開展綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)，構(gòu)建生態(tài)化學(xué)課堂

焦偉

摘 要：當(dāng)前環(huán)境污染成為一項(xiàng)嚴(yán)重的社會(huì)問題，由此，教育行業(yè)也要跟隨時(shí)代發(fā)展的腳步，做好環(huán)境保護(hù)工作，在教學(xué)活動(dòng)中多多滲透“防污染”“環(huán)?！薄熬G色”理念，這樣既能夠提升學(xué)生的環(huán)境保護(hù)意識(shí)，同時(shí)也能夠展現(xiàn)出學(xué)科教學(xué)中的育人功能。高中化學(xué)是一門實(shí)驗(yàn)性非常強(qiáng)的學(xué)科，很多化學(xué)知識(shí)都需要實(shí)驗(yàn)探究來展現(xiàn)過程、結(jié)論?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)操作過程中會(huì)產(chǎn)生一定的污染物，因此，高中化學(xué)教師需要做好化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的防污染工作，把綠色理念、環(huán)保理念滲透到高中化學(xué)教學(xué)工作中去，構(gòu)建和諧、健康的高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)課堂。

關(guān)鍵詞：高中化學(xué);綠色實(shí)驗(yàn);生態(tài)化課堂

素質(zhì)教育理念下，教師不僅要傳授給學(xué)生理論知識(shí)，更重要的是要培養(yǎng)學(xué)生良好的學(xué)科核心素養(yǎng)，這樣學(xué)生才能夠?qū)λ鶎W(xué)知識(shí)有更為深刻的理解和認(rèn)知。在高中化學(xué)學(xué)科教學(xué)中，教師需要注重培養(yǎng)學(xué)生良好的動(dòng)手操作能力、觀察能力、探究能力，因此，教師需要加強(qiáng)對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重視，引導(dǎo)學(xué)生在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中構(gòu)建知識(shí)體系，鍛煉思維能力與實(shí)踐能力。在高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教育活動(dòng)中，教師需要注重滲透環(huán)保理念、綠色理念，無論是實(shí)驗(yàn)材料的準(zhǔn)備階段，還是實(shí)驗(yàn)的操作過程、后續(xù)處理，都要做好防污染措施。高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)具備可替代性、互補(bǔ)性等特征，一些會(huì)污染環(huán)境的實(shí)驗(yàn)可以用其他實(shí)驗(yàn)方法來替代，這樣既能夠讓學(xué)生掌握實(shí)驗(yàn)原理、化學(xué)知識(shí)，同時(shí)也能夠?yàn)閷W(xué)生構(gòu)建和諧、健康、溫馨的實(shí)驗(yàn)氛圍，在學(xué)習(xí)過程中提升學(xué)生的環(huán)保意識(shí)。

一、在高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中引入防污染措施的意義

隨著經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，當(dāng)前人們面臨著嚴(yán)重的環(huán)境問題，比如，土壤酸堿度改變、酸雨、霧霾等，這些都嚴(yán)重威脅著人們的生命安全。而化學(xué)是一門把實(shí)驗(yàn)作為基礎(chǔ)的基礎(chǔ)學(xué)科，同時(shí)，實(shí)驗(yàn)也是學(xué)生全面掌握化學(xué)知識(shí)的重要途徑，由于化學(xué)實(shí)驗(yàn)的類型是不同的，在實(shí)驗(yàn)操作過程中會(huì)涉及各式各樣的試劑、藥品，那么相應(yīng)地也會(huì)排放一定的污染物。污染物的種類也是多樣化的，其中包含了無機(jī)污染物、有機(jī)污染物等。無機(jī)污染物包含強(qiáng)堿、強(qiáng)酸、重金屬等，有機(jī)污染物包含吡啶、苯酚、乙醛、甲醛、乙苯、甲苯等。無論是何種污染物都會(huì)產(chǎn)生“三致效應(yīng)”，不僅會(huì)破壞我們的生態(tài)環(huán)境，還會(huì)影響學(xué)生的身體健康問題，產(chǎn)生一定的危害。由此，在高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教育活動(dòng)中引入防污染措施是非常有必要的，不僅能夠減少對(duì)環(huán)境的污染，而且能夠優(yōu)化化學(xué)實(shí)驗(yàn)步驟、流程，培養(yǎng)學(xué)生良好的思維意識(shí)、創(chuàng)新意識(shí)、環(huán)保意識(shí)，這對(duì)學(xué)生未來的人生發(fā)展都是非常有益的。除此之外，在高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教育活動(dòng)中引入防污染措施也是展現(xiàn)化學(xué)學(xué)科育人功能的一種途徑，可以讓學(xué)生意識(shí)到化學(xué)學(xué)科知識(shí)和實(shí)際生活有很大的聯(lián)系。

二、基于核心素養(yǎng)的高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)防污染的有效策略

（一）重新設(shè)計(jì)高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)

在高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)課堂教育活動(dòng)中，一定要著重體現(xiàn)“綠色化”思想理念，改革傳統(tǒng)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)步驟、方法，科學(xué)、妥善設(shè)計(jì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，讓學(xué)生在掌握基本化學(xué)實(shí)驗(yàn)技能的同時(shí)，去除掉實(shí)驗(yàn)中對(duì)環(huán)境污染影響大、中毒性大的化學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，利用一些可以替代的化學(xué)物品對(duì)傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)實(shí)施改良，如可以把有機(jī)溶劑調(diào)整為綠色溶劑，把硫化氫氣體調(diào)整為硫化鈉，只是改動(dòng)其中一個(gè)化學(xué)實(shí)驗(yàn)步驟就能夠減少環(huán)境污染物。同時(shí)，教師還要減少一些和元素相關(guān)的化學(xué)試管性質(zhì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，引入一些能夠保護(hù)環(huán)境的化學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，突出體現(xiàn)綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)思想。除此之外，教師還需要對(duì)高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案實(shí)施優(yōu)化設(shè)定，全面循環(huán)利用一些廢棄物、實(shí)驗(yàn)產(chǎn)品，如可以通過蒸餾廢棄的酒精生成較為優(yōu)質(zhì)的酒精，實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)物品的重復(fù)利用。教師還可以把物質(zhì)含量測(cè)定、性質(zhì)實(shí)驗(yàn)、化合物生成實(shí)驗(yàn)放在一起，有效減少化學(xué)實(shí)驗(yàn)污染物的排放。以上都是高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)中防污染的有效措施，教師需要提前做好準(zhǔn)備工作，并且有針對(duì)性地引導(dǎo)學(xué)生去探究這樣做的原因，讓學(xué)生對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)防污染有一定的了解與認(rèn)知，在無形之中提升學(xué)生的環(huán)境保護(hù)意識(shí)。

（二）注重化學(xué)實(shí)驗(yàn)的微型化

微型制備實(shí)驗(yàn)是在20世紀(jì)80年代取得成功的，從此微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)成為一種應(yīng)用和探究趨勢(shì)。微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)主要是結(jié)合少量的反應(yīng)物質(zhì)來獲得相應(yīng)的化學(xué)信息，屬于一項(xiàng)技術(shù)和實(shí)驗(yàn)方法。微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)中所需要的試劑用量只有傳統(tǒng)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的十分之一，甚至可以是更少，但是其實(shí)驗(yàn)較為方便、安全，效果準(zhǔn)確，并且能夠展現(xiàn)出防污染、保護(hù)環(huán)境的作用。微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)還能夠減少實(shí)驗(yàn)時(shí)間以及試劑用量，有效降低對(duì)環(huán)境的污染，讓學(xué)生在動(dòng)手操作中鍛煉自身的實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力，擁有較強(qiáng)的環(huán)保意識(shí)。由此，在高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教育活動(dòng)中，教師需要結(jié)合教學(xué)內(nèi)容多設(shè)定一些微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)，引入更多的新技術(shù)、新試驗(yàn)方法，著眼于目前的污染預(yù)防、環(huán)境安全需要，最大程度減少藥品的使用。微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)的作用是保護(hù)化學(xué)實(shí)驗(yàn)環(huán)境安全，其優(yōu)勢(shì)也是多方面的，最為顯著的優(yōu)勢(shì)為便于攜帶、安全性高、污染最少、經(jīng)費(fèi)最少、簡(jiǎn)便快速等，有助于提升高中生的科學(xué)素質(zhì)以及環(huán)境意識(shí)。當(dāng)前很多教師也在運(yùn)用無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)，雖然無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的原料毒性比較小，但是其排放量比較大，依然會(huì)造成一定的污染，因此在高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)課堂活動(dòng)中引入微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)是必然選擇。在化學(xué)實(shí)驗(yàn)微型化操作過程中，教師需要把操作權(quán)交給學(xué)生，讓學(xué)生可以全面觀察化學(xué)實(shí)驗(yàn)步驟、過程等，通過自己的努力去探究化學(xué)知識(shí)，學(xué)會(huì)如何做好污染防護(hù)工作。比如“硫在氧氣中燃燒”的實(shí)驗(yàn)。在傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中需要0.3克到0.5克的硫，最后會(huì)產(chǎn)生出0.6克到1.0克的二氧化硫。開展微型實(shí)驗(yàn)后，在實(shí)驗(yàn)中只需要0.02克的硫，產(chǎn)生的二氧化硫也只有0.04克，對(duì)環(huán)境產(chǎn)生的污染比較小。

（三）實(shí)現(xiàn)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的多媒體仿真、計(jì)算機(jī)輔助

在高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)課堂教學(xué)活動(dòng)中，很多化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作會(huì)排放出大量的有毒氣體，甚至存在較為嚴(yán)重的安全隱患，教師通常都會(huì)小心翼翼快速展示一遍，無法讓學(xué)生全面、認(rèn)真觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，甚至很多時(shí)候直接略過化學(xué)實(shí)驗(yàn)。為了避免不安全因素與環(huán)境污染問題，教師可以實(shí)現(xiàn)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的多媒體仿真以及計(jì)算機(jī)輔助。當(dāng)前信息技術(shù)被廣泛地應(yīng)用在人們的生活與工作中，為人們帶來了較大的便利。同樣，在教育行業(yè)也出現(xiàn)了“互聯(lián)網(wǎng)+教育”的模式。高中化學(xué)教師要跟上時(shí)代發(fā)展的腳步，利用多媒體系統(tǒng)中的仿真實(shí)驗(yàn)來形象、直觀、全面展示化學(xué)實(shí)驗(yàn)過程，用動(dòng)畫、圖像、聲音、文字的形式，對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)過程、裝置、基礎(chǔ)原理開展計(jì)算機(jī)演練，讓學(xué)生利用多媒體了解化學(xué)實(shí)驗(yàn)，這樣不僅能夠幫助學(xué)生鞏固、復(fù)習(xí)化學(xué)課本知識(shí)，同時(shí)也能夠把枯燥、復(fù)雜的化學(xué)原理生動(dòng)化、形象化、直觀化地展示出來，提高學(xué)生參與高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教育活動(dòng)的自主性與積極性，擁有一種身臨其境的感覺。伴隨著信息技術(shù)的迅速發(fā)展，無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)仿真有了更多的保障，在計(jì)算機(jī)中能夠展現(xiàn)虛擬化化學(xué)實(shí)驗(yàn)室，學(xué)生能夠看到導(dǎo)管、漏斗、集氣瓶、錐形瓶、燒瓶、鐵架臺(tái)、酒精燈、燒杯、試管等化學(xué)實(shí)驗(yàn)常用的器具，在計(jì)算機(jī)中能夠自由添加藥品、構(gòu)建實(shí)驗(yàn)裝置。同時(shí)，在計(jì)算機(jī)中可以為學(xué)生展示真實(shí)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，提供更為精準(zhǔn)、科學(xué)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。在高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)中引入信息技術(shù)，除了能夠起到防污染的作用，還能夠節(jié)約更多的課堂時(shí)間，比如，在傳統(tǒng)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課堂活動(dòng)中，化學(xué)實(shí)驗(yàn)裝備的安置會(huì)占用大量的時(shí)間，通過計(jì)算機(jī)虛擬化呈現(xiàn)能夠迅速、全面展示出這些化學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置，讓學(xué)生觀察微觀世界中的真實(shí)場(chǎng)景，提升學(xué)生的化學(xué)學(xué)科素養(yǎng)，無形之中也能夠提升學(xué)生的環(huán)境保護(hù)意識(shí)。

（四）妥善處理化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的廢棄物

除了使用計(jì)算機(jī)化學(xué)仿真實(shí)驗(yàn)，其他化學(xué)實(shí)驗(yàn)多少都會(huì)產(chǎn)生一定的污染物，因此，做好化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的廢棄物處理是非常有必要的，這也是做好化學(xué)實(shí)驗(yàn)環(huán)境保護(hù)、綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)的最后一個(gè)重要屏障。首先，教師、學(xué)生需要科學(xué)掌握廢渣、廢液的處理方案，同時(shí)也要考慮到對(duì)廢棄物的再次利用、綜合利用，有效防止出現(xiàn)二次污染，達(dá)到以廢治廢的化學(xué)實(shí)驗(yàn)效果。其次，教師與學(xué)生需要明確污染物的處理原則，其中包含集中處理、分類存放與收集，尤其是一些廢液需要結(jié)合化學(xué)特征來選擇最佳的容器以及存放地點(diǎn)。同時(shí)，這些廢液不能混合儲(chǔ)存，以防止排放有害氣體、危險(xiǎn)事件的情況發(fā)生。容器上也需要合理設(shè)定標(biāo)簽，其中要標(biāo)明儲(chǔ)存時(shí)間、廢物種類等，實(shí)現(xiàn)定期處理廢舊物，對(duì)實(shí)驗(yàn)室中的廢水處理要做到達(dá)標(biāo)排放。除此之外，教師需要鼓勵(lì)學(xué)生自主參與到化學(xué)實(shí)驗(yàn)廢棄物處理過程中，這樣能夠讓學(xué)生二次鞏固化學(xué)裝置、化學(xué)實(shí)驗(yàn)物品等，同時(shí)也能夠無形之中提升學(xué)生的環(huán)保意識(shí)，在以后的化學(xué)實(shí)驗(yàn)中自主引入防污染措施。在日常生活中，教師也要讓學(xué)生擁有強(qiáng)烈的環(huán)保意識(shí)，盡量少使用一些高污染的化學(xué)用品，為生態(tài)環(huán)境的發(fā)展貢獻(xiàn)自己的一分力量。

總之，基于核心素養(yǎng)培養(yǎng)模式下，在高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)課堂教育活動(dòng)中，教師需要做好防污染的措施，無論是在化學(xué)實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備工作中還是化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作、善后問題中，都要著重體現(xiàn)出綠色化學(xué)理念、環(huán)保理念等。教師要把綠色環(huán)保理念滲透到化學(xué)實(shí)驗(yàn)中去，引導(dǎo)學(xué)生科學(xué)掌握實(shí)驗(yàn)步驟，對(duì)一些污染性比較大的實(shí)驗(yàn)步驟，引導(dǎo)學(xué)生思考使用何種替代物能夠有效防止污染。這在無形之中可以鍛煉學(xué)生的思考能力，加深學(xué)生對(duì)所學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)知識(shí)的理解與鞏固，讓學(xué)生具備較強(qiáng)的環(huán)境保護(hù)意識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生良好的化學(xué)學(xué)科綜合素養(yǎng)。

參考文獻(xiàn)：

[1]李俊桂.綠色化學(xué)教育理念在中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的滲透[J].當(dāng)代化工研究，2019（2）：22-23.

[2]馬志成，胡閣，李肇國，等.高?；A(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室廢棄物處理的調(diào)查研究[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2011，30（5）：179-182.

[3]田福平，張艷娟，賀民，等.加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程管理 促進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)達(dá)成[J].大學(xué)化學(xué)，2018，33（2）：29-35.

[4]張強(qiáng).綠色化學(xué)教育理念在高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的滲透[J].科學(xué)咨詢（教育科研），2018（3）：119.