深入探索:在高中化学实验教学中融入绿色化学理念的实践策略
张雯
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张雯 ,. 深入探索:在高中化学实验教学中融入绿色化学理念的实践策略[J]. 应用化学学报,20249. DOI:10.12721/ccn.2024.157505.
摘要: 高中化学教学体系中,实验教学占据核心位置,为贯彻可持续发展理念,实验教学必须坚守绿色化学原则,致力于引领学生执行环保原则与科学精神的化学实验活动。此过程应着重培养学生的环保意识及高超的实验技能,以契合新时代教育标准的要求。本研究聚焦于高中化学实验教学,通过剖析绿色化学理念下的教学策略,力求为“绿色化学”目标的达成贡献智慧与洞见。
关键词: 高中化学;绿色化学理念;化学实验;教学有效性
DOI:10.12721/ccn.2024.157505
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一、培养安全意识,融入绿色化学实验理念

在高中化学教育中,推广绿色化学理念至关重要,这依赖于教师有效地引导学生深入领悟并认同其重要性。为实现这一目标,教师需精心策划,将绿色化学理念自然融入课程大纲及教材知识点中,使学生在系统学习化学知识的同时,潜移默化地形成环保意识。在教学实施过程中,教师应充分调动学生的积极性,引导学生亲身参与观测、实验操作及结果分析等各个环节,通过直观体验深化对绿色化学理念的理解。

例如,在化石能源与有机化合物的教学中,教师可通过整合课程主题,巧妙设问,引导学生深入思考,提出诸如“常见的能源类型有哪些?”以及“煤的主要成分是什么?它如何影响生态环境?”等问题,激发学生的讨论热情。通过这些问题,学生可以结合生活实践,深入分析生态环境保护与化石燃料开采之间的微妙关系,从而树立绿色环保观念。当学生理解了化石能源的基本理论后,教师可以进一步指导学生进行实验操作,如“煤的干馏”实验。在实验中,学生将亲自探索煤的气化和液化过程,观察并记录实验现象,分析实验结果。通过这样的实践,学生可以总结出减轻燃煤污染的有效途径,从而增强环保意识。在实验教学过程中,安全知识的强调是必不可少的。教师应要求学生熟悉化学实验的安全规范,了解安全警示标志的含义,以确保实验的顺利进行。在进行风险较高的实验时,教师应指导学生采取必要的安全防护措施,如配备灭火工具、启动通风系统、佩戴防护手套等。同时,教师还应密切关注实验进展,及时提供指导和建议,防止因操作不当而引发的安全问题。通过这一系列的教学活动,学生不仅能够深入理解化石能源与有机化合物的相关知识,还能够增强环保意识和安全观念。这样的教学方式既符合高中化学教育的改革方向,又有助于培养学生的综合素质,为学生的未来发展奠定坚实的基础。

二、缩小化学实验规模,提升绿色化学实验流程效能

在高中化学实验教学环节中,融入绿色化学理念具有举足轻重的地位。为了优化实验流程并深入贯彻这一理念,教师应对实验规模进行合理控制。通过审慎筛选具有代表性的实验案例,教师能够确保学生在有限的时间内全面而深入地掌握核心知识点,同时减少不必要的化学品消耗和废弃物产生。这种策略不仅有助于资源的节约利用,更能降低实验活动对环境造成的负面影响,从而彰显绿色化学的核心价值观。

例如,在实施氧化还原反应教学过程中,教师可以采取策略,将学生划分为多个学习团队,协同完成“一氧化碳对氧化铁进行还原”的化学实验。在构建学习团队时,教师需遵循“组内差异性、组间一致性”的基本准则,全面考虑学生的学习成绩、个人兴趣以及心理素质等要素,确保各个团队实现高效资源整合。紧接着,教师引导学习者依据所赋予的提示和教学材料,梳理化学实验的全面构想,拟订详尽的实验方案,并明确各项操作流程以及协同成员的职责分工。随后,教师引导学子们依据职责,采用科学手段实施实验操作、现象观测以及数据记载。此类协同作业模式具备削减一氧化碳(CO)消耗量之效,同时能显著减少实验过程中二氧化碳(CO2)排放量。在实施氯气及其化合物的教学过程中,教师可以运用团队协作学习策略进行化学实验教学。在本次实验中,研究者采用微型试管,将预先制备的氯气均匀分割为多个部分。在教师的指导下,各个实验小组分别就铜、铁以及钠在氯气环境中的燃烧现象进行实验操作。各小组需密切关注实验过程中的现象变化并及时做好相关记录,最终通过集体汇报的形式展示研究成果。借助这种方式,教师能够有效控制氯气的使用量,从而切实落实可持续发展化学观念。总而言之,通过运用小组合作学习策略可以显著减小化学实验的规模并提高学生的参与度,使其在亲身实践中深刻理解化学原理并掌握相关技能同时培养学生的环保意识和团队协作精神。

三、借助微课手段进行教学,协同推进可持续环保实验目标的实现

在高中阶段化学实验教育中,为贯彻绿色化学理念,教师需紧密贴合新课程改革及新时代教育目标,恰当运用现代信息技术手段,从而全方位提高学生绿色化学认知及环保意识。因此,教师可依据化学教学需求的导向,挑选部分操作复杂且风险较高的实验项目,通过视频演示的形式,作为教学辅助手段。此举不仅符合绿色环保的化学实验目标,同时,对学生核心素养的全面提升具有积极推动作用。

在开展含硫化合物特性教学过程中,教师首先需引导学习者对硫元素展开深入探讨,明确其在现实生活中的重要角色和地位,全面了解硫的物理特性和化学特性。接着,通过提问,如“二氧化硫在水中的溶解性如何?”等问题来激发学生的学习兴趣和思考积极性;然后,在此基础上引导学生探讨如何通过实验来验证相关性质;在学生提出观点之后,教师可以运用模拟实验的手段,通过多媒体展示微课影片,展示“向水槽内滴加紫色石蕊试液后,将充满二氧化硫气体的试管导入其中”的实验过程,并敦促学生仔细观察影片中的实验现象。当学生看到试管内的溶液逐渐变为红色时,教师可以进一步引导学生思考“是什么原因导致溶液变红?”的问题,并鼓励学生结合教材和教师的讲解进行推断和分析;最终,借助教师的辅导以及学生的自主探究,引导学生认识到二氧化硫在水溶液中呈现酸性的特性,从而深化对二氧化硫化学性质的认识。而在另一方面,二氧化硫具有刺激性气味及轻度毒性。因此在教学实践中,教师通过多媒体展示二氧化硫呈现酸性的实验视频,既可有效降低二氧化硫的使用量,不仅能保证课堂的安全,还能为学生有效传递绿色化学的理念。

结语

总而言之,在高中化学实验教育环节,教师需全面把握绿色化学观念的核心价值。教育教学优化及环保意识强化的策略包括:首先,教师要始终贯彻环保安全意识,使学生在实验过程中始终保持环保意识;其次,缩小化学实验规模以降低化学物质的使用量和浪费;再者,利用微课等现代化教学方式高效展示绿色化学的实践应用。此外,推广微型化学实验能够减轻环境压力;最后,妥善处理化学实验废弃物以防止对环境和人体造成负面影响。实施这些策略不仅有助于显著提升化学实验教学成果,还能培养学生良好的生活习惯和节约观念,为可持续发展做出贡献。

参考文献

· [1]陈颖.构建高中化学育人新样态的微型实验教学研究[J].华夏教师,2023,(35):79-81.DOI:10.16704/j.

· [2]成黎黎.高中化学课堂教学中学生思维能力的培养[J].现代盐化工,2023,50(06):130-132.DOI:10.19465/j.