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高中化学实验教学中实验绿色化的研究

作　者: 樊彦伶
导　师: 黄瓅
学　校: 广西师范大学
专　业: 课程与教学论
关键词: 新课程高中化学实验教学实验绿色化策略
分类号: G633.8
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

绿色化学是可持续发展的需要,是现代化学科学的新发展和重要特点之一。世界各国都在进行绿色化学的研究,并十分注重绿色化学教育。如何在化学教学中渗透绿色化学教育,是时代给化学教育提出的一个新的研究课题。新制定的《普通高中化学课程标准(实验)》十分注重使学生体验和感悟绿色化学思想。在新课程背景下,作为教材重要组成部分的教科书无论是在呈现形式还是在内容编写上都发生了深刻的变化,广西也即将在高中使用新课程标准教科书。在这样背景下,本研究依据人教版的普通高中课程标准实验教科书,进行高中化学实验教学中实验绿色化研究,具有一定的理论和现实意义。我们基于以上分析而提出了本课题。本研究的目的是结合人教版的《普通高中课程标准实验教科书化学》的实验内容,探讨在高中化学实验教学中实验绿色化的原则和策略,在化学实验教学中渗透绿色化学理念,使学生学会用绿色化学的原则和方法预防和处理实验污染,形成绿色化学观念。本研究主要采用文献研究法、调查研究法、自然科学实验法等研究方法。首先应用文献研究法梳理了绿色化学和绿色化学教育的发展与现状,然后从可持续发展、化学学科的发展、化学课程改革、素质教育、师生的身心健康等方面来阐述高中化学实验教学中实验绿色化的意义。再通过课堂观察和问卷、访谈调查,了解高中化学实验教学中实验绿色化的情况,总结问题、分析原因。并结合课程标准,从绿色化学的角度分析人教版的《普通高中课程标准实验教科书化学》中的实验内容。最后探讨了高中化学实验绿色化的原则,结合具体的实验案例和实验教学案例,提出了高中化学实验教学中实验绿色化的主要策略。研究发现:(1)目前高中化学实验绿色化的状况令人堪忧,迫切需要在高中化学实验教学中实施实验绿色化;(2)根据对人教版《普通高中课程标准实验教科书化学》的实验内容的统计和分析,发现新教科书中的实验内容较好地体现了绿色化学思想,但也存在一些不足之处。针对以上这些问题,提出了高中化学实验教学中实验绿色化的原则和策略,高中化学实验教学中实验绿色化的策略主要有:(1)实验绿色化的改进;(2)规范实验操作;(3)开展微型化学实验;(4)化学实验室“三废”的绿色化处理;(5)结合计算机多媒体进行实验教学。我国高中绿色化学教育还处于起步阶段,笔者对其的认识还不够深入,研究也还比较粗浅,并且研究者的理论和实践经验有限,研究方法和步骤还有待完善,因此本研究还有待于进一步完善和发展。

全文目录

摘要  4-6
Abstract  6-11
1 引言  11-18
  1.1 研究的背景  11-12
  1.2 相关研究进展  12-15
    1.2.1 相关概念的界定  12
    1.2.2 国外的绿色化学教育  12-13
    1.2.3 国内的绿色化学教育  13-14
    1.2.4 本课题研究现状  14-15
  1.3 研究目标、内容与方法  15-16
    1.3.1 研究目标  15
    1.3.2 研究内容  15
    1.3.3 研究方法  15-16
  1.4 课题研究的理论基础  16-18
    1.4.1 教育心理学的观点  16-18
    1.4.2 认识论的观点  18
2 绿色化学概述  18-21
  2.1 绿色化学的兴起  18-19
  2.2 绿色化学的涵义  19
  2.3 绿色化学的原则  19-21
3 高中化学实验教学中实验绿色化的意义  21-23
  3.1 是可持续发展的需要  21
  3.2 是化学学科发展的需要  21-22
  3.3 是课程改革的需要  22
  3.4 是素质教育的要求  22-23
  3.5 是保障师生健康的需要  23
4 高中化学实验绿色化的现状调查分析  23-30
  4.1 课堂实验活动观察情况分析  23-26
    4.1.1 课堂演示实验情况  23-24
    4.1.2 学生实验课情况  24-26
  4.2 实验绿色化调查结果分析  26-29
    4.2.1 学生问卷调查结果分析  26-28
    4.2.2 教师问卷调查结果分析  28-29
  4.3 问题与原因分析  29-30
    4.3.1 实验源头上  29
    4.3.2 实验过程中  29
    4.3.3 实验处理上  29
    4.3.4 实验认识上  29-30
    4.4.5 实验条件上  30
5 新课程下高中化学实验分析  30-50
  5.1 人教版新教科书中化学实验的类型与分布  30-32
  5.2 人教版新教科书中化学实验中涉及的主要污染物  32-47
  5.3 绿色化学理念在人教版新教科书实验内容的渗透  47-49
    5.3.1 删减了部分污染大的实验  47
    5.3.2 开发绿色化学实验  47-48
    5.3.3 注意化学品的减量使用  48
    5.3.4 实验微型化设计  48
    5.3.5 体现了实验的绿色化设计  48
    5.3.6 在选修教科书中开设了化学实验绿色化的专题  48-49
  5.4 从绿色化学角度看人教版新教科书中实验的不足之处  49-50
    5.4.1 实验中涉及有污染的物质种类较多  49
    5.4.2 部分实验在绿色化改进方面还有较大空间  49-50
    5.4.3 微型实验没有引起足够重视  50
    5.4.4 丰富的实验课程资源还可以再挖掘  50
6 高中化学实验绿色化的原则  50-51
  6.1 化学实验的全过程绿色化原则  50
  6.2 绿色化学和环境保护相结合的原则  50
  6.3 化学实验设计的一般原则  50-51
7 高中化学实验教学中实验绿色化的策略  51-63
  7.1 实验绿色化的改进  51-57
    7.1.1 原理绿色化设计  51-53
    7.1.2 采用无毒原料、溶剂、催化剂  53-54
    7.1.3 优化实验方法  54-55
    7.1.4 实验装置的绿色化改进  55-57
  7.2 规范实验操作  57-58
  7.3 开展微型化学实验  58-59
    7.3.1 使用试剂微量化，实验成本更低  58-59
    7.3.2 环境污染更少，安全系数更高  59
    7.3.3 在自制微型化学仪器的过程中实现实验绿色化  59
  7.4 化学实验室“三废”的绿色化处理  59-62
    7.4.1 废气的处理  60
    7.4.2 废液的处理  60-61
    7.4.3 废渣的处理  61
    7.4.4 让学生全过程参与实验绿色化  61-62
  7.5 结合计算机多媒体进行实验教学  62-63
    7.5.1 演示危险系数大、污染严重的实验  62
    7.5.2 模拟错误的的实验操作  62
    7.5.3 用于化学实验设计  62-63
8 化学实验教学中实验绿色化的案例研究  63-71
  8.1 课例：以实验为基础的“浓硫酸的氧化性”教学设计  63-70
  8.2 实验案例：从碘的四氯化碳萃取液中回收四氯化碳  70-71
9 研究结论、反思及展望  71-74
  9.1 研究结论  71-72
  9.2 研究的反思  72
  9.3 后续研究展望  72-74
注释  74-76
参考文献  76-79
附录  79-88
  附录一:问卷调查统计表(学生卷)  79-84
  附录二:问卷调查统计表(教师卷)  84-88
攻读硕士期间发表的与学位论文有关的论文目录  88-89
致谢  89-90

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