1、利用化学实验替代品促进化学实验的绿色化初探现行教材中的实验有些未达到绿色化要求,具体表现在不太安全、操作困难、易造成环境污染、浪费时间和耗资高等,从社会环保和经济效益双重角度进行考虑,因此需要对实验进行微型化、绿色化改进。教材实验改进的微型化绿色化是师生双方共同努力的结果。作为一名化学教师应该积极认真反思教材中实验之不足,并用创造性思维加以改进,创作出绿色化微型教具。也可积极引导学生进行探索,培养他们学习化学的兴趣,进而培养他们的动手能力、操作能力和创新能力,激发他们创造性的火花。下面结合教学实际情况,提出探索利用化学实验替代品促进化学实验的绿色化,请大家指正。一、化学实验绿色化的意义绿色化学
2、是可持续发展的需要,是现代化学的新发展和重要特点。化学实验绿色化是社会发展的需要,是学生身心健康发展的需要,是进行环境教育的需要,也是了解现代化学发展和趋势的需要。中学化学教学过程中,无论是演示实验还是学生实验,常常是有毒的物质参加反应,若处理不当,对环境会造成污染。针对这一问题,而引导学生积极思维,进行创新,对实验进行绿色化设计。二、利用化学实验替代品是实现化学实验绿色化的重要手段(一)什么是化学实验替代品化学实验替代品是指能够替代正规实验仪器和试剂,并能达到实验目的的易得、易制的器具和材料。化学实验替代品的主要特征是:易得、可用、绿色化和生活化。易得,就是花很少的钱能购买到,或在日常生活中
3、可以容易获得的用品或药品,例如,医院用的吊瓶、输液管、针剂瓶;家用的废灯泡;盛装药片的板壳等。可用,就是经过处理或改装、组合,或自制就可以完成常规实验。绿色化,是指在开发、利用替代品过程中,减少污染,无污染。生活化,是指替代品来源于日常生活,使学生感到化学就在自己的身边,身边无处不化学。(二)利用化学实验替代品有以下重要意义1、可以使中学化学实验生活化、趣味化以学生身边常见的材料或废弃物,制成替代仪器,常见的化学物质作为实验药品,来完成教科书上的实验、一些家庭小实验、课外的一些探究性实验。使学生感到化学就在自己的身边,化学并不神秘,身边无处不化学,使学生对化学有一种亲密感,觉得很有趣,这有利于
4、调动学生的学习积极性,并激发学生进行实验探究的兴趣。2、可以对教科书中的实验进行改进与创新中学化学教材所安排的实验是否完全合理,是否需要补充一些有益于开拓学生思维、培养创新能力的实验。现有课本中的实验哪些需要改进,如何改进?这是大家都非常关注的实验研究,化学实验替代品可以用于实验的改进与创新。3、可以进行微型实验研究微型实验,顾名思义,就是实验的小型化,但又不是完全意义上的小型化。如何开展微型实验,避免走弯路,服务于教学,应用于教学,不仅很有研究的必要,也很值得研究,替代品可以用于微型实验研究。利用化学实验替代品进行微型实验的改进是化学实验绿色化的重要手段。 4、使化学实验实现“绿色化”化学实
5、验要体现“绿色化”思想,遵循“绿色化”设计原则。 “绿色化”核心内涵是在反应过程和化工生产中,尽量减少或停止使用和生产有害物质。化学实验替代品的开发,可以使一些材料或废弃物减少对环境的污染,同时替代品在实验中应用,进行实验时,又可以达到绿色化。(三)开发和利用化学实验替代品的优点1、有利于解决实验仪器和药品的短缺替代品的使用解决了仪器、药品短缺问题,节省药品,仪器价格低,使实验的成本较常规实验显著下降,激发了学生的实验兴趣,对不同的学生提供了不同的要求。而且易于实现人手一套。这是克服目前中学化学实验的动手率低,教师黑板画实验,学生背实验等弊病的有效途径。2、有利于提高学生的探究能力,有助于培养
6、学生的创新精神每个学生可以根据需要自做实验,了解了化学实验的真实内容,既克服了化学仪器易损、化学药品有危险的过分恐惧心理,又为学生以后做化学实验提供了经验,增强了信心。同时替代品的使用可提高实验室的安全程度,减少火灾,伤害等事故,另外仪器的破损率也将显著下降。例如硫燃烧实验的改进,可以使污染,危害降到了最低。实验替代品的使用在培养和提高学生的科学素质上有着独特的功效与地位。以替代品完成的实验,其仪器的精巧、实验设计巧妙、操作简便、安全、成功率高等特点,使学生产生成就感,从而激发创造欲望和兴趣,改变化学在学生心目中的形象。替代品开发与利用是学生灵活运用知识与技能的过程,能够开发学生创造性思维的灵
7、感,它具有不同于传统的操作方法,更能激起学生探索的兴趣。同时,其灵活的实验装置组合能给学生的创造性实践活动提供动手,动脑的广阔天地。替代品的使用为学生通过实验解决一些实际问题提供了方便。增强了农村学生学习化学的主动性和积极性,提高了学生的创新精神。3有利于培养学生的环保意识替代品的开发与利用,它遵循“绿色化学”的观念,是“绿色化学”的组成部分,它遵循“绿色化学”对使用化学药品所倡导的原则,即:(1) 不用危害品。(2) 减少用量。(3)循环使用。(4) 回收利用。所以要从贯彻落实可持续发展战略的高度认识推广替代品实验的必要性及重要性。替代品的使用极大的激发了初中学生学习化学的兴趣,促使学生主动
8、地、创造性地学习,真正使学生领悟到学习化学知识技能的过程也是理解化学、进行科学探究、联系自己社会生活实际和形成科学价值观的过程。三、初中化学实验替代品的开发中学由于客观条件的限制,很难让学生按照新课标要求进行各种实验或活动,为了弥补这些缺失,教师应积极开发和利用实验替代品,完成课本上的实验和其他可行的实验和活动。(一)教师要具有开发化学实验替代品的意识理念是实践的先导,创新是课改的灵魂。化学教师不能再以传统的观念去支配自己的教学,实验资源不足的学校的教师,不要等到某一天资源充足再去想与做,即使资源充足的学校的教师,也要更新自己的观念,从学生的角度出发,指导学生利用生活中的常见用品和废弃物制成简
9、易的实验仪器,或替代实验用的化学药品。化学教师一定要有寻找化学实验替代品的观念,来解决现在所面临的化学实验资源缺乏与新课程改革之间矛盾的问题,且这个意识一定要强,之后才能去做。创设积极思维的开发替代品的问题情境是培养学生创造性思维能力的一种重要方式。教师应紧密联系教学实际,深入钻研教材,从教材中挖掘出有一定思考价值的知识内容,将其设计转化成问题情境,以触发学生思维的兴奋点,启动学生思维的激活点,进而引发探求的欲望和动机,教师应不断变换设疑的方式和策略,使这种欲望和动机得以维持和强化。这样,学生在学与思、疑与问的循环和矛盾中,保持着高涨的情绪和积极亢奋的思维状态。(二)要培养学生收集化学实验替代
10、品的意识教师的观念是先导,学生的意识、参与是精髓。学生是实验教学的主体,要有效实施探究的化学实验学习,就必须增强学生的主体意识,充分发挥他们的主观能动性。为此,教师首先要把握教学时机激发学生探究物质其变化规律性的动机,化学实验能引起学生浓厚的认识兴趣。认知兴趣是学习动机中最现实、活跃的成分,具有较强的动机功能。当学生具有浓厚的化学实验兴趣时,他(她) 们就急切盼望做实验,总问教师什么时候做实验,此时学生的兴趣转变为求知的兴趣,它是一种理智的兴趣,是学生形成化学实验能力的动力因素和重要保证,对于学生的这种求知欲,教师要善于加以保护、鼓励、培养和利用。利用学生这种求知的动机,告诉学生,日常生活中的
11、一些用品可以用来做实验,鼓励学生去寻找实验替代品。当学生有浓厚的兴趣,目的明确,就会主动地进入自学探究阶段。自学探究的目标是挖掘学生心力,发挥其自主性,培养自主学习习惯和自学能力,使其终身受益。(三)收集、开发化学实验替代品的原则及注意事项1收集、开发化学实验替代品的原则(1)启发学生沿着“实验用品”一“生活用品”一“可替代的用品 ”及废物利用的思路去收集、制作和使用替代品。(2)收集过程可以是一人独立完成,也可以自愿组合,还可以是师生合作完成。(3)教师要做好组织、指导工作,特别要注意安全问题。比如一些存留药液的生活用品一定要清洗干净之后再拿来利用;对于玻璃用品一定要防止弄伤手等。2收集、制
12、作化学实验替代品的注意事项有些替代品的收集与制作是在家里、课间、课外时间,且学生的知识、动手能力不强,特别是一些女同学,因此,在替代品收集与制作时需注意以下几点:(1)把安全放在首位进行收集、制作时,有的远离教师,缺乏指导、特别有一些是玻璃仪器,有的还存留药液,因此一定要把安全放在首位,多进行安全教育,让学生按要求进行操作。(2)注意合作性教师要时时注意把和谐合作的精神渗透给每一个学生。一方面使强者带动弱者,有一些同学收集、制作能力较强的可以带动弱者;有一些同学实验能力强的,可以带动实验能力差的同学。另一方面,师生合作,教师有好的想法、好的思路可以告诉学生,反之,学生有好的办法可以告诉老师,双方在不断互相学习中进行替代品的开发与利用,这样,才能使每一个同学都参与,达到全面发展的要求。总之,利用替代品进行化学实验是在绿色化学思想下用废物利用的新实验思想、新方法和新技术对常规实验进行改革和发展的必然结果。它的实施在整个实验过程中全面贯彻了绿色化学的思想,又有效实现了“尽可能小剂量实验、省资源、少污染、降成本” ,还增强了学生的环境保护意识,有利于向学生传播绿色化学的观点,帮助学生学会减量、减废、回收等防治污染的重要方法,养成节约的良好习惯,形成可持续发展的意识,树立绿色化学的观念。