計選取污染少的實驗裝置和實驗方案。如果確實需要使用有關的化學物質，那么教師一定要注意，在開展化學實驗時，要采取必備的保護措施。同時，在化學實驗中，教師要引導學生規范操作實驗，將實驗中的有害物質轉化為無害物質或者低危害物質，始終秉持“省資源、少污染、減成本”的化學實驗開展原則[1]。

（二）在高中化學實驗中滲透綠色化學的思想，培養學生的環保意識

根據2017年版《普通高中化學課程標準》，在不同的課程實驗模塊內滲透綠色化學的思想，可以有效地培養學生的化學意識和環保意識。在高中化學教學中，化學實驗應該充分結合化學課程標準以及綠色化學的相關理念，以更好地促進學生的環保意識的培育和發展。例如，在高中化學必修第二冊《化學與可持續發展》一章主要介紹當代的綠色化學，這一章不僅介紹了如何合理有效地開發和利用金屬資源、礦物質資源和海洋資源，還對綠色化學的理念進行了清晰合理的闡述，幫助學生形成對綠色化學理念的正確認識，并在學習化學知識的同時滲透環保理念，使學生能夠將環保意識內化于心，外化于行[2]。

（三）開展趣味性的微型化學實驗

在綠色化學的教育理念之下，化學實驗的開展已經逐漸趨向微型化學實驗，這作為當前化學實驗教學改革的趨勢，可以有效地踐行綠色化學的教育理念。微型化學實驗就是在化學實驗中用盡可能少的化學試劑來獲取所需要的化學實驗現象和實驗數據信息的化學實驗方法，化學微型實驗具有實驗用量少、污染小、實驗效果比較明顯易觀測等優勢和特點，使用微型化學實驗的方法，不僅可以有效地減少實驗花費，而且可以擴大化學實驗的覆蓋面，保證化學課堂的實驗教學效率。因此，在推廣綠色化學教育理念中，微型化學實驗需要引起教師的關注和強調[3]。許多教師雖然可以在高中化學教學中引入微型化學實驗，但是對于高中生而言，單一、枯燥的化學實驗會使學生無法長期保持對化學的興趣，因此，教師需要思考創新的微型化學實驗，引入一些趣味性的化學反應來調動學生的學習熱情。例如，在進行鐵化合價轉換這部分的教學時，教師就可以改變傳統的復雜實驗形式，給學生每人一副手套，在手套上面涂上KSCN溶液，然后將其放到帶有氯化鐵的溶液中，進行實驗現象的觀察，學生可以觀察到氯化鐵溶液逐漸變紅，教師引導學生思考這一現象背后的化學原理，是因為不同元素的價態發生了變化，導致溶液顏色也產生了變化，通過這樣的趣味性微型實驗，學生的化學學習熱情可以被有效地調動[4]。

（四）建設綠色化學實驗室

在高中化學實驗教學中，化學實驗多是在實驗室進行的，這一方面是使化學實驗開展更加便利，另一方面是使化學實驗的安全得到保障。因此對于化學實驗室的管理也是開展綠色化學教學的重要方面之一，建設綠色化學實驗室的措施涉及多個維度，首先是學校需要制定綠色化學實驗室管理制度，確保實驗室綠色化工作的長效運行，從學校的角度而言，在實驗室的建設過程中，選擇環保、安全、易降解的實驗器材，盡量避免使用有害物質和易造成環境污染的器材。除此之外，學校還需要加強對學生的實驗室安全教育，增強學生的安全意識，防止實驗過程中發生意外事故，以及對實驗過程中產生的廢棄物進行分類處理，有害廢物應交由專業機構處理，減少對環境的污染。總之，從學校的角度而言，在綠色化學理念下，學校和相關教育部門要加大對綠色化學實驗室的投入和建設力度，加快建設綠色化學實驗室的進程。同時對于所產生的有害化學試劑要引導回收，嘗試與專業處理公司簽訂處理合同，最大限度地保護環境。從教師的操作角度而言，教師要在教學中強化綠色化學理念，讓學生了解綠色化學的重要性，在實驗過程中自覺地遵循綠色化學原則，按照教材中實驗操作步驟制定嚴格的綠色實驗操作規程，確保實驗過程中減少廢物產生和環境污染。綠色化學實驗室的建設不是單純靠學校的投入就夠了，還需要學生和教師在實際開展實驗過程中堅持和踐行綠色化學理念。

（五）加強對綠色實驗的評估和反思

在高中化學實驗教學中落實綠色化學教育理念，這一方面需要教師結合自身的專業化學素養，在化學實驗教學中努力開發綠色化學實驗步驟，另一方面，也要關注學生對綠色化學的感受和反饋。教師通過對化學實驗教學的實際成果進行適當的分析評估，可以使后續的化學實驗教學保持較高的有效性；同時學生參照教師評價標準制定的過程中，可以及時地調整自身的學習行為，通過及時地調整和自我改正，可以幫助學生對自身的學習能力和課本知識的認識走向深化，在評估這一環節促使學生的綜合能力和核心素養得到一定程度的提升。教師要關注學生對綠色化學實驗課程的感受，在學生實際學習需求的基礎上使綠色化學教育理念切實和化學課程內容相結合，真正幫助學生培養對化學的興趣和對綠色化學的理解。

結束語

綜上所述，本文主要論述了新課程改革背景之下高中化學實驗教學中綠色化學教育理念的實踐策略，如教師積極轉變化學實驗的教學理念、在高中化學實驗中滲透綠色化學的思想，培養學生的環保意識、建立綠色化學實驗室、開展微型化學資源等。綠色化學教育理念已經和現階段的高中化學學科教學緊密結合，綠色化學的教育理念對于學生的化學學科學習和教師的日常教學工作的指導作用都是關鍵性的。在高中化學的教學中，教師要注重結合化學學科的特征，注重對學生的化學學科思維的訓練，在與學生的有效互動和交流中把握學生的實際學習需求，進而有效地調整教學進度，真正實現新課程改革背景下學生化學學科核心能力的提升。

參考文獻

[1]況佳佳.綠色化學教育理念下高中化學實驗教學研究[J].教育科學發展，2022，4（5）：149-151.

[2]李樹春.綠色化學教育理念在高中化學實驗教學中的滲透[J].理科考試研究（高中版），2015（6）：2.

[3]徐妞.高中化學教學中滲透綠色化學教育的研究與實踐[D].鄭州：河南大學，2019.

[4]房建華.綠色化學理念"在高中化學教學中的滲透探析[J].中國校外教育（上旬），2013（1）：1.