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初中化学实验教学中的安全隐患及其对策 ——化学实验室设备使用规范

文字:[大][中][小] 手机页面二维码 2018/1/15     浏览次数:    

  目前,我国基础教育课程改革已进入调整、深化段段,新修订的2011年版的义务教育阶段各学科《课程标准》正在贯彻落实之中;根据各学科的具体教学目标和内容,让学生在知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观等方面都有所提高是新课程改革所追求的目标。

  对于广大化学教师而言,新的课程理念中“科学与人文整合的课程文化观”[1]显得尤为重要,即新课程的构建就是要消解科技理性与人文关怀的对立,实现学会生存与学会关心的交融。化学教师对学生的人文关怀,最明显地体现在实验教学上,让学生安全地体验科学实验的乐趣,真实地感受实验探究过程中的成功快感。
  我们根据近几年来的教学实践,发现初中化学实验教学中存在着的一些很不利于学生发展的安全隐患,探索出了一系列有效对策。
  一、初中化学实验教学中的安全隐患
  (一)使用实验器材的安全隐患
  1.酒精灯的安全隐患
  在江苏版初三化学实验教科书(以下都以省版教材和实验教材为例,不再作说明)中,共有七个分组实验要用到酒精灯,虽然酒精灯使用的注意事项已作为一个很重要的专题向学生特别介绍,但在实验过程中,仍不可避免地会发生下列情况:
  ⑴ 酒精灯的火焰经常不稳定,不能保证一定的温度。学生往往会采取一些不规范的动作去调节火焰,可能会灼伤皮肤,甚至有更严重的后果。
  ⑵ 实验室没有合适的木块,在做加热时可能会经常移动酒精灯,危险很大。一旦有酒精溢出,后果不堪设想。
  ⑶ 燃着的酒精灯可能被碰翻,或其他情况有酒精溢出引起火灾。大多学生不是避让就是用水、抹布灭火,不会使用灭火器材或沙篮,也有可能这些设备根本没准备。
  ⑷ 有些实验加热时间较长(如制取氧气),教师不可能照顾每一个学生,就很容易产生许多意外发生:试管破裂、衣服或皮肤接触火焰、实验台上发生火灾。
  2.实验中产生的火焰、光的安全隐患
  在初三化学中共有二十五个演示实验(包括使用酒精灯)会产生火焰、光,有七个分组实验产生火焰。在实验中产生的火焰、光都有一定的强度,大多超出了眼睛的承受程度(如,镁条燃烧发出强光),对眼睛产生很强的刺激,甚至会出现瞬间的失明,不能看清楚其他物体,只是时间极短,学生一般不会注意。又如铁丝的燃烧、木炭的燃烧(这些例子还有很多,就不一一例举了),酒精灯产生的火焰等等,都极易使眼睛疲劳。学生长期处于这种状态,对健康很不利。
  3.化学试剂的安全隐患
  在初三化学十个分组实验中,每个都要用到化学试剂,其中五个要用到酸、碱等腐蚀性试剂,其中的氢氧化钠、硫酸腐蚀性很强。每个学生都是刚开始接触化学实验,不可能每个人都技术熟练、操作规范,稍不注意,就会把试剂滴到衣服、皮肤上而造成一定的伤害。即使能及时进行应急处理,减轻了危害程度,但会在学生心中留下阴影:化学实验危险!这非常不利于学生进一步学习化学。
  4.玻璃仪器的安全隐患
  在整个初三阶段,每一个分组实验都要用到玻璃仪器。在实验过程中,我们发现:坏得最多的就是试管和玻璃导管,如加热、连接装置都会使仪器损坏;坏了后,学生都是直接用手拿到教师指定的地方丢掉,然后再用抹布擦桌子。这样做,很容易使皮肤被碎玻璃屑划伤,或被有些碎玻璃上残留的腐蚀性化学试剂烧伤。
  5.清洗实验器材的安全隐患
  每个实验结束后,学生都要清洗实验器材。我们所接触的几乎所有学生都是直接用双手借助试管刷清洗试管、烧杯,然后再用抹布去擦实验桌。其中的问题有:仪器中的液体(可能是腐蚀性的)会溅到皮肤、衣服上;抹布上的试剂(也可能腐蚀性的)直接和皮肤接触,对学生伤害可想而知了,虽然有些伤害暂时不会显现出来。
  (二)实验室安全守则的不健全
  虽然初三化学实验教材已对实验要求、安全守则做了较为详尽的规定,而且教师还会在每次实验时做出一定的补充。实验中,仍有一些细节极容易被师生们所忽视:有的女生留有长发,有的学生穿着宽松的衣服,有的学生穿着易燃的化纤类衣服(实验室的热源一般不固定,学生也在动,很容易接触火焰),有的学生会佩带项链等首饰和手表。这些细节如不加注意,很容易在实验时产生严重后果。我们曾翻阅了很多国内的杂志,发现这方面的记载很少,但大部分教师不太注意这些问题。
  (三)实验过程中会产生对人体健康有危害的物质
  初中化学实验中,为了验证物质的化学性质,设计了很多有趣的现象明显的实验,如红磷在氧气中燃烧、硫粉在氧气中燃烧、白磷和红磷着火点的比较,虽然教师会事先对产物作一定的处理,但仍然会有部分产物逸散到空气中,直接损伤学生和教师的健康。
  此外,实验教学中还有诸如学生没有形成良好的实验习惯、操作不够规范、应变能力不行、学生人数多教师无法分身不便于指导等,这些都是实验中存在的安全隐患。有些很少发生;有些经常发生,但对学生没有造成明显伤害;有些可能我们已经习以为常,熟视无睹而没有引起足够重视。一旦发生较为严重的后果,或学生意识到可能会产生 “可怕的后果”,他们就会对化学实验产生恐惧;而且,有的教师为了让学生更好地遵守实验操作规范,对实验过程中可能出现的事故后果会故意夸大其辞,这也会对实验教学产生负面影响。
  二、针对化学实验中的安全隐患采取的对策
  基础教育课程改革已推进多年,新课程标准要求广大教师牢固确立“科学与人文整合的课程文化观”等,“让学生有更多的机会主动地体验探究过程……”[2]实际教学过程中凸显对学生的人文关怀。要让学生进行探究性学习,而不消除实验教学中存在着的上述种种安全隐患,只会是收效甚微,事倍功半。
  有感于此,我们参阅了一些实验教学的实践资料,结合自身的教学实践,对实验教学中的安全问题提出一些有效的对策:
  (一)建立绿色化学思想,创设绿色化学实验
  绿色化学,又称环境无害化学[3]。绿色化学实验就是将绿色化的人文意识渗透到化学实验过程的实验[4],它以减少用量、重复使用、可回收、能再生、排斥有毒物等为原则,它从预防污染的基本思想出发,在实验始端就采用科学手段,确保实验过程和终端均有利于实验者的学习研究及身心健康,环境不受污染。它包括用常规仪器和微型仪器开展各种绿色实验,其中,利用微型仪器开展的微型实验现象明显、操作简便、节约经费、减少污染、安全可靠等特点,深得人们赏识。近二十年来在国内外进展很快,代表了绿色实验的发展方向。
  (二)完善实验室安全守则
  为了更好地体现出对学生的人文关怀,弥补现行课本中实验室安全守则的空白,应增设一项穿戴规则,明文规定,操作时严格执行:
  1.为了保护眼睛,在使用化学试剂、煤气灯、玻璃仪器和其他可能会损伤眼睛的物品时,请戴好护目镜。如戴了隐形眼镜,需要向教师汇报。
  2.使用腐蚀性化学试剂或其他污染环境的物品时,必须穿好实验服。
  3.将长发扎好,以防碰到化学试剂、火焰和仪器设备。
  4.束好衣服摘下所有首饰,以免挂下来碰到化学试剂、火焰和仪器设备。
  5.在拿加热过的容器时,先戴上隔热手套。
  6.清洗实验仪器时,要先戴上耐腐蚀乳胶手套。
  (三)添置实验设备,改善实验条件
  在前面提及的实验安全隐患之中,多处与实验条件有关。因此,改善实验条件是消除隐患,体现人文关怀的必要前提。
  1.配护目镜
  为了保护眼睛,在使用热源、化学试剂、玻璃仪器和其他可能有损眼睛的物品时,必须戴好护目镜[5],学生再不必担心看到眩目、刺激的强光会使眼睛受到伤害了。如果学校没有条件配护目镜的话,可选择合适的材料来自制护目镜。
  2. 配防酸、耐服饰手套和隔热手套
  学生要用热的仪器,有了隔热手套,就不必担心手会被烫伤、烧伤了。美国中学就要求拿一个刚加热的容器,取之前要试一下是否是热的,最好戴好隔热手套[6]。
  市场上流行的乳胶手套(可以洗碗、洗衣服的那种)可来代替耐腐蚀手套,隔热手套就用电焊工用的那种。有了耐腐蚀手套,学生清洗仪器,整理实验桌就不必担心手上会沾上腐蚀性试剂影响皮肤了。
  3.配通风橱
  在韩国,有条件的学校,都将有实验的化学课安排在实验室进行,既可以激发学生兴趣、培养学生分析问题解决问题的能力,又可以将演示实验的危害降到最低。如,能在通风橱中进行硫粉燃烧,红磷和白磷着火点的比较的实验,教师不会担心教室内一片“云雾缭绕,咳嗽声声”。
  4.配备急救设备(如灭火器、沙篮等),急救药品
  另外,实验室安全守则中还须增设一项急救须知,让每一个学生都清楚实验室急救设备的位置,而且让每一个学生都会使用如灭火器、沙篮等消防设备。对必须要完成的可能具有一定危险程度的实验(如接触白磷、红磷等危险品),教师必须确定“可接受的冒险水平”[6],提前考虑可能发生的冲突。特别是新课程中很多探究性实验,更应如此。
  (四)有条件的学校,可增加实验助教
  在目前国情条件下,国内初中每个班都有40-50个学生的规模,有的甚至达到60多。在进行学生分组实验时,即使教师和学生进行了充分的准备,但实际操作时仍会发生许许多多的突发事件,一个教师就疲于应付。这个时候,有条件的学校可考虑在学生实验时,为教师配备一至两名实验助教,帮助实验教师对学生进行指导。这样既能降低安全隐患,又能发现学生实验过程中的不规范操作并及时给予指导,也能随时发现学生实验中产生的创新火花,因势利导,充分发挥学生的主观能动性。这也体现了以学生的发展为本的课程价值观。
  以上这些,仅仅是客观上杜绝了实验中的安全隐患,减少或防止了危险的发生。但在教学中,更重要的就是教师要事先预料到学生进行实验时各个方面有可能遇到的危险,并采取相应措施,以减少、消除危险,让学生健康、安全地学习。教师的一切努力,都是为了每一位学生的安全、健康发展。
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