綠色化的初中科學實驗初探

林燕玲

一、什么是綠色化實驗

上個世紀90年代，美國針對日益嚴重的環(huán)境污染問題提出了“綠色化”實驗的口號?！熬G色化”概念從一提出來，就明確了它的目標，是研究和尋找能充分利用的無毒害原材料，最大程度地節(jié)約能源，在各環(huán)節(jié)都實現凈化和無污染的反應途徑它的過程為零排放和零污染?！冻踔锌茖W課程標準》指出科學課程將培養(yǎng)學生良好的科學態(tài)度、情感與價值觀，使學生初步認識科學的本質以及科學、技術與社會的關系，形成保護自然的意識和社會可持續(xù)發(fā)展的意識，培養(yǎng)社會責任感。

二、推廣綠色化實驗的意義

案例：曾聽過一節(jié)公開課《物質的構成》，為了說明氣體分子也在不斷地運動之中。教師出示如圖的實驗：

用白棉布做成兩朵白色的小花，在玻璃罐頭中加入一些沙子，將其中一朵白棉花放于罐頭中，另一朵放于瓶蓋上。實驗時，將兩朵白棉花用無色酚酞試液濕潤，再在罐頭內滴加濃氨水。

整節(jié)課，學生始終認真觀察實驗，積極思考。

反思：學生為什么能紿終積極思考？首先，因為本實驗有趣，學生的興趣被激發(fā)；其次，本實驗避免了對環(huán)境的污染，而且可以重復實驗。

由此可見，實驗的綠色化不但可以大大減少了環(huán)境污染，并且可以有效提高教學效率。“綠色化”已成為全世界各國普遍接受并大力倡導實施的“人類、自然環(huán)境”等可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略方針的重要組成部分?？茖W是一門以實驗為基礎的自然科學,現行科學教材有許多知識和技能都是通過實驗引入，可在實驗過程可能產生很多的污染物，對環(huán)境、對師生身心健康造成傷害。

三、初中科學實施實驗綠色化的方法與途徑

1.多改進

在教學中我們可以通過以下方法實現實驗的綠色化，①改進實驗方法。教材中介紹的一些實驗試劑的配制，教師要具體問題具體分析，有的實驗可做適當的改進。不僅實驗效果會更理想，減少了對環(huán)境的污染，也能培養(yǎng)學生不拘泥于課本，創(chuàng)新求實的精神。②改進實驗內容及儀器裝置。科學實驗總是伴隨著有氣、液體或固體產物生成。特別是產生的有毒氣體將直接影響實驗人員的身體健康，并對大氣造成污染。因此應在不影響實驗結果的前提下改進實驗內容及儀器裝置，盡量減少實驗產物對環(huán)境的污染。③改變實驗藥品。將有毒的物質變成無毒的物質，如尾氣CO，我們可以用點燃的方法把它轉化為CO2；將廢物變?yōu)橛杏玫奈镔|。如將CO燃燒放出熱量作為反應所需的熱源利用。例如：常規(guī)實驗中實驗室制取氧氣的反應，新版教科書雖已將反應原料KClO3改為H2O2，克服了KClO3分解時有少量Cl2產生的缺點，這是綠色化學設計得以應用落實的良好體現。

2.量化

推廣“微型化學實驗”和“小量化學實驗”前者是80年代在西方高校興起的一種新實驗方法。是美國Dana W．Mayo博士首先提出的。它的核心就是在保證實驗現象明顯的前提下，使“實驗**微量化，實驗儀器微型化”，其試劑用量通常是常量實驗的1/10或1/1000。后者則將試劑用量減少到1/2或1/4。實驗微型化，不是簡單地將常規(guī)儀器縮小和減少藥品的用量，而是要求設計出新的實驗方案。

案例：九年級科學上第一章中探究硫酸化學性質一課，與往常不一樣的是老師提供的儀器里只有幾只試管，而多了一張草珊瑚含片用完后的多孔塑料板。做為簡易點滴板——反應容器。老師要求同學們向兩個點滴槽中分別滴加三滴鹽酸，然后再分別滴入一滴紫色石蕊和無色酚酞，這時清晰的看到紫色石蕊試液遇酸變成了紅色，而無色酚酞不變色。

演示實驗不超過1分鐘時間，且藥品用量少，由于投影儀的放大易于全班同學觀察。

改進后的優(yōu)點：鹽酸、硫酸化學性質的探究性教學涉及很多的反應，而實驗中常用試管作反應容器，學生在傾倒試劑的時候往往在量上造成試劑的浪費。利用草珊瑚含片或其他藥片用完有的塑料板（除去鋁箔）就是很好的替代用具。利用微量實驗更重要是縮短實驗時間（大約為常規(guī)實驗的40%），同時還降低了水能源的消耗。

微量實驗是著眼于環(huán)境安全和污染預防的需要, 用盡可能少的藥品, 在微型化的儀器裝置中進行的實驗。在教學中很重要的一類實驗即性質實驗, 常用于驗證各類常見物質的主要性質和鑒定方法, 豐富學生的感性認識, 鞏固和加深基本知識和基本理論的理解, 增強對學習的興趣。我們在保證實驗現象明顯的前提下, 盡可能的使常量實驗微量化,這既可以節(jié)省實驗藥品, (尤其是有毒藥品) 和經費開支,又可以減少對環(huán)境的污染,強化學生的動手和觀察能力教師可自己動手把一些常規(guī)實驗微型化，小量化。

總之，無論何種教育形式的開展，都必須有利于學生的個性發(fā)展，有利于素質教育活動的開展，有利于社會的進步，既要服務于學生，又要服務于社會，只有具備了有創(chuàng)新意識與創(chuàng)新精神這一基本的前提條件，才能有廣闊的未來空間。綠色化學與綠色化教育引導科學實驗教學的大趨勢已不可逆轉，綠色化實驗方法的研究也不會停滯不前，只要我們不斷地探索，一定能設計出更為優(yōu)秀的實驗教學方法，更為完善地實施綠色化實驗觀念的教育。