基于改進實驗方法促進環(huán)境保護教育的高中化學(xué)教學(xué)

李慧

摘 要：近年來我國經(jīng)濟迅速發(fā)展，綜合國力快速提升，環(huán)境保護越來越受到各方的重視。作為新世紀(jì)的學(xué)生，應(yīng)當(dāng)從小樹立環(huán)境保護的意識。隨著我國新課程改革的深入推進，對高中化學(xué)教學(xué)也提出了培養(yǎng)學(xué)生環(huán)境保護意識的教學(xué)目標(biāo)，要求教師通過課堂教學(xué)來實現(xiàn)對學(xué)生進行環(huán)境保護教育的目標(biāo)。

關(guān)鍵詞：化學(xué)教學(xué)；改進；實驗方法；環(huán)境教育

隨著現(xiàn)代社會的快速發(fā)展，對環(huán)境的破壞也越來越嚴(yán)重。環(huán)境問題已經(jīng)成為現(xiàn)在世界上最受關(guān)注的問題。隨著我國教育改革的深入，高中化學(xué)教學(xué)中需要將環(huán)境保護教育融入其中。目前，多數(shù)的高中化學(xué)教學(xué)常用的方法是將環(huán)境保護教育的目標(biāo)、要求和內(nèi)容，通過在常規(guī)的課堂教學(xué)中滲透結(jié)合的方式來進行。這樣不僅可以完成化學(xué)教學(xué)任務(wù)，還可以對學(xué)生進行環(huán)境保護教育。本文將從基于改進實驗方法來促進環(huán)境保護教育方面來進行分析。

一、高中化學(xué)課程中有關(guān)環(huán)境保護教育的內(nèi)容分析

環(huán)境保護涉及方方面面，在現(xiàn)有的教學(xué)條件下很難達到全面實現(xiàn)環(huán)境保護教育的目標(biāo)，只能將環(huán)境保護教育滲透到相關(guān)學(xué)科中。根據(jù)新課程標(biāo)準(zhǔn)的要求，高中化學(xué)課程應(yīng)當(dāng)從培養(yǎng)學(xué)生樹立可持續(xù)發(fā)展的思想出發(fā)，理解化學(xué)對人類的生活、工作、生產(chǎn)和環(huán)境改善具有重要的作用。目前我國化學(xué)教學(xué)改革的主要問題是如何培養(yǎng)學(xué)生的可持續(xù)發(fā)展意識，讓學(xué)生積極參與保護環(huán)境以及改善環(huán)境的活動。根據(jù)新課程標(biāo)準(zhǔn)改版之后的魯教版高中化學(xué)教材中有許多關(guān)于環(huán)境保護的內(nèi)容，教師在授課時可將理論同實際聯(lián)系起來。比如講氮氧化物時，應(yīng)當(dāng)向?qū)W生介紹氧化氮對環(huán)境的危害，以及我國因為氮氧化物造成的環(huán)境污染狀況。讓學(xué)生了解到目前我國的環(huán)境現(xiàn)狀，激發(fā)學(xué)生樹立起環(huán)境保護的意識，達到環(huán)境保護教育的目的。

二、高中化學(xué)促進環(huán)境保護教育的要求

1.改進實驗方法做到綠色環(huán)保

化學(xué)實驗是高中化學(xué)教學(xué)的基礎(chǔ)，通過實驗可以讓學(xué)生更加直觀地了解到物質(zhì)的性質(zhì)，對于化學(xué)學(xué)習(xí)十分有利。過去在進行化學(xué)實驗時，教師為了使實驗順利進行，不耽誤上課時間，都是按照教材中給的材料來進行實驗。但是教材中提供的實驗材料是給老師一個參考，不一定都是最佳的。有的實驗所采用的原材料都不是最經(jīng)濟、最節(jié)能的，并且產(chǎn)生的廢水、廢氣、廢渣對環(huán)境會造成一定的危害，所以要求高中化學(xué)教師改進實驗方法，做到綠色環(huán)保。根據(jù)新課程標(biāo)準(zhǔn)的要求，教師應(yīng)當(dāng)對于教材中的實驗方法深入思考，盡量采用無毒無害的材料來做實驗，同時對于實驗結(jié)束后產(chǎn)生的廢水、廢氣、廢渣應(yīng)當(dāng)再次利用，如果不能進行二次利用則應(yīng)當(dāng)采取恰當(dāng)?shù)姆椒ㄟM行處理，達到對環(huán)境造成最小污染的目的。

2.在實驗教學(xué)中滲透環(huán)保意識

高中化學(xué)教材包含了許多實驗，新課程標(biāo)準(zhǔn)要求在實驗過程中培養(yǎng)學(xué)生的動手能力、理解能力以及自主學(xué)習(xí)能力。在進行化學(xué)實驗時，教師必須引導(dǎo)學(xué)生樹立綠色環(huán)保的理念，盡量控制污染的產(chǎn)生。這就要求教師在進行實驗教學(xué)時以身作則，做到節(jié)能、環(huán)保，在實驗的過程中向?qū)W生滲透環(huán)保的理念，增強學(xué)生環(huán)保的意識。

根據(jù)新課程標(biāo)準(zhǔn)的要求，教師應(yīng)當(dāng)在進行實驗教學(xué)之前認真思考，仔細推敲傳統(tǒng)實驗的方法。首先，在進行實驗時要盡量選擇毒性低、污染小的化學(xué)藥品，減少對環(huán)境的污染。其次，在進行實驗的過程中教師應(yīng)當(dāng)按照實驗操作規(guī)范嚴(yán)格執(zhí)行，避免因為不規(guī)范操作造成的環(huán)境污染。此外，教師在進行備課時要進行不斷的反思和改進。比如，在做一些較大的實驗時，可以將其改成微型的化學(xué)實驗，這樣不僅可以節(jié)約化學(xué)藥品，減少浪費，而且也可以避免產(chǎn)生大量的廢水、廢氣、廢渣，造成較大的環(huán)境污染。

3.教師要打破傳統(tǒng)，進行環(huán)保教學(xué)

長久以來教師在給學(xué)生進行實驗教學(xué)時都是按照傳統(tǒng)的實驗方法來進行授課。這些傳統(tǒng)的實驗方法很多都會造成實驗材料的浪費，十分不利于節(jié)省資源和能源，而且有一些實驗采用的是污染嚴(yán)重、有毒的化學(xué)藥品，這樣不利于環(huán)境保護教育。因此，教師可以在實驗之前，將同學(xué)分成小組，對傳統(tǒng)的實驗方法進行改進。通過學(xué)生之間小組討論、假設(shè)、分析選出最節(jié)能環(huán)保的綠色實驗方案。進行這樣的小組討論可以大大提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和參與性，同時也可以讓學(xué)生對于知識進行鞏固和提高。

三、改進實驗方法，促進環(huán)境教育的具體實例

在進行魯教版高中化學(xué)必修1第三章“氮的循環(huán)”這一節(jié)有關(guān)硝酸性質(zhì)的學(xué)習(xí)時，傳統(tǒng)實驗方法是向兩只放有等質(zhì)量銅片的試管中分別加入少量的濃硝酸和稀硝酸，讓它們進行充分反應(yīng)觀察現(xiàn)象。濃硝酸和稀硝酸都可以與銅進行反應(yīng)，區(qū)別是濃硝酸與銅反應(yīng)更劇烈，會產(chǎn)生紅棕色的氣體；稀硝酸與銅反應(yīng)較慢，產(chǎn)生無色氣體，氣體在試管口變成紅棕色。兩個反應(yīng)生成的分別是NO2和NO，這兩種氣體都是具有強烈刺激性的氣體，而且會對空氣造成污染，同時也會危害到師生的健康。筆者在授課時發(fā)現(xiàn)由于NO被空氣中氧氣氧化過快，導(dǎo)致許多學(xué)生無法觀察到氣體顏色的變化。根據(jù)多年的教學(xué)經(jīng)驗，筆者認為對于本實驗方法可以進行如下改進。

改進措施：首先，可以將教材中使用的銅片換成銅絲，這樣做不僅可以控制反應(yīng)的發(fā)生和終止，同時也有利于節(jié)約資源。其次，將實驗裝置進行改進，將原有的實驗中的敞口裝置變?yōu)槊芊庋b置的具體方法有兩種，實驗裝置如下圖所示。通過密閉的實驗裝置可以防止有害氣體揮發(fā)到空氣中，有利于對廢氣的收集，減少對空氣的污染，同時有利于師生的健康。

第一部分實驗裝置：使用橡皮塞、單孔大橡皮塞、試管、錐形瓶來組裝，具體如下圖。本實驗裝置進行操作時，首先向兩個錐形瓶內(nèi)加入20 mL20%的NaOH溶液，然后在一支試管內(nèi)放入一塊銅片，另一只試管內(nèi)放入三只銅片；裝有一塊銅片的試管中滴入1mL的68%硝酸溶液，在另一只試管中注入2mL的20%硝酸溶液。試劑加完之后立即用小橡皮塞將試管口塞住，同時帶有試管的單孔塞塞進錐形瓶扣。在反應(yīng)結(jié)束后，輕輕振蕩錐形瓶。

第二部分實驗裝置：利用帶孔橡皮或者將注射針頭扎入橡皮內(nèi)，組裝實驗裝備。本裝置在進行實驗時采用細銅絲、68%的硝酸溶液或者1∶4的硝酸溶液。在進行實驗時將細銅絲放入注射期內(nèi)，并且將活塞壓至頂端再用該注射器吸入1～2 mL的硝酸溶液，之后再用橡皮封住針孔，達到密封的作用；將硝酸和銅反應(yīng)的注射器針孔向上放置，并取下橡皮，隨后抽拉活塞讓少量空氣進入，此時讓學(xué)生認真觀察氣體顏色的變化情況。在實驗結(jié)束之后，將注射器中剩余的溶液注入NaOH廢液中。

本實驗進行改進之后，操作變得簡單易行，同時可以通過改變注射器的朝向來終止或者繼續(xù)進行反應(yīng)，非常容易控制。而且這種裝置可以讓學(xué)生清楚地觀察到無色氣體NO變?yōu)榧t，現(xiàn)象更明顯。改進后的實驗是在完全密閉的環(huán)境中進行的，能夠非常方便地收集NO2和NO，防止發(fā)生空氣污染。

環(huán)境保護是全球關(guān)注的熱點，將綠色環(huán)保理念融入高中化學(xué)實驗教學(xué)中，不僅響應(yīng)了國家的號召，達到健康化學(xué)和綠色化學(xué)的教學(xué)要求，也能夠讓學(xué)生在學(xué)習(xí)知識的同時，樹立環(huán)保的意識和可持續(xù)發(fā)展的理念。通過改革創(chuàng)新高中化學(xué)實驗方法，不僅可以更好地培養(yǎng)、激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，而且可以真正達到對學(xué)生進行環(huán)境保護教育的目的。

參考文獻：

[1]龔文英.西北民族地區(qū)中學(xué)化學(xué)中滲透環(huán)境教育的研究[D].蘭州：西北民族師范大學(xué)，2013.

[2]鄭海燕.化學(xué)實驗三廢處理與環(huán)保教育[J].中小學(xué)實驗與裝備，2011（07）.

[3]姜杰.化學(xué)教學(xué)中開展環(huán)境教育的途徑策略[J].山東教育學(xué)院學(xué)報，2013（02）.

編輯 段麗君