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序論:寫作是一種深度的自我表達。它要求我們深入探索自己的思想和情感,挖掘那些隱藏在內心深處的真相,好投稿為您帶來了七篇化學實驗安全論文范文,愿它們成為您寫作過程中的靈感催化劑,助力您的創作。
實驗前實施安全教育考核制度
在進行化學實驗課程之前,學生對化學實驗了解得往往不多,雖然對實驗項目興趣濃厚,有迫切進行實驗的欲望,但對實驗的機理、內容和安全知識卻是知者甚少。傳統的安全教育安排在這個階段,讓學生系統地了解相關安全知識,確實具有一定的效果。但教師在講并不表明學生一定在聽,由于多種原因,能完全掌握安全知識的學生較少。臺灣清華大學在這方面實行的是安全教育結合化學實驗室的準入制度。學生在進入化學實驗室之前,必須通過相應的安全教育和考試,并把通過安全考試作為進入化學實驗室的必要條件。安全教育方式多樣化,學生可選擇選修安全教育課和網絡教育等不同方式。在考試前往往還會安排進行一次集體授課,請專業的實驗室安全人員來進行講解。對于缺考或考試不合格的學生,會安排重修和考試,直至合格后才準進入實驗室。在安全考試面前人人平等,即便是來訪的資深教授也要在進入實驗室進行實驗前通過安全考試,否則是不允許進入的。我們傳統的實驗安全教育也有自學和集中授課環節,但往往缺乏的是安全考試制度。進行安全考試能在一定程度上提高學生安全學習的效果,同時把其作為進入實驗室的必要條件,能讓學生在思想上充分重視,避免了傳統安全教育方式中學生可聽可不聽的懈怠局面。臺灣清華大學在授課方面也盡可能以形象教育方式為主,用實物演示、圖片展示等教育方式來提高安全教育效果。例如,在講解實驗室滅火知識時,重點強調需要沉著冷靜,及時判斷火勢大小、原因并正確使用消防器材:局部著火,順手用濕布、沙子等材料蓋滅;火勢較大時,依據著火原因和火情使用適宜的滅火器材;火勢無法控制時,及時斷電關氣,迅速離開并立即報警。在講解使用滅火器材時,可以把常見的各類滅火器向學生展示,同時用示范的方式給大家進行演示。通過這樣的系列課前安全教育與考試,讓每名學生都掌握相關安全知識,提高安全意識和安全能力。這不僅保障安全教育的效果,而且最大限度地減少了實驗室安全事故。
教學過程中強化安全教育
傳統安全教育方式往往只重視課前的安全教育,在教學實施過程中和結束后并沒有實質性的安全教育內容。這也給學生造成誤解和思維定勢,認為安全教育只是走過場,對于化學實驗室安全管理制度也產生不在意的心理,因而易于發生實驗室安全事故。在日常實驗室安全教育方面,臺灣清華大學采取了一些很有特點的措施。例如在每間實驗室門口都有危險提示標志,說明該實驗室可能產生哪些危險,同時也提示禁止在該實驗進行不恰當行為(如吸煙、帶入磁性物體等)。每個實驗室需要使用的危險試劑、藥品都需要進行登記和專人保管使用,在實驗室門口醒目的位置建立文件夾,放有該實驗室使用的危險藥品的性質和預防、處理措施的資料,不斷提醒進入實驗室的人員要時刻進行規范操作和安全處理。他們還專門成立環安中心來進行實驗室安全檢查和安全設施維護工作,往往每學期有多次的安全檢查。相比之下,內地高校實驗室的安全制度實施則相對不力,有些安全檢查流于形式,這是需要認真改進的。在化學實驗教學過程中需要不斷強化安全教育。我校在進行每項化學實驗之前,都要求學生進行預習,不僅要對實驗機理和實驗過程進行預習,而且需要查明實驗中每一個用到的試劑與藥品的物理、化學性質和安全特性(MSDS)[10]。這樣能有效提高學生的安全意識,同時也能指導學生在實驗中進行規范操作,避免安全事故。為了能提高學生在化學實驗教學過程中的學習效果和安全覺悟,我們計劃讓學生自己進行實驗安全監督。學生相互進行實驗操作監督,對實驗設施和實驗環境提出安全意見,不僅使學生實驗操作更加規范,而且讓他們時刻具有安全意識,同時也改進了實驗室環境和條件。在這個過程中,畢竟學生的經驗尚淺,教師應當在合適的時候進行引導,以取得更好的實驗教學和安全教育效果。學校提倡在實驗前和教學過程中將實驗安全教學引入案例教學方式,對社會上最近發生的安全事故和實驗室以往的安全隱患進行分析。這樣既可以提高學生的學習興趣和視野,同時也讓學生了解正確的安全處理方式。例如在使用金屬鈉的實驗中,在課堂上讓學生對“實驗室中金屬鈉著火是否能直接用水進行澆滅?”進行討論。這樣不只是教師直接灌輸關于金屬鈉的安全知識,還讓學生在討論中更加深刻了解金屬鈉的性質,同時也讓學生正確掌握用砂土隔絕氧氣而滅火的手段。當然,如果在確保安全條件下用少量金屬鈉為學生進行教學演示,將能取得更直觀的教學效果。這些安全教學方式和手段都是在教學過程中對學生進行安全教育的強化,能讓學生在潛意識上強化正確的安全理念和掌握實驗安全技巧,培養學生進行化學實驗的綜合能力。
課后安全評價鞏固安全教育效果
傳統教學方式忽視了實驗結束后對學生的安全教育。實驗結束后,學生只是對實驗過程進行復述,對實驗結果進行處理并書寫實驗報告。在調查中發現,大多數學生都以獲得實驗產物的多少來衡量實驗的成敗,而對實驗的規范操作和安全事項不加重視。為了能達到安全教育與實驗教學一體化,在課后對學生的安全教育是極其重要的。引入學生對實驗安全的自我總結評價方式,能讓學生對實驗過程的安全進行有效的總結,達到將安全教育貫穿整個實驗教學過程的目的。在實驗報告中增加實驗安全評價一項,讓學生從安全角度去審視自己的整個實驗過程:實驗儀器裝置是否按照要求搭建,原料稱取時是否有撒漏,實驗過程中廢氣是如何處理的,實驗結束后的廢料是否進行規范處置等,對每次實驗操作進行安全總結。只有這樣才能讓學生時刻意識到實驗安全的重要性。對于那些實驗操作不規范、存在實驗安全隱患的學生,雖然僥幸得到實驗預期的產品和結果,但整個實驗嚴格來說是不合格的。傳統教學方式并沒有讓這些學生意識到問題所在,通過實驗后的安全評價能讓他們進行這方面的自我批評和改正,真正在實驗能力上得到提高。因此推行課后自我安全評價教育方式,能進一步鞏固整個實驗教學過程的安全教育效果。
關鍵詞: 高中化學實驗 特點 案例設計
“化學是一門實用的中心學科,它與數學、物理學等學科共同成為當代自然科學迅猛發展的基礎。化學的核心知識已經應用于自然科學的方方面面,與其他學科相輔相成,構成了創造自然、改造自然的強大力量”①?;瘜W學科的發展與人類社會有緊密聯系,社會的發展和進步離不開化學這門學科的發展與進步?;瘜W實驗作為化學學科的重要組成部分,是研究化學現象、總結化學經驗的重要手段,只有通過不斷模擬和探索實驗才能夠使問題得到解決。在高中化學教學中,化學實驗教學是整個教學中的重要組成部分,同時是整個教學的重點和難點。作為一名高中化學教師,筆者認為,了解高中化學實驗教學的特點是更好地實現化學教學目標的前提和基礎,只有根據化學實驗教學的特點設計化學實驗教學才能更好地實現化學教學目標,使課堂教學的有效性得到提高。本文以高中化學實驗教學為研究對象,重點分析高中化學實驗教學所具備的特點。
1.高中化學實驗教學的特點
1.1高中化學實驗的教學內容與學生的實際生活聯系密切
《普通高中化學課程標準》指出化學實驗內容應當與學生的實際生活緊密聯系起來,使學生學習到的化學突破書本和試卷的限制,從理論走向實際,成為有用的化學。作為基礎課程,化學實驗教學就是能夠“通過化學實驗與學生生活實際和社會實際的密切聯系,一方面使學生感到化學就在自己身邊,從而提高學生學習化學的興趣。另一方面使學生在掌握化學知識的基礎上,能夠清楚所學的知識能做什么和怎么做,從而對化學的本質和價值有一個正確的認識”②。
1.2高中化學實驗教學應當遵循新課標的要求
《高中化學新課程標準》指出:高中化學實驗教學應當以學生的全面發展為宗旨,在教學過程中要注重化學實驗的趣味性、安全性和無污染性。注重化學實驗教學的趣味性能夠有效激發學生學習化學的興趣,使學生能夠積極主動地參與到化學實驗教學過程中,從而不斷進行探索和發現;重視化學實驗教學的安全性體現了以學生為本的思想,使學生在實驗教學中不僅獲得知識、開發自己的思維,還能保障自身的安全;重視化學實驗的無污染性突出了對學生環保意識的培養。有些化學試劑是存在一定的污染性的,如果做完實驗之后將實驗器具等亂丟棄就會造成環境污染,也可能會對自身造成一定的危害??傊瘜W實驗教學注重學生的全面發展,是符合時代和社會的要求的。
1.3高中化學實驗教學應當凸顯探究性的特點
探究性的教學方式是鼓勵學生自主獲取知識與技能,調動學習積極性和主動性,以及塑造良好的創新意識與科學價值觀的重要方式。在我國的傳統高中化學實驗教學中,教師是整個實驗的操作者,學生只是圍觀教師的整個操作過程,對整個實驗的過程和其中出現的實驗現象很少進行思考和分析,而在自己動手操作時也只是簡單模仿,目的是獲得與教師一樣的實驗結果。這種單純模仿和重復的過程實際上限制了學生的個性思維和思維能力的發展,因此,在化學實驗教學中教師應當著重凸顯探究性特點,從而激發學生的學習興趣和探究精神,使學生的全面發展成為可能。
1.4高中化學實驗教學應當強化應用性
化學是一門實踐性和應用性很強的學科,與人類社會的生產和生活有緊密聯系。但是在傳統的化學教學中,化學實驗僅僅是被當做鞏固“雙基”的手段和工具,其應用性基本上是被忽視的,這就導致學生認為化學實驗僅僅是在化學實驗室里進行定理驗證和假設的,造成學生對化學學習興趣的缺失。因此,《普通高中化學課程標準》提出:“要注重強化化學實驗的應用性,將化學實驗與學生的日常生產、生活實際緊密聯系起來,讓學生從身邊熟悉的事物入手,產生對化學實驗的濃厚興趣,并積極參加化學實驗,從中獲益提高?!?/p>
2.高中化學實驗案例設計
高中化學實驗在設計時要注重突出化學實驗的探究性、應用性及密切聯系生活等特點,從而使化學實驗教學能夠最大限度地激發學生的學習興趣,調動學生的學習積極性和主動性。例如,可以設計“CuSO■和NH■?H■O的配合實驗”介紹配合物的性質及其作用。在這個過程中教師可以引導學生查閱相關資料后通過簡單的實驗儀器比較CuSO■?5H■O固體、CuSO■固體分別與氨水溶液培養產率的高低,比較Cl、H■O與Cu■的配合能力的強弱,測定CuSO■溶液和氨水溶液配合前后溫度的變化。在這個過程中,學生可以發現許多物質都能夠與CuSO■配合,而且反應過程也是比較明顯的,易于學生觀察反應現象。教師在實驗過程中要不斷引導學生對實驗現象進行思考和總結,讓他們在掌握科學知識和試驗技能的同時能夠積極調動自己的思維思考問題,探究該實驗與日常的生產和生活的關系,從而提高自身的科學素養。
注釋:
①白春禮.中國化學的發展與展望[J].大學化學,2000(4).
②吳琦.新課程中的高中化學實驗的研究[D].揚州大學碩士學位論文,2004.
參考文獻:
[1]白春禮.中國化學的發展與展望[J].大學化學,2000(4).
[2]吳琦.新課程中的高中化學實驗的研究[D].揚州大學碩士學位論文,2004.
論文摘要:化學新課程標準確立了化學實驗教學改革是以提高學生的科學素養為重點,重視科學、技術與社會的相互聯系,倡導以科學探究為主的多樣化學習方式,強化評價的診斷、激勵與發展功能。本文嘗試研究如何采用各種教學方法提升學生的實驗操作,探究設計的能力,培養學生的科學思維,強化學生創新能力。
化學實驗是化學教學的一個重要組成部分,它既是化學教學的重要基礎,又是化學教學的重要內容、方法和手段。在化學教學時間中,化學實驗不僅沒有體現出其應發揮的作用,而且存在許多不符合新課程標準的問題。
一、實驗教學改革在化學教學改革中的地位
化學新課程標準確立了化學實驗教學改革以提高學生的科學素養為重點以,重視科學、技術與社會的相互聯系,倡導以科學探究為主的多樣化學習方式,強化評價的診斷、激勵與發展功能。所以無論是新授課教學還是復習課教學,無論是概念原理的教學還是元素化合物知識的教學,都應當以化學實驗為基礎和重點。
二、新課標對化學實驗教學的要求
(一)化學實驗在學習和研究化學中的作用。
化學實驗是學生獲取知識、進行知識創新的重要手段,許多化學原理和規律都是通過實驗發現和驗證的。同時,化學實驗也是培養學生學習化學的興趣、建立學生學習化學的科學態度,訓練學生學習化學的科學方法,啟迪學生的科學思維的重要途徑。此外,化學實驗教學也是實施素質教育的重要手段之一,化學實驗教學的成功實施有助于學生素質的全面提高。
(二)注重學生實驗實際操作能力的培養,促進知識和技能的融合。
實驗技能是指學生采用已有的陳述性知識和程序性知識,通過實驗實際操作解決未知的化學問題。它包括實驗的設計原理、觀察、分析、總結歸納等技能,還包括實驗的實際操作,所以化學實驗并不是把課本上的實驗簡單重現的過程,而是通過自己已有的經驗為基礎結合外界的實驗操作來構建新的理解。實驗過程中遇到問題時,學生只有將掌握的知識、生活經驗融會貫通,并綜合運用化學知識和實驗技能來設計實驗方案并實施,才能更好的解決問題,提高自己的學習能力、學習激情和學習效率。
(三)加強設計性或探索性實驗,提高學生創新能力。
設計性或探索性實驗不僅要求學生掌握一定的化學基礎知識和實驗基本技能,還要求學生有創新的思維和意識,同時要求學生敢于實踐。設計性和探索性實驗需要學生親自動手,近距離的觀察和思考,從失敗中吸取教訓,從實驗中獲取寶貴經驗,勇于面對困難,最終戰勝困難。設計性和探索性實驗能促進學生自主構建新知識,從而學會學習,使學生終生受益。
(四)樹立綠色化學思想,形成環境保護的意識。
多數化學實驗會消耗大量的藥品,產生各種有毒有害的氣體、液體或固體,對外界環境產生污染,處理不當會損害學生的健康。在不影響實驗探究過程、觀察效果的前提下改進實驗操作方式,設計成微型實驗,減少實驗過程中產生的各種有害物質,這不僅有利于學生對化學知識的構建,更能使學生從實驗中養成“從我做起,保護環境,造福人類”的高尚品德。
(五)強化實驗安全意識,順利地完成化學實驗。
在化學實驗中,因為要經常接觸各種化學試劑,而不少化學試劑是危險性化學藥品,所以在進行化學實驗前,一定要對學生進行安全教育,并提供一些相應的應急措施的知識和設施。在實驗過程中,指導學生規范操作,避免各種事故的發生,這既是化學實驗教學應重視的問題,也是對學生安全負責。只有這樣,才能確保學生順利完成實驗。
三、新課程理念指導下的實驗教學改革
(一)將演示實驗變為教師引導學生實驗。
學生親自參與實驗比直接由教師簡單的演示給他們觀察到的現象更清晰直觀,留下的印象更深刻,更能引發學生的思考,激發學生的探究熱情,同時避免了教師機械的講實驗,學生死記實驗,紙上考實驗,使學生完全處于被動的“學習”狀態。教師引導學生實驗,使學生由被動的旁觀者變為主動的實踐者,保障了學生學習的主動性和自主性,學習興趣大大提高,學生的實驗技能,觀察現象、分析及解決問題的能力得到充分訓練和提升。一般地說,對于那些操作比較簡單、耗時短、安全可靠且無污染的演示實驗,只要讓學生參與實驗,都能達到預期的效果。 轉貼于
例如“離子的檢驗”等許多在試管中進行的實驗,在課堂上教師引導學生實驗,學生會在實驗過程中認真觀察,實驗結束后認真思考,同學之間也會積極討論與交流。教師只需要在最后做簡要小結,就能實現教學目標。通過這樣社會化的交往,促成個體發展,真正實現“以生為本”教學思想。
(二)變課本上的實驗為個性化、開放性實驗,增加實驗的設計性。
過去學生進行分組實驗,一般是驗證或鞏固之前學過的相關化學知識。為了提高學生的實驗探究能力,我們可以采用在學生分組實驗前,先要求學生根據已有的知識精心構思個性化的實驗方案,然后進行小組討論,推選最佳方案,再全班交流,后由教師補充歸納得出最優方案(可能有幾種)。
教師準備相關的藥品和儀器,開放實驗室讓學生進行獨立實驗,教師巡回指導。學生做完實驗后,如實記錄實驗現象、統計分析數據,得出結論,寫出實驗心得。這樣雖然要多花費時間和精力,但增強了實驗的開放性,實驗更具有個性化的特點,促進學生探究興趣的發展,對培養學生的創新意識、創新能力很有幫助。
總之,化學實驗教學改革對學生化學素養的養成至關重要,不能過多沿用課本上標準化的裝置和操作,只模仿不創新。我們應以現階段的教育教學改革為契機,采用各種教學方法提升學生的實驗操作,探究設計的能力,培養學生的科學思維,強化學生在學習中的創新能力。
參考文獻
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關鍵詞:微型化學實驗;科學素養;綠色化學
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2012)04-0194-02
微型化學實驗是1982年美國的Mayo博士和他的同事們研究試用的一種新型的實驗方法,是將傳統的化學實驗在微型化的儀器中進行,利用較少的藥品獲得所需的化學信息。微型化學實驗基于綠色化學理念,可減少資源消耗和環境污染,是化學實驗設計、實驗方法、實驗手段、實驗過程的重大變革。通過充分挖掘微型化學實驗的功能價值,將為學生開展科學探究注入新鮮的血液和活力,培養學生的科學素養。
一、微型化學實驗的特點和優點
1.便攜易帶。微型化學實驗中的微型化學儀器體積小、質量輕,方便學生隨身攜帶,因此,微型化學實驗又稱“活動實驗室”、“可帶走的實驗室”、“學生個人的實驗室”等。
2.節省實驗經費。與常規化學實驗相比,微型化學實驗時試劑用量是常規化學實驗的1/1000至1/10,至少可以節約90%,因此,微型化學實驗可大大節約實驗經費。另外,一些廢棄的日常物品,如廢棄的易拉罐瓶、噴霧香水瓶和花露水瓶等,可代替實驗儀器進行化學實驗,這樣對于實驗經費的節省更為可觀。
3.操作簡單,安全環保。大多數微型化學實驗是在較小的塑料儀器中進行,操作相對較為簡單。同時,實驗中藥品用量少,不容易發生爆炸、起火,也不容易發生有毒物質泄露等危險,對環境的污染較少,安全環保。
4.可節省實驗時間,提高教學質量。微型化學實驗儀器微小,藥品用量較少,操作較為簡單,因此,微型化學實驗可以改變傳統化學實驗必須在實驗室完成的慣例,由任課化學老師在化學課堂教學中邊講課邊進行,可節省實驗時間,提高課堂教學質量,提高實驗效率。同時,因為微型化學實驗操作簡單、儀器微小、藥品用量少、安全環保的特點,微型化學實驗方便學生課后自主探究。
二、微型化學實驗與學生科學素養的培養
微型化學實驗具有便攜易帶、節省實驗經費、操作簡單和安全環保、節省實驗時間的特點和優點,因此,筆者結合自身的教學經驗,在日常教學中,積極利用微型化學實驗,提高學生的科學素養。
1.利用微型實驗激發學生的求知欲。傳統的化學實驗,“老師做、學生看”或者是“一人做、大家看”,學生的學習方式是“被動等待式”和“接受式”,因此學生往往對化學的興趣不濃,缺乏求知欲?;谏鲜銮闆r,筆者積極鼓勵學生自己搜集相關材料,利用相對有效的藥品,鼓勵絕大多數學生動手做實驗,使學生學習方式變為“主動式”和“探索式”,極大地促進了學生學習化學的興趣,激發了學生的求知欲。
2.利用微型實驗提高學生創新意識。微型化學實驗可使絕大多數學生都有動手實驗的機會,有利于發展學生思維,開拓學生視野,提高了創新意識。在氯氣的實驗室制備以及用生成的氯氣制備氯酸鉀和次氯酸鉀(鈉)的實驗中,采用25克二氧化錳(過量)與40毫升濃鹽酸反應,可產生2.70升氯氣。與20毫升30%氯氧化鉀(鈉)反應制備氯酸鉀(鈉)需用氯氣0.75升,與15毫升3mol/L的氫氧化鉀(鈉)溶液反應制備次氯酸鉀(鈉)需用氯氣0.50升,氯氣用量全計為1.25升,產生的氯氣的“富余量”為1.45升。作為學生實驗無法全部或大部進入通風櫥操作,所造成的氯氣污染在所難免。微型實驗中,經過反復實驗,學生將收集后留作性質實驗用的兩瓶氯氣由常規實驗模式的0.25升(125毫升集氣瓶)改為0.12升(60毫升集氣瓶)。氯酸鉀的制備改為用2毫升30%氫氧化鉀溶液與通入的氯氣反應,需用氯氣0.15升,可生成氯酸鉀0.27克。次氯酸鈉的制備改為用1毫升2mol/L的氯氧化鈉溶液與通入的氯氣反應,需用氯氣0.05升,生成0.5克次氯酸鈉,產生的氯氣“富余量”為0.08升。同時,由于二氧化錳改為氯酸鉀,也不需用煤氣燈或酒精燈加熱,裝置簡單、小巧。在此過程中,學生自己動手,反復嘗試,形成了科學的探究方法
3.利用微型實驗提高學生動手能力。傳統的化學實驗教學由老師演示、學生記憶,生搬硬套去應用,學生缺乏大量的實驗操作(表象),更缺乏動手能力的培養。而微型化學實驗,學生可以按照自已的意愿獨立開展實驗,在此積極探究過程中,可以提高動手操作意識,培養實驗能力。在引導學生進行微型實驗過程中,筆者鼓勵學生利用生活中的廢棄物開展小制作、小探究活動。如用盛裝“安乃近”或各種片劑的藥瓶代替常用的試劑瓶;用裝過中藥片劑的瓶子代替試管;用眼藥水瓶和帶膠蓋的玻璃瓶組合代替滴瓶;利用草珊瑚含片的透明真空硬塑板制成微型井穴板;用注射器來代替滴液漏斗和分液漏斗等。這些學生自制儀器,雖然粗糙,但可避免常規玻璃儀器的易破碎的缺點,經久耐用。同時,適當地配給學生各種藥品,讓其利用自己的微型實驗器械在空余時間內甚至在家中進行微型實驗,增強學生動手實驗的機會,提高學生的動手能力。
4.利用微型化學實驗提高學生節約意識,提高學生環保意識。微型化學實驗是在微型化的條件下對實驗進行重新設計與探索,達到以盡可能少的試劑來獲取盡可能多的實驗信息,具有實驗藥品用量少、反應產物少的突出優點。因此可以提高學生勤儉節約的意識。同時,微型化學實驗試劑用量少、儀器微型化,反應時產生的廢氣、廢液、廢棄物質的量就少,而且尾氣、廢液等吸收和處理也較容易。因此,微型化學實驗可大大降低實驗時燃燒、爆炸、中毒的危險,大大地減少了化學實驗對整個周圍環境的污染,既確保人身和實驗的安全,而且提高學生的環保意識。
總之,在化學課堂教學中,筆者充分利用各種條件,積極推進化學實驗的微型化,從而充分調動學生學習化學的主動性,激發學生的求知欲,提高學生的科學素養。
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環保意識普通化學實驗教學普通化學實驗作為一門實驗學科,一般都是剛入校的大一新生學習,在非化學專業的本科實驗教學中有舉足輕重的地位。針對剛走進大學校園的本科生,與高中化學實驗課相比,普通化學實驗課時多,內容豐富,題材新穎,獨立操作實驗的可能性大,實驗課的學習方式與中學有很大區別。大學里對學生的環保意識要求比較高。我國的環境狀況不容樂觀,比如,大氣污染、水污染等已經給人們的生產、生活帶來災害性影響。因此,普通化學實驗就應該積極培養和喚醒學生的環保意識,從實驗中尋找環保知識在各自專業領域內的應用。
一、培養環保意識的重要性
我國的環境污染非常嚴重,原因眾多,尤其是農藥的使用,給我國人民的生活帶來了不可估量的影響。我國是農業生產大國,據統計,2009年我國使用農藥制劑產品約200萬噸。其中,乳油約占總量的40~50%。乳油(Emulsifiable Concentrate)是農藥原藥、有機溶劑和乳化劑混合而制成的均相透明液體。經有機溶劑配制而成的乳油屬于易燃易爆、污染環境的危險品,在生產、儲運和使用過程中極不安全。發達國家以可持續發展為基礎,限制或禁止大量使用甲苯、二甲苯等為溶劑的農藥乳油產品。隨著農藥的大量使用,我國的飲用水、食品、蔬菜和水果面臨著前所未有的挑戰。
普通化學實驗是農林院校化學教學中必不可少的環節,涉及到種類繁多的化學試劑,以及有毒、有害、危險品等物質,對實驗中產生的廢物等處理不好就會形成一個較為復雜和嚴重的污染源。在普通化學實驗教學中,如何減少和防止化學污染,適當地開展環境教育,讓學生更好地強化環保意識,從根本上切斷污染源,是每一位化學教育工作者的重要課題。
二、普通化學實驗教學中環保意識的培養方法
1.授課教師必須具備環保意識
隨著我國教育教學改革的深入進行,特別是近年來碩博士擴招,越來越多的人都具有碩士和博士學位。不得不承認,我國在碩博士教育過程中,環保意識的培養是一大敗筆。在當今的大形勢下,不管是白貓還是黑貓,寫出SCI論文就是好貓。一大批具有高學歷的教授研究員中能把環保意識放在第一位而把論文放在第二位的屈指可數。因此我們的化學教師不僅要有較高的知識水平和理論修養,還必須有較高的環保素質,并在教學中有機地把環境科學知識滲透于其中,緊密結合教材實際和學生實際,從老師自己做起,我國的環境狀況改善還是有希望的。
2.普通化學實驗教學大綱和內容必須強調環保意識
傳統的普通化學實驗大綱和內容都是幾十年前設計的,雖然經典可行,但是與人類科技進步脫節,與人們生活實踐基本不相關,這樣的實驗不能吸引學生,也不能讓學生學以致用。因此我們要積極嘗試將原來的實驗教學課程融合變革為一門新的通用化學實驗體系。通過調整實驗次序,使實驗與實驗之間形成鏈接關系,使實驗中的輔助試劑、產物、副產物、剩余物能相互循環利用。合理調整實驗課程,不僅使學生們的綜合實驗技能得到鍛煉,而且節約大量實驗藥品和實驗經費,最大程度地提高原料的利用率,減少污染源。同時必須改進實驗的工藝、裝置、條件和內容,依據環保教育的要求,應用環?;瘜W的理念,積極進行實驗改革,通過改進實驗方法、改善實驗條件等措施,并采用無污染和少污染的物質替代有毒有害物質,把污染物消除在實驗的源頭。對于實驗過程中必須要用的有毒有害物質在實驗結束后及時進行無害化處理。與此同時,教學內容聯系實際,使學生深切地感到化學就在自己身邊,只有高度重視環保,才能做到保護環境,控制污染,促進人與環境的協調發展。
3.培養學生的環保意識
把環保意識作為普通化學實驗教育的一個必須的內容融入到實驗教學中去,在訓練學生動手能力的過程中,不斷受到環境意識的熏陶。在學生進實驗室之前,通過計算機網絡培訓學生對普通化學實驗中的環保意識,爭取做到每個學生都在普通化學實驗中能夠做到環境保護從我做起并且學以致用。學生現在已經對現實生活中污染有一定認識,比如,2012年12月5日的北京,昏黃的天空中飄著零星小雪,再加上彌漫不散的霧氣,和剛剛過去的晴朗周末判若兩城。就在之前,12月4日,中央氣象臺連續大霧藍色預警,預計4日夜間到5日上午,京津等地區有局部能見度不足200米大霧。北京前門箭樓被大霧籠罩。北京西五環高家堡以北曉月苑,汽車從大霧中駛出,猶如仙境一般,給出行帶來了極大的不便。也就是說,環境污染已經嚴重影響到人們的實際生活,而且生活中處處有污染。要防治污染、改造我們的生態環境,必須從我做起,從身邊的小事做起,自覺地以實際行動來保護我們的環境。
對于普通化學實驗要求學生準確、規范、熟練地操作,節省藥品,減少排污量。運用多媒體技術對化學實驗給人們帶來的各種危害以及多年以后的地球環境進行模擬,充分發揮想象,利用聲音、圖像、動畫的效果,讓學生了解到如果現在大家還不重視環境保護,多年以后整個人類將面臨著毀滅的危險。因此,我們這一代人不僅要對自己負責任,而且要對以后的子子孫孫負責,對整個人類負責。要讓咱們的后代生活在一個干凈無污染的環境中,每個人特別是化學工作者對環境保護具有不可推卸的責任。
參考文獻:
[1]張樂斌,陳蔚林.安徽化工,2011,37(4):1.
[2]冷陽.今日農藥(制劑研究),2011,(10):23.
1微型化學實驗的內涵與我國實驗教學的現狀
微型化學實驗,英文名稱為mierosealechemicalexpe巧ment或mierosealezaborato理,簡寫為M.L。美籍華裔化學家馬祖圣教授提出微型化學實驗是以盡可能少的試劑,獲取所需化學信息的實驗原理和技術。雖然它的化學試劑用量一般只為常規實驗用量的兒十分之一乃至幾千分之一,但其效果卻可以達到準確、明顯、安全、方便和防止環境污染等目的。我國的微型化學實驗研究在周寧懷教授的倡導與推動下,從上世紀90年代初開始進行研究至今,已經取得了重要成果。目前擴展到分析化學、物理化學、醫用化學和高分子化學實驗的微型化探索并取得了可喜的成果,形成了中國開展微型化學實驗工作的特點:微型儀器配套比較完整且價格低廉,在國際上具有競爭力。微型化學實驗與常規實驗相比,具有明顯的綠色環保、節約藥品和節省時間的特點。微型化學實驗的優勢己經在教學中呈現出來,受到了廣大師生的歡迎。目前,國內已有800余所大、中院校開始采用微型化學實驗。
2微型化學實驗教學的優點
由于微型化學實驗儀器具有小巧便攜、不易破碎、液體試劑在多用滴管中不易流出等優點,使每個學生都有條件擁有自己的化學實驗箱。這就為改革化學課堂教學提供了方便與可能。實踐證明,微型化學實驗對化學教學的改革有如下主要優點。
(l)節約實驗經費。由于微型化學實驗是以盡量少的試樣或試劑獲取盡可能多的化學信息,化學試劑用量一般只為常規實驗用量的幾分之一、幾十分之•乃至幾千分之一,這就大大降低了實驗試劑用量,節約了經費。(表略)為常規實驗與微型實驗的比較。以上的二組實驗可以看出微型實驗與常規實驗得出相同的實驗結果,但是它們的藥品用量是常規實驗的l乃到l/5左右。既節省f藥品的用量,也減少了對環境的污染。由此可見,微型化學實驗不是常規實驗的簡單微縮,也不是對常規實驗的補充,更不是與常規實驗的對立,它是在綠色化學思想下用預防化學污染的新實驗思想、新方法和新技術對常規實驗進行改革和發展的必然結果。
(2)傳播綠色理念,增加實驗安全。微型化學實驗把預防化學污染的思想貫穿于化學教育的全過程中,有利于學生綠色化學意識的形成。對于當今受到嚴重污染的環境來說,這無疑減少了無數個污染源。特別是有機實驗中易燃、易爆、有毒物質特別多,采用微型實驗后,由于用量少,人大降低f實驗時燃燒、爆炸、中毒的危險,確保了人身和實驗的安全。很多實驗我們不能用常規實驗來做,危險性太大,而且如果實驗設施不夠完善,還很容易使人中毒,例如氯氣的制備,但是我們可以用微型實驗來做。因為微型實驗使操作的危險性和實驗對環境污染等的危害性大為降低,不僅能夠使環境污染大大降低,而且可以使學生在較安全的環境中進行實驗,其社會效益是顯著而長遠的。
(3)提高了學生實驗操作的能力。微型化學實驗所用的儀器有的是通過對常規實驗儀器縮制成的,如微型酒精燈、微型分液漏斗、微型燒杯等;有些儀器是根據微型實驗的要求特制的,如微型演示實驗箱、組合式實驗架等;有的是利用生活中的廢舊物品改制成的。越來越多的學生在微型實驗中能夠親自動手制作實驗儀器,同時微型實驗要求學生有準確熟練的操作技能,從而大大地提高了學生的動手操作能力。微型化學實驗儀器體積小,在儀器的組裝和實驗操作時要掌握比常規實驗更準確、細微、熟練、靈巧的技能。如用微型漏斗過濾時,按照常規過濾操作傾倒液體,常因流量太大使液體溢出漏斗。如果動作緩慢或粗糙出現錯誤操作,就使實驗失敗。這就需要反復練習,不斷摸索。微型化學實驗使操作協調連貫起來,形成準確、靈活、協調的操作動作和操作習慣,從而提高了能力。
(4)提高學生實驗設計的能力。沒有創新,社會就不能發展,也不能前進。學生創新能力的培養是順應當今社會的發展,不但在化學領域,在其他領域也一樣很需要這方面的人才。在常規的化學實驗中,大部分都是由老師在上面做而學生在下面看,只注重實驗結果;然而微型實驗的開展,改變了傳統教學模式,學生每人都有自己的實驗箱,這樣學生可以自己動手做,而不只是看,親自體驗做實驗帶來的樂趣,自己得出結論,印象深刻。例如,教師可以布置一些有趣的實驗課題來培養學生的創新精神。如讓學生自行設計隱形墨水。在教師指導下,學生們進行探索性設計與實驗。他們獲得了多種隱形墨水的方案:如A酬03顯色試劑為N姚S;FeCI,顯色試劑為KSCN。出人意料的是有的同學竟然使用價舊月)ZSq做隱形墨水,顯色方法為加熱,這個設計學生將錢鹽分解和濃硫酸脫水性這兩方面知識綜合起來加以靈活運用,從而發現了一種新穎的隱形墨水。從上面的例子可以看出,微型化學實驗能力激發學生大腦深處蘊藏的巨大的創造潛能。培養學生的創新精神,使學生的創新天地更寬闊,極大程度的提高學生的創新能力。
3徽型化學實臉教學的弊端
【論文關鍵詞】多媒體教學技術;中學化學實驗
多媒體教學技術。一般包括攝影、實物投影、攝像、放像、計算機多媒體技術和網絡技術等方面。
一、投影技術對化學實驗教學中的應用
化學課的演示實驗,其目的是通過實驗讓全體學生觀察到物質變化的全過程,有理性上有一定的認識,從而提出疑問,獲得結論。演示實驗可提高學生對化學的學習積極性和參與程度,體現實驗過程的真實性、科學性,讓學生信服,是培養學生觀察能力的重要途徑,也為引出課題、問題,進行討論、探索,發現創造條件。因此,演示實驗要真正起到演示作用,不能演而不示,使演示實驗變成講實驗,觀察實驗現象變成講實驗現象。為了提高演示實驗的可見度,傳統的方法一般采用放大實驗儀器,抬高實驗裝置,增加實驗藥品的用量巡回展示實驗結果,然而實驗儀器的放在是有限的,巡回展示實驗結果又浪費時間,且有些現象是在實驗中瞬間產生的而無法觀察到,以至影響教學效果。采用投影技術,可克服上述缺陷,大大提高演示實驗的效果。投影技術主要是對實驗現象進行放大,克服演示實驗可見度小的缺陷,使學生能清楚地觀察到實驗現象,特別是一些細小的、不易觀察到的實驗現象。投影技術使實驗的科學性得到提高,增強學生學習的積極性和參與程度,為培養學生的觀察能力提供條件,
二、攝像、放像技術在化學實驗教學中的應用
演示實驗的全過程需要較長的時間,且伴隨著一些無關緊要的現象,干擾學生正確觀察實驗現象,影響實驗的效果。由于學生課堂學習時間是有限的,要讓學生的有限的時間內盡可能多地獲得信息,給予學生信息要有選擇,使學生觀察到的現象對所學得的知識有價值。因此,采用攝像、剪輯技術,對實驗全過程進行加工,既為學生提供實驗全過程,又突出重要的實驗現象,同時也不失實驗的真實性。
演示實驗教學中,有些實驗具有一定的危害性和危險性,在課堂上無法實施演示,借助于錄相教學,既保證學生的安全,又保護環境,又達到良好的教學效果。通過錄像技術還可以對實驗中的錯誤操作引起的危害進行真實再現,引起學生的重視,幫助學生掌握正確的實驗操作步驟和操作技能。
演示實驗是幫助學生學會實驗基本技能的最有效途徑。對一些操作較復雜的實驗,通過錄像對學生進行正確、規范的指導,避免了因教師實時演示需較長時間的缺陷。
例如:高中化學實驗氯氣的制取的教學,可采用錄像技術進行演示,同時對操作注意點進行局部放大,加于旁白介紹,使學生不僅能理解“為什么這樣操作”,更能體驗正確的操作,而且避免了氯氣的毒性。對學生最終撐握氯氣的性質和正確的實驗操作提供保證。
利用錄像技術中的功能效應,促使演示實驗真實性,如:高速成或緩慢的攝像技術和放像的快、慢、倒等功能不僅使學生緩慢地看到快速成反應的變化,還能使學生快速地觀察到緩慢的反應變化,讓學生迅速感知易觀察到的細節,提高學生觀察的敏捷性,同時縮短了教學時間,增加了演示實驗的時效性,提高了教學效益。
攝像、錄像技術還可以顯示較復雜的化工生產過程,使抽象的教學內容直觀化,便于學生對這類知識的理解和掌握,對一些價格昂貴的實驗、危險性大的實驗,定性的實驗,要求較多的操作技術,或裝置復雜的實驗也可以借助教學錄相來完成保障演示實驗的安全性、正確性、有效性、規范性。
三、多媒體網絡技術在化學實驗教學中的應用
化學實驗的操作步驟和操作規范都有一定的要求,一旦學生操作失誤,不僅會引起實驗失敗,也可能引起實驗事故,更會引起學生的恐懼心理,影響學生學習化學的興趣,采用多媒體網絡技術,應用典型的軟件資料,對操作易出錯的后果進行模擬。這樣,讓學生在計算機前先進行模擬操作,以掌握正確的操作和對不正確的操作的理解,再進行實驗,將大大提高學生實驗的有效性。
多媒體技術在化學實驗中,起到實驗設計教學,對學生進行化學知識和實驗操作技能的演示教學,有利于培養學生的遷移能力、解決問題的能力,相互協作能力和創造能力,在多媒體“實驗室”中讓學生在實驗室中暢游,發揮自各自的才能,去探索化學世界的實驗。
在計算機多媒體技術上,我們可以通過聲音、畫面、文字、于一體能展示微觀世界,微縮的客觀世界,模擬化學反應,打破了學生認識中的時空限制,用各種感官來感知信息有利于學生的主動參與,激發學習興趣,更符合現代學生的思維學習習慣,在通過交互功能和模擬技術,對一些危險性、危害性的實驗,放心的讓學生大膽操作,為學生的探索和創造提供條件。