（南宁市第二中学 广西南宁 530000）
摘 要：探讨了在新课程理念下如何在创新实验学习中体现出对环境友好的人文关怀。提出在绿色化学思想下对传统的微型实验的创新。
关键词：绿色化学 微型实验 创新 新课程 环境友好
21世纪将是科学技术高速发展和巨大进步的时代。为适应时代发展的需要，我们应该按照知识、能力、素质三者辩证统一结合起来的要求构建各具特色的人才培养模式。培养具有环境忧患意识，领悟人与自然和谐相处，是素质教育中的一个核心问题。
环境意识是指环境在人脑中的反映，即人们对全部环境--自然环境和人为环境，包括生态、经济、政治、社会、技术、立法、文化、美学等方面的认识或见解。环境意识是环境行为的先导，影响和指导着人们的行为准则和规范。提高学生环境意识是环境教育的核心，对防止环境恶化和促进可持续发展具有深远的意义。
微型化学实验（M.L.）是近10年来国际和国内化学界，在绿色化学思想下用预防化学污染的新思想对常规实验进行改革而发展起来的化学实验的新方法和新技术。把绿色化学思想贯穿在化学教学的全过程中，一方面是为了从小培养有强烈环保意识的人，另一方面绿色化学实验本身就是化学教学中实施创新教育的重要内容和必要保证。[1]
一、在中学化学教育中培养学生对环境友好的意识
化学是研究物质的组成、结构、性质及变化规律的科学，而环境的污染、环境质量的优劣与环境中各種元素和化合物的含量、组成结构、性质以及它们的变化直接相联系。化学教学内容为培养学生的环境意识提供了丰富的素材，化学的研究方法也为环境意识的培养提供了有效途径。根据中学化学教育的内容和特点，我们认为在环境意识的培养方面应注重以下几项内容：
具有环境忧患意识，领悟人与自然和谐相处的重大意义
环境教育首先要使学生对环境保护的重要性、必要性和紧迫性有清醒的认识。环境危机意识是环境教育最适宜的切入点。全球的十大环境问题，其中有多项都可用化学知识来分析说明，使学生了解环境问题的前因后果及相应的解决办法，让学生了解、关注这些问题以达到培养学生的环境忧患意识的目的。如：高一年级化学教学中结合卤素知识介绍臭氧层空洞，结合二氧化硫性质介绍酸雨，结合氮的氧化物性质介绍城市环境污染；高二年级化学教学中结合高分子聚合物介绍"白色污染"；高三年级化学教学中结合电解、电镀介绍水体污染。针对这些污染问题让学生思考"人类过去对自然的掠夺般的行为方式造成了今天的恶果，人类破坏自然，自然也必然会报复人类，人类应与自然和谐相处"的道理。[2]
培养"可持续发展"的意识
可持续发展的思想如今已成为人们的共识，是解决当前环境问题的一个指导思想。可持续发展包括持续生态、持续经济和持续社会三方面内容。主张人类应与自然和谐相处；主张建立在保护地球自然系统基础上的持续经济增长，做到发展与资源环境的承载力相协调；主张公平分配，以满足当代和后代全体人民的基本需求。可持续发展是我国的一项基本国策，现在的学生是跨世纪的一代，有必要掌握这一对人类社会发展有重大影响的指导思想。我们在教学中紧密结合教材内容对学生进行可持续发展观的教育，使之学习这一思想理论，培养其"可持续发展"的价值观，并对其相应的态度、行为习惯的养成也起到积极的作用。
注意从资源问题入手使学生领会可持续发展理论，在教学中增加了资源利用及资源状况方面的介绍。通过元素化合物性质、用途、制法的教学，培养学生的可持续发展的价值观。可持续发展的价值观，即对未来负责，做到考虑代际间的公平，从后代的角度考虑当代人的行为；认识到真正的生活质量，体现在解决物质贫困问题的同时，应解决精神的贫困和生态的贫困。公平，它包括人类与非生物界、国家与地区间及代际之间的公平。培养学生环境问题的价值观和态度，将有利于指导和规范学生的环境行为，是学生环境行为的先导和动力，是培养可持续发展意识的关键点。
通过元素化合物的性质和用途，让学生辩证地认识到它们既有有利的一面又有不利的一面，让学生用批判性思维来考虑这些物质的使用会给世界带来哪些影响。如磷元素是植物生长的营养元素，含磷化合物进入水体，少量促进植物生长，过量则使水中植物疯长，引起水体富营养化，造成水体变黑、变臭。我国生产的洗衣粉大多为含磷洗衣粉，它们的大量使用是造成水体污染的重要原因之一，而水体污染严重影响了人类的生存与发展。再有，结合一些重要化工原料的工业制法，引导学生用可持续发展的价值观来分析这些传统工业，强调在生产过程中要注意资源的利用率，降低能耗，并进行"三废"的合理回收和再利用。[3]
利用实验教学培养学生可持续发展的态度和行为。实验是化学教学的重要环节，也是进行环境教育的极好时机。实验需要使用各种试剂，会排出相当数量的成分复杂的废物、废水、废渣，它们不仅对实验室环境构成一定威胁，也对周围环境构成一定危害。在实验教学时强调按用量使用药品，以减少污染物的排放量；规定要将实验废弃物放到统一地点，统一回收处理。在实验前讲明道理，使学生自觉规范自己的行为。教师对实验操作坚持严格要求，同时也注意让学生进行实验操作的设计，发挥其主体性。注意从法制的角度对学生进行"可持续发展"意识的教育，在教学中利用渗透的方式，结合知识点，让学生知法、守法、用法。如讲二氧化硫、硫酸时介绍《大气污染防治法》，讲水泥的工业制法及钢铁冶炼方法时，介绍《固体废物污染防治法》，讲电解电镀时介绍《水污染防治法》，通过有关法律法规的介绍增强学生的环境意识。[4]
二、微型化学实验的创新对研究绿色化学思想的教学具有重要意义
1.绿色化学（Green chemistry）是一门从源头上阻止污染的化学[1]，是可持续发展战略在化学领域里的体现。它是用化学的技术和方法去减少或消灭那些对人类健康、社区安全、生态环境有害的化学物质的使用和产生。
让学生在课堂上边学边做实验，应该具备以下基本条件：
（1）有适合于学生在课堂上操作的小型、便携、易掌握、能快捷装配的实验仪器；
（2） 取药品方便，实验安全，试剂用量少，产生的废液少，几乎没有毒气污染。
2.绿色化学实验的研究
化学教学中绿色化学实验的研究，涉及到实验指导思想、实验内容选择、实验仪器研制、化学反应过程、实验装置和步骤的设计等实验各方面绿色化的研究。目前我们主要在以下方面进行了初步的研究与教学实践：
（1）研究新的绿色的化学实验：根据化学教学需要，发现、设计或选择没有污染和安全的实验取代那些污染严重或危险性大的实验。
（2）深入对微型化学实验的研究：在能获取所需化学实验信息的前提下，采用“尽可能少剂量实验”，以减少或消除实验废物。
其中，加强对无毒气污染实验的研究是绿色化学实验研究的一个重点，因为，消除了有毒气体的污染就是消除了基础化学实验中最大的污染源。我们在采用微型化学实验进行“化学教育中的创新教育模式”实验班的教学实践中，对绿色化学实验问题进行了初步的研究与实践，营造了较为良好的课堂实验教学环境。
3.微型化学实验的研究对化学教学改革有重要的意义
微型化学实验是用微小型的仪器，尽可能减少中间生成物的转移过程，以减少试剂在器皿上的附着量，用尽可能少的试剂来进行实验（试剂量一般为常规实验的1/10～1/1000） [2]，从而极大地减少了实验的“三废”，是可持续发展战略在化学实验中的具体体现。
多年來，人们对微型化学实验的研究，取得了可喜的成果。M.L.对青少年环境保护意识培养的重要性已被广泛认同。M.L.的另一个更重要的优点——用微型化学实验进行化学教学，有利于学生综合素质的提高——已在化学教学实践中越来越明显地显露出来。微型化学实验由于仪器微型化，操作简捷，经济省时，安全便携，能把某学习阶段所需要的仪器都装入一个小小的实验箱内。学生手提“实验箱”进入课堂进行边学边做实验，一方面实现了过去有识之士想让学生在课堂上多做实验而又不可能实施的愿望，从根本上改变了老师做学生看、老师讲学生听的传统灌输式教学模式；另一方面由于学生能较快地了解和熟悉绝大多数仪器的构造、性能和使用方法，能较多地进行设计实验，可以克服照方抓药的实验现象。这种探索式的教学，有利于学生动手动脑能力、观察分析能力、发明创新精神、严谨求实作风的培养；从思维科学的角度来说，有利于左右脑的协调发展，是化学教学中实施素质教育的有效途径。
中国科学院资深院士、著名化学教育家戴安邦先生1998年为第四届全国微型化学实验研讨会暨第二届中学微型化学实验研讨会题词：“大力推行微型化学实验，使全国中学生的化学教学皆有学生的单人实验作业，以加强化学教学的素质教育作用…” [3]对研究和推广微型化学实验作了充分肯定。
三、微型实验创新对学生创新素能的培养
创造教育的核心问题是创新思维能力的培养。创新思维能力包括许多方面，这里仅就在化学教学中采用微型化学实验促进主要的创新思维能力[4]的培养问题进行简单的论述。
1.觉察能力的培养
觉察能力是人们对于客观事物的感觉和观察能力。处于同一环境的人们，客观事物对每一个人的刺激程度都是一样的，但是不同的人对外界刺激的感受和觉察能力却是不同的，觉察能力强的人往往就能利用这种特殊察觉到的东西创造出新的奇迹。灵敏的感觉和敏锐的洞察能力不仅与人们的知识水平有关，而且还与注意力和好奇心有关。用微型化学实验进行化学教学，尽可能由学生自己做未知的实验（而不是由老师进行演示实验），在教师引导下，学生认真地观察和分析实验现象。由于学生的好奇心和丰富多彩的实验现象，促进了学生注意力的提高，同时能激发学生对实验现象的本质进行探索式的分析，长此以往，学生的觉察能力得到了培养。
2.联想能力的培养
联想是人们由一事物想到另一事物的心理过程。创新联想能力能调动人们有限的知识和经验，扩展事物间的联系，利用“边缘”科学知识及其它领域的知识，大大地扩大创新思路。要增强联想能力，首先是要增加知识和经验，其次是采用合理的方法及思路。在课堂上采用微型化学实验教学，学生有条件自己做大量的实验，在实验中感知和积累较多的知识和经验，特别是采用对比实验或设计实验教学，使学生不但注意了同时和同地发生的事物之间的联系，而且还注意到了当前的事物与以往的事物之间的联系，从而培养了学生的联想能力。
3.分析能力的培养
分析能力是人们通过思维认识事物各方面的特性，特别是认识事物本质特性的能力。丰富的知识，加上较强的思维能力，是分析能力的坚实的基础，提高分析能力主要途径是经常主动积极地分析各种事物。用微型化学实验进行探索式教学，学生能根据自己的感官直接或间接感知的一切有意义的东西，运用唯物辩证法和三论（系统论、信息论和控制论）的方法积极主动地对实验现象和化学知识进行分析（分类、综合、抽象和概括，从而形成概念），有利于提高学生的分析能力。[5]
4.完成能力的培养
完成能力是指不畏艰辛一丝不苟地完成有价值的创新想法的能力。任何有价值的创新，从产生到完成常常是需要艰苦的努力才能完成的。采用微型化学实验进行教学的实践中，由于主要的常用仪器都装在“实验箱”里，先让学生学习仪器的构造原理和基本操作方法，然后让学生根据实验原理自行选择仪器并设计实验。学生能积极主动的进行实验，完成能力得到了很好的培养
四、绿色创新实验中教师与学生的角色
1.发挥教师在环境教育中的主导作用
教师本人的环境意识、环境知识和环保技能以及环境教育能力的水平是提高学生环境意识的关键。为此，可以在学校的大力支持下，积极开展关于环境教育内容和方法的研究。积极与国家环保组织联系，请他们对我们的环境教育工作进行指导。积极参加了各级教育部门组织的环境教育培训班的学习，并在教研组内开展环境教育渗透课堂教学的经验交流与问题的探讨。搜集很多关于环境的小故事，以及一些重大的环境事件、环保法规等等，根据化学教学内容，结合知识点，将这些素材分类整理，编辑成适合课堂教学的教师环境教育课堂教学参考资料集。资料的编辑丰富了教学内容，进一步激发了学生学习的积极性，培养了学生的环境意识。
2.充分发挥学生的主体参与作用
环境教育从学生切身问题入手，抓住时机灌输环境意识，能给学生留下深刻印象。比如，针对许多学生家庭住房条件得到很大改善，正在进行或即将进行室内装修的现實情况，我们可以组织学生开展了"室内装修会遇到哪些环境污染问题"的专题调查活动。学生自由组合编成小组，自编调查问卷，自己跑市场了解家居装修材料性质，到图书馆查找文献资料，撰写调查报告。通过活动的开展，学生了解到许多环境知识，如地面装修选用大理石会增加氡污染，墙面漆的使用会挥发出甲醛、三氯甲烷等影响身体健康的有机物。通过调查，学生还提出了计多减少室内空气污染的办法，如尽量少用中国传统的爆炒做菜方式，以减少油烟的排放量；做菜过程始终开动抽油烟机，以减少燃烧过程产生的CO2、CO、NO2等有害物在空气中的含量；室内禁止吸烟；注意家电的电磁波污染等等。总之，活动的开展大大提高了学生的环保意识。[5]
高中无机化学部分主要以元素族为单元进行授课，每当学完一个单元，可以让学生搜集这一族元素化合物在环境问题方面的有关知识和信息，在所组织的"环境沙龙"中进行信息交流，开展问题讨论。如学完卤素单元，学生们利用课余时间找资料，在交流会上让同学向大家介绍氟的化合物氟立昂破坏臭氧层的原理和目前臭氧层的状况，倡议大家购买无氟冰箱，平时尽量少用涂改液、发泡摩丝、气雾剂等含有消耗臭氧层物质的产品；让同学向大家介绍氯元素的被称为"世纪三毒"的化合物--二恶英、DDT、多氯联苯，并提醒大家，将来发明、使用化合物时一定要注意对环境的影响，产品生产不能以牺牲环境为代价。介绍健齿防蛀牙膏的主要成分是氟化钙，提醒大家这种牙膏适合于含氟量低的地区使用……通过这种学习形式，丰富了学生的知识，做到了理论联系实际，使学生通过自我教育培养了环境意识。
培养学生对环境友好的意识及思维创新能力的道路始终是中学化学教育的前沿课题，也是我们广大中学教师自身发展与学生共同成长的舞台，相信在今后将会有更多的教师更好的积极投身新课程的实践创新的洪流中，为培养全面发展的时代信任贡献自己的力量。
参考文献
[1]仲崇立.绿色化学导论.化学工业出版社.
[2]顾泠沅.教学改革的行动与诠释.人明教育出版社.
[3]中国化工信息中心.微型实验探究的设计.化学工业出版社.
[4]周勇.新课程下的评价观与评价策略.首都师大出版社.
[5]王祖浩.在课程改革实践中提升化学教师的教学智慧.中学化学教学参考.