探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)中學(xué)生綠色化理念培養(yǎng)策略探討

何秋花

化學(xué)教材中設(shè)計(jì)了大量的需要學(xué)生參與完成的探究性實(shí)驗(yàn)，學(xué)生經(jīng)常要接觸一些污染性的試劑、藥品，產(chǎn)生一些帶有污染性的物質(zhì)，應(yīng)對(duì)不當(dāng)，會(huì)給師生帶來身心方面的威脅，也會(huì)給環(huán)境造成一定的破壞。因此，在進(jìn)行這一類實(shí)驗(yàn)時(shí)，老師在學(xué)生具體操作時(shí)，要引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行綠色化實(shí)驗(yàn)操作，以培養(yǎng)學(xué)生的綠色環(huán)保理念。

一、組織和引導(dǎo)學(xué)生在化學(xué)試劑和化學(xué)藥品等方面的綠色化選用

有些化學(xué)試劑和化學(xué)藥品可能會(huì)對(duì)環(huán)境造成一定危害，還有一些化學(xué)試劑或藥品本就比較貴重。因此，在進(jìn)行探究性實(shí)驗(yàn)操作時(shí)，老師要按照綠色化的理念，組織、引導(dǎo)學(xué)生在試劑、藥品的用量、重復(fù)使用、替代使用等方面下功夫，進(jìn)行綠色化操作。

1.按照嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)，合理控制試劑和藥品用量

如果學(xué)生對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中試劑和藥品的用量認(rèn)識(shí)不到位，會(huì)造成藥劑的浪費(fèi)，而且還會(huì)增大環(huán)境破壞的幾率。因此，老師在學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作時(shí)，要對(duì)他們強(qiáng)調(diào)相對(duì)準(zhǔn)確的藥劑用量，盡可能地節(jié)約藥劑用量，以節(jié)約資源。比如在要求學(xué)生用固體Na2SO3自己探究制作SO2時(shí)，要讓他們明白Na2SO3用量的微小差別，其實(shí)驗(yàn)結(jié)果相差很大，因此要盡可能節(jié)約使用Na2SO3，既節(jié)省了資源，又減少了SO2氣體的排放。

2.按照具體的實(shí)驗(yàn)要求，尋找藥劑的替代品

不同的藥劑，在同一個(gè)實(shí)驗(yàn)反應(yīng)中，有著不同的原子利用率。因此，老師在學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作之前，可以適當(dāng)?shù)刈兏滩闹幸?guī)定使用的藥劑種類，尋找替代性藥劑品種，以節(jié)約資源，減少有害物質(zhì)的產(chǎn)生與排放。如在關(guān)于氯氣實(shí)驗(yàn)制作的內(nèi)容中，教材的反應(yīng)式為：4HCl（濃）+MnO2=MnCl2+Cl2↑ +2H2O。其實(shí)如果用KClO3替代MnO2，要產(chǎn)生等物質(zhì)的量的氯氣，只需要2mol濃鹽酸，為選用MnO2為藥品時(shí)的一半。非常明顯，讓學(xué)生使用KClO3替代MnO2，既可能節(jié)省鹽酸用量，也可以減少揮發(fā)性物質(zhì)。除了考慮可利用率高的因素，還可要求組織學(xué)生尋找可替代低污染化學(xué)試劑代替相對(duì)高污染試劑，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。如在鹵素單質(zhì)的萃取實(shí)驗(yàn)時(shí)，可以考慮讓學(xué)生用實(shí)驗(yàn)效果相當(dāng)?shù)亩燃淄榇嫠穆然甲鬏腿?，毒性物質(zhì)就減少了。

3.盡可能地重復(fù)使用化學(xué)試劑和藥品

在傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，當(dāng)學(xué)生完成某一試驗(yàn)后，反應(yīng)后的產(chǎn)物或者溶液只能是作廢品或垃圾處理，造成極大的浪費(fèi)。為了實(shí)現(xiàn)綠色化操作，老師可以全局統(tǒng)籌本學(xué)期的所有探究性實(shí)驗(yàn)，對(duì)于可以留到下一次實(shí)驗(yàn)用的、且方便保存的試劑、藥品和反應(yīng)物，盡可能地收集保存到下一次實(shí)驗(yàn)中繼續(xù)重復(fù)使用。為了讓更多地試劑和藥品得到重復(fù)使用，老師還應(yīng)該合理安排各個(gè)實(shí)驗(yàn)課程順序，盡可能將需要使用同類試劑和藥品的實(shí)驗(yàn)連續(xù)安排，方便重復(fù)使用試劑和藥品，以達(dá)到綠色化實(shí)驗(yàn)的目的。

二、幫助學(xué)生養(yǎng)成在實(shí)驗(yàn)操作中的綠色化習(xí)慣

在實(shí)驗(yàn)操作過程，由于學(xué)生的不熟練操作，容易浪費(fèi)試劑，甚至?xí)驅(qū)嶒?yàn)操作的不規(guī)范而出現(xiàn)一些事故，包括污染環(huán)境。因此，在高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中，教師一定要規(guī)范學(xué)生的每一步實(shí)驗(yàn)操作，幫助學(xué)生養(yǎng)成綠色化操作的習(xí)慣。

1.實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備工作的綠色化操作

在實(shí)驗(yàn)開始之前準(zhǔn)備工作對(duì)實(shí)驗(yàn)的順利進(jìn)行也是很重要的實(shí)驗(yàn)之前的準(zhǔn)備工作，一般包括實(shí)驗(yàn)場所、實(shí)驗(yàn)裝置和藥品、試劑的準(zhǔn)備。就是對(duì)實(shí)驗(yàn)裝置的檢查。在這個(gè)階段學(xué)生的綠色化操作習(xí)慣養(yǎng)成非常必要。比如在制取氣體的實(shí)驗(yàn)，就一定要提前檢查氣體的容器的密閉性是否符合要求，以防泄露污染環(huán)境；再如需要添加藥劑時(shí)，一定要準(zhǔn)備好藥匙、紙槽、滴管專用設(shè)備，防止藥劑與學(xué)生的皮膚接觸，以免造成傷害。另外，還要注意實(shí)驗(yàn)室的通風(fēng)和通水情況，讓實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生的廢氣和廢水及時(shí)排放。

2.實(shí)驗(yàn)過程的綠色化操作

整個(gè)探究性實(shí)驗(yàn)，最主要的是探究過程中操作的綠色化。規(guī)范每一個(gè)實(shí)驗(yàn)操作步驟，能最大限度地做到行進(jìn)過程的綠色化。

一般來說，如果實(shí)驗(yàn)會(huì)產(chǎn)生氣體尤其是對(duì)人體或環(huán)境有一定的危害的氣體，老師是要特別指導(dǎo)學(xué)生掌握科學(xué)地氣體收集方式。如產(chǎn)物是氣體，要注意氣體的收集方式。比如氨氣這一類密度小于空氣，容易外泄，且具有一定危害性的氣體，一定要教會(huì)學(xué)生采取必要的保護(hù)措施，如在試管口塞一團(tuán)棉花防止氣體的泄露；配制溶液時(shí)需要用玻璃棒引流，防止有液體從燒杯口灑出，污染環(huán)境；使用PH試紙時(shí)，要準(zhǔn)備一個(gè)表面皿，把PH試紙放在表面皿上，而不是隨意拿在手里，防止試劑污染手部，在取用待測液時(shí)，應(yīng)用玻璃棒沾取，而不是直接把試紙投入待測液中。

3.實(shí)驗(yàn)廢棄物的綠色化操作

實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，老師還要提醒學(xué)生進(jìn)行合理的實(shí)驗(yàn)收尾工作。其中，對(duì)實(shí)驗(yàn)廢棄物的綠色化處理對(duì)于環(huán)境保護(hù)和人體健康維護(hù)非常重要。其中，固體廢棄物由于量比較少，危害性也不太大。但是對(duì)于固體廢物中的金屬可回收利用。而那些液體廢棄物如酸性廢液，堿性廢液，和含有重金屬離子的廢液，如果處理不好，就會(huì)對(duì)環(huán)境甚至人身健康帶來危害。因此，老師要教育學(xué)生，不能簡單地將這些廢棄液體倒入下水道就行，要經(jīng)過相應(yīng)的處理程序進(jìn)行無害處理。

總之，化學(xué)實(shí)驗(yàn)經(jīng)常要接觸一些污染性的試劑、藥品，產(chǎn)生一些帶有污染性的物質(zhì)，同時(shí)，學(xué)生缺乏相關(guān)的知識(shí)儲(chǔ)備和意識(shí)，應(yīng)對(duì)不當(dāng)，會(huì)給師生帶來身心方面的威脅，也會(huì)給環(huán)境造成一定的破壞。因此，在進(jìn)行這一類實(shí)驗(yàn)時(shí)，老師要在學(xué)生具體操作時(shí)給予必要的指導(dǎo)，引導(dǎo)他們養(yǎng)成綠色化操作習(xí)慣，以培養(yǎng)其綠色環(huán)保理念。

（作者單位：江西省都昌縣第二中學(xué)）