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初中化学实验教学中的安全隐患及其对策

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。

2023

05-29

幼儿园设计 | 幼儿教育与环境的关系

如果把幼儿教育比作一块土地,那么这块土地上的环境就是幼儿园。环境是人类生存的基础,幼儿教育是人类进步的基石。环境与幼儿教育之间相互影响、相互制约。   因此,幼儿园要营造良好的环境,为幼儿教育创造一个宽松舒适、安全和谐的活动环境,使幼儿在一个充满爱和自由的环境中健康成长。   幼儿园环境的定义   幼儿园的环境是指幼儿园内幼儿身心发展所必须具备的一切物质条件和精神条件的总和。   所以幼儿园环境可分为两大类,即物质环境和精神环境。例如饮食、建筑、走廊、活动室、户外场地等一切空间安排布置都是物质环境,而幼儿园保教人员的态度、行为及他们之间的交往都是精神环境。   幼儿园环境对教育的作用   环境既关系着幼儿教育的实施,也关系着幼儿社会教育的发展。   1、满足不同年龄幼儿的需求   幼儿在成长阶段总是会受到环境的影响,而处于不同成长期的幼儿对环境的要求也大不相同,因此在幼儿的成长阶段,要根据幼儿的现状制定出适合的主题环境。   比如,小班可以设置一些柔软舒适的环境氛围,让幼儿获得更多安全感,从而尝试融入新的集体生活。而大班则可以设置一些需要动手、要求有较强认知能力的环境,让幼儿获得更进一步的身心发展。   2、促进幼儿思维发展   孩子的世界一切都是新奇的,他们好动好奇有强烈的求知欲望。因此,在幼儿园内,教师需要为幼儿创造一个良好的互动环境。   从孩子的角度出发,在为幼儿布置教室环境时选择能够满足他们探索需求的方式方法,让幼儿能够自主、自理、自发地开展游戏,在游戏过程中又可以满足他们的求知欲望,给幼儿创造出适合他们成长的环境,培养他们的观察力、记忆力和语言能力思维能力。   3、与教学课程相结合   想让环境具有更高的教育价值,就要实现教学与记录的功能,而这则需要环境与课程进行有机的整合。   环境与课程要实现从分离到整合的转变,需要对幼儿园的课程有一个广义的理解。这种广义的理解,指的是不要把幼儿园的课程仅仅局限在幼儿的集体活动上,幼儿的小组活动、区域活动都是课程。换言之,幼儿的一日生活都是课程。   课程呈现何种形式并不重要,重要的是要通过幼儿园的课程使每位幼儿得到丰富有个性的发展。因此,幼儿真正地参与环境创设的过程本身就是课程,因为在这个过程中蕴含着许多课程设计和实施的契机。   幼儿教育与环境的关系是一个复杂的问题,无法真正下定论,证明二者之间的直接关系。但是一切现实的佐证,都提醒我们,一定要重视幼儿园环境对教育的影响,从而才能创造出真正适宜幼儿成长的和谐空间。

2023

05-26

实验室的设计原则与要求

实验室进行设计基本原则与要求有哪些问题方面,经过十几年投入实验室设计建造行业,经验总结,整个实验室的设计建筑企业结构应符合我们国家利益相关建筑规定,以及选取符合中国国家标注的建筑施工材料,实验室的设计也要符合我国国家法律规范,行业规划,整个实验室也要符合国家经济相关政府部门的安全风险管理制度规定和要求。详细总结以下四点要求:        1.实验室的选择、设计和建设应符合国家和地方的建设规划和生物安全考虑。实验室设计在一定程度上满足生物、化学、物理、辐射等风险防护水平的控制,防止对环境造成危害。因此,实验室的设计应符合环保和建筑技术规范的规定和要求。    2. 实验室设计应注意操作是否方便、实验程序是否合理、人员是否舒适等。 实验室的地板、墙壁、天花板、管道、实验室家具应采用易清洁要求,并从环保、节能、安全、经济等方面合理考虑防尘、防温要求。 选择符合国家标准的建筑材料。       3.温度、湿度、照度、清洁度、噪声等环境参数必须满足工作要求,从安全角度出发,满足实验室人员的要求、节能和环保要求。实验室的安全和环境保护应当按照国家有关部门相应层次的实验室安全管理规定和要求进行。我们还应该对化学品的不当使用进行风险评估和保密信息,并采取相应的实物预防措施。确保危险品的转运、收集、处理和处置的安全。       4.实验室的走廊和通道不能阻碍人和物品的通行。应设置紧急出口并有明显标志。实验室应根据房间要求用于实验并停止使用。不同状态下的消毒、维护等需要,采取相应的预警和复制措施。比如警示牌。警示灯、警戒线、门禁等。实验室的门应按要求上锁。门锁应该容易在里面快速打开。

2023

05-26

PLC可编程序控制器新的改革

为了适应日益剧烈的市场竞争,新一代的PLC可编程序控制器在技术创新方面有了长足的进展,主要体现在以下方面: 1.执行多任务,就是在一个PLC可编程序控制器系统中,可同时安装几个CPU模板,每个CPU模板执行各自的任务,控制与其执行任务相关的I/O模板。 2.网络能力的加强,使PLC可编程序控制器已经突破了原有的使用范围,特别是引入现场总线、工业以太网、无线网络及Internet等技术后,PLC可编程序控制器的应用已今非昔比。典型的PLC可编程序控制器的网络拓扑结构为设备控制层、过程控制层和信息管理层3个层次。 3.在设备控制层中,引入了现场总线,使得工业生产过程中的现场检测仪表、变频器、MCC控制柜等一切现场设备都可直接与PLC可编程序控制器相连; 4.在过程控制层中,传统意义上的人机界面的功能已经焕然一新,使PLC可编程序控制器能实现跨地区的编程、监控、诊断、管理,实现整个车间及全厂范围的控制;在信息管理层,向工业以太网的扩展,使控制与信息管理融为一体。 随着网络能力的强化,PLC可编程序控制器实现的控制功能和控制范围都在扩大,这就要求PLC可编程序控制器实现高速运行和实时通信功能。高速化包括运算速度的高速化、与外部设备交换数据的高速化、编程设备服务处理的高速化、外部设备响应的高速化。为了实现高速化,有些PLC可编程序控制器已在其内核中设计有通信功能,借助于无源数据总线,系统的瓶颈得以消除,这种结构允许多个处理器、网络能在一个机架中使用而没有限制,从而提供了高性能的分布式实时控制系统的解决方案。 目前,PLC可编程序控制器的生产厂商开发系统硬件费用的比例逐年下降,而开发软件、集成等费用的比例逐年上升。现在的成套软件将PLC可编程序控制器的编程、操作员界面、运动控制、程序调试、故障诊断和处理、通信等集成为一体。人—机界面及监控软件集成了所有开放的标准接口,可直接从生产中获得大量实时数据,并对这些数据进行分析和打包,然后传送到管理层,同时它能将过程优化数据和生产细节的参数迅速地反馈到控制层和现场,从而为集成ERP系统铺平道路。 传统的微型PLC可编程序控制器一般为8~64点数字量I/O,1~4点模拟量I/O,体积很小,可直接安装在机器内。但现在的微型PLC可编程序控制器除了上述功能外,在网络功能和人机接口功能上已可与中大型的PLC可编程序控制器相比,这一类微型PLC可编程序控制器是目前发展快的。西门子公司的LOGO,罗克韦尔自动化公司的PICO都是这类微型PLC可编程序控制器的代表。 信息技术渗入PLC可编程序控制器是为了适应工厂控制系统和企业信息管理系统日益有机结合的发展趋势,适应在控制层面上让不同品牌的PLC可编程序控制器之间、PLC可编程序控制器与分布式控制系统之间有效交换数据的要求。实际上多任务系统的实现、网络能力的提高、软件集成的发展使得信息技术很容易的就与PLC可编程序控制器系统融为一体。 随着PLC可编程序控制器应用领域的扩大,对PLC可编程序控制器系统的可靠性要求也越来越高,加强PLC可编程序控制器的安全技术也成为了一个新的发展方向。具有容错和冗余性能的故障防止型PLC可编程序控制器已经出现,具备在线插拔的双通道的信号模板和电源模板。内藏冗余的CPU系统的过程控制器也已出现,这种过程控制器利用内部测试电路检查、诊断I/O模板的运行状况,而不是采用冗余的I/O模板。GEFanuc公司推出了三合一的PLC可编程序控制器,这种PLC可编程序控制器是目前世界唯一实现全系列兼容、热备和三取二表决的高可靠性安全型PLC可编程序控制器。

2023

05-25

建筑火灾自动报警一体化控制体验实训中心

建筑火灾自动报警一体化控制体验实训中心 1、场景化实训,系统由消防报警与联动控制系统,照明及应急疏散系统,消防应急广播系统,电气火灾监控系统,可燃气体监测报警系统,防火卷帘控制系统,防火门监控系统组成。 2、场景化安装组网调试。 3、所有系统联动报警、自动送排风排烟、关闭卷帘门与喷淋。 4、控制模块包含:点型光电感烟火灾探测器,点型感温火灾探测器,点型复合式感烟感温火灾探测器,线型光束感烟火灾探测器,线型光束感烟火灾探测器反射器,手持电子编码器,手动火灾报警按钮,消火栓按钮,输入模块,输入/输出模块,火灾声光警报器,输出模块,隔离器,火灾声警报器,火灾显示盘,火灾报警控制器/消防联动控制器,火灾报警控制器/消防联动控制器,消防控制室图形显示装置,广播控制盘,广播功率放大器,消防电话总机,铅酸蓄电池,扬声器,消防电话分机,消防电话插孔,可复位缆式感温探测器,不可复位缆式感温探测器,防爆红外火焰探测器,电气火灾监控设备,组合式电气火灾监控探测器,温度传感器,组合式电气火灾监控探测器,剩余电流互感器,防火门监控器,防火门门磁开关,防火门定位与释放装置。 智能供配电及巡检机器人体验实训中心 机器人智能巡检定期巡检,AI智能巡检机器人完成局部放电检测、表计数值识别、红外温度测温以及自动报表统计等日常工作。 1、实时监测计量。通过监控设备进行全天候实时监测电路,采集和上传各类型电路运行数据和电量数据,自动生成报表、报告,为电路诊断提供决策依据。 2、安全预警报警。终端设备反馈的数据,通过传输到云监控平台进行统一处理,一旦发现异常数据,系统会进行多媒介的报警推送,确保隐患早发现、早预警。用户可根据需求,灵活设置各类电力运行参数告警阈值,超限先预警,报警发生后,提供故障定位和原因分析。 3、多维统计分析。提供电量、电流、电压、剩余电流、电缆温度、故障报警等各种统计和分析,每月定时、自动化生成用电管理分析报告,聚焦用电安全和用电成本,提升管理效率,优化用电管理。 4、网络远程控制。支持手动、定时、远程遥控等多种操作方式,紧急时一键断电功能。

2023

05-25

教学设备行业的动向

随着经济结构深入调整,我国仪器仪表行业呈现出新的变化。在仪器仪表行业中,教学设备专用仪器、检测设备的市场发展形势一片大好,行业景气度颇高,尤其是自主研发的自动化检测设备被广泛看好。 我国仪器仪表行业尽管已经取得了飞速发展,但是在自动化控制系统及现场仪表和关键精密测试仪器等领域,我们与国际电工实验台先进水平还存在较大差距,中仪器主要依赖进口的形势仍未改变。 检测设备、光学仪器、电能仪表、可变电阻器、驱动器、过滤器、换热器、显示器等类型的产品,市场交易份额占较大比重。目前,我国仪器仪表的应用无处不在,市场对于仪器仪表行业的需求也逐渐加大。 目前,我国教学设备产品的质量和可靠性一直仪器仪表行业发展中的一大硬伤,也是必须解决的问题。今后应不断提升产品的可靠性、适用性和性能。事实上在某些产品领域,我国自主研发的产品在性能和功能方面已经达到国际水平,但是在可靠性和适应性方面就稍逊一筹。这也是我国仪器仪表行业未来发展应解决的一大瓶颈,只有尽快解决这些问题,才能使国产仪器仪表具有更强的国际竞争力。 当然,仪器仪表行业也出现了一些新的动向,比如出现具有较强创新研发能力的定制化设备提供商,这类研发供应商提倡从客户的深层需求出发,采用深度定制的模式,响应工业生产线的设备需求。

2023

05-24

教学仪器、设备维护的保养工作

教学仪器、教学设备的正常运行是保证教学能顺利进行的物质条件,因而仪器设备使用期限的延长,教学任务的顺利完成,都得要求于实验室管理人员做好维护保养工作。 1、教学设备管理人员要严格遵守各项规章制度,充分管理好、用好教学仪器设备。明确管理人员的职责。 2、熟练掌握所负责仪器设备的性能、操作规程、维护保养常识,仪器设备的正常使用,大限度地发挥所用仪器、设备完好率,提高利用率。 3、认真做好仪器设备的维护保养工作,根据仪器设备的不同性质和对环境不同的要求,要做好防尘、防潮、防震、防腐蚀等工作,使仪器设备保持应有的性能和精密度,经常处于完好的可用状态、。 4、管理人员还应分别在开学初、学期末对仪器、设备进行一次整体性常规检查,并做好检查记录。一旦发现问题,应及时查明情况及报修,避免影响正常的实验、实习教学秩序。 5、提倡管理人员能尽量自己动手维修,确实不能维修的仪器设备,可找专业人士来进行仪器设备的维修工作。 6、一定要认真做好经常性的维护保养工作,仔细监测仪器设备的工作运行状态,并按有关规定做好书面记录。若发现一般性故障,应及时予以排除;如出现重大故障,必须向上级主管部门汇报,要充分发挥技术协作的功能,尽快采取维护、维修措施,以保证仪器设备的正常运行。 同时值得提醒的是,教学仪器、设备维护这不单纯的是管理人员的职责,也是同学们的职责,上课的时候尽量做到小心使用。保养维护人人做起!

2023

05-19

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