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序论:写作是一种深度的自我表达。它要求我们深入探索自己的思想和情感,挖掘那些隐藏在内心深处的真相,好投稿为您带来了七篇化学实验安全论文范文,愿它们成为您写作过程中的灵感催化剂,助力您的创作。
实验前实施安全教育考核制度
在进行化学实验课程之前,学生对化学实验了解得往往不多,虽然对实验项目兴趣浓厚,有迫切进行实验的欲望,但对实验的机理、内容和安全知识却是知者甚少。传统的安全教育安排在这个阶段,让学生系统地了解相关安全知识,确实具有一定的效果。但教师在讲并不表明学生一定在听,由于多种原因,能完全掌握安全知识的学生较少。台湾清华大学在这方面实行的是安全教育结合化学实验室的准入制度。学生在进入化学实验室之前,必须通过相应的安全教育和考试,并把通过安全考试作为进入化学实验室的必要条件。安全教育方式多样化,学生可选择选修安全教育课和网络教育等不同方式。在考试前往往还会安排进行一次集体授课,请专业的实验室安全人员来进行讲解。对于缺考或考试不合格的学生,会安排重修和考试,直至合格后才准进入实验室。在安全考试面前人人平等,即便是来访的资深教授也要在进入实验室进行实验前通过安全考试,否则是不允许进入的。我们传统的实验安全教育也有自学和集中授课环节,但往往缺乏的是安全考试制度。进行安全考试能在一定程度上提高学生安全学习的效果,同时把其作为进入实验室的必要条件,能让学生在思想上充分重视,避免了传统安全教育方式中学生可听可不听的懈怠局面。台湾清华大学在授课方面也尽可能以形象教育方式为主,用实物演示、图片展示等教育方式来提高安全教育效果。例如,在讲解实验室灭火知识时,重点强调需要沉着冷静,及时判断火势大小、原因并正确使用消防器材:局部着火,顺手用湿布、沙子等材料盖灭;火势较大时,依据着火原因和火情使用适宜的灭火器材;火势无法控制时,及时断电关气,迅速离开并立即报警。在讲解使用灭火器材时,可以把常见的各类灭火器向学生展示,同时用示范的方式给大家进行演示。通过这样的系列课前安全教育与考试,让每名学生都掌握相关安全知识,提高安全意识和安全能力。这不仅保障安全教育的效果,而且最大限度地减少了实验室安全事故。
教学过程中强化安全教育
传统安全教育方式往往只重视课前的安全教育,在教学实施过程中和结束后并没有实质性的安全教育内容。这也给学生造成误解和思维定势,认为安全教育只是走过场,对于化学实验室安全管理制度也产生不在意的心理,因而易于发生实验室安全事故。在日常实验室安全教育方面,台湾清华大学采取了一些很有特点的措施。例如在每间实验室门口都有危险提示标志,说明该实验室可能产生哪些危险,同时也提示禁止在该实验进行不恰当行为(如吸烟、带入磁性物体等)。每个实验室需要使用的危险试剂、药品都需要进行登记和专人保管使用,在实验室门口醒目的位置建立文件夹,放有该实验室使用的危险药品的性质和预防、处理措施的资料,不断提醒进入实验室的人员要时刻进行规范操作和安全处理。他们还专门成立环安中心来进行实验室安全检查和安全设施维护工作,往往每学期有多次的安全检查。相比之下,内地高校实验室的安全制度实施则相对不力,有些安全检查流于形式,这是需要认真改进的。在化学实验教学过程中需要不断强化安全教育。我校在进行每项化学实验之前,都要求学生进行预习,不仅要对实验机理和实验过程进行预习,而且需要查明实验中每一个用到的试剂与药品的物理、化学性质和安全特性(MSDS)[10]。这样能有效提高学生的安全意识,同时也能指导学生在实验中进行规范操作,避免安全事故。为了能提高学生在化学实验教学过程中的学习效果和安全觉悟,我们计划让学生自己进行实验安全监督。学生相互进行实验操作监督,对实验设施和实验环境提出安全意见,不仅使学生实验操作更加规范,而且让他们时刻具有安全意识,同时也改进了实验室环境和条件。在这个过程中,毕竟学生的经验尚浅,教师应当在合适的时候进行引导,以取得更好的实验教学和安全教育效果。学校提倡在实验前和教学过程中将实验安全教学引入案例教学方式,对社会上最近发生的安全事故和实验室以往的安全隐患进行分析。这样既可以提高学生的学习兴趣和视野,同时也让学生了解正确的安全处理方式。例如在使用金属钠的实验中,在课堂上让学生对“实验室中金属钠着火是否能直接用水进行浇灭?”进行讨论。这样不只是教师直接灌输关于金属钠的安全知识,还让学生在讨论中更加深刻了解金属钠的性质,同时也让学生正确掌握用砂土隔绝氧气而灭火的手段。当然,如果在确保安全条件下用少量金属钠为学生进行教学演示,将能取得更直观的教学效果。这些安全教学方式和手段都是在教学过程中对学生进行安全教育的强化,能让学生在潜意识上强化正确的安全理念和掌握实验安全技巧,培养学生进行化学实验的综合能力。
课后安全评价巩固安全教育效果
传统教学方式忽视了实验结束后对学生的安全教育。实验结束后,学生只是对实验过程进行复述,对实验结果进行处理并书写实验报告。在调查中发现,大多数学生都以获得实验产物的多少来衡量实验的成败,而对实验的规范操作和安全事项不加重视。为了能达到安全教育与实验教学一体化,在课后对学生的安全教育是极其重要的。引入学生对实验安全的自我总结评价方式,能让学生对实验过程的安全进行有效的总结,达到将安全教育贯穿整个实验教学过程的目的。在实验报告中增加实验安全评价一项,让学生从安全角度去审视自己的整个实验过程:实验仪器装置是否按照要求搭建,原料称取时是否有撒漏,实验过程中废气是如何处理的,实验结束后的废料是否进行规范处置等,对每次实验操作进行安全总结。只有这样才能让学生时刻意识到实验安全的重要性。对于那些实验操作不规范、存在实验安全隐患的学生,虽然侥幸得到实验预期的产品和结果,但整个实验严格来说是不合格的。传统教学方式并没有让这些学生意识到问题所在,通过实验后的安全评价能让他们进行这方面的自我批评和改正,真正在实验能力上得到提高。因此推行课后自我安全评价教育方式,能进一步巩固整个实验教学过程的安全教育效果。
关键词: 高中化学实验 特点 案例设计
“化学是一门实用的中心学科,它与数学、物理学等学科共同成为当代自然科学迅猛发展的基础。化学的核心知识已经应用于自然科学的方方面面,与其他学科相辅相成,构成了创造自然、改造自然的强大力量”①。化学学科的发展与人类社会有紧密联系,社会的发展和进步离不开化学这门学科的发展与进步。化学实验作为化学学科的重要组成部分,是研究化学现象、总结化学经验的重要手段,只有通过不断模拟和探索实验才能够使问题得到解决。在高中化学教学中,化学实验教学是整个教学中的重要组成部分,同时是整个教学的重点和难点。作为一名高中化学教师,笔者认为,了解高中化学实验教学的特点是更好地实现化学教学目标的前提和基础,只有根据化学实验教学的特点设计化学实验教学才能更好地实现化学教学目标,使课堂教学的有效性得到提高。本文以高中化学实验教学为研究对象,重点分析高中化学实验教学所具备的特点。
1.高中化学实验教学的特点
1.1高中化学实验的教学内容与学生的实际生活联系密切
《普通高中化学课程标准》指出化学实验内容应当与学生的实际生活紧密联系起来,使学生学习到的化学突破书本和试卷的限制,从理论走向实际,成为有用的化学。作为基础课程,化学实验教学就是能够“通过化学实验与学生生活实际和社会实际的密切联系,一方面使学生感到化学就在自己身边,从而提高学生学习化学的兴趣。另一方面使学生在掌握化学知识的基础上,能够清楚所学的知识能做什么和怎么做,从而对化学的本质和价值有一个正确的认识”②。
1.2高中化学实验教学应当遵循新课标的要求
《高中化学新课程标准》指出:高中化学实验教学应当以学生的全面发展为宗旨,在教学过程中要注重化学实验的趣味性、安全性和无污染性。注重化学实验教学的趣味性能够有效激发学生学习化学的兴趣,使学生能够积极主动地参与到化学实验教学过程中,从而不断进行探索和发现;重视化学实验教学的安全性体现了以学生为本的思想,使学生在实验教学中不仅获得知识、开发自己的思维,还能保障自身的安全;重视化学实验的无污染性突出了对学生环保意识的培养。有些化学试剂是存在一定的污染性的,如果做完实验之后将实验器具等乱丢弃就会造成环境污染,也可能会对自身造成一定的危害。总之,化学实验教学注重学生的全面发展,是符合时代和社会的要求的。
1.3高中化学实验教学应当凸显探究性的特点
探究性的教学方式是鼓励学生自主获取知识与技能,调动学习积极性和主动性,以及塑造良好的创新意识与科学价值观的重要方式。在我国的传统高中化学实验教学中,教师是整个实验的操作者,学生只是围观教师的整个操作过程,对整个实验的过程和其中出现的实验现象很少进行思考和分析,而在自己动手操作时也只是简单模仿,目的是获得与教师一样的实验结果。这种单纯模仿和重复的过程实际上限制了学生的个性思维和思维能力的发展,因此,在化学实验教学中教师应当着重凸显探究性特点,从而激发学生的学习兴趣和探究精神,使学生的全面发展成为可能。
1.4高中化学实验教学应当强化应用性
化学是一门实践性和应用性很强的学科,与人类社会的生产和生活有紧密联系。但是在传统的化学教学中,化学实验仅仅是被当做巩固“双基”的手段和工具,其应用性基本上是被忽视的,这就导致学生认为化学实验仅仅是在化学实验室里进行定理验证和假设的,造成学生对化学学习兴趣的缺失。因此,《普通高中化学课程标准》提出:“要注重强化化学实验的应用性,将化学实验与学生的日常生产、生活实际紧密联系起来,让学生从身边熟悉的事物入手,产生对化学实验的浓厚兴趣,并积极参加化学实验,从中获益提高。”
2.高中化学实验案例设计
高中化学实验在设计时要注重突出化学实验的探究性、应用性及密切联系生活等特点,从而使化学实验教学能够最大限度地激发学生的学习兴趣,调动学生的学习积极性和主动性。例如,可以设计“CuSO■和NH■・H■O的配合实验”介绍配合物的性质及其作用。在这个过程中教师可以引导学生查阅相关资料后通过简单的实验仪器比较CuSO■・5H■O固体、CuSO■固体分别与氨水溶液培养产率的高低,比较Cl、H■O与Cu■的配合能力的强弱,测定CuSO■溶液和氨水溶液配合前后温度的变化。在这个过程中,学生可以发现许多物质都能够与CuSO■配合,而且反应过程也是比较明显的,易于学生观察反应现象。教师在实验过程中要不断引导学生对实验现象进行思考和总结,让他们在掌握科学知识和试验技能的同时能够积极调动自己的思维思考问题,探究该实验与日常的生产和生活的关系,从而提高自身的科学素养。
注释:
①白春礼.中国化学的发展与展望[J].大学化学,2000(4).
②吴琦.新课程中的高中化学实验的研究[D].扬州大学硕士学位论文,2004.
参考文献:
[1]白春礼.中国化学的发展与展望[J].大学化学,2000(4).
[2]吴琦.新课程中的高中化学实验的研究[D].扬州大学硕士学位论文,2004.
论文摘要:化学新课程标准确立了化学实验教学改革是以提高学生的科学素养为重点,重视科学、技术与社会的相互联系,倡导以科学探究为主的多样化学习方式,强化评价的诊断、激励与发展功能。本文尝试研究如何采用各种教学方法提升学生的实验操作,探究设计的能力,培养学生的科学思维,强化学生创新能力。
化学实验是化学教学的一个重要组成部分,它既是化学教学的重要基础,又是化学教学的重要内容、方法和手段。在化学教学时间中,化学实验不仅没有体现出其应发挥的作用,而且存在许多不符合新课程标准的问题。
一、实验教学改革在化学教学改革中的地位
化学新课程标准确立了化学实验教学改革以提高学生的科学素养为重点以,重视科学、技术与社会的相互联系,倡导以科学探究为主的多样化学习方式,强化评价的诊断、激励与发展功能。所以无论是新授课教学还是复习课教学,无论是概念原理的教学还是元素化合物知识的教学,都应当以化学实验为基础和重点。
二、新课标对化学实验教学的要求
(一)化学实验在学习和研究化学中的作用。
化学实验是学生获取知识、进行知识创新的重要手段,许多化学原理和规律都是通过实验发现和验证的。同时,化学实验也是培养学生学习化学的兴趣、建立学生学习化学的科学态度,训练学生学习化学的科学方法,启迪学生的科学思维的重要途径。此外,化学实验教学也是实施素质教育的重要手段之一,化学实验教学的成功实施有助于学生素质的全面提高。
(二)注重学生实验实际操作能力的培养,促进知识和技能的融合。
实验技能是指学生采用已有的陈述性知识和程序性知识,通过实验实际操作解决未知的化学问题。它包括实验的设计原理、观察、分析、总结归纳等技能,还包括实验的实际操作,所以化学实验并不是把课本上的实验简单重现的过程,而是通过自己已有的经验为基础结合外界的实验操作来构建新的理解。实验过程中遇到问题时,学生只有将掌握的知识、生活经验融会贯通,并综合运用化学知识和实验技能来设计实验方案并实施,才能更好的解决问题,提高自己的学习能力、学习激情和学习效率。
(三)加强设计性或探索性实验,提高学生创新能力。
设计性或探索性实验不仅要求学生掌握一定的化学基础知识和实验基本技能,还要求学生有创新的思维和意识,同时要求学生敢于实践。设计性和探索性实验需要学生亲自动手,近距离的观察和思考,从失败中吸取教训,从实验中获取宝贵经验,勇于面对困难,最终战胜困难。设计性和探索性实验能促进学生自主构建新知识,从而学会学习,使学生终生受益。
(四)树立绿色化学思想,形成环境保护的意识。
多数化学实验会消耗大量的药品,产生各种有毒有害的气体、液体或固体,对外界环境产生污染,处理不当会损害学生的健康。在不影响实验探究过程、观察效果的前提下改进实验操作方式,设计成微型实验,减少实验过程中产生的各种有害物质,这不仅有利于学生对化学知识的构建,更能使学生从实验中养成“从我做起,保护环境,造福人类”的高尚品德。
(五)强化实验安全意识,顺利地完成化学实验。
在化学实验中,因为要经常接触各种化学试剂,而不少化学试剂是危险性化学药品,所以在进行化学实验前,一定要对学生进行安全教育,并提供一些相应的应急措施的知识和设施。在实验过程中,指导学生规范操作,避免各种事故的发生,这既是化学实验教学应重视的问题,也是对学生安全负责。只有这样,才能确保学生顺利完成实验。
三、新课程理念指导下的实验教学改革
(一)将演示实验变为教师引导学生实验。
学生亲自参与实验比直接由教师简单的演示给他们观察到的现象更清晰直观,留下的印象更深刻,更能引发学生的思考,激发学生的探究热情,同时避免了教师机械的讲实验,学生死记实验,纸上考实验,使学生完全处于被动的“学习”状态。教师引导学生实验,使学生由被动的旁观者变为主动的实践者,保障了学生学习的主动性和自主性,学习兴趣大大提高,学生的实验技能,观察现象、分析及解决问题的能力得到充分训练和提升。一般地说,对于那些操作比较简单、耗时短、安全可靠且无污染的演示实验,只要让学生参与实验,都能达到预期的效果。 转贴于
例如“离子的检验”等许多在试管中进行的实验,在课堂上教师引导学生实验,学生会在实验过程中认真观察,实验结束后认真思考,同学之间也会积极讨论与交流。教师只需要在最后做简要小结,就能实现教学目标。通过这样社会化的交往,促成个体发展,真正实现“以生为本”教学思想。
(二)变课本上的实验为个性化、开放性实验,增加实验的设计性。
过去学生进行分组实验,一般是验证或巩固之前学过的相关化学知识。为了提高学生的实验探究能力,我们可以采用在学生分组实验前,先要求学生根据已有的知识精心构思个性化的实验方案,然后进行小组讨论,推选最佳方案,再全班交流,后由教师补充归纳得出最优方案(可能有几种)。
教师准备相关的药品和仪器,开放实验室让学生进行独立实验,教师巡回指导。学生做完实验后,如实记录实验现象、统计分析数据,得出结论,写出实验心得。这样虽然要多花费时间和精力,但增强了实验的开放性,实验更具有个性化的特点,促进学生探究兴趣的发展,对培养学生的创新意识、创新能力很有帮助。
总之,化学实验教学改革对学生化学素养的养成至关重要,不能过多沿用课本上标准化的装置和操作,只模仿不创新。我们应以现阶段的教育教学改革为契机,采用各种教学方法提升学生的实验操作,探究设计的能力,培养学生的科学思维,强化学生在学习中的创新能力。
参考文献
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关键词:微型化学实验;科学素养;绿色化学
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2012)04-0194-02
微型化学实验是1982年美国的Mayo博士和他的同事们研究试用的一种新型的实验方法,是将传统的化学实验在微型化的仪器中进行,利用较少的药品获得所需的化学信息。微型化学实验基于绿色化学理念,可减少资源消耗和环境污染,是化学实验设计、实验方法、实验手段、实验过程的重大变革。通过充分挖掘微型化学实验的功能价值,将为学生开展科学探究注入新鲜的血液和活力,培养学生的科学素养。
一、微型化学实验的特点和优点
1.便携易带。微型化学实验中的微型化学仪器体积小、质量轻,方便学生随身携带,因此,微型化学实验又称“活动实验室”、“可带走的实验室”、“学生个人的实验室”等。
2.节省实验经费。与常规化学实验相比,微型化学实验时试剂用量是常规化学实验的1/1000至1/10,至少可以节约90%,因此,微型化学实验可大大节约实验经费。另外,一些废弃的日常物品,如废弃的易拉罐瓶、喷雾香水瓶和花露水瓶等,可代替实验仪器进行化学实验,这样对于实验经费的节省更为可观。
3.操作简单,安全环保。大多数微型化学实验是在较小的塑料仪器中进行,操作相对较为简单。同时,实验中药品用量少,不容易发生爆炸、起火,也不容易发生有毒物质泄露等危险,对环境的污染较少,安全环保。
4.可节省实验时间,提高教学质量。微型化学实验仪器微小,药品用量较少,操作较为简单,因此,微型化学实验可以改变传统化学实验必须在实验室完成的惯例,由任课化学老师在化学课堂教学中边讲课边进行,可节省实验时间,提高课堂教学质量,提高实验效率。同时,因为微型化学实验操作简单、仪器微小、药品用量少、安全环保的特点,微型化学实验方便学生课后自主探究。
二、微型化学实验与学生科学素养的培养
微型化学实验具有便携易带、节省实验经费、操作简单和安全环保、节省实验时间的特点和优点,因此,笔者结合自身的教学经验,在日常教学中,积极利用微型化学实验,提高学生的科学素养。
1.利用微型实验激发学生的求知欲。传统的化学实验,“老师做、学生看”或者是“一人做、大家看”,学生的学习方式是“被动等待式”和“接受式”,因此学生往往对化学的兴趣不浓,缺乏求知欲。基于上述情况,笔者积极鼓励学生自己搜集相关材料,利用相对有效的药品,鼓励绝大多数学生动手做实验,使学生学习方式变为“主动式”和“探索式”,极大地促进了学生学习化学的兴趣,激发了学生的求知欲。
2.利用微型实验提高学生创新意识。微型化学实验可使绝大多数学生都有动手实验的机会,有利于发展学生思维,开拓学生视野,提高了创新意识。在氯气的实验室制备以及用生成的氯气制备氯酸钾和次氯酸钾(钠)的实验中,采用25克二氧化锰(过量)与40毫升浓盐酸反应,可产生2.70升氯气。与20毫升30%氯氧化钾(钠)反应制备氯酸钾(钠)需用氯气0.75升,与15毫升3mol/L的氢氧化钾(钠)溶液反应制备次氯酸钾(钠)需用氯气0.50升,氯气用量全计为1.25升,产生的氯气的“富余量”为1.45升。作为学生实验无法全部或大部进入通风橱操作,所造成的氯气污染在所难免。微型实验中,经过反复实验,学生将收集后留作性质实验用的两瓶氯气由常规实验模式的0.25升(125毫升集气瓶)改为0.12升(60毫升集气瓶)。氯酸钾的制备改为用2毫升30%氢氧化钾溶液与通入的氯气反应,需用氯气0.15升,可生成氯酸钾0.27克。次氯酸钠的制备改为用1毫升2mol/L的氯氧化钠溶液与通入的氯气反应,需用氯气0.05升,生成0.5克次氯酸钠,产生的氯气“富余量”为0.08升。同时,由于二氧化锰改为氯酸钾,也不需用煤气灯或酒精灯加热,装置简单、小巧。在此过程中,学生自己动手,反复尝试,形成了科学的探究方法
3.利用微型实验提高学生动手能力。传统的化学实验教学由老师演示、学生记忆,生搬硬套去应用,学生缺乏大量的实验操作(表象),更缺乏动手能力的培养。而微型化学实验,学生可以按照自已的意愿独立开展实验,在此积极探究过程中,可以提高动手操作意识,培养实验能力。在引导学生进行微型实验过程中,笔者鼓励学生利用生活中的废弃物开展小制作、小探究活动。如用盛装“安乃近”或各种片剂的药瓶代替常用的试剂瓶;用装过中药片剂的瓶子代替试管;用眼药水瓶和带胶盖的玻璃瓶组合代替滴瓶;利用草珊瑚含片的透明真空硬塑板制成微型井穴板;用注射器来代替滴液漏斗和分液漏斗等。这些学生自制仪器,虽然粗糙,但可避免常规玻璃仪器的易破碎的缺点,经久耐用。同时,适当地配给学生各种药品,让其利用自己的微型实验器械在空余时间内甚至在家中进行微型实验,增强学生动手实验的机会,提高学生的动手能力。
4.利用微型化学实验提高学生节约意识,提高学生环保意识。微型化学实验是在微型化的条件下对实验进行重新设计与探索,达到以尽可能少的试剂来获取尽可能多的实验信息,具有实验药品用量少、反应产物少的突出优点。因此可以提高学生勤俭节约的意识。同时,微型化学实验试剂用量少、仪器微型化,反应时产生的废气、废液、废弃物质的量就少,而且尾气、废液等吸收和处理也较容易。因此,微型化学实验可大大降低实验时燃烧、爆炸、中毒的危险,大大地减少了化学实验对整个周围环境的污染,既确保人身和实验的安全,而且提高学生的环保意识。
总之,在化学课堂教学中,笔者充分利用各种条件,积极推进化学实验的微型化,从而充分调动学生学习化学的主动性,激发学生的求知欲,提高学生的科学素养。
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环保意识普通化学实验教学普通化学实验作为一门实验学科,一般都是刚入校的大一新生学习,在非化学专业的本科实验教学中有举足轻重的地位。针对刚走进大学校园的本科生,与高中化学实验课相比,普通化学实验课时多,内容丰富,题材新颖,独立操作实验的可能性大,实验课的学习方式与中学有很大区别。大学里对学生的环保意识要求比较高。我国的环境状况不容乐观,比如,大气污染、水污染等已经给人们的生产、生活带来灾害性影响。因此,普通化学实验就应该积极培养和唤醒学生的环保意识,从实验中寻找环保知识在各自专业领域内的应用。
一、培养环保意识的重要性
我国的环境污染非常严重,原因众多,尤其是农药的使用,给我国人民的生活带来了不可估量的影响。我国是农业生产大国,据统计,2009年我国使用农药制剂产品约200万吨。其中,乳油约占总量的40~50%。乳油(Emulsifiable Concentrate)是农药原药、有机溶剂和乳化剂混合而制成的均相透明液体。经有机溶剂配制而成的乳油属于易燃易爆、污染环境的危险品,在生产、储运和使用过程中极不安全。发达国家以可持续发展为基础,限制或禁止大量使用甲苯、二甲苯等为溶剂的农药乳油产品。随着农药的大量使用,我国的饮用水、食品、蔬菜和水果面临着前所未有的挑战。
普通化学实验是农林院校化学教学中必不可少的环节,涉及到种类繁多的化学试剂,以及有毒、有害、危险品等物质,对实验中产生的废物等处理不好就会形成一个较为复杂和严重的污染源。在普通化学实验教学中,如何减少和防止化学污染,适当地开展环境教育,让学生更好地强化环保意识,从根本上切断污染源,是每一位化学教育工作者的重要课题。
二、普通化学实验教学中环保意识的培养方法
1.授课教师必须具备环保意识
随着我国教育教学改革的深入进行,特别是近年来硕博士扩招,越来越多的人都具有硕士和博士学位。不得不承认,我国在硕博士教育过程中,环保意识的培养是一大败笔。在当今的大形势下,不管是白猫还是黑猫,写出SCI论文就是好猫。一大批具有高学历的教授研究员中能把环保意识放在第一位而把论文放在第二位的屈指可数。因此我们的化学教师不仅要有较高的知识水平和理论修养,还必须有较高的环保素质,并在教学中有机地把环境科学知识渗透于其中,紧密结合教材实际和学生实际,从老师自己做起,我国的环境状况改善还是有希望的。
2.普通化学实验教学大纲和内容必须强调环保意识
传统的普通化学实验大纲和内容都是几十年前设计的,虽然经典可行,但是与人类科技进步脱节,与人们生活实践基本不相关,这样的实验不能吸引学生,也不能让学生学以致用。因此我们要积极尝试将原来的实验教学课程融合变革为一门新的通用化学实验体系。通过调整实验次序,使实验与实验之间形成链接关系,使实验中的辅助试剂、产物、副产物、剩余物能相互循环利用。合理调整实验课程,不仅使学生们的综合实验技能得到锻炼,而且节约大量实验药品和实验经费,最大程度地提高原料的利用率,减少污染源。同时必须改进实验的工艺、装置、条件和内容,依据环保教育的要求,应用环保化学的理念,积极进行实验改革,通过改进实验方法、改善实验条件等措施,并采用无污染和少污染的物质替代有毒有害物质,把污染物消除在实验的源头。对于实验过程中必须要用的有毒有害物质在实验结束后及时进行无害化处理。与此同时,教学内容联系实际,使学生深切地感到化学就在自己身边,只有高度重视环保,才能做到保护环境,控制污染,促进人与环境的协调发展。
3.培养学生的环保意识
把环保意识作为普通化学实验教育的一个必须的内容融入到实验教学中去,在训练学生动手能力的过程中,不断受到环境意识的熏陶。在学生进实验室之前,通过计算机网络培训学生对普通化学实验中的环保意识,争取做到每个学生都在普通化学实验中能够做到环境保护从我做起并且学以致用。学生现在已经对现实生活中污染有一定认识,比如,2012年12月5日的北京,昏黄的天空中飘着零星小雪,再加上弥漫不散的雾气,和刚刚过去的晴朗周末判若两城。就在之前,12月4日,中央气象台连续大雾蓝色预警,预计4日夜间到5日上午,京津等地区有局部能见度不足200米大雾。北京前门箭楼被大雾笼罩。北京西五环高家堡以北晓月苑,汽车从大雾中驶出,犹如仙境一般,给出行带来了极大的不便。也就是说,环境污染已经严重影响到人们的实际生活,而且生活中处处有污染。要防治污染、改造我们的生态环境,必须从我做起,从身边的小事做起,自觉地以实际行动来保护我们的环境。
对于普通化学实验要求学生准确、规范、熟练地操作,节省药品,减少排污量。运用多媒体技术对化学实验给人们带来的各种危害以及多年以后的地球环境进行模拟,充分发挥想象,利用声音、图像、动画的效果,让学生了解到如果现在大家还不重视环境保护,多年以后整个人类将面临着毁灭的危险。因此,我们这一代人不仅要对自己负责任,而且要对以后的子子孙孙负责,对整个人类负责。要让咱们的后代生活在一个干净无污染的环境中,每个人特别是化学工作者对环境保护具有不可推卸的责任。
参考文献:
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1微型化学实验的内涵与我国实验教学的现状
微型化学实验,英文名称为mierosealechemicalexpe巧ment或mierosealezaborato理,简写为M.L。美籍华裔化学家马祖圣教授提出微型化学实验是以尽可能少的试剂,获取所需化学信息的实验原理和技术。虽然它的化学试剂用量一般只为常规实验用量的儿十分之一乃至几千分之一,但其效果却可以达到准确、明显、安全、方便和防止环境污染等目的。我国的微型化学实验研究在周宁怀教授的倡导与推动下,从上世纪90年代初开始进行研究至今,已经取得了重要成果。目前扩展到分析化学、物理化学、医用化学和高分子化学实验的微型化探索并取得了可喜的成果,形成了中国开展微型化学实验工作的特点:微型仪器配套比较完整且价格低廉,在国际上具有竞争力。微型化学实验与常规实验相比,具有明显的绿色环保、节约药品和节省时间的特点。微型化学实验的优势己经在教学中呈现出来,受到了广大师生的欢迎。目前,国内已有800余所大、中院校开始采用微型化学实验。
2微型化学实验教学的优点
由于微型化学实验仪器具有小巧便携、不易破碎、液体试剂在多用滴管中不易流出等优点,使每个学生都有条件拥有自己的化学实验箱。这就为改革化学课堂教学提供了方便与可能。实践证明,微型化学实验对化学教学的改革有如下主要优点。
(l)节约实验经费。由于微型化学实验是以尽量少的试样或试剂获取尽可能多的化学信息,化学试剂用量一般只为常规实验用量的几分之一、几十分之•乃至几千分之一,这就大大降低了实验试剂用量,节约了经费。(表略)为常规实验与微型实验的比较。以上的二组实验可以看出微型实验与常规实验得出相同的实验结果,但是它们的药品用量是常规实验的l乃到l/5左右。既节省f药品的用量,也减少了对环境的污染。由此可见,微型化学实验不是常规实验的简单微缩,也不是对常规实验的补充,更不是与常规实验的对立,它是在绿色化学思想下用预防化学污染的新实验思想、新方法和新技术对常规实验进行改革和发展的必然结果。
(2)传播绿色理念,增加实验安全。微型化学实验把预防化学污染的思想贯穿于化学教育的全过程中,有利于学生绿色化学意识的形成。对于当今受到严重污染的环境来说,这无疑减少了无数个污染源。特别是有机实验中易燃、易爆、有毒物质特别多,采用微型实验后,由于用量少,人大降低f实验时燃烧、爆炸、中毒的危险,确保了人身和实验的安全。很多实验我们不能用常规实验来做,危险性太大,而且如果实验设施不够完善,还很容易使人中毒,例如氯气的制备,但是我们可以用微型实验来做。因为微型实验使操作的危险性和实验对环境污染等的危害性大为降低,不仅能够使环境污染大大降低,而且可以使学生在较安全的环境中进行实验,其社会效益是显著而长远的。
(3)提高了学生实验操作的能力。微型化学实验所用的仪器有的是通过对常规实验仪器缩制成的,如微型酒精灯、微型分液漏斗、微型烧杯等;有些仪器是根据微型实验的要求特制的,如微型演示实验箱、组合式实验架等;有的是利用生活中的废旧物品改制成的。越来越多的学生在微型实验中能够亲自动手制作实验仪器,同时微型实验要求学生有准确熟练的操作技能,从而大大地提高了学生的动手操作能力。微型化学实验仪器体积小,在仪器的组装和实验操作时要掌握比常规实验更准确、细微、熟练、灵巧的技能。如用微型漏斗过滤时,按照常规过滤操作倾倒液体,常因流量太大使液体溢出漏斗。如果动作缓慢或粗糙出现错误操作,就使实验失败。这就需要反复练习,不断摸索。微型化学实验使操作协调连贯起来,形成准确、灵活、协调的操作动作和操作习惯,从而提高了能力。
(4)提高学生实验设计的能力。没有创新,社会就不能发展,也不能前进。学生创新能力的培养是顺应当今社会的发展,不但在化学领域,在其他领域也一样很需要这方面的人才。在常规的化学实验中,大部分都是由老师在上面做而学生在下面看,只注重实验结果;然而微型实验的开展,改变了传统教学模式,学生每人都有自己的实验箱,这样学生可以自己动手做,而不只是看,亲自体验做实验带来的乐趣,自己得出结论,印象深刻。例如,教师可以布置一些有趣的实验课题来培养学生的创新精神。如让学生自行设计隐形墨水。在教师指导下,学生们进行探索性设计与实验。他们获得了多种隐形墨水的方案:如A酬03显色试剂为N姚S;FeCI,显色试剂为KSCN。出人意料的是有的同学竟然使用价旧月)ZSq做隐形墨水,显色方法为加热,这个设计学生将钱盐分解和浓硫酸脱水性这两方面知识综合起来加以灵活运用,从而发现了一种新颖的隐形墨水。从上面的例子可以看出,微型化学实验能力激发学生大脑深处蕴藏的巨大的创造潜能。培养学生的创新精神,使学生的创新天地更宽阔,极大程度的提高学生的创新能力。
3徽型化学实脸教学的弊端
【论文关键词】多媒体教学技术;中学化学实验
多媒体教学技术。一般包括摄影、实物投影、摄像、放像、计算机多媒体技术和网络技术等方面。
一、投影技术对化学实验教学中的应用
化学课的演示实验,其目的是通过实验让全体学生观察到物质变化的全过程,有理性上有一定的认识,从而提出疑问,获得结论。演示实验可提高学生对化学的学习积极性和参与程度,体现实验过程的真实性、科学性,让学生信服,是培养学生观察能力的重要途径,也为引出课题、问题,进行讨论、探索,发现创造条件。因此,演示实验要真正起到演示作用,不能演而不示,使演示实验变成讲实验,观察实验现象变成讲实验现象。为了提高演示实验的可见度,传统的方法一般采用放大实验仪器,抬高实验装置,增加实验药品的用量巡回展示实验结果,然而实验仪器的放在是有限的,巡回展示实验结果又浪费时间,且有些现象是在实验中瞬间产生的而无法观察到,以至影响教学效果。采用投影技术,可克服上述缺陷,大大提高演示实验的效果。投影技术主要是对实验现象进行放大,克服演示实验可见度小的缺陷,使学生能清楚地观察到实验现象,特别是一些细小的、不易观察到的实验现象。投影技术使实验的科学性得到提高,增强学生学习的积极性和参与程度,为培养学生的观察能力提供条件,
二、摄像、放像技术在化学实验教学中的应用
演示实验的全过程需要较长的时间,且伴随着一些无关紧要的现象,干扰学生正确观察实验现象,影响实验的效果。由于学生课堂学习时间是有限的,要让学生的有限的时间内尽可能多地获得信息,给予学生信息要有选择,使学生观察到的现象对所学得的知识有价值。因此,采用摄像、剪辑技术,对实验全过程进行加工,既为学生提供实验全过程,又突出重要的实验现象,同时也不失实验的真实性。
演示实验教学中,有些实验具有一定的危害性和危险性,在课堂上无法实施演示,借助于录相教学,既保证学生的安全,又保护环境,又达到良好的教学效果。通过录像技术还可以对实验中的错误操作引起的危害进行真实再现,引起学生的重视,帮助学生掌握正确的实验操作步骤和操作技能。
演示实验是帮助学生学会实验基本技能的最有效途径。对一些操作较复杂的实验,通过录像对学生进行正确、规范的指导,避免了因教师实时演示需较长时间的缺陷。
例如:高中化学实验氯气的制取的教学,可采用录像技术进行演示,同时对操作注意点进行局部放大,加于旁白介绍,使学生不仅能理解“为什么这样操作”,更能体验正确的操作,而且避免了氯气的毒性。对学生最终撑握氯气的性质和正确的实验操作提供保证。
利用录像技术中的功能效应,促使演示实验真实性,如:高速成或缓慢的摄像技术和放像的快、慢、倒等功能不仅使学生缓慢地看到快速成反应的变化,还能使学生快速地观察到缓慢的反应变化,让学生迅速感知易观察到的细节,提高学生观察的敏捷性,同时缩短了教学时间,增加了演示实验的时效性,提高了教学效益。
摄像、录像技术还可以显示较复杂的化工生产过程,使抽象的教学内容直观化,便于学生对这类知识的理解和掌握,对一些价格昂贵的实验、危险性大的实验,定性的实验,要求较多的操作技术,或装置复杂的实验也可以借助教学录相来完成保障演示实验的安全性、正确性、有效性、规范性。
三、多媒体网络技术在化学实验教学中的应用
化学实验的操作步骤和操作规范都有一定的要求,一旦学生操作失误,不仅会引起实验失败,也可能引起实验事故,更会引起学生的恐惧心理,影响学生学习化学的兴趣,采用多媒体网络技术,应用典型的软件资料,对操作易出错的后果进行模拟。这样,让学生在计算机前先进行模拟操作,以掌握正确的操作和对不正确的操作的理解,再进行实验,将大大提高学生实验的有效性。
多媒体技术在化学实验中,起到实验设计教学,对学生进行化学知识和实验操作技能的演示教学,有利于培养学生的迁移能力、解决问题的能力,相互协作能力和创造能力,在多媒体“实验室”中让学生在实验室中畅游,发挥自各自的才能,去探索化学世界的实验。
在计算机多媒体技术上,我们可以通过声音、画面、文字、于一体能展示微观世界,微缩的客观世界,模拟化学反应,打破了学生认识中的时空限制,用各种感官来感知信息有利于学生的主动参与,激发学习兴趣,更符合现代学生的思维学习习惯,在通过交互功能和模拟技术,对一些危险性、危害性的实验,放心的让学生大胆操作,为学生的探索和创造提供条件。