高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中綠色化學(xué)理念的滲透路徑分析

樊希華

摘 ?要：新時代下，人們越來越重視環(huán)境保護(hù)，希望周圍的環(huán)境更加綠色健康。隨之，綠色化學(xué)理念逐漸走進(jìn)大眾的視野中，該理念主要指的是將無污染的物質(zhì)作為化學(xué)材料開展實(shí)驗(yàn)活動，從而提高學(xué)生的化學(xué)水平。在高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師需要基于綠色化學(xué)理念，采用更加科學(xué)合理的化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式，以減少對環(huán)境的污染，為未來的生態(tài)建設(shè)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。文章基于綠色化學(xué)內(nèi)涵，討論了綠色化學(xué)理念在高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中滲透的必要性與影響，提出了綠色化學(xué)理念滲透的路徑，以期為提升高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量提供參考。

關(guān)鍵詞：高中化學(xué);綠色化學(xué)理念;環(huán)保意識

化學(xué)擁有較強(qiáng)的應(yīng)用屬性和實(shí)踐屬性，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中滲透綠色化學(xué)理念，可以培養(yǎng)學(xué)生的動手能力，減少化學(xué)實(shí)驗(yàn)對生態(tài)環(huán)境造成的污染。高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，運(yùn)用綠色化學(xué)理念，能夠解決傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中出現(xiàn)的問題，并為可持續(xù)發(fā)展做好準(zhǔn)備。一般情況下，高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)會產(chǎn)生金屬離子等有毒污染物，這會嚴(yán)重影響生活環(huán)境。引入綠色化學(xué)理念能夠讓學(xué)生擁有環(huán)保意識，并學(xué)會運(yùn)用無污染物質(zhì)開展實(shí)驗(yàn)。

一、綠色化學(xué)的內(nèi)涵

綠色指的是無污染，而綠色化學(xué)則是指在不破壞自然生態(tài)環(huán)境的基礎(chǔ)上采用綠色環(huán)保的材料進(jìn)行化學(xué)實(shí)驗(yàn)，制作和生產(chǎn)各種化學(xué)制劑、制品。在高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，滲透綠色化學(xué)理念可以在保證實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果的基礎(chǔ)上，最大限度地使用無污染的實(shí)驗(yàn)原材料，從而有效增強(qiáng)學(xué)生的環(huán)保意識。首先，教師在化學(xué)實(shí)驗(yàn)過程中會用到溶解劑、催化劑等，為了保證其沒有毒害，就需要在排放廢棄物的環(huán)節(jié)中實(shí)現(xiàn)節(jié)能環(huán)保，保證排放的徹底性。其次，實(shí)驗(yàn)過程中，教師要嚴(yán)格控制化學(xué)反應(yīng)的消耗量，并減少實(shí)驗(yàn)中的意外事故。這既為學(xué)生的人身安全提供了保障，又減輕了實(shí)驗(yàn)過程和實(shí)驗(yàn)結(jié)果對環(huán)境的污染。

二、高中化學(xué)教學(xué)中滲透綠色化學(xué)理念的意義

其一，綠色化學(xué)理念的核心，在于人與自然的和諧發(fā)展，即既能夠滿足人們的實(shí)際生活需求，又能促進(jìn)生態(tài)環(huán)境建設(shè)。在化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中遵循綠色化學(xué)理念，能夠幫助學(xué)生從生態(tài)環(huán)保的角度開展化學(xué)實(shí)驗(yàn)，樹立學(xué)生正確的化學(xué)實(shí)驗(yàn)理念。在以往的高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，很多教師沒有正確使用綠色化學(xué)理念，導(dǎo)致學(xué)生的環(huán)保意識較差，在實(shí)驗(yàn)中濫用實(shí)驗(yàn)器材和化學(xué)原料，實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果并不理想。在新課程改革要求下，為了促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展，教師必須實(shí)現(xiàn)綠色化學(xué)理念的滲透，提高化學(xué)教學(xué)質(zhì)量和學(xué)生的綠色化學(xué)素質(zhì)。教師在實(shí)驗(yàn)前可以引導(dǎo)學(xué)生選擇一些危害污染較小的物質(zhì)，并采用安全設(shè)備進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，將化學(xué)實(shí)驗(yàn)融入可持續(xù)發(fā)展的理念中，培養(yǎng)學(xué)生的生態(tài)環(huán)境保護(hù)意識。

其二，綠色化學(xué)理念對高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)產(chǎn)生了積極影響，使學(xué)生在實(shí)驗(yàn)時自覺使用綠色環(huán)保化學(xué)材料，并加強(qiáng)對化學(xué)廢物的處理。通過滲透綠色化學(xué)理念，可以讓學(xué)生擁有較強(qiáng)的環(huán)保意識，在未來的生活中減少廢棄物的排放，有效減少有害物質(zhì)，達(dá)到保護(hù)環(huán)境的目的。

其三，化學(xué)源于生活，應(yīng)用于生活。利用化學(xué)知識能夠讓人們的生活更加便利，但同時也會產(chǎn)生一些有害的氣體及廢料廢液等。而滲透綠色化學(xué)理念則能夠有效增強(qiáng)人們的環(huán)保意識，實(shí)現(xiàn)回收再利用和能源節(jié)約。可以說，綠色化學(xué)理念的滲透符合當(dāng)前社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要，能夠在全社會形成保護(hù)環(huán)境、減少污染的良好風(fēng)尚，對國家未來的發(fā)展建設(shè)起到重要影響。

三、高中化學(xué)教學(xué)中綠色化學(xué)理念的滲透路徑

（一）設(shè)置趣味性教學(xué)情境

一方面，由于高考帶給師生巨大壓力，很多教師會忽視化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要性，將更多的時間和精力放在理論知識的講授中，讓學(xué)生通過強(qiáng)制記憶背誦學(xué)習(xí)化學(xué)知識，以提高學(xué)生的應(yīng)試成績。另一方面，由于缺少足夠的化學(xué)實(shí)驗(yàn)，導(dǎo)致學(xué)生對化學(xué)的概念、內(nèi)涵和其中的化學(xué)規(guī)律了解不夠充分，化學(xué)學(xué)習(xí)興趣日益下降。針對這一情況，教師可以采用創(chuàng)設(shè)趣味性教學(xué)情境的方式，并在這一過程中滲透綠色化學(xué)理念。

例如，在教授硫和氮的氧化物相關(guān)知識時，教師可以創(chuàng)設(shè)趣味性情境。首先，在課堂開始時，教師先對氮?dú)獾挠猛緬伋鰡栴}，讓學(xué)生回答。很多學(xué)生在初步學(xué)習(xí)化學(xué)知識后，會回答氮?dú)饪梢杂脕硖畛錈襞莼蛘吆附咏饘俚取Ｆ浯危趯W(xué)生的答案，教師可以進(jìn)行補(bǔ)充，氮?dú)獬诉@兩個用途之外，還能夠保護(hù)瓜果不腐爛以及填充膨化食品的包裝袋或者合成樹脂等。這樣可以有效激發(fā)學(xué)生對氮?dú)庵R的學(xué)習(xí)興趣。再次，教師可以準(zhǔn)備一個裝有二氧化氮的量筒、一個裝有一氧化氮的量筒和一個水盆，將二氧化氮量筒放置于水盆中。在這一過程中，量筒中的紅棕色氣體會逐漸變成無色，并且量筒的液面會上升2/3。最后，教師可以組織學(xué)生將裝有一氧化氮的量筒放置于水中，同時在量筒中通入氧氣。在這個實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生將會觀察到液體充滿整個量筒的現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)結(jié)束之后，教師需要滲透綠色化學(xué)的理念，引導(dǎo)學(xué)生將廢液倒入廢液缸中，并加入合適的溶液進(jìn)行中和，排入指定地點(diǎn)，減少實(shí)驗(yàn)結(jié)果對環(huán)境的污染。

（二）以小組為單位開展合作探究

為了培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力、使學(xué)生擁有良好的自主探究意識，教師可以采用以小組為單位的合作教學(xué)方式，讓學(xué)生在合作實(shí)驗(yàn)的過程中自主探究化學(xué)規(guī)律，提升學(xué)生的學(xué)習(xí)質(zhì)量。同時，教師要在這一過程中合理滲透綠色化學(xué)理念，培養(yǎng)學(xué)生的生態(tài)環(huán)保意識。

例如，在教授環(huán)境保護(hù)與綠色化學(xué)的相關(guān)知識時，首先，教師可以利用多媒體設(shè)備為學(xué)生展示汽車尾氣形成過程的圖片。然后，教師引導(dǎo)學(xué)生以小組為單位合作探究，設(shè)計(jì)不同的模擬實(shí)驗(yàn)方案，適時地指出學(xué)生的錯誤。接著，學(xué)生會在激烈的討論和溝通中確定最終的正確排序結(jié)論，并將其分享給教師和其他小組學(xué)生。最后，教師可以帶領(lǐng)學(xué)生再次進(jìn)行合作探究，利用已學(xué)習(xí)的化學(xué)知識討論如何處理汽車尾氣，減少對大氣環(huán)境的污染，引導(dǎo)學(xué)生在討論時得出不同的結(jié)論，比如選擇合適的制劑、在合適的溫度下選用催化劑來處理汽車尾氣等。

可見，由教師引導(dǎo)學(xué)生利用合作實(shí)驗(yàn)的教學(xué)方式，既能夠開展有關(guān)尾氣的化學(xué)實(shí)驗(yàn)，還能夠在這一過程中滲透綠色化學(xué)理念，讓學(xué)生認(rèn)識到尾氣對環(huán)境的污染以及如何處理尾氣，提升學(xué)生的生態(tài)環(huán)保意識。

（三）優(yōu)化教學(xué)資源投入

部分高中的化學(xué)實(shí)驗(yàn)器材數(shù)量十分有限，因此在開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)時很難提升學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。由于實(shí)驗(yàn)器材不足，無法讓所有學(xué)生親身進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，這就會導(dǎo)致學(xué)生的綜合素質(zhì)能力受到不同程度的影響，不利于培養(yǎng)學(xué)生的可持續(xù)發(fā)展意識，也無法有效滲透綠色化學(xué)理念。因此學(xué)校應(yīng)結(jié)合自身?xiàng)l件，積極增加化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源的投入。首先，統(tǒng)計(jì)現(xiàn)有的化學(xué)實(shí)驗(yàn)器材，對可以維修且投入使用的化學(xué)器材予以保留;對那些已經(jīng)達(dá)到報廢標(biāo)準(zhǔn)的化學(xué)器材進(jìn)行銷毀和處理。其次，清點(diǎn)完全部化學(xué)材料之后，將無法使用的化學(xué)原料收納并按照國家相關(guān)規(guī)定銷毀處理，避免污染環(huán)境。在處理化學(xué)原材料時，也可以適當(dāng)讓學(xué)生參與，讓學(xué)生懂得科學(xué)處理化學(xué)原料，保護(hù)環(huán)境的重要性。最后，學(xué)校應(yīng)積極投入更多資金和資源，購買先進(jìn)實(shí)驗(yàn)器材，為化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)提供有力的設(shè)施保障，滿足學(xué)生的實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)需求，為教師滲透綠色化學(xué)理念提供支持。

（四）采用多媒體設(shè)備輔助實(shí)驗(yàn)

新時代下，需要教師積極采用現(xiàn)代教育技術(shù)輔助化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，提升實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效性。一是需要教師利用多媒體設(shè)備展示生動形象的化學(xué)實(shí)驗(yàn)過程視頻，將原本抽象難懂的化學(xué)知識生動化、具體化、形象化，提升學(xué)生的學(xué)習(xí)理解能力。二是需要學(xué)校具備操作實(shí)驗(yàn)的條件，因?yàn)樵诟咧谢瘜W(xué)教材中，安排的部分實(shí)驗(yàn)內(nèi)容操作較為煩瑣，且危險系數(shù)較高，完備的實(shí)驗(yàn)條件能保證學(xué)生的人身安全。三是要求教師不能僅采用口頭解說的方式講解實(shí)驗(yàn)過程及結(jié)論，這不利于學(xué)生理解實(shí)驗(yàn)原理，無法使他們深入掌握化學(xué)知識。教師可以充分運(yùn)用信息技術(shù)，將復(fù)雜抽象的化學(xué)實(shí)驗(yàn)以微課視頻的方式直觀展示在學(xué)生眼前，讓實(shí)驗(yàn)步驟更加清晰明了。這既能夠豐富課堂教學(xué)內(nèi)容，又符合綠色化學(xué)的要求，減少化學(xué)過程對生態(tài)環(huán)境的污染。但在使用信息技術(shù)及多媒體設(shè)備時，一方面，教師要注意規(guī)范使用這些工具;另一方面，針對一些簡單且關(guān)鍵的化學(xué)實(shí)驗(yàn)，教師應(yīng)更多地引導(dǎo)學(xué)生去自主完成，從而幫助學(xué)生樹立正確的實(shí)驗(yàn)意識，發(fā)揮實(shí)驗(yàn)教學(xué)的作用。

（五）豐富教學(xué)形式

在高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，需要教師積極改革教學(xué)形式，采用更加豐富的教學(xué)手段，打破以往的單一教學(xué)模式限制，在豐富的教學(xué)形式中滲透綠色化學(xué)理念，提高學(xué)生的化學(xué)學(xué)習(xí)積極性。

例如，在教授最簡單的有機(jī)化合物甲烷的相關(guān)知識時，首先，教師可以在課前引導(dǎo)學(xué)生觀察燃?xì)庠畹狞c(diǎn)火過程，地點(diǎn)可以選在食堂，也可以讓學(xué)生在家長的陪同下觀察家中燃?xì)庠畹狞c(diǎn)火過程。學(xué)生會在觀察的過程中初步熟悉煤氣釋放所產(chǎn)生的氣味，然后讓學(xué)生列舉生活中其他有關(guān)甲烷的事例。其次，在學(xué)生擁有一定的基礎(chǔ)之后，再通過實(shí)驗(yàn)使學(xué)生觀察不同溶液與甲烷的化學(xué)反應(yīng)，開展實(shí)驗(yàn)的同時使學(xué)生了解甲烷的化學(xué)性質(zhì)擁有穩(wěn)定性這一特點(diǎn)。再次，在實(shí)驗(yàn)過程中，教師可以適當(dāng)滲透綠色化學(xué)理念，結(jié)合生活中煤礦預(yù)防甲烷氣體泄漏的相關(guān)措施，讓學(xué)生懂得在使用完煤氣之后要及時關(guān)閉閥門，避免煤氣造成污染和爆炸。最后，教師還需要組織學(xué)生按照相關(guān)規(guī)定合理排放化學(xué)實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生的廢棄物，進(jìn)一步增強(qiáng)學(xué)生的環(huán)保意識，避免學(xué)生濫用煤氣。

（六）規(guī)范實(shí)驗(yàn)流程

化學(xué)實(shí)驗(yàn)具有較強(qiáng)的嚴(yán)謹(jǐn)性，在實(shí)驗(yàn)過程中需要保證學(xué)生的每一步操作都規(guī)范嚴(yán)謹(jǐn)，否則將會導(dǎo)致污染環(huán)境或者材料浪費(fèi)等問題的出現(xiàn)。一方面，教師需要在學(xué)生進(jìn)行化學(xué)實(shí)驗(yàn)時嚴(yán)格規(guī)范和指導(dǎo)，讓學(xué)生按照具體的步驟進(jìn)行實(shí)踐操作。另一方面，在實(shí)驗(yàn)之前，教師有責(zé)任使學(xué)生了解相關(guān)注意事項(xiàng)，并在這一過程中滲透綠色化學(xué)理念，提升學(xué)生的生態(tài)環(huán)境保護(hù)意識，實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)流程的規(guī)范性。

比如在高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)中，有時會用到硫酸這一物質(zhì)。但硫酸具有較強(qiáng)的腐蝕性和污染性，這時就需要教師規(guī)范實(shí)驗(yàn)流程、踐行綠色化學(xué)理念。教師可以在實(shí)驗(yàn)時引導(dǎo)學(xué)生采用與硫酸有著相同效果但綠色無害的試劑進(jìn)行代替，如利用氧化鋁代替硫酸開展乙烯化學(xué)實(shí)驗(yàn)，這樣既不會對實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生影響，又能夠提升學(xué)生的環(huán)保意識，實(shí)現(xiàn)綠色化學(xué)理念的滲透。

四、結(jié)語

綜上所述，新時代高中化學(xué)教師需要在開展化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的同時踐行綠色化學(xué)理念，改進(jìn)教學(xué)方式，切實(shí)減少實(shí)驗(yàn)過程中污染物的排放，最終增強(qiáng)學(xué)生的環(huán)保意識。綠色化學(xué)理念的滲透符合可持續(xù)發(fā)展的需求，也是未來高中化學(xué)教學(xué)發(fā)展的必然趨勢，它既能夠產(chǎn)生良好的社會經(jīng)濟(jì)效益，又能夠促進(jìn)生態(tài)環(huán)境建設(shè)，培養(yǎng)學(xué)生的自主保護(hù)環(huán)境的意識。教師應(yīng)該采用多種方式滲透綠色化學(xué)理念，為我國的環(huán)保事業(yè)貢獻(xiàn)力量。

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（責(zé)任編輯：羅 ?欣）