□ 甘肃省天水市张家川回族自治县张川镇中学 杨建平
初中阶段化学实验教学与绿色化学理念相结合,则能够增强学生的绿色环保意识,使学生形成正确的绿色化学观念[1]。与此同时,在改变原有的化学实验教学方式方法基础上,遵循绿色化学理念,规范化学实验操作,合理处理实验“三废(废水、废气、固体废弃物)”,可以有效减轻化学污染。由此可见,从多方面角度考虑,本文针对“绿色化学理念下初中化学实验教学策略”进行分析研究具有重要的价值意义。
绿色化学理念提倡在化学实验过程中,满足低污染、低排放的要求。需认识到,化学属于自然科学,与社会大众日常生活、工业生产之间联系密切。而在化学实验教学期间,融入绿色化学理念,往往能够让学生在深化理解化学知识的基础上,增强环保意识,进而有利于平衡化学实验教学和环保之间的矛盾。具体来说,初中化学实验教学中融入绿色化学理念的意义,集中体现在以下两个方面。
当前生态环境问题日渐恶化,已经引起世界人民的高度重视和关注。在初中化学实验教学实践中,化学教师应以传授学生化学实验知识为基础,有针对性地培养学生环保意识,将环保理念贯彻落实化学实验教学活动的全过程,才能让学生在化学实验过程中切身感受环保方面的教育,正确深刻地领会到环境保护的重要意义和必要性。绿色化学的核心是自然与人和谐相处、共同发展的化学,绿色化学理念是现代教育发展的必要方向。因此,作为一名当代的初中化学教师,应主动承担起环保教育的神圣职责,在化学实验教学期间常态化宣传和渗透绿色化学理念,使得初中学生在掌握绿色化学实验知识的基础上,养成保护生态环境,从我做起的良好习惯。
在初中化学实验教学过程中,绝大部分学生在实验操作中,由于缺乏操作经验或者是不规范操作,容易出现实验材料和实验药品浪费现象,而部分学生因为操作不当而直接丢弃废弃化学药剂,这种随意丢弃行为会对生态环境造成严重的污染。与此同时,在初中阶段化学实验教学中融入绿色化学理念,可以向学生群体灌输人与自然和谐相处的观念,帮助学生深入理解绿色化学观,使绿色化学理念合理科学地融入到化学理论知识学习、化学实验操作过程当中,全面提高初中化学实验教学效率及质量。例如:为什么废液不能直接放置在透明的玻璃瓶中,教师提出问题之后组织学生分小组进行激烈的交流,可以让学生在不污染环境的情况下,妥善处理好废液,这样通过这种方式渗透绿色化学理念,既可以让学生深化理解化学实验知识,又可以避免学生化学实验操作中出现污染生态环境的行为。
如前所述,初中化学实验融入绿色化学理念的意义显著,为了提高初中化学实验教学的质量,还有必要掌握绿色化学理念融入的策略。结合实践教学工作经验,具体策略如下。
在实际教学过程中,教师需注重实验操作的规范性及科学性,通过拟定严格管理机制的方式,培养学生科学的实验习惯。具体而言,教师自身需具备强烈绿色化学意识,规范实验前期物品取用、实验后期废料处理流程,约束、引导学生的实验操作行为,包括易挥发药品密封保存、易燃易爆物品远离热源、剧毒药品分类存放、定期检查等,确保所有实验药品在使用、保存期间不会对人体或周边环境产生危害。此外,严格遵循实验相关安全规则,充分了解实验目的,再优化实验流程设计,明确实验操作方案,确保化学实验教学工作顺利、有序进行。
绿色化学的本质在于提高化学实验中原子利用率,降低实验可能产生的污染,进而达到兼顾化学实验生态性、经济性、科学性的目标。与此同时,在化学实验中,化学反应原理不同,实验流程也有所不同。而践行绿色化学理念,能够以保证试验科学性及经济性为前提,最大限度提高原子转化率,减少废弃物的排放量[3]。因此,教师可融入绿色化学理念,适当改变原有的实验教学流程,遵循大胆改进、勇敢尝试的教学原则,提高化学实验教学效果。
以初中化学科学粤教版九年级《空气的成分》为例,多数学生对“空气的成分”已有初步的了解,具备运用现有实验方法证明出空气中含有氧气的能力,本章的教学重点则为“如何运用实验方法计算出空气中氧气的体积分数?”教师仅以课本内容为参照依据设计实验,难以保证实验成功率。因此,可灵活运用手边的实验器材改进原有的实验流程,即改用玻璃注射器,将其放置在酒精灯上略微加热,再将红磷改为白磷,以此测定出氧气体积分数约为1/5,以此使本课堂化学实验教学的目标有效完成。
微型化学实验是以绿色化学理念为指导,最大限度减轻化学污染,改进革新常规实验流程的一种化学实验方法。微型化学实验的出现,可以平衡初中阶段化学实验教学与实验条件之间的矛盾,即使用少量的实验用品,便可以有效完成化学实验任务[4]。并且,即便微型实验中使用的实验器材、化学药剂相对较少,但是并不会影响最终的实验结果。因此,在化学实验教学中可以合理科学地应用微型实验教学方法。
以初中化学科学粤教版九年级《制取氧气》为例,教师可采取微型实验模式,使用青霉素药瓶、一次性注射器等医学废弃物展开实验,以此满足全体班级学生使用实验仪器的要求,并减少实验成本投入,进一步取得相对可观的实验现象。同时,在制取氧气实验中,使用青霉素瓶、医用注射器、微型具支试管、小烧杯、止水夹等实验物品,省去加热环节,节约酒精使用量,并在一定程度上减少废气排放,进而在提高实验安全性的同时,使实验造成的污染大大降低。
在初中化学实验教学中,既要系统地传授学生化学实验知识,又要保证学生的安全。因此,初中化学实验只有在保证不会出现危险时,化学教师才会主动带领学生进行实验操作。而对于一些存在危险或者会发生爆炸的化学实验,化学教师往往是采取现象讲解方式,完整地讲解化学实验过程,并通过总结性语言阐述化学实验结论,而不是带领学生进行实验操作。之所以如此操作,是因为这不仅会威胁初中学生的人身安全,还可能对生态环境造成污染,与绿色化学理念相悖。因此,为让初中学生系统地理解和内化有危害的化学实验知识,化学教师可以巧妙使用多媒体向学生演示实验操作,通过这种方式,学生可以直观、具体地看到操作过程,并可以在产生疑问的条件下,要求教师暂停多媒体视频播放,及时对学生进行细致的讲解,使得学生可以深刻理解化学实验知识。除此之外,多媒体演示实验操作打破了传统化学实验教学中的时空局限性,原因在于学生在课余时间,可以随时随地观看化学实验视频,能够对所学知识进行巩固,并且由于没有具体的实验操作,可以避免实验药剂浪费的同时,极大地节约了资源,与绿色化学理念相符合。
综上所述,在初中化学实验教学中融入绿色化学理念,能够帮助学生深入理解绿色化学概念,增强学生的绿色化学思想意识,增强学生的社会责任感及使命感。因此,相关初中化学教师需秉持“实事求是”的教学工作原则,规范实验行为,优化现行实验方法,推行微型实验、串联实验等,灵活运用互联网技术及信息技术,引导学生掌握化学实验污染防治的主要方法,激发学生的化学实验学习兴趣,进一步提高基于绿色化学理念下的化学实验教学效率及质量。