摘 要:环保意识作为初中化学核心素养培养的重要内涵,是培养学生良好责任意识的必然要求,关系学生良好品质的形成以及人生持续性发展,加强其在化学教学中的渗透显得尤为关键。文章立足初中化学教学现状,从实验教学视角出发,就如何有效开展环保意识教育进行了重点探讨,以期有效促进学生环保意识的形成。
关键词:初中化学;实验教学;环保意识;教学策略
一、 引言
科学精神与社会责任是新课程下初中化学学科核心素养培养的重要目标之一,旨在培养初中生以关注环境问题,保护生态环境为主题的可持续发展意识,促进他们绿色化学观念形成,并且可以运用所学化学知识对化学过程中危害自然环境的程度进行分析以及采取有效措施降低其危害问题。其中环保意识则是培养初中生该种化学核心素养目标的重要内涵之一,所以有必要抓住化学实验教学时机來向学生渗透环保意识教育理念。
二、 改进化学实验装置,开展环保意识教育
化学实验教学的基础是各种各样的化学实验,但是无论何种类型的化学实验,它们的顺利开展都建立在依靠大量化学实验装置的基础上。而不同的化学实验操作中采用的废弃物或者废气等都可能属于有害物,会给人体乃至生态环境造成危害。针对这种情况,为了在化学实验操作过程中有效地渗透环保意识教育理念,可以指导初中生亲自对相应的化学实验装置进行大胆地改进与优化,保证可以最大限度消除原有化学实验装置可能带来的生态环境破坏问题,如可以通过改进试验装置来有效处理实验中可能出现的各种有害气体或物质等,使学生在改进试验装置过程中无形中接受良好环保意识教育。
例如,在开展“铜片与浓硫酸反应”这一化学实验教学期间,由于教材上的试验装置会涉及二氧化硫气体生成,所以可以指导学生对教材上涉及的实验装置进行改进与优化,具体就是在试验装置中带有橡皮塞的试管中穿过一根细铁丝,之前在其上面缠绕浸湿过氧化钠溶液的棉花,并在其末端部位处悬挂铜片,之后再深入到盛有浓硫酸的试管当中。然后塞紧橡皮塞并通过拉动调整铁丝长度来使铜片和浓硫酸保持充分接触,这时候可以使学生直观地观察试管中的溶液变成了蓝绿色。相较于之前的试验装置,改进后的实验装置本身的操作非常简便,并且实验中可以产生明显的气泡现象,药品使用量也大大降低,同时也会有效处理化学反应中生成的二氧化硫气体,避免其排放到空气中污染环境以及危害人体健康。通过指导学生自主改进实验装置,不仅可以满足化学实验教学要求,同样可以有效培养他们的环保意识。又如,在“一氧化碳还原氧化铁”这一化学实验教学期间,教材给出处理废气的方法是利用酒精灯点燃,但是这种处理方式会浪费酒精燃料。此时教师可以鼓励学生仔细地思考是否可以有其他不需要浪费酒精燃料的废气处理方法。通过学生仔细地思考,他们会想到将没有发生化学反应的一氧化碳气体借助长导管导引到已经燃烧的酒精灯部位处,这样可以有效开展实验操作的同时避免浪费酒精燃料,且不需要额外设置酒精灯。如此一来,可以通过改进化学实验装置来无形中强化学生自身的环保意识。
三、 创新化学实验形式,开展环保意识教育
随着化学教育水平的提升,化学实验形式与类型越来越多。其中不乏一些能够体现环保意识的化学实验形式,如微型实验、精简化实验等都非常符合环保意识教育需求,并且经过在教育领域中的应用已经形成了基本成熟的应用体系。因此,在初中化学实验教学期间,教师可以有计划地利用微型实验来帮助学生开展深入思考,并且在实验操作的过程中向学生渗透创新意识、环保意识、安全操作意识以及生态保护意识等等。
例如,在当前全球生态环境破坏问题日益严峻的今天,越来越多人开始关注生态保护问题,这个时候可以在教学中联系学生的生活实际,借助生动、直观的一些生态污染图片来引发学生的思考。然后在化学实验教学中借助微型实验导入绿色环保理念,如借助小数量的化学药品以及简单的实验仪器与设备即可完成相应的实验操作,这种便捷的实验操作非常有利于促进学生环保意识形成。比如,在开展“盐酸和石灰石的反应”实验教学过程中,可以提示学生利用微型塑料滴管作为实验操作中提取盐酸的实验仪器,这样可以使实验操作过程中所用的盐酸量大大减少,一般可以控制在原有滴管中用量的1/10。此时可以引导学生思考如果全国范围内每个学生都可以采用该种试验仪器进行取试剂操作,那么可以节省大量的化学试剂,同时盐酸这种化学试剂本身具有比较强的挥发性与腐蚀性,容易给人体造成危害或者破坏生态环境,所以借助微型实验开展来减少该种实验操作问题的危害程度。如此一来,通过创新应用该种微型化学实验形式也可以逐步向学生渗透环保意识,使他们懂得要想办法减少化学实验操作可能带来的环境污染或者对身体可能带来的危害。
四、 减少药品使用数量,开展环保意识教育
初中化学实验教学的根本目的是提高初中生学习化学实验知识的效果,锻炼他们的动手操作能力、科学探究能力以及动手实践操作能力。但是在实际的化学实验操作过程中常常会生成一些危害人体健康或破坏生态环境的物质,所以在开展化学实验教学的过程中要注意从减少化学实验危害出发来渗透环保意识,同时借助环保教育实践活动的开展也更有利于促进学生良好社会责任意识的形成。而药品使用数量是决定化学实验中反应物产生量的一个关键因素,所以通过减少化学试剂使用数量的方式同样可以起到环保意识教育的作用。
例如,在每次开展化学实验教学之前,针对实验操作中所使用的药品数量及化学实验现象的关系进行提前验证,找到较好的化学试剂使用数量,以此来减少学生在实验操作中出现浪费试剂的行为发生次数,确保借助这种有效的指导来帮助初中生可以通过参与化学实验操作的过程中逐步增强他们自身的绿色环保意识。比如,在开展“浓硝酸和铜的反应”实验教学期间,由于教材中应用了没有带有塞子的试管,所以生成的二氧化氮气体会逸出到外部空气当中。此时教师可以带领学生一起科学地改进相应的化学实验装置,如将反应用的试管替换为5mL的注射器,这样可以减少相应反应中化学试剂的使用量,具体实验步骤如下:在注射器中放入微量的铜片,之后利用注射器抽取一定量的浓硝酸,这时候可以使学生直观地观看到针管当中出现了许多气泡。然后可以在玻璃容器中导入反应完毕的生成物,并用注射器抽取一些空气,借助这种实验操作方式可以帮助学生直观观察到针管中的无色气体又变为了有色气体。通过减少化学实验试剂的使用量,不仅可以满足正常化学实验操作要求,同样有利于向学生渗透良好的环保意识。
五、 培养学生定量意识,开展环保意识教育
在初中化学实验教学期间涉及的化学试剂一般都是无毒的,但是也存在一些可能会危害学生身体健康的化学试剂,如硫酸、硝酸和盐酸等等。虽然这些有害的化学试剂在化学实验中的应用可能比较少,但是如果将全部学生应用的这些化学试剂进行汇总,那么也会产生大量有危害的废弃物,所以在开展化学实验教学过程中教师要注意有意识地培养学生的定量意识,即使学生意识到在可以满足实验现象观察需求的基础上,对化学试剂的用量進行严格管控,这样无形中也可以培养他们的环保意识。
例如,在化学实验教学期间许多初中生可能对化学实验中的试剂用量抱有比较大的疑惑,即不懂得实际化学实验操作中该如何确定实验的良好试剂用量,这主要是由于化学教材中涉及的试验装置和现实中实际用到的实验仪器与装置可能存在差异,如实验仪器的大小如果不同,相应实验操作中涉及的化学试剂用量也有所不同,如果一味地按照教材上的化学试剂用量开展化学实验操作,那么不仅可能会影响化学实验操作结果的准确性,同样可能会造成化学试剂的不必要浪费。因此,在平时指导初中生参与化学实验教学期间可以针对性强化他们的定量意识,借助有效的指导和实验分析可以帮助他们逐步形成良好的环保意识。
六、 做好实验结尾处理,开展环保意识教育
任何一种化学实验结束之后都不可避免会生成化学产物以及一些化学反应废弃物,如果不及时进行有效处理,那么就非常容易诱发比较严重的资源浪费问题与环境污染问题。为了有效地促进初中生环保意识的形成,可以抓住实验结尾环节的药物或装置处理来渗透环保意识教育理念与思想,保证可以最大限度强化环保意识。但是在对实验结束之后的化学药品与装置进行处理期间,必须要在引导学生自主开展处理的基础上,传授给他们正确的化学实验处理方法与策略,保证可以使他们在动手做实验的过程中形成良好的环保意识。
例如,在化学实验操作结束之后,可以及时提醒学生处理实验装置与试剂等,帮助他们养成良好的实验操作习惯的同时,使他们可以借助处理实验结尾的过程中来强化他们的环保意识。针对简单化学仪器与试剂的回收处理,可以直接由学生自主进行处理,如实验中用到的棉花处理与试管清洗等都可以由学生独立完成;针对废液缸以及其他的回收容器则可以相应地采取分类设置与处理方式,如利用废液缸对不同类别的液体进行分类存放。而针对某些可能会造成严重问题的化学试剂与仪器处理,则可以由教师为学生进行现场演示,尤其是要增强学生的安全意识。比如,在开展溶液酸碱性检测的过程中,针对实验中涉及的锰酸钾与高锰酸钾等化学试剂,由于它们在溶于水后会形成大量的锰元素,这样容易对外部环境造成污染破坏,所以不能够直接进行排放。而针对化学指示剂、氯化钠与氯化钙等对自然环境危害比较小的物质可以首先进行稀释,之后再进行排放,保证可以不会危害外部环境。
七、 总结
总之,环保意识培养是新课程下培养初中生科学精神与社会责任这一核心素养的必选选择。在初中化学实验教学中开展环保意识教育期间,可以从改进化学实验装置,创新化学实验形式,减少药品使用数量,培养学生定量意识以及从指导学生有效处理实验结尾几个方面出发,有计划地开展环保意识教育,保证可以不断强化初中生的环保意识。
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作者简介:于纯,江苏省淮安市,江苏省淮安市清河实验中学。