基于绿色化学思想理念下高中化学实验教学研究论文

2024-02-02 09:15:02 来源: 作者:xieshijia
摘要:文章基于绿色化学思想内涵,分析了绿色化学实验教学开展的重要性,并结合实验教学实践,分析了绿色化学思想下的实验教学路径,旨在提升高中化学实验教学有效性,并促使学生在绿色实验学习中形成一定的学科素养.
摘要:文章基于绿色化学思想内涵,分析了绿色化学实验教学开展的重要性,并结合实验教学实践,分析了绿色化学思想下的实验教学路径,旨在提升高中化学实验教学有效性,并促使学生在绿色实验学习中形成一定的学科素养.
关键词:绿色化学;实验教学;核心素养;高中化学
1绿色化学教育思想与化学实验教学
1.1绿色化学教育思想
伴随着社会发展,环境污染日益加剧,资源消耗逐渐增加.在这一背景下,绿色化学教育理念应运而生.“绿色”主要是指无污染,是指不会破坏自然环境.“绿色化学”主要是指在化学教学、化学制作、化学生产的环节中,化学制品、化学实验过程、化学试剂以及排放出来的废物,不会对周围的环境产生危害.因此,从这一角度上来说,绿色化学教育理念就是指在化学实验操作学习的过程中,尽可能减少会对周围环境产生污染的物质,并且在实验的过程中,能够对产生的废物进行正确处理.
基于绿色化学教育理念的内涵,可从三个方面进行理解:第一,在学习的过程中,逐渐强化可持续发展意识,并在实际生活中进行践行;第二,形成绿色化学的观念,主要是在化学学习的过程中,了解化学对自然环境所带来的污染现象,并掌握一定的治理措施;第三,科学发展观,主要是依托化学知识学习,透过现象明确“人与自然和谐共处”的本质,厘清两者相互依存的关系[1].
1.2化学实验教学中渗透绿色化学思想的重要性
第一,有助于促进知识理解.化学学科与实际生活、环境保护之间紧密相连.在开展化学实验教学的过程中,选择最佳切入点渗透绿色化学观念,可带领学生对相关的化学知识展开深入全面的分析,最终形成深刻的认知.例如,学生在完成实验操作之后,常常会将剩余的化学试剂,或者实验反应中产生的物质直接倒入水池中.此时在渗透绿色化学教育思想时,就可以针对化学试剂、化学实验反应中的产物进行讲解,带领学生分析其成分,使得学生明白其中包含的化学成分会对生态环境产生的不良影响.如此,不仅达到了绿色环保教育的目的,也提升了学生的学习效果.
第二,有助于培养和发展学生的化学核心素养.在绿色化学教育理念下,学生在化学实验学习的过程中,通过一些具体的事例,厘清了化学与环境的关系,也明确了对环境产生的危害和影响.而学生经过这一学习过程,也获得了强烈的思想认知,真正落实了学科素养下的教学目标.
第三,有助于强化学生绿色环保意识.新时代背景下,绿色、环保、可持续发展已经成为当前社会发展的主流趋势.学校在培养人才时,也应顺应时代的潮流,强化学生的绿色环保意识.在具体的化学实验教学中,通过绿色化学理念的渗透,可促使学生在学习的过程中,意识到化学与环境的关系,认识各种化学试剂、产物对社会产生的危害,使得学生在学习中明确环保的重要性.
2绿色化学思想视域下高中化学实验教学开展路径研究
2.1树立绿色化学实验教学观念
在素质教育背景下,为了促进化学核心素养的落实,教师必须要更新自身的教学观念,树立绿色环保意识,关注化学实验中可能产生的污染现象.在这一教学理念下,必须要围绕化学实验进行全面分析、深层次解读,对化学实验中常见的实验材料、试剂、产生反应物质进行分析,并基于绿色化学理念,对其作出科学、合理的要求,促使学生在学习过程中逐渐形成科学、合理的实验观念;另一方面,在绿色化学实验教学理念指导下,还应针对一些比较特殊的试剂进行专门化的讲解,使得学生掌握这些特殊化学试剂的保存方法,以免试剂因保存不当导致环境污染.可以说,教师唯有树立绿色化学实验教育理念,才能将其践行到实践教学中[2].
2.2寻求绿色环保的实验材料
化学实验的开展离不开实验材料,且化学实验中需要的材料非常广泛.在这些化学实验材料中,有的材料可反复多次使用,有些实验材料则会在使用的过程中,释放出对人体有害的物质.鉴于此,在贯彻绿色化学实验教学理念的过程中,应关注化学实验材料,对其进行科学合理的分析,基于存在污染危害的实验材料来说,应积极寻找其他实验材料进行替代,以便于学生在使用绿色环保实验材料时,逐渐形成一定的环保意识.例如,在“氧化还原反应”的实验教学中,主要是借助镁粉在空气中燃烧开展.但是在绿色化学实验教学理念下,教师在开展实验教学之前,就可引导学生结合初中所学知识思考“镁粉在空气中燃烧时会产生什么样的现象?”学生在回忆思考中得知,镁粉在空气中燃烧虽然可以和空气中的氧气发生反应,但是还可以与空气中的氮发生化学反应,产生氮化镁;也可以与空气中的二氧化碳发生化学反应,产生氧化镁、单质碳;且在整个化学反应的过程中,还会出现白烟,而这些白烟则对空气有害,必须要对其进行冷却处理才可.在这一背景下,就可对化学实验材料进行更换,借助镁条进行代替.如此,不仅达到了同样的实验效果,也避免了化学实验过程中出现过多的白烟,进一步降低了对环境的污染,真正实现了绿色化学实验的目的[3].
2.3控制化学实验中的药品剂量
在化学实验教学中,不仅要科学控制实验过程,还应科学选择化学实验药品,对其具体的剂量进行科学的控制,在确保化学实验顺利开展的同时,减少环境污染.另外,针对危害性极大的化学实验药品来说,应积极选择替代品,或者借助多媒体信息技术开展模拟实验,旨在降低环境污染现象.
2.4基于信息技术构建模拟实验
伴随着信息技术的发展,虚拟模拟实验已经逐渐走进教师的视野,并在课堂教学中得到了广泛的应用.尤其是针对化学实验教学来说,部分化学实验过程中释放的气体、产生的物质等,都会对师生的身体、周围的环境产生极强的污染现象.面对这一现状,以往化学教师都是采用口头讲述的模式进行实验教学,难以达到预期的效果.而在信息技术背景下,就可借助多媒体信息技术开展教学,在避免环境污染的同时,达到预期的实验教学目标.例如,在“铁及其化合物”中涉及了两个化学实验,即:铁丝和稀硝酸、铁粉和水蒸气反应.这两个化学实验在进行反应时,需要具备特定的条件.同时,在铁丝和稀硝酸化学反应中,需要在长滴管中放入一些螺旋状的铁丝,之后将稀硝酸吸进滴管中,并迅速塞紧塞子.但是在这一实验过程中,会产生氮的氧化物,对周围的环境产生严重的污染现象.鉴于此,在绿色化学实验教学理念指导下,就可充分借助现代化信息技术,借助线上模拟的方式,将整个实验过程呈现在学生面前.如此,可促使学生在线上学习的过程中,掌握基本的化学实验原理,明确化学实验过程.同时,虚拟实验的开展,也避免了环境污染的现象,强化了学生的环保意识,使得学生在虚拟模拟实验中,逐渐形成了更加深刻的认知;再比如,“氯及其化合物”中“钠在氯气中燃烧”实验教学中,由于氯气有毒,在实验过程中极容易对学生的身体产生危害.鉴于此,就可借助虚拟实验的模式开展教学,使得学生在不直接接触中,通过观察、分析、讨论,建立实验认知,达到了化学实验教学目的[4].
2.5科学处理化学实验材料
在化学实验的过程中,难免会产生一定的废弃物质.这些废弃物质中,部分存在一定的危害性,一旦进入到自然环境中,就会产生极强的污染,甚至会对人体产生影响.因此,在绿色化学理念下,必须要关注实验之后产生的废弃物,对其进行科学、合理的处理,使其变成无害废料;另外,在绿色化学理念下,还应对化学实验材料进行科学处理,避免出现化学实验材料乱堆、乱放的现象.而学生也会在教师的潜移默化中,逐渐形成一定的环保意识.例如,在“金属材料”教学中,在关于“铁盐氧化锌”实验教学中,需要将3 mL的氯化亚铁溶液加入试管中,并将几块小的锌片放入其中,对其稍微摇晃几下,静置一会儿,观察其反应现象.学生在实验观察中就会发现,溶液颜色逐渐发生变化,逐渐成为无色,并且在反应中生成了黑色的单质铁.但是在化学实验完成之后,在试管中还残留了一定的氯化亚铁.在这种情况下,如果直接将其处理掉,就会对周围的环境产生污染,唯有将其带回实验室中进行科学处理,才能避免这一现状.在这一过程中,对化学实验废弃物经过科学处理,避免了对周围环境产生的污染现象,也促使学生在学习的过程中,逐渐形成了科学处理化学实验废弃物的意识,强化了学生的绿色化学理念[5].
综上所述,基于化学学科的特点,由于其与生态建设之间息息相关.在新课程标准下,绿色、环保已经成为高中化学教学的重要理念,也是提升学生学习效果的重要途径.鉴于此,初中化学教师在设计实验教学方案、组织实验教学时,唯有突破传统思想的牢笼,以“绿色化学教育”理念作为指导,优化实验教学方案,并将其落实到每一个实验教学环节中,使得学生在实验学习过程中,逐渐形成强烈的环保意识、社会责任意识等,真正满足学科素养下的人才培养目标.
参考文献:
[1]李荣梅.绿色化学理念下的高中化学实验教学探析[J].名师在线,2022(24):58-60.
[2]程红霞.基于绿色化学理念的高中化学实验教学研究[J].现代盐化工,2022,49(04):125-127.
[3]刘建斌.高中化学实验教学中绿色化学理念的践行分析[J].数理化解题研究,2022(18):109-111.
[4]把东琼.绿色化学教育理念在高中化学实验教学中的渗透[J].数理化解题研究,2022(12):122-124.
[5]王建鹏.绿色化学理念在高中化学实验教学中的渗透策略[J].新课程,2022(04):92-93.
