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演示實驗或學生實驗用到的試劑量都比較少，有時會忽略污染物質對空氣的排放和污染．教師就要抓住實驗當中的這一點，和學生一起探索更好的實驗器具、步驟，來改進實驗的裝置，從而使學生的綠色化學落在實處、落在具體的實驗中，感覺綠色環保就在我們身邊．例如在學習“一氧化碳還原氧化銅”的實驗時，由于一氧化碳的排放有毒，而且操作時間也比較長、現象不是很明顯，教師就可以組織學生積極思考，設置環保、快捷的實驗，在教師的引導和提示下，學生設計了如下實驗:在一個底部有少量澄清石灰水的燒瓶中，充滿一氧化碳，并用橡皮塞蓋住，橡皮塞的上面插入一根較粗的呈螺旋狀的銅絲．首先將銅絲拿出在酒精燈上將紅色的銅絲表面灼燒成黑色的氧化銅，然后迅速的將生成黑色氧化銅的一端順著橡皮塞插入燒瓶中，大家會很明顯的看到黑色的氧化銅變為了紅色的單質銅．最后輕輕的振動燒瓶，底部澄清的石灰水變渾濁．實驗進行的非常順利，現象明顯、所用的時間短，學生興奮的鼓起掌來．通過實驗的改進，激發了學生的興趣，避免了有毒氣體對環境的危害，也給學生上了一堂生動的綠色環保的課，使學生充分的意識到只要我們肯思考、勤動腦，就一定能夠找出更好、更高效的方法來保護我們的環境，提高了學生的動腦意識，整個課堂取得了非常滿意的效果．
1高?；瘜W教育中綠色化學理念滲透的必要性
如今環境污染問題嚴峻，但是各國的治理效果卻并不理想。所以，在這樣的時代背景之下，必須找到環境污染的根源，只有滅殺其根源，才能真正地治理環境污染問題。而現在環境污染的根源，就是有害化學物質的排放量過大。那么，減少有害化學物質的排放量成了解決環境污染問題的關鍵?；て髽I是人類社會正常運轉的基石，對其進行關閉不僅會使國家的財政嚴重虧損，還將極大的不利于人們的日常生活。所以，減少化學物質的排放方法，只能是化工企業加大技術改革，發展綠色化學。大學生是社會發展的主要人才，化學專業的學生更是化學技術發展的未來。因此，在學習階段就對學生灌輸綠色化學的理念，將會使學生在未來投身化學事業時銘記綠色化學的理念。學生心中以綠色化學作為準則，將會極大的推動綠色化學的發展，而綠色化學的發展，又將推動環境污染的治理和人類可持續發展社會的建立。因此，在高?；瘜W教育中對學生進行綠色化學理念的滲透是非常有必要的，其不僅將帶動綠色化學的發展，還對治理環境污染大有好處。
2高?；瘜W教育中滲透綠色化學理念的方法
2.1多媒體輔助教學
在教學過程中，單純的口頭說教式教學起到的作用微乎其微，高?；瘜W教育中滲透綠色化學理念時也是如此。因此，在對學生進行綠色化學理念的培養時，應該多運用計算機，對學生進行多媒體輔助式教學。對于一些藥品消耗大或易爆、操作不易控制或必須使用有毒有害試劑，但教學內容中必須要求掌握的實驗，采用多媒體進行模擬仿真代替常規實驗或演示實驗，不僅可以明顯改善高校實驗室環境污染現狀，而且可以形成良好的實驗創新氛圍，杜絕或減少實驗室污染的產生。如分步沉淀和沉淀的轉化實驗，原電池的實驗等都可以通過多媒體動畫模擬演示，不僅效果明顯，而且也避免了藥品的浪費和對環境的污染。
2.2啟發式教學模式
對學生進行教學時，可以使用啟發式教學模式。即向學生展示相關的視頻，由學生自己感悟。啟發式教學可以向學生直觀的表現綠色化學的必要性，還可以培養學生的觀察以及總結能力。例如在學習硫、氮及其化合物的性質時，可有意識地引導學生分析酸雨形成的原因、途徑、成分及其危害，啟發學生想象并設計出減少酸雨形成的方案及采取的具體措施。以啟發式教學為主要的教學模式，以多媒體輔助教學為主要的教學方法，二者呼應之下，可以幫助學生建立綠色化學的觀念。除了視頻教學之外，教師還可以在網上尋找一些討論化學污染的論壇推薦給學生，由學生自己進行討論和思考。教師在給學生滲透綠色化學理念時，一定要保證學生的自我思考能力，最好不要對學生進行過多的干擾。因為只有學生從心里認同，其才會實踐于生活中。
2.3帶領學生前往污染地區進行實地考察
向學生播放環境污染的相關視頻，雖然是幫助學生建立綠色化學觀念的好方法，但還是缺乏一定的直觀性。所以，在實際的教學過程中，教師應該盡力帶領學生前往污染地區進行實地考察。相較于視頻，現實生活中的化學污染無疑更具直觀性和震撼性。通過實地考察，學生也可以更好地明確發展綠色化學的必要性。當然，教師在帶領學生出?？疾鞎r，一定要保證學生的人身安全。
3總結
中圖分類號:G642．0 文獻標志碼:A 文章編號:2095－9214(2016)06－0084－01
前言
近年來，隨著科學技術的更新換代，我國不斷加快改革開放的步伐，傳統的化學工業對于自然資源的利用率不斷提高，經濟獲得了突飛猛進的發展，但是也帶來了突出的環境污染問題。高校本文闡述了綠色化學理念的涵義，介紹了綠色化學理念在高校教學中的作用，分析了綠色化學理念在高?；瘜W教育中的實施方法，并且給出了一定的討論和建議，為高?；瘜W教育中綠色化學理念的應用研究提供科學的建議和參考?，F綜述如下。
一、綠色化學理念
隨著我國提出可持續發展的中國特色之路以來，綠色化學理念充分的體現了國家對于污染問題的重視，也能夠引導人們保護環境，降低對于環境的破壞。綠色化學理念(Conceptofgreenchemistry)是指應用綠色、環保、天然的自然能源、化學原理或化學工作技術，在無毒無害的反應條件下，進行無害且節能能源的制造與開發的理念。該理念能夠在產品的制造與開發時，采用預防環境污染的科學技術工藝，控制化學工業生產過程中廢物、廢氣以及廢水等的排放量，合理處理廢棄物，減少對于自然環境的破壞。
二、綠色化學理念在高校教學中的作用
首先，綠色化學理念滲透到高校化學的課堂教學過程中，能夠提高學生的環保意識，樹立正確的可持續發展觀。高校老師可以介紹傳統工業對于環境破壞，帶來的農作物污染、水污染、大氣污染的實例，向學生闡明傳統工業的弊端。讓學生注意保護人們賴以生存的自然環境，珍惜能源和物質，尤其是一些不可再生資源。另外滲透可持續發展觀的教學內容，讓學生了解目前國家發展的主流方向，從而引導學生樹立正確的綠色化學原則觀。其次，綠色化學理念滲透到高校化學的課堂教學過程中，能夠加強學生對于新型綠色化學技術工藝的認知，培養創新能力。高校老師可以通過對比傳統的化學工藝技術，介紹綠色化學新型技術，并講解優缺點，如用二氧化碳代替光氣生產碳酸二甲酯的新方法;在固態熔融的狀態下，采用雙酚A和碳酸二甲酯聚合生產聚碳酸酯的新技術等，加強學生對于新型綠色化學技術工藝的興趣，引導對于傳統化學工藝進行改進和新型技術的創新。再次，綠色化學理念滲透到高?；瘜W的課堂教學過程中，能夠為國家培養新型綠色化學高端技術人才，為國家將來的經濟發展做儲備。高校教師通過介紹目前市場上已經推出的新型化學工藝技術，新型綠色化學技術專業公司以及環境友好產品，向學生說明綠色化學技術的市場競爭力強大，應用前景廣闊，加強學生對于這門專業的認知和認可，從而為國家培養新型的技術人才。
三、綠色化學理念在高?；瘜W教育中的實施方法
首先，高校教師應該轉變理念，提高對于綠色化學重要性的認識。在熟悉綠色化學理念的基礎上，高校教師應該充分的了解教材的教學目的，科學地根據教材內容和課時安排進行備課。并且在課堂教學過程中，通過講解傳統化學工藝的弊端、對于環境和人們健康造成的破壞，結合綠色化學理念的定義、發展歷程以及國內外實例，對于綠色化學理念進行有效的滲透，加強學生對于綠色化學理念的理解和興趣，另外可以通過安排小組討論的方式，讓學生自己去發掘目前可用的綠色化學技術，強化對于綠色化學理念和新型技術的認知。其次，重視實驗教學，開發綠色實驗。良好的課堂知識講授雖然能夠提高學生對于綠色化學的認知，但是實驗教學，往往更加的貼近實際，能夠讓學生更加直觀地了解綠色化學的重要性。開發綠色實驗，要以小型實驗為主。要重視在實驗開始前，對學生講解重要的注意事項，加強人身防護。實驗準備前，避免使用有毒、有害的物質，盡量減少試劑的使用量，避免不必要的衍生步驟，強調反應物質回收和再利用，對于廢棄物質一定要加強專門的處理，防止對于環境的污染。另外，一定要鼓勵學生積極參與，自己動手，積極提出問題，能夠提高學生對于綠色化學的興趣，加強對于綠色化學理念的認識。再次，加強理論聯系實際，增加課外實習機會。先進的新型化學工藝技術不僅僅停留在實驗教學階段，最終的目的是發展生產力。只有加強理論聯系實際，增加課外實習的機會，如聯系具備綠色化學專業技術的公司進行參觀，請綠色化學技術專業技術人員來校進行教育活動等，才能夠促使學生開闊眼界，獲得更深的體會。
四、討論與建議
目前環境污染已經成為威脅人類生存環境的重要問題。針對這一現象國家提出了綠色化學理念，并且加入到高?；瘜W教學內容當中，以提高學生重視自然環境的認知力以及增強環保意識。高校應該提高對于綠色化學理念教育的重要性，在化學專業以及化學相關專業的課程中，理性滲透綠色化學理念，提高學生對于保護環境重要性的認識，從而為國家未來的發展培養新興技術人才。
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1990年以來，伴隨著自然科學的突破進步以及人類社會發展的新需求，化學學科的發展及其產業化水平不斷提升，不僅滿足并且大大促進了社會各行各業的發展。但是，受到傳統思維的影響，化學學科也一直為人類活動與資源環境之間的日益激烈的矛盾所困擾。人口激增、資源消耗過快、環境污染與生態破壞加劇，這些成為21世紀人類發展的制約因素。在此背景下，“綠色化學”應運而生，成為當今國際社會和我國各界關注的焦點之一。綠色化學成為人們從源頭防控環境污染、生態破壞、資源耗損的重要選擇。因而綠色化學成為高等教育研究機構的前沿學科。當前，綠色化學教育已經經歷了數十年的快速發展，亟需審視現階段的發展情況，探測未來發展的途徑趨勢，進而全面掌握高校教學中綠色化學教育的圖景全貌，積極引導綠色化學教育在高校教學中更好地發展進步。
1 綠色化學理念及綠色化學教育
1.1綠色化學理念
綠色化學無疑是當今全球化學學科研究領域的前沿對象之一。綠色化學屬于物理學、生物學、信息學、材料學等與化學學科交叉研究的產物，反映了當今時代社會發展最迫切的深層次需求。綠色化學是利用化學原理和方法來減少或消除對人類健康、生態環境有害的反應原料、催化劑、溶劑和試劑、產物和副產物的新興科學。其目的是最高效率地利用資源和最大限度地減少污染，并系統化地改造和重塑化學科學。
1.2綠色化學教育
綠色化學教育是為了更好地促進化學科學和綠色化學的發展，各個科研單位尤其是高校在其科學、教學等體系中將綠色化學學科化、自主化、獨立化的結果。綠色化學教育的開展不僅促進了化學學科的長足進步，而且提升了高校教育體系的整體進步。目前，圍繞綠色化學教育這一課題已經衍生出大量的課程體系、研究問題等，并且產生了大量的社會效益、經濟效益。
2 綠色化學教育在高校教學中的現狀
1991年，美國最早提出“發展綠色化學”的口號。并且在隨后的1996年美國化學協會就設立了“總統綠色化學挑戰獎”，并成立了綠色化學協會。同一時期，歐洲國家也呼吁加快可持續發展化學工業的研究。在1998年瓦納教授寫作了《綠色化學的理論與實踐》，書中詳細介紹了綠色化學的概念內涵、原則意義、指標體系以及發展進程等，后來成為高校化學教學中的重要經典。1999年英國皇家化學學會出版了《綠色化學》期刊，這標志著綠色化學作為一門新興學科正式確立。之后，美國的Scranton大學在環境化學學科中設立綠色化學課題，并于21世紀初將綠色化學獨立為一門大學課程。美國的Oregon大學則把綠色化學理論與實踐確定為化學實驗教學中的必修課程之一。澳大利亞 Monash大學在2000年設立綠色化學研究中心，并將綠色化學作為本科生的必修課程，同時開始招收綠色化學研究的博士研究生。
綠色化學在我國高校中的發展也十分迅速。早在1995年“綠色化學與技術”就已經成為中國科學院化學部的研究課題。1996年，“工業產業化中的綠色化學與技術”會議召開，與會學者就綠色化學的理論應用進行了探討，并發表了一系列學術論文。1997年，朱清時等院士發起的香山科學會議就是以“可持續發展問題對科學的挑戰---綠色化學”為主題，正式打開了中國綠色化學研究的大門。2006年中期，中國化學學會綠色化學專業研究會正式成立。1995年年底，清華大學化學學院的曾庭英教授等人出版了“綠色化學工藝”課程設計，提出應該在高校中設立綠色化學課程。隨后中國科技大學于1996年年中獨立開設了面對化學專業研究生的綠色化學課程。幾年內其他一些高校如華中科技大學、四川大學、廈門大學等也開設了綠色化學課程。
3 高校教學中綠色化學教育的未來趨勢
高校教學中的綠色化學教育方興未艾，面對未來日益提升的環境保護與資源節約需求，必須提升綠色化學教育的層次水平。綜觀各國的先進理念與措施，發現綠色化學教育在未來發展的一些趨勢。
3.1綠色化學課程的設置
對于高校化學等相關專業的學生應該將綠色化學確定為必修課目，要求這些學生能夠比較全面深入地掌握綠色化學的相關理論與實踐操作，成為未來綠色化學研究發展的潛在推動者。對于非化學專業的學生則可以將綠色化學確立為公共選修課，使其了解綠色化學的科學思想、發展現狀、前沿成果以及未來趨勢。
3.2提升高校師生的綠色化學認知
高校師生尤其是化學科研人員，應該樹立可持續的發展觀，將綠色化學理念貫穿于教學研究中去。將綠色化學的新知識、新理論、新發現等在高校師生中普及宣傳，促進綠色化學理論與實踐的進步。
3.3綠色化學教材的編寫
首先，編寫以普及綠色化學知識、宣傳綠色化學理念為主的教材。其次，科學設計專業教材編寫的內容體系，加快專業教材的建設。
參考文獻：
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針對這些情況，當前一些普通高校進行了相關研究與實踐，以提高基礎化學教學效果，但是，大多數高校主要是根據學時來選擇安排教學內容，利用改進教學手段來增加教學內容，著眼于局部，頭痛醫頭，腳痛醫腳，教學效果雖有所提高，但是效果不甚明顯，沒有找到從根本上提高基礎化學教學效果的方法。本化學教學團隊提出了《基于“綠色化學”理念的理工科院校藥學相關基礎化學系列課程整合與優化的研究與實踐》課題，依托重慶郵電大學中藥學專業和制藥工程專業的學生進行了實踐。
一 培養具有“綠色化學”理念的大學生是人類社會對高?；瘜W教育的基本要求
“綠色化學”是一門從源頭上阻止污染的化學，它用化學的技術和方法去減少或消滅那些對人類健康、社區安全、生態環境有害的化學物質的產生和使用，有利于引導學生熱愛自然、尊重自然、與自然和諧發展，牢固樹立綠色意識，自覺成為未來的綠色人才。“綠色化學”是人類與自然和諧的化學，是面向未來提出的化學新概念，同時也為化學教學提出了新課題。
因此，本化學教學團隊在基礎化學教別強調引入“綠色化學”理念，在緒論部分專門設有“建立綠色化學理念，推動經濟和社會的可持續發展”這一部分，強調綠色化學的必要性，并且基于“綠色化學”理念選擇教學內容。在教學過程中滲透“綠色化學”理念，將從源頭上預防化學污染的新觀點逐步深入學生心中。特別是實驗教學中，化學教學團隊根據專業特色與學生能力培養的需要，在實驗項目的設置上滲透綠色化學理念，改革實驗教學模式，實驗項目中大大減少了獨立的基本操作單元實驗和驗證性實驗，將大部分基本操作實驗和驗證性實驗安排在實驗技術網絡虛擬與仿真實驗室中實施，同時大大增加實用性、綜合性實驗，將部分基本操作融入綜合性和設計性實驗中。實驗原材料都是無毒或低毒的，刪除了一些毒性高、污染大、效果差的合成實驗。打造以“綠色化學”為特色的教學、科研實驗平臺，努力培養具有“綠色化學”理念的大學生。
二 基于“綠色化學”理念對四大基礎化學課程教學內容的整合實踐
1．教學內容的整合原則
第二軍醫大學藥學院將無機化學和物理化學兩門課程整合，很好地解決了這兩門課程中的內容重疊問題，同時使無機化學的教學內容得到了引申，使知識的系統化更加顯著。本化學教學團隊基于“綠色化學”理念將四大基礎化學進行整合，即將無機化學、分析化學、物理化學和有機化學四門課程進行整合，根據藥學專業要求，立足理工科院校注重四大基礎化學的關聯，確保整個基礎化學知識體系的完整，總課程名稱設為基礎化學，具體按照普通化學、有機化學和物理化學三門課程進行排課。本化學教學團隊一起討論、確定教學內容和相應的學時數，并且備有一些選學內容供學時稍充分的學校選用，或者供學生自學，但是緊密把握“面向藥學專業的基礎化學知識”、“知識點之間的連貫”及“難易程度循序漸進”這三個基本原則，使學生有興趣學，更輕松地學。
2．整合后教學內容的具體安排
針對大學第一學期，新生入學較晚，學習時間較短，需要一段時間適應大學學習、生活等實際情況，第一學期的普通化學先介紹藥學與化學的關系，強調化學在藥學專業中的作用，讓學生首先從思想上重視它，同時介紹“綠色化學”的基本概念和原則，突出綠色化學在醫藥工業和社會發展中的意義及必要性，站在整個基礎化學角度強調綠色化學的重要性和必要性，先行建立“綠色化學”理念。具體內容是：先介紹簡單且與中學化學銜接較多的氣體和溶液，引入大學基礎化學的教學；然后利用熱化學反應方程式引入化學反應熱、熱力學第一定律和第二定律，引出判斷化學反應自發性的吉布斯自由能判據；從吉布斯自由能變的符號判斷反應方向和大小，表示反應限度，引入化學平衡，與中學化學緊密銜接，同時進一步銜接化學反應速率，使學生易于理解；有了平衡依據后，再分別介紹酸堿平衡與酸堿滴定，沉淀溶解平衡與沉淀滴定，氧化還原平衡與氧化還原滴定，配位平衡與配位滴定；作為含量測定的加深，再介紹比色法和分光光度法。最后，聯系中學化學知識簡單介紹原子結構和分子結構的基本概念和基本理論，并且在每部分都要說明它在藥學中的作用。第一學期的理論學時經教學團隊統一討論并經學校批準后定為64學時。
基于現代藥物大多是有機物的現實，有機化學在藥學相關專業非常重要，經教學團隊統一討論并經學校批準后有機化學理論課程定為96學時，安排在第二學期和第三學期授課。并且根據結構與性質的關系按照官能團分類介紹有機化學的內容，注重與中學有機化學銜接，強調具有某一類官能團的化合物其理化性質，每部分都要介紹一些有顯著藥理活性的化合物和該類化合物的合成工藝，重點強調綠色合成工藝路線，以及該類化合物的構效關系。同時簡單介紹一些波譜知識，如紅外、質譜和核磁共振譜等，能夠推導簡單的有機化合物的化學結構，為今后的中藥化學、天然藥物化學和藥物合成打下堅實的基礎。同時，有機化學實驗重在一些綜合性、實用性的綠色化學合成，既增加了學生的學習興趣，提高了教學效果，同時也踐行了綠色化學理念。
經過一年半的大學學習后，在學生基本上都適應了大學學習、生活的情況下，而且具備了較好的數學和化學基礎之后，第四學期將深入介紹基礎化學難點部分的物理化學，在化學熱力學、化學動力學基礎上，加深對化學熱力學和化學動力學的學習，最后引入新知識相平衡，包括表面化學與膠體化學和藥學前沿知識，以及化學知識及其技術在藥學專業中的應用，要求講原理時必須講它的應用，重點是在藥學方向的應用上。最后提綱挈領，建立整個基礎化學的基本框架和知識體系。這樣就把基礎化學知識點整合，避免了重復，同時按照知識的難易程度和前后關系安排教學內容，節約了學時、方便了學生理解、提高了教學效果，以適應少學時的理工科院校藥學專業的基礎化學教學。
三 基于“綠色化學”理念對四大基礎化學課程教學內容整合的初步效果
1．學生成績明顯提高
1997 年由國家科委主辦的主題為/ 可持續發展問題對科學的挑戰0綠色化學的香山科學會議在北京召開, 宣告了我國綠色化學研究工作正式起步. 如何把綠色化學融合于化學系列課程教學內容和課程體系改革中, 對化學教育工作者來說是一個重要的課題.
在教學實踐中, 滄州師范學院化學與環境科學系教師不斷探索綠色化學實驗教學理念, 1993 年率先在無機化學實驗教學中進行了實驗微型化的實踐探索并獲得成功, 之后其他實驗室全面開展了實驗室綠色化的教學實踐.
1 綠色化學實驗探索
1. 1 減量( Reduction)
1. 1. 1 性質實驗的微型化
我們的微型化學實驗探索始于1993 年, 首先從基礎無機化學實驗開始. 基礎無機化學實驗中氣體的制備與性質試驗一直占有相當大的比例, 很多都是有毒氣體( 如Cl2 ,HCl, HBr,H2S, NO2 ,NH3 , CO, SO2 等) , 排入環境會導致環境污染, 即使在通風設備良好的實驗室對實驗者也會造成一定的傷害.
我們首先對常規實驗中/ 氯氣、次氯酸鈉、氯酸鉀的制備和性質實驗0的全部內容和/ 硫0、/ 氮0的部分內容實行了微型化改革[ 1-5] .
無機化學的性質實驗一般在試管中完成, 液體用量大多為2ml- 3ml, 甚至更多, 藥品用量大, 廢液處理工作量也很大. 于是, 我們把微型實驗引入其中. 學生把實驗改在白瓷板、井穴板、玻璃板或塑料片上, 用幾滴藥品即可完成實驗.
隨著微型實驗研究的深入, 從單純的性質驗證發展為理論探討性實驗, 如反應速率和活化能測定實驗.
反應速率和活化能測定實驗, 在現行的高等無機化學實驗和基礎化學實驗教材中都是用過二硫酸銨和碘化鉀的反應, 實驗現象明顯, 但試劑用量大. 我們在實際教學中, 減少藥品用量為常規劑量的十分之一, 用微型注射器量取液體, 反應器改為微型容量瓶進行實驗, 指示劑淀粉的用量降低到1 滴, 微型化測定過二硫酸銨與碘化鉀的反應速率和活化能, 實驗效果令人滿意, 實驗的重現性很高, 提高了實驗的準確度[ 6] .
1. 1. 2 合成實驗的減量與微型化
有機合成實驗中采取試劑用量減半的操作方法. 過去, 多數有機合成實驗為常量合成實驗, 試劑平均使用量約15- 25g( ml) , 再加上相應的反應溶劑, 每年每名學生要消耗多達1Kg, 選用小量-半微量實驗, 由于試劑用量的減少, 廢液廢氣的產生也少[ 7] .
實踐證明, 微型化后的實驗有以下幾方面的優點:
( 1) 藥品用量大大減少, 有毒氣體的排放量大大減少, 同時節約了大量實驗經費. 以氯氣及其性質實驗為例, 實驗向200 名學生開出( 100 組) . 微型實驗藥品消耗經費僅為常規實驗的3. 7% , 且微型儀器相對常規儀器也便宜, 這也節省了不少經費, 如表1 所示.( 2) 反應時間短, 污染小. 氣體的制備、收集、性質、尾氣吸收用膠管連接成套, 氣體不易泄漏, 污染減小,反應時間大大縮短. 氯氣及其性質實驗, 從實驗開始的5min 之內即可完成, 且一個班的學生同時進行, 氯氣泄漏很少, 實驗內容基本能順利完成. 而SO2 的制備及性質實驗只需1min. NH3 制備和性質實驗在2min 內即可完成.
( 3) 增強學生創新能力, 提高動手能力. 在微型實驗中, 通過新想法、新思維、新手段和新成果的不斷涌現, 增強了學生的創新意識, 提高了動手能力[8] .
1. 2 循環( Reuse)
1. 2. 1 多步合成反應循環
把合成實驗的產品作為后一步合成的原料來實現學生的實驗產品的循環利用, 提高原子經濟性. 這種實驗教學方法不僅能滲透綠色化學教育的思想, 而且也能較好地檢查學生的操作技能和實驗教學效果, 增強了學生的實驗綜合能力. 由于實驗原料由學生自己合成, 更增加了他們的學習興趣, 可謂一舉而多得. 例如, 選擇乙酸乙酯和乙酰乙酸乙酯的制備兩個實驗, 其中制備的乙酸乙酯用作制備乙酰乙酸乙酯的原料. 乙酰苯胺、對硝基苯胺、對位紅的制備三個實驗連續進行, 制備的乙酰苯胺作為合成對硝基苯胺的原料, 而對硝基苯胺又作為合成對位紅的原料[ 9] .
1. 2. 2 有機廢棄物的循環利用
化學實驗中常用的一些溶劑甲醇、乙醚、乙醇、丙酮、四氯化碳等, 容易對環境造成污染. 實驗過程我們對這些有機廢棄物進行了循環利用的探索. 例如液相色譜實驗用甲醇-水做流動相, 每年需要消耗大量高純度甲醇, 雖然液相色譜用甲醇哪怕引入微量雜質都不能再用, 我們嘗試把甲醇水溶液用于化工的精餾實驗, 精餾產物又用于做有機實驗的溶劑.
1. 3 回收[ 10] ( Recycling)
1. 3. 1 廢液集中處理
對于實驗后的廢液, 尤其是一些有毒的重金屬離子廢液, 養成了集中處理的習慣, 避免了廢液流入下水道污染地下水, 達到了綠色實驗的效果. 如含汞的廢液我們采用硫化物共沉淀法, 將含汞鹽廢液加過量的Na2S 生成HgS 沉淀, 再用FeSO4 , 與過量的S2- 生成FeS 沉淀. 使廢液中含汞量可降至容許排放的濃度.
1. 3. 2 以廢治廢綠色排放
試驗中我們嘗試廢物的利用, 以廢治廢, 節約費用, 降低環境污染. 如銀量法測定食鹽中氯離子含量所用的鉻酸鉀指示劑, 重鉻酸鉀法測定鐵礦石中鐵的標準溶液重鉻酸鉀均含有致癌的Cr( ? ) , 如果將其直接排入水體, 將會造成環境污染. 我們啟發學生/ 以廢治廢0, 利用所學的氧化還原知識, 將廢酸、廢鐵釘、鐵片、鐵絲等與含鉻廢液混合放置數日, 在酸性條件下Cr( ? ) 被還原為Cr( ?) , 廢液由黃色轉變為灰綠色, 然后加入消石灰使Cr
3+ 轉化為低毒的Cr( OH) 3 沉淀, 分離沉淀, 達標后排放廢液.
1. 4 再生( Regeneration)
1. 4. 1 貴金屬的提取再生[ 11] ( P51-53)
我們設計了/ 實驗室含銀廢液的回收利用0實驗方案, 從含Ag+ 廢液得到硝酸銀. 實驗前布置學生自己查找相關的資料, 設計實驗方案, 列出實驗步驟. 通過方案設計教學將理論和實驗有機地結合了起來, 改變了以往重理論輕實踐, 眼高手低, 照方抓藥的不良學習風氣. 實驗的廢棄物變成了可利用的寶貝, 既節約了貴金屬藥品又對以前的知識進行了綜合提高, 同時也鍛煉了學生設計實驗、解決實際問題的能力.
1. 4. 2 陳化試劑的再生
例如把陳放的苯胺用水蒸氣蒸餾, 得到較純的苯胺用于其它實驗中.
1. 4. 3 配位滴定法實驗中含Bi3+ 和Pb2+ 廢液的再生[ 11] ( P51-53)以配位連續滴定法測定混合液中Bi3+ 和Pb2+ 的含量是無機及分析化學教學的一個重要實驗, 供學生測定的混合試液幾乎都是由分析純的硝酸鹽配制. 眾所周知, 可溶性鉛鹽對人體危害極大, 是6 種劇毒金屬元素之一; 鉍只占地殼重量的2 @ 10- 5% , 資源稀少, 價格較貴. 含Bi3+ 和Pb2+ 的廢液如不回收, 既污染環境又浪費資源. 若以硫化鈉為沉淀劑處理廢液則Bi3+ 和Pb2+ 的EDTA 配合物均可轉化為硫化物沉淀的形式回收.
繼而用稀硝酸加以溶解, 并通過硝酸用量的控制, 使再生后試液的酸度恰為滴定所需的pH, 則可供學生實驗反復使用.
1. 5 拒用( Rejection)
1. 5. 1 在設計性試驗中選用低毒物質
例如設計大豆或花生中粗脂肪提取及肥皂制備, 在提取工藝上有壓榨、溶出兩種, 在我們實驗室中壓榨方式不易實現, 采取溶出方法在溶劑的選擇使用上有多種選擇可進行比較, 我們選擇低毒的溶劑作為溶出溶劑, 雖然可能產率低些但既節約又環保.
1. 5. 2 改進實驗方法選用綠色化學試劑
盡量選用無毒無害的試劑, 這樣可最大限度地減少甚至避免實驗過程中產生的污染. 有機化學實驗基本操作訓練所涉及熔點測定、蒸餾、折光率測定、重結晶、水蒸氣蒸餾等, 教材上指定的試劑都是萘、苯甲酸、甲醇、苯甲醛、呋喃甲醛、苯胺等有機化合物, 這些試劑都有不同程度的毒性, 而且有的氣味很難聞. 基本操作實驗的目的主要是訓練學生的操作技能, 使學生熟悉各種操作的應用范圍, 為此, 設計改進實驗試劑, 以無毒試劑、毒性較小的試劑或合成實驗的粗產品做基本操作訓練的原料. 比如蒸餾實驗用水代替乙醇或者甲苯, 效果也非常好.
1. 6 生活化的化學
在中學化學實驗研究中, 我們利用生活中的物品和廢棄物設計了/ 實驗探究) ) ) 哪種物質催化H2O2 分解制氧氣效果最好0、/ 自制水電解器探究水的組成0、/ 鑒別真假葡萄酒0、/ 尋找理想的天然酸堿指示劑0等實驗, 開拓了學生實驗探究式教學設計的思路. 如自制水電解器探究水的組成: 利用身邊的廢舊物品, 小組合作自制水電解器, 探究水的組成. 實驗材料是兩只大鐵釘( 用作電極) 、一個飲料瓶、橡皮塞、兩只小試管、銅導線、學生電源( 或用六節一號電池、或用6V 廢手機充電器代替) 、兩個五角的銅幣、線繩, 稀氫氧化鈉溶液( 8%) 或碳酸鈉溶液.
2 綠色化學教研成果
2. 1 促進了教師專業化發展
從1993 年微型實驗教學改革開始, 經過多年的探究與實踐, 綠色化學理念已經深深扎下了根, 在教學和管理中始終貫穿綠色化學理念, 形成了我們的特色和傳統. 通過一系列的綠色化學教學改革和活動, 在綠色化學研究與實踐中形成了系列成果, 發表數十篇有價值的論文, 省級立項課題多項, 并獲河北省優秀教學成果二等獎和三等獎等獎項, 教師綠色化學理念得到提升, 教研能力得到提高.2. 2 體現了新的育人觀在綠色化學探索與實踐中, 改變了學生的培養模式, 提升了學生的科學素質, 增強了探索與發現的意識和主動設計、組織的能力. 實驗中很多方案是學生自己設計的, 簡單儀器設備也是學生自己制作的, 學生們在綠色化實驗的不斷設計、實驗、改進、完善的過程中, 新想法、新手段和新成果不斷涌現, 探究理念逐漸形成,創新能力和動手能力得到提高, 并能把這種創新理念應用于今后學習和工作中.
一、前期基礎調研
二00一七年，筆者深人都勻市周邊20多所鄉鎮中學的英語課堂，聽了二十多位教師的課。在貴州這樣的少數民族地區，筆者發現:無論教材、教法、教學設施怎么先進，如果不提高教師的素質，教學質量的提高將無從談起。在民族地區，中學英語教師的整體素質發展狀況是怎樣的?本著這一問題，筆者對國內近3年的外語教師教育研究的核心期刊論文進行了整理和總結，旨在于對研究民族地區中學英語教師的素質發展提供參考。
二、國內外研究現狀
2.1對國外研究的描述
近三年來，有三篇教師教育研究的綜述文獻代表了我國外語學術界近來對于外語教師教育研究進行綜述的最高水準、它們是:《外語教師教育與專業發展研究綜述》(賈愛武，2005);《外語教師教育研究綜述》(劉學惠,2005);《近十年我國高校外語教師教育研究文獻評析》(高云峰，李小光，2007)。以上幾篇文章對近三十多年國外在英語教學領域的研究熱點作了類似的概述，認為外語教師教育可分為以下嘆個階段:70年代交際法興起之初，人們研究重在教學內容，80年代開始熱衷于研究教學方法，并創造了多種教學法和技巧，但是教師們并不能順利地實施這些教學法，于是90年代的研究重點轉到了研究教師上來了。1997年在英國布賴頓舉行的第31界國際英語外語教學協會年會上，英語師資教育與教師發展成為會議六大主題之一，其中關于教師自身發展的機制和動力問題是目前外語師資研究的重要課題。TESOL組織的學術刊物TESOLQuarterly推出?？坝⒄Z教師教育的研究與實踐”展開國際性討論，它標志著英語教師教育己經成為各國從事英語教育專業人士的研究焦點。
2.2國內高校相關研究
《外語界》等十種外語類核心刊物在近十年總共發表高校外語教師教育論文64篇(高云峰，李小光，2007)。從時間跨度以及刊物的分布來講，沒有形成持續、穩定增長的研究態勢，說明目前我國外語界對外語教師教育問題的認識不足，研究力量薄弱(同L)廠〕我國90年代后期開始有學者對外語教師教育表示關注，但多是從理論研究以及外語教學技能的角度展開的，對教師的培訓也多是表層化，相關的文獻中常出現“外語教師培訓”、“外語教師教育”，而“外語教師發展”一詞的使用頻率較低，說明了人們還沒有意識到應從教師內部自身提高內在素質才是關鍵所在(國內研究算是勉強跟上了國際研究的步伐，但仍有不少差,特別在強調教師發展這一點上，我們更注重理論，培訓也是采取自上而下的灌輸式，而國外更注重教師自我發展的反思意識以及促進發展的途徑(賈愛武，2005),筆者對國內一卜種外語核心(或重要)期刊，如《外語界》等近3年刊發的外語教師教育類文章作了統計，結果如下:
統計結果與高云峰，李小光((2007)的論述一致。不少刊物如《外語學刊》等近三年刊登的外語教師教育論文的數量居然為01所刊發的教師教育類文章數量很少，并且多是討論抽象的理論為主，如教師培訓模式、教師信念、教師自主等。
以上統計都是與我國高校教師教育研究有關，似與民族地區中學英語教師素質發展的研究無關，其實不然，原因如下:第一，高校，特別是師范院校是培養英語教師的主陣地，擔負著培養基礎英語教師的重任，中學英語教師的教學能力與素質發展與高校的教學理念息息相關。第二，高校是引領科研和學術活動的最前沿陣地，其科研理論、成果和模式對中學英語教師的教學及科研有很大的參照作用。第三，高校的理論研究內容以及研究方向，代表國內該領域理論的最高水平，對推動外語教學改革直接產生重大影響，起到對外語教學改革進行導向的作用。
統計表明，近幾年獲資助的英語教學類項目偏少，這與我國龐大的外語教育環境不相符,2007年外語教學類獲資助的項目增加到10項，但僅一個項目與外語教師教育有關，但不是專門針對外語教師教育發展的。國家社科基金對外語教師教育項目的資助還非常薄弱。
2.3國內中學英語教師教育研究概述
近年來，《中小學外語教學》、《中小學英語教育》、以及各類學報都刊載了一定數量的針對中學英語教師教育類的論文。各種相關學術會議也在熱火進行。這些文章和學術會議大多針對英語教師教育的某個問題進行探討，以教學介人為主，多是討論教學信念、師資培訓，或者優秀教師個案研究，沒有從全面的角度探討中學英語教師素質發展問題。可喜的是，已經有的教師開擬，再輔助動畫等多媒體技術，讓學生身臨其境，全方位感受實驗的動態過程。這樣既節約實驗成本，避免使用昂貴、有毒有害試劑，也適合易燃易爆、造成環境破壞的實驗;又能讓學生掌握實驗內容、方法，觀測到真實的現象，也能得到準確的實驗結論。如對有機物燃燒、蛋白質電泳等實驗進行模擬，就能從根本上實現整個實驗過程的綠色化。
2.4考核方法綠色化
目前很多學校都開展了對實驗課程考核辦法的改革，采取了小論文加平時成績、一次操作考試加平時成績、實驗理論考試加實驗操作等多元化的考核辦法。但這些考核辦法更多的是針對學生實驗能力本身的考核，注重學生的實驗技能和創新思維能力的培養，不利于學生環保意識和實驗道德規范的養成?？己朔椒ňG色化就是在考核實驗能力的基礎上增加對學生良好的實驗習慣、環保責任和團隊精神等的考察，以培養具有環保意識和可持續發展觀的高素質人才。
三、教師素質綠色化，構建綠色實驗環境
環境意識是人們通過一系列心理活動過程而形成的對環境保護的認識和行為傾向，是人對自然環境的理論、情感、意志、知覺等觀念形態的總和，它包括了環境倫理意識、對環境科技知識和常識的了解、環境政治經濟與法制意識以及環境心理意識。環境意識已成為人類文化素質的重要組成部分，它將使人的言語行為更具有目的性和自覺性，使個體能夠主動的認識、評價和保護環境，自覺地調控自身的言語行為，使之更符合規范與道德。早在1992年，我國政府就明確提出了“加強環境基于“環境意識”培養的高職綠色化學教育柳州城市職業學院 張 琳教育，不斷提高全民族的環境意識”的對策。高職學生畢業后，他們將承擔生產一線、社會服務等領域主要崗位的工作，提高這一學生群體的環境意識水平，樹立可持續發展的觀念，對經濟、社會的持續、健康發展具有不可估量的作用。顯然，環境意識是高職學生應具備的素養。
（二）高職院校開展綠色化學教育的必要性
許多環境問題都與化學物質有著直接的關系，具備一定的化學知識使得人們在碰到環境問題時能夠做出及時的辨別和判斷，并得出解決的方法手段，以減小環境危害，保障人體健康。綠色化學是化學學科的前沿，化學學科的特點，決定了綠色化學教育在培養和提升學生環境意識中具有較其他學科更多的優勢。高職院校學生，通過接受綠色化學教育，會逐步具備綠色化學的思想，具備綠色觀念，直至能用綠色化學的思維方式來指導自己的工作，用綠色化學的方法手段來解決生產生活實踐中可能碰到的環境問題，而且，他們將成為一個具有較高環境意識的群體，用自己的行為影響身邊的每一個人?，F如今，國際社會已將綠色環境、綠色家園作為共同追求的目標，國內各行各業都已經意識到要生存、要發展，就必須在資源的合理利用、降低能耗、環境保護這些方面加以足夠的重視，甚至是讓其成為行業企業的發展理念和文化?；诖?，行業企業對員工提出了更高的要求，也寄予了更高的期望，員工的環境意識、可持續發展意識、較強的社會責任感，將幫助行業企業長久處于不敗之地。由此可見，在高職院校中實施綠色化學教育符合社會可持續發展的需求，是必要的。在高職院校開展基于“環境意識”培養的綠色化學教育，不僅可以讓綠色化學教育的目的、目標更明確，而且教育內容、教育途徑的選擇也更易于讓高職院校所接受。
二、基于“環境意識”培養的高職綠色化學內容體系構建
綠色化學的教學內容包括以下幾大方面：綠色化學原則、綠色化學理念、綠色化學原理、綠色化學技術和綠色工藝等?；诟呗殞W生的知識結構及能力特點，在開展綠色化學教育的過程中，內容的選擇非常關鍵，我們不需要去追求專業深度，而應該把教學重點放在原則、理念上，選擇一些貼近實際、反映學科與技術、技術與生活生產，體現環境保護的內容，同時介紹一些化學領域中涉及到環境、倫理、道德、法律等方面的知識。也就是說在高職中開展綠色化學教育，教學目標可定位在讓學生建立起一種可持續發展的理念，強化學生的綠色觀念，時刻牢記人類對于環境與社會的責任感，培養學生的環境意識。綠色化學恰好可以承載環境意識培育和環境知識傳輸這一核心任務。
三、基于“環境意識”培養的高職綠色化學教育實施途徑
課堂教學是開展綠色化學教育的主陣地，能夠較系統的讓學生接受綠色化學知識的教育，然而受到教學課時數及學生知識結構的影響，在高職院校中，綠色化學課程作為必修課開設很少，多以選修課的形式開設。為了讓綠色化學教育在高職院校中的普及面更廣，使更多學生的環境意識得到提升，可考慮靈活多樣的實施途徑。
（一）安排綠色化學教育講座
選擇學生較為關注的社會熱點問題，比如綠色食品、赤潮的危害、異常天氣的形成、新能源、生態城市建設等，從化學學科的角度，有針對性地開展專題講座，這不僅能夠使學生掌握綠色化學的相關知識，還能進一步提升環境認識。
（二）利用環境保護紀念日，開展主題宣傳
3月17日世界保護臭氧層日、3月22日世界水日、4月22日世界地球日、6月5日世界環境日，利用這些環境保護紀念日開展主題班團會，舉辦專題宣傳欄等，充分挖掘隱含的綠色化學知識，對學生進行綠色化學宣傳，教育學生在日常生活中，從身邊點點滴滴的小事做起，時刻牢記環境保護的責任，保護我們的大家小家。
論文摘要：文章從多個角度闡釋了綠色化學這一理念在化學教學中如何滲透，怎樣滲透的各個方面，旨在培養具有綠色意識和環保能力的高素質人才，從而達到對環境的保護，并由此得出：在中學階段進行綠色化學理念教育，是解決環境問題的主要途徑。
“綠色化學”是當今社會提出的一個新概念。在“綠色化學工藝”中，理想狀態是反應物中原子全部轉化為欲制得的產物，即原子利用率為100％（原子經濟性）。原子的利用率越高，意味著生產過程中廢物的排放量越少，對環境的影響也越小。“綠色化學”是指從技術、經濟上設計出可行的化學反應，盡可能減少對環境的負作用。20世紀90年代初，國際上提出了“預防污染”這一新概念。綠色化學是“預防污染”的根本手段，它的目標是研究和尋找能充分利用的無毒害原材料，最大限度地節約能源，在化工生產各環節都實現凈化和無污染的反應途徑。綠色化學是“預防污染”的根本手段，而對污染物的處理，最根本的方法就是杜絕污染源。
把綠色化學融合于中學課程教材改革和課堂教學改革之中，便綠色化學成為中學化學教育的一個重要的組成部分，這是中學化學教育的嶄新課題。如何去滲透這種綠色觀，便成了化學教學中的重中之重。既然如此，我們不妨去嘗試以下幾點：
1、立足課堂，滲透綠色知識
化學課堂是教學的主陣地，也是向學生傳授環保知識的好場所。綠色化學要求與環境教育宗旨是高度一致的。在實施環境教育過程中，要向學生闡明綠色化學的觀點、要求使他們樹立起防治污染、保證人類生存質量的責任感?；瘜W教師要充分挖掘和利用教材中的環保知識內容，采取滲透的方式，在介紹某種物質或操作方法時自然地引入相關的環保知識，讓學生增長環保知識。如講二氧化硫時，我就向學生說明它是一種主要的大氣污染物，它和氮氧化合物都是形成酸雨的主要物質，空氣中二氧化硫70%來源于工業燃料，12%來源于工業燃油，其余則來源于生活燃煤等。它既直接危害人的身體健康，又可以導致水質酸化，水生動物減少或絕跡，樹木、莊稼枯死，還能腐蝕建筑物和文物。通過介紹使學生充分認識到二氧化硫是污染大氣的有害氣體之一。最后讓學生討論：如何防止和減少SO2的污染。這樣既增強了學生的環保意識，又調動了學生學習的積極性。
2、立足實驗，培養綠色習慣
化學實驗教學不僅可以使學生觀察到用語言難以表達清楚的清晰的實驗現象，增強直觀的感性認識，而且能培養學生觀察、描述、分析問題和解決問題的能力。但實驗必定會涉及到有害、有毒的物質，從某種意義上講學校中環境污染主要來源于化學實驗。實驗教學與綠色化學聯系最為緊密，最為直接，在實驗教學貫徹綠色化學思想是非常必要的。
(1)藥品的貯存的規范化。如易揮發的液溴、濃硝酸、濃鹽酸等用鐘罩封閉貯存；對大多數有機物如苯、甲苯、丙酮、甲醛等用專柜避光保存；對劇如汞、白磷等用專柜上鎖保存，定期檢查貯存情況。
(2)演示實驗中尾氣的吸收處理。如在制取硫化氫、二氧化硫、氯氣、氯化氫、一氧化氮、二氧化氮、氨氣、一氧化碳等氣體時一定要通過演示實驗講情吸收的原因（有害氣體不允許直接排放到大氣中），強調尾氣吸收的重要性，使學生深深認識到只要涉及氣體的制備問題就應考慮尾氣處理。
(3)規范實驗操作?；瘜W實驗中，師生都要接觸有害物質和無害物質，在實驗中也會聞到有害和無害氣體。因此，必須指導學生要嚴格按照實驗操作的程序，有條不紊地進行各種實驗。正確地聞氣體、取藥品、取有毒性原料，甚至如何蓋瓶蓋、放置試劑、取藥品的各種工具的選用、取用藥品量的多少都要向學生交代清楚；改進實驗方法，設計合理的實驗裝置。盡量采用封閉措施，減少師生被動接受有毒有害氣體的污染。實驗結束后，處理化學廢物和實驗中產生的廢氣。把儀器洗滌干凈放回原處，擦洗干凈實驗桌面，這些都要認真細致指導，使實驗活動從始至終成為對學生進行環境教育的課堂。 (4)實驗微型化。目前在常規實驗中，藥品用量較多不僅造成浪費，還污染環境。因此，在實驗中用玻璃管制成各種可加熱儀器的替代實驗儀器、用點滴板等進行微型系列實驗。這種方法藥品用量少、反應產物少、操作安全，實驗不會造成危險，對環境的污染程度較輕。同時也達到了實驗的目的。如硝酸銀溶液和稀鹽酸的反應，要求學生不用試管做實驗，而是改用點滴板，實驗時只需取一滴稀鹽酸在孔穴處，在取一滴硝酸銀溶液滴在孔穴處，立即可見白色沉淀生成，然后取一滴稀硝酸滴入沉淀中，沉淀不溶解。通過實驗學生很容易得出結論：稀鹽酸與硝酸銀反應生成不溶于稀硝酸得白色沉淀。操作中不僅收到良好的實驗效果，而且把化學實驗與環境教育有機結合、滲透，進一步增強學生的綠色習慣。
3、立足課外，提高綠色素質
課堂教學是對學生進行綠色教育的主陣地，但課外活動形式多種多樣，內容豐富多彩，是課堂教育的很好補充。為了全面提高每個學生的綠色素質，組織學生積極參與課外社會實踐活動。
(1)專題講座。對教材中講的少而對環保具有重大意義的內容，可以專題講座的形式向學生介紹，如針對有的學生認為環境污染主要是由于工業生產造成的，與自身沒有太大的關系?？膳e辦家庭生活與環境污染講座，時期了解環境保護不只是國家、環保部門的事，每個人都應從家庭污染出發保護環境，使學生感到自身在制造污染破壞環境，是多么可怕又多么可悲，要從自身做起，節約用水、少使用一次性餐具、少用化學用品，以減少污染，為保護環境而改變生活習慣。
(2)課外實驗。積極利用課外實驗配合課堂教學，開展環保教育。“河水、雨水酸堿性的檢測”、“模擬水體受硝酸汞、硫酸銅等污染的檢測及危害”、“干電池的收回河利用”等，讓學生在實驗過程中既鍛煉動手能力又強化了綠色意識。
(3)實地參觀社會調查。組織學生參觀本地鄰近的自來水廠、污水處理站、化工廠并進行實地調查。如空氣污染調查、水污染及對策調查等調查報告，并進行交流。這樣不僅能培養學生理論聯系實際、實事求是的科學態度，而且能使他們感知環境污染的危害性及環境保護的迫切性。
隨著世界經濟的發展，一場綠色變革浪潮正席卷全球。綠色化教育有利于保護人類賴以生存的環境，實現人類社會可持續發展，中學化學必須體現綠色化學教育，要讓綠色化學的思想和內容貫穿于整個教育活動之中，真正做到綠色無所不在，只有這樣我們的教育才能夠充滿生機，綠意盎然。
人文精神是哲學體系中的一種重要精神，它既代表了人類追求全面和自由的發展，也體現了維護和關切理想的人格。因此，倡導人文精神不僅順應當代社會發展的潮流，而且對高等化學實驗教育的改革也有積極作用。表現在：
（一）人文精神有助于培養高校學生在化學實驗中的人文素養。高?；瘜W實驗教學中在注重學生化學實驗綜合技能培養和訓練的同時，加強人文精神的滲透，是培養新時代高素質化學人才的要求。但目前實驗教學的模式仍然沿襲了傳統的注入式模式，每個學生實驗的相關信息如實驗目的、原理、儀器、藥品、步驟，甚至會出現什么樣的現象，都在教材中詳細地列出來了，學生只需機械重復，“照單抓藥”，處于被動學習的狀態。也就是說，目前的高校化學實驗教材設計使得學生在實驗中的主動參與度不夠，對實驗方法和實驗技能的綜合設計體現不夠，在化學實驗教學中難以體現化學這門學科和其他學科相互交叉的特點，對學生的綜合素質如實驗設計和創新能力的培養有限。如果在高校化學實驗教學中滲透人文精神，培養學生吃苦耐勞，踏實肯干的學習精神，讓學生積極主動地參與到實驗教學中，發揮學習的主動性和創造性，學習效果應該優于傳統的教學方式。因此，良好的人文修養可使高校學生在化學實驗中經常進行兩種思維方式的交差、互補訓練，形成全面的知識結構。
（二）在高校化學實驗教學中滲透人文精神，可以培育大學生們的民族責任感，鍛煉其形象思維能力和學會如何做人，為其在社會上立足，為社會做貢獻打下堅實的精神基礎。作為今后國家建設的主力軍，當代大學生如果不了解中國的歷史、文化，怎么談得上對國家、對民族有感情、有責任心呢？又將如何為國家、為民族服務和獻身呢？也正是在這個意義上，楊叔子院士曾要求他的博士畢業生在論文答辯前，必須能背誦《論語》和《老子》，否則就不能參加博士論文答辯。
（三）人文精神能為高?；瘜W實驗教學提供正確的導向。高?；瘜W實驗教學本身并不包含價值判斷，因此需要人文精神為其導航，明確化學實驗教學的目的和價值取向。高校的化學實驗教學不能只培養學生的化學實驗技能，還應在實驗技能培養的同時注重學生創新能力的培養。傳統的教學方法通常只注重化學實驗知識和技能的培養，而忽略了學生創新能力的培養。因此，改變傳統的教學方法，將人文精神運用到高校化學實驗教學中，改變傳統的手把手式的教學模式，對學生創造力的開發將是大有裨益的，能起到事半功倍的效果。
（四）把人文精神貫穿于化學實驗教學中，能有效保證化學實驗教學工作和諧、有序、健康地進行。為了適應現代化社會的發展，與時俱進，構建現代化化學實驗教學創新平臺體系勢在必行。創新平臺的創立應著重以訓練基本實驗操作能力為基礎，以培養學生綜合素質為中心，樹立創新教育的理念。在傳授學生實驗知識的同時更加注重培養學生的開拓精神、科學思維，注重人文精神的滲透。因此，我們要結合化學實驗教學實際，整合與優化基礎化學實驗課程、專業實驗課程體系，使化學實驗教學進一步規范化、系列化、規?；?，不斷提高化學實驗教學質量。
隨著我國高等教育改革的逐步深入，隨著社會的快速發展，各個學科門類相互融合程度加大，因此，在高?；瘜W實驗教學中，需要培養符合社會需求的高科技人才，不但具有嫻熟的實驗技能，嚴謹的邏輯思維能力，還應具有良好的人文素質，具備全面的知識結構。近年來，為適應社會發展對化學人才的要求，高校化學實驗教學改革已在悄然進行。高?；瘜W實驗教學不僅是讓學生將化學理論運用于化學實驗、加深對化學理論感性認識的好辦法，也是培養應用型人才的重要途徑。在實驗教學中，高?；瘜W教師應精心設計實驗教學的過程，將人文精神滲透其中，通過多種渠道、多個環節、多種形式，激發學生的學習興趣，讓學生快樂主動地參與到教學中，積極觀察多變的化學現象，主動分析和探究化學問題，并充分發揮自身的潛能，讓學生自主設計和完成實驗內容，形成穩定的學習動機。在高?；瘜W實驗教學過程中，教師可從如下幾方面滲透人文精神：
（一）恰當地運用教具、實驗、模型、化學常識等，提高學生的學習興趣。
（二）針對教材中各章節的教學內容特點，采取不同的授課方式、方法、手段，以達到事半功倍的教學效果。
自從29屆國際奧林匹克化學競賽實驗試題采用微型化以來,國內各類化學試卷中都不同程度地出現以微型化學實驗為背景的題目。試題中的信息在學生中快捷、廣泛地傳播;從以微型實驗為情境的化學習題入手,另辟蹊徑,可以展現微型化學實驗儀器的應用,表達綠色化學的設計理念。
從期刊的影響力出發,筆者從目前化學教育研究領域比較權威的三刊(《化學教學》、《中學化學教學參考》、《化學教育》)以及以實驗儀器研究為特色的期刊《教學儀器與實驗》中的微型化學實驗論文中取材,從不同角度出發編擬化學習題。
1以微型反應裝置創設情境
如同常規實驗裝置的組裝目的一樣,微型實驗儀器同樣可以完成氣體的制備、物質的合成、氣體的干燥和凈化、尾氣的吸收等基本操作。以此創設化學試題情境,考查基礎知識、基本技能。表面上看,只是提供給學生化學常規實驗裝置的縮微化,但儀器的微型化給解題帶來了陌生感,尤其是儀器體積小帶來的特殊操作細節,例如試劑的取量、反應程度的控制、尾氣處理等――這些都是實驗論文作者闡述的實驗注意點,也恰是學生在實驗操作中容易忽略的因素。
例1、硫化氫是一種有臭雞蛋氣味的有毒氣體,采用常規儀器進行制備和性質檢驗,常因氣密性不佳而對環境產生污染。周老師采用六孔井穴板和注射器組裝出以下微型反應裝置(如圖1所示),向各井穴加入指定的試劑與物料,然后用生料帶纏繞井穴塞1-2圈后插入6 孔井穴板的井穴中并旋緊塞子,使井穴塞緊密地蓋住井穴,以細乳膠管把前一單元出氣管與相鄰單元的進氣管逐一連接起來,保證沒有硫化氫泄漏。該實驗無需通風櫥即可進行,對反應廢物摸索了實驗后處理方法,體現了綠色化學實驗的要求[2]。
(1)1號井穴里裝有少量FeS固體,實驗裝置按圖搭建完畢后,把吸有稀硫酸的注射器緩緩下推,就可以有連續平緩的氣流產生。請問1號井穴孔發生反應應為_______________________________。
(2)2號井穴內只放入一張濕潤的白色醋酸鉛試紙,且“短管進、長管出”。其作用是(填寫兩點):____________________________________。
(3)3號井穴孔盛放少量溴水,其主要作用是證明H2S的____________________(能呈現出該性質的),還可以用____________________溶液代替。
(4)4、5、6井穴孔分別盛放了0. 1 mol?L-1 ZnSO4、0.1 mol?L-1 CdSO4、0. 1 mol?L-1 CuSO4溶液,在實驗中分別產生了白色、黃色和黑色沉淀,說明了這些金屬硫化物的________(性質)。
(5)7號井穴孔盛有________(填寫藥品),其目的在于____________________。
評點:該題主要考查硫化氫氣體的制備、氣體檢驗、性質驗證、尾氣處理等。一切都基于基礎知識、基本技能,只是通過微型化學實驗裝置呈現情境。
答案:(1)FeS+2HCl=FeCl2+H2S; (2)緩沖作用(安全瓶), 檢驗硫化氫氣體; (3)還原性, 酸性高錳酸鉀; (4)難溶性; (5)NaOH溶液,吸收尾氣
例2、“電凝聚氣浮法”是一種工業上處理廢水的常用方法,我們用塑料多用滴管作為載體,以微型實驗的形式呈現了該方法的原理。先在100 mL燒杯中加約50 mL蒸餾水,再添加3滴CrCl3溶液作為無機污染物,另加少許泥沙和硫酸鈉,用玻璃棒攪拌使之渾濁,得模擬廢水,標記為A。用塑料多用滴管吸取廢水A,從液泡兩側分別插入兩根大頭針(兩針不相互接觸), 用鱷魚夾、 導線將兩根大頭針與電池(9V)相連,即可對廢水進行電解[3]。
(1)電解開始,陰極釋放出大量氣體,請寫出電極反應式________________________________;
(2)陽極現象不明顯;片刻后,溶液中生成大量綠色沉淀,隨著陰極氣泡大量逸出,綠色沉淀隨之上浮至液面。已知大頭針主要成分為鐵,請推測陽極可能發生的兩個反應式為:____________;
(3)綠色沉淀中不僅包括由陽極產生物與溶液酸堿性變化而生成的不溶物,還包括沉淀_______(填寫化學式),這就表現出對污水中的金屬離子進行清除。
(4)本實驗中在電解液中添加硫酸鈉的目的是____________________。
(5)另取一份相同廢水,滴加3滴苯酚溶液作為有機污染物,再加3滴亞甲基藍使其顯示顏色,添加食鹽至飽和,標記為B;用塑料多用滴管吸取廢水B,采用如上圖的裝置,只不過將陽極大頭針更換成全活動鉛筆專用筆芯,在電解后的溶液中滴加FeCl3溶液不發生顯色反應,說明____________。更換陽極材料原因是__________________________(用電極反應式說明);
評點:化工生產是化學教學的重要內容,但一直是實際教學中欠缺的,通過微型化學實驗模擬實際問題可以幫助中學生了解化學與技術、體會時代性增強學生學習的使命感和責任感。該類試題適用于《化學反應原理》模塊的“電解池”、《化學與技術》模塊中的“水處理技術”、《化學與生活》模塊中的“化學與環境保護”,以及《實驗化學》模塊中提出的“能發現學習和生產、生活中有意義的化學問題,并進行實驗探究”。
答案:(1)2H++2e-H2; (2)Fe-2e-Fe2+,Fe2++2OH-Fe(OH)2; (3)Cr(OH)3;(4)增強導電性; (5)苯酚在陽極釋放的強氧化性氣體作用下已發生了轉化,避免陽極材料本身被氧化。
2以微型實驗引導實驗改進思維
在各大期刊發表的微型化學實驗論文多為一線化學教師或高校實驗研究者發表,如果只是簡單地在學生面前重現這些素材,對他們自身的實驗素養提高有限;而通過試題的巧妙設置,將學生也引入到對實驗的設計思路中去,有利于提高他們對微型化學實驗的深刻認識,也有利于他們創新思維的發展。
微型化學實驗不是常規實驗的簡單縮微或減量,而是要在微型化的條件下對實驗進行重新設計和探索,達到以盡可能少的試劑獲取盡可能多的化學信息的目標。
例3、用一個小注射器和小塑料反應管做反應儀器,兩者中各有一種化學物質,反應后將注射器針頭扎入一根帶火星的香煙里推動活塞,發現竄起一大串火苗[4]。請問,塑料試管中盛放藥品為________,注射器中盛放____________藥品。該實驗可以代替常規實驗中的實驗是_______________。
評點:注射器是化學實驗改進中常用的替代品,在微型化學實驗中常常需要挖掘其功能進行設計,在命題中應用中能幫助學生體會到。圖3中的注射器代替分液漏斗,圖4中的注射器起到氧氣收集的作用。
答案:MnO2,雙氧水,氧氣的制備和氧氣的助燃性質
3以微型實驗題干提供探究和評價的平臺
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近年來科學探究實驗在化學新課程考試中廣被重視,這些實驗題不再象以往的實驗題平鋪直敘――單純的“課本知識加實驗加填空”,也不象大學知識“下放”的新信息實驗題,而是促使考生多想實驗的整個過程:“做什么”、“怎么做”、“為什么這樣做”、“選取哪些因素作為實驗變量”、“可能什么原因”、“還有沒有更好的改進方法”、“這樣的實驗有什么實際用途”等等,更加促使考生像科學家一樣進行探索,達到真正考查科學思維的目的。微型化學實驗與常規化學實驗相比,一樣能提供符合教學需要的實驗內容,更能提供多個相關實驗的優化設計過程和滿足使用者自主探究的基本條件[5]。以微型化學實驗論文素材命題,為訓練學生探究思維和評價能力提供了一個適宜的平臺,也為一線化學教師提供了巧妙的探究思路,有助于教師拓寬視野。
例4、紫甘藍,又名紫卷心菜,所含花色苷色素的顏色會隨pH改變,一般遇酸變紅,遇堿變綠。向點滴板上一凹槽滴加一滴紫甘藍汁,再滴加一滴硫酸鈉溶液,用連接導線的鱷魚夾各夾住一根鉛筆芯,將電極一端浸入紫甘藍汁液面以下[7]。
(1)當導線分別與電池兩極相連,發生現象是:
陽極_______________________________;
陰極_______________________________。
用鉛筆芯將兩極所在位置的溶液攪拌均勻,發現整個液滴呈現紫色,(用離子方程式)說明發生反應為_________________________________;
(2)若采用大頭針作為______極電極,則對以上實驗現象有極大干擾,這是因為_____________;
(3)以各類典型的酸堿鹽溶液作為輔助試劑加入紫甘藍汁中,以鉛筆芯作為電極進行電解。請預測實驗現象并完成下表1:
(4)將添加NaCl溶液的甘藍汁電解后溶液攪勻,最終竟然消褪為無色。這是因為__________;
(5)以上實驗是以_______、_______作為變量開展的探究活動,如果你是實驗設計者,從該實驗的特點出發,你還會挑選_______作為變量。(開放性問題,答案合理即可);
(6)如果你是實驗競賽的評委,你將該實驗與你們常見的電解實驗對比,請提出一些評價意見(至少寫出兩點,開放性問題,答案合理即可)。
評點:微型化學實驗試題取材于實驗探究論文,突出真實性;注重實驗條件,突出思考性。本題不僅以紫甘藍汁作為創新情境考查電解規律、中和反應等基本原理,還從異?，F象原因探究、變量控制等角度促使學生對實驗原理進行深層思考,并且通過開放性的問答培養學生評價和鑒別能力。
答案:(1)2H2O-4e-O2+4H+; 2H2O+2e- H2+2OH-; H++OH-=H2O; (2)陽極;作為陽極的金屬電極比水更容易被氧化,產生有色離子如亞鐵離子、鐵離子對甘藍汁顏色有干擾; (3)電極附近溶液變紫,有氣泡產生;電極附近有大量氣泡產生;紫色;迅速冒出刺激性氣味的氣泡,電極附近溶液變紅;迅速冒出氣泡,電極附近溶液變紅; (4)電解NaCl溶液陽極產生的Cl2將電解對象漂白; (5)電極,電解質溶液;載體、電解體系等; (6)參考評價意見:評價之一:紫甘藍汁不僅充當電解對象,還兼作實驗中的酸堿指示劑,一舉兩得;評價之二:該微型實驗只采用了一滴紫甘藍汁液作為電解對象,降低成本,操作方便,大大減少了實驗時間,適合學生自己動手操作觀察探究;評價之三:紫甘藍汁取材于純天然,整個實驗用量又是微量,所以充分體現綠色環保的理念;評價之四:實驗現象明顯,有利于學生加深對電解本質的理解。
4 反思
在科學教育中引入習題的初衷是鞏固和加深對知識的理解,考查學生掌握知識的水平,培養學生應用知識解決問題的能力。每一道習題都是從原始問題抽象而來,然而有相當一部分已經把其中的一些次要細節、非本質的聯系舍去,也沒有將科學現象與事實作為背景,甚至完全脫離科學現象,學生思維的一部分已經被習題編制人員“越俎代皰”地完成了。同時,習題教學還存在著模式化傾向,缺乏科學思想的分析,太重視程序與計算、熟練與技巧。因此,在一定意義上說,我國學生創造能力的匾乏是習題教學的直接后果。事實上,科學最重要的基礎是源自實驗現象的,首都師范大學專家曾提出通過引進原始問題來逐步使習題教學與原始問題教學相結合,從而達到提高科學教育效能的目的。而發表在各種期刊上的實驗論文能表現論文作者所作出的技術性和認知性研究的原始工作,是教學科研過程中的一種生成資源[8],也是原始問題的一種表現形式。筆者近年來以微型化學實驗為主要研究方向,并嘗試將所設計的原創實驗素材融合入課堂教學、探究活動中,發現對提高學生解決問題能力、實驗分析評價能力有較明顯的促進作用;于是進而取材命題,拋磚引玉,目的之一是及時推廣課程改革中來自教學一線和高校專家的實驗研究經驗,從而使研究成果迅速轉化為“生產力”,不斷推動實驗教學研究工作向縱深發展;更希望這些原汁原味的實驗素材呈現出反映科學概念、規律本質的原始問題和未被加工的典型實驗現象和事實,使學生大腦充分開放、思維觸角充分發展,體會到與原論文作者研究過程中類似的思路和體驗,甚至在條件允許前提下,用微型化學實驗這種耗材少成本小的實驗手段完成符合綠色化學理念的驗證、改進和探究,達到知識升華的目的。
建議化學命題者可以認真研究各種期刊登載的微型化學實驗專題文章,將其素材開發為創新試題:具有提問多樣化、知識探究化、信息情境化以及形式開放化等多方面特點,為促進化學習題教學提供優質的題材[9],同時也促進微型化學實驗能在中學得到普遍重視和合理應用。
參考文獻:
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