绿色化学理念在高中化学实验中的应用
2024-06-01吴晶
吴晶
摘 要:随着社会的发展,教师在进行化学教学过程中要将绿色化学理念引入化学实验教学中,以适应社会的发展需求,促进学生对化学知识的深度认知,培养学生发现问题、解决问题和动手实践的创新意识。本文主要探讨将绿色化学理念应用于高中化学教学中,提出切实可行的教学方法,为高中绿色化学教学提供参考。
关键词:绿色化学;化学实验;对策探究
高中阶段的学生,已经具备了独立思考的学习能力,对于相关探索问题有自己的观点和看法,教师在化学教学过程中要将绿色化学理念传输给学生,在化学实验中引导学生对社会现象进行思考,让学生认识到环境问题的严峻性,能够激发学生保护环境的意识。教师可以在教学过程中将教学实验生活化,将社会热点作为实验素材,以作业的形式促进学生自主进行化学拓展探究,利用情境化和演示式的实验,促进学生在化学实验中深度思考,认识到生态环境对生活的影响,提高学生对化学的学习兴趣,促进学生化学学习的质效提升。
一、生活化实验,提高环境认知
实践出真知,只有通过实验才可以帮助学生深刻地理解知识,并且在实验过程中检验化学原理。在以往的化学教学过程中,教师往往需要将学生带到特定的化学实验室,利用指定的化学实验器材做实验,在化学实验过程中通常会产生一部分耗材,在绿色化学理念引导之下,可以将化学实验生活化,利用生活中的常见材料组织化学教学,引导学生运用生活中常见的材料去做实验,同时,在生活化的实验中让学生体会到化学对生活的影响[1],让学生在化学实验中提高对环境的认知。
教师在绿色化学的教学理念下,可以从生活角度着手,将化学实验和生活融为一体。比如:在高中化学《饮食中的有机化合物》教学中,教师要引导学生感受到生活中有机化学的用途和乐趣,在教学过程中教师可以从生活化实验着手。教师可以先和学生一起讨论关于日常饮食中自己所知道的包含的化学物,引导学生感受化学和生活的关系,接下来教师和学生可以就日常生活中常见的乙醇进行深度的探究,学生能够了解到酒精在生活中所常见的场景,教师可以就此为核心,接下来和学生共同对乙醇的作用进行化学实验,通过实验的方式让学生学习关于乙醇的知识,比如:让学生进行实验,探究乙醇和氧气会产生什么样的效果?教师可以引导学生进行实验,在实验的过程中教师可以引导学生将实验用的乙醇换成生活中的白酒进行二次实验,教师可以让学生自主进行新的实验:乙醇进入人体对人体有什么样的影响?让学生自主探究乙醇对人体的损害,以此引导学生明确认识到饮酒对人体的危害,同时,教师可以从乙醇的用途着手,引导学生寻找生活中乙醇的身影,学生可以发现其可以用作化工原料、消毒、酒精灯等,在学生生活中用途广泛。在生活化的化学实验教学中,教师可以进一步引导学生进行思考,生活中的物品要如何进行合理的规划使用,如果使用后的物品随意丢弃会产生什么样的后果。本节课在教学过程中,教师紧扣生活主题,将乙醇和生活相联系,在实验过程将原料换成贴近生活的白酒,加强学生对化学的思考,同时结合乙醇的广泛使用,引导学生对化学物品的处理进行思考,提升学生对生态环境的认知。
二、社会化素材,强化环保理念
在当前信息化不断发展的情况下,高中教学也要结合社会的发展需求,合理利用网络资源。在日常生活中学生对社会热点问题并不陌生,因此教师可以结合学生的生活资讯,将社会热点问题和化学教学相结合,通过创建化学实验热点问题提高学生对实验的兴趣,同时利用实验的方式促进学生对化学知识和生活联系的认知,在结合社会热点形式的实验教学指导下,借助自然情况和生活常识以及大众所关注的问题,有针对性引导学生进行化学知识的探究[2],让学生认识到环保的重要性,不断强化学生借助身边资源学习的能力。
在绿色化学教学理念下,教师以信息技术的形式进行化学实验的教学。比如:高中化学《氮的循环》教学中,教师要引导学生了解氮的循环,认识人类在氮循环过程中对其产生的影响。在日常生活中学生对环境污染以及生态环境保护相关的主题较为熟悉,但是并没有对其进行过深入研究,教师在课堂上可以将相关热点新闻以及相关数据和学生一起分享,通过图片、视频等形式让学生自己认识到环境问题对社会的影响,引起学生的思想重视。在吸引学生关注的过程中,教师带领学生一起走进氮的循环相关实验中,在实验过程中可以利用3D模拟的形式,让学生体会雷暴雨转嫁生长的秘诀,让学生自行记录雷暴雨过程产生的化学反应,同时,教师可以让学生对植物生长所需要的氮进行实验了解,和空气中的氮进行对比。在此基础上,教师可以带领学生一起进行氮气与金属的反应实验,让学生在实验过程中密切观察并且将实验结果用化学的方式记录下来。接下来教师可以带领学生一起通过资料探究在人类频繁活动区域和人为污染的区域氮循环有什么区别?引导学生思考人类活动对氮循环有什么样的影响,引发学生对人类活动和环境关系影响的思考。在绿色化学指导思想下,教师结合社会热点激发学生学习热情,在实验过程中将部分环节交给学生來完成,不断激发学生的参与意识,将化学实验和社会热点密切相联,引导学生自主思考人类活动对生态的影响,强化学生的学习动力。
三、情境化教学,激发探索欲
高中阶段的学生,在长期的学习过程中,已经拥有了一定的自主意识,但是部分学生对化学学习兴趣度不高,难以将自己的关注点转移到化学实验中,并且在化学教学过程中学生之间的差异性较明显。同时,这个阶段的学生思维活跃,对于身边所发生的问题,能够提出自己的观点,教师可以利用这一特点,在绿色化学教学理念下,在实验教学中进行设计,可以使用情境化的教学形式,激发学生对实验的好奇心,提高学生对实验的参与度,让学生在实验过程中主动进行探索,提升学生自主对绿色化学的认知度。
在生态化学理念下,教师从学生端出发,采用情境化教学实验,让学生在自主探索过程中,通过化学提高其对生态环境的认识。比如:高中化学《金属的腐蚀与防护》教学中,教师要引导学生探究金属腐蚀及其原因,了解金属的腐蚀对人类所造成的经济损失和危害。教师在教学过程中,可以先带领学生开展观察活动,每位学生都是小小观察员,在校园内进行金属腐蚀的观察,将自己观察到的情境进行文字图片的记录。接下来进入到课堂中时,教师可以为每位学生分发一份被腐蚀过的金属物品,让学生想办法将其处理干净,学生可能会想到用刀刮掉锈迹、用水洗掉、砂纸打磨掉等办法。在学生思考的基础上,教师和学生一起走进实验中,让每位学生参与到实验过程中。一组学生将铁条装进干燥的容器中放置在干燥环境下,一组学生将铁条装进干燥容器中后放置在潮湿环境下,另外一组学生将铁条放在电解质溶液中,三个容器同时放置一段时间后让学生进行对比,从而引导学生进行总结,金属被腐蚀的条件有哪些?在此时学生可以很容易说出这些,教师进一步引导学生对放置被腐蚀的方法进行探究,引导学生对周围环境中的金属腐蚀预防进行探讨。本节课教学过程中,教师从学生端出发,从观察员和金属腐蚀防治处理的角度出发,引导学生用实验的方式探索金属的相关特性,同时,在绿色化学理念下,将化学和生活相结合,引导学生思考如何用化学的知识防止金属被腐蚀带来的损失。
四、作业式拓展,增强自主认识
在日常教学过程中,教师不仅要教会学生基础理论知识,还要引导学生学会利用自己身边的素材进行自主探究。在化学学习中少不了实验式的教学,因此,在绿色化学的教学指导思想之下,教师可以在日常化学教学的基础上,结合所学内容布置相关化学作业,让学生在化学理论引導之下,将其应用到实践中,进行实验设计[3],并且借助身边的材料完成相关实验,让学生自己对其所感兴趣的领域进行探索,加强学生的个人认知成长。在这个过程中以作业的方式引导学生进行自主拓展学习,促进学生个人探究能力不断提升。
高中阶段的学生已经具有一定的独立自主意识,在化学教学过程中教师从学生端出发,为学生设置合理的学习拓展引导,让学生在自主学习的过程中增强其对生态环境的认知。比如:高中化学《从化石燃料中获取有机化合物》复习中,教师要引导学生了解乙烯在工业生产中的重要性。在本节课教学中教师可以将实验的过程留给学生来进行探索完成,教师在课上可以引导学生一起进行乙烯在空气中的燃烧实验,通过这个方式对学生进行化学知识的教授,在此基础上,教师进一步引导学生思考,哪些现象可以产生氧化反应,根据学生的思考教师让学生对生活中的乙烯使用领域进行了解。教师将乙烯在生活中的应用和相关原理的探索作为课后作业布置给学生,让学生自主进行探索,收集相关知识并且将其进行合理的展示,同时,让学生思考化学的使用是如何促进人类生活进步的?同时,化学物品的使用对人类生活造成了什么样的危害?在本节课教学中,教师从课堂教学出发,以作业的形式引导学生对化学在生活中的使用进行探索,加强学生对绿色化学的认识和合理使用化学物品的认识,增强学生对化学的自主认知。
五、演示式实验,增强学习动力
在高中化学学习阶段,有部分化学实验具有一定的难度,在学生独立操作过程中容易引起畏难心理。因此,在部分实验教学中,教师可以根据情况将其调整为小组式的演示实验,在演示实验中可以减轻学生的学习压力。教师可以引导学生对实验过程和结果进行深度观察,从而将化学知识和实验原理相结合,加强学生对化学理念的认知,同时发挥学生在教学过程中的主体性,以学生为中心。在这个过程中教师给出学生相关探究主题,让学生自主进行学习,并且将自己的研究成果展示出来,为学生的学习提供了机会,同时促进学生实验过程的顺利进行,提高实验的成功率[4],增强学生对化学学习的动力。
在绿色化学实验教学理念下,教师要提高学生的实验效率,在化学实验过程中引导学生形成节约耗材的理念。比如:高中化学《化学反应与能量转化》教学中,教师要引导学生理解化学反应中释放能力的方式,用实验的方式进行教学可以更为直观地让学生理解所要讲解的相关知识。本节课教师以燃烧反应为实验核心,引导学生进行思考观察,在教学时可以利用小组的方式进行实验,在这个过程中各小组会呈现出进度不一的情况,教师可让进度快的小组对自己的实验进行演示,以提升其他同学实验的进度。其次,教师在学生实验之前,还可以利用多媒体的方式为学生展示相关实验的流程,用实验展示的方式引导学生自主完成个人实验,提升学生实验的效率和成功率,节省学生的实验耗材。本节课在绿色化学教学理念下,教师以小组演示实验和教师演示实验相结合的方式引导学生自主进行探究,提高学生实验的成功率,增强学生在实验过程中的动力。
六、流程化实验,养成良好习惯
在高中阶段,教师在进行化学实验教学时,很多时候学生无法一次完成自己的实验,在反复的实验中会浪费较多实验材料,同时,在多次的实验失败中会打击学生的学习信心,因此,教师在绿色化学理念之下,可以将化学实验流程化,根据化学实验提前和学生一起制作出相关的实验细则,引导学生在实验过程中顺利进行,同时,引导学生将实验过程中所产生的废料合理化处理,引导学生在化学实验过程中做到低成本、零污染,节省化学实验的耗材,让学生养成良好的化学实验习惯。
高中化学实验教学中,教师在绿色化学教学理念下,从实验的规则制定做起,引导学生按照完善的化学实验准则进行操作,减少化学实验过程中的损耗,加强学生对实验废料的处理意识。比如:高中化学《化学反应的速率》教学中,教师要通过实验的方式带领学生理解相关知识点,教师可以先和学生一起对化学反应速率的实验进行详细的设计,从每一步的操作流程到化学用品的用量都进行精确的设计。同时,教师还可以为学生提出新的实验要求,如何对实验过程中产生的废料进行处理,引导学生思考化学实验中的相关物品处理原则,并且,回顾以往化学实验中所产生的浪费和污染,将其列举出来,说说如何减少这些浪费,以及产生的污染对于我们的生活会有什么影响,怎么做才是正确的处理方式,对化学实验过程的废料处理以及物品用量制定出相关细则。在此基础上,进入到本节课的实验中,让学生严格遵守相关实验原则,并且在后期实验中对学生的行为进行监督,在长期的实验过程中让学生养成良好的实验习惯。
结束语
随着社会的发展,对高中的教学有了更高的要求,在化学教学过程中,教师不仅要加强对学生知识的传授,还要关注环境污染问题,引导学生认识到生态环境的重要性。在化学实验教学过程中,教师也应结合教材进行教学调整,将实验和化学理论相结合,设计适合学生发展和生活需求的教学策略。为了进一步促进学生的化学学习,教师将绿色化学的理念应用于高中化学实验教学中,尊重学生在教学过程中的主体性地位,提高学生对环境的认知和环保理念,激发学生的探索欲望和自主认识,加强学生的学习力,让学生养成良好的学习习惯,在化学实验过程中培养学生的绿色化学思想,为学生的综合素质提升做出贡献。
参考文献
[1]赵英.绿色化学理念在高中化学实验教学中的应用[J].中国科技经济新闻数据库教育,2023(4):4.
[2]罗长梁.绿色化学理念在高中化学实验教学中的应用策略研究[J].教师,2023(14):60-62.
[3]王冲.绿色化学理念在高中化学实验教学中的应用[J].新课程教学(电子版),2019(2):65.
[4]把东琼.绿色化学教育理念在高中化学实验教学中的渗透[J].数理化解题研究,2022(12):3.