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化学化学教育在中学化学课堂中的实施
发布时间:2021-09-15

  摘    要: 绿色化学是指导可持续发展必不可少的一种方针。目前,环境保护和生态文明建设的话题日益得到社会各界重视,为了适应时代进步需要,在中学化学教学中通过深挖化学教材、改良化学实验、开展实践活动等方式来探索中学绿色化学教育,促进学生形成科学绿色化学观念。

  关键词 :     绿色化学,中学化学,教学研究,微型实验,实践活动,

  Abstract: Green chemistry is an essential guideline for sustainable development. At present, the topic of environmental protection and ecological civilization construction is getting more and more attention from all walks of society. In order to meet the needs of the progress of the times, we explore green chemistry education in middle school by digging chemistry textbooks, improving chemical experiments and carrying out practical activities, promote students form scientific green chemistry concept.

  Keyword: green chemistry; middle school chemistry; teaching research; experimental improvement; practical activity;

  党的十九大[1]报告指出,“建设生态文明是中华民族永续发展的千年大计。必须树立和践行绿水青山就是金山银山的理念,坚持节约资源和保护环境的基本国策。”可见绿色化学的提出,给现代可持续发展指明了方向,也为人们解决环境污染提供了新的方法。所谓绿色化学[2]是研究利用一套原理,在化学产品的设计、开发和生产过程中减少或消除使用或产生对人类健康和环境有害物质的科学,其出发点是从源头上减少或消除污染。因此,为了让绿色化学观念在中学教育中生根发芽,可以通过以下几个方面来实现。

  1 、充分利用教材,激发绿色化学意识

  教师利用教材中设置的内容精心备课,从学生的兴趣需要出发,将绿色化学观念融入到知识学习和实验探究中。例如,在讲授高中化学必修一氯气(Cl2)的化学性质时,由于氯气具有强氧化性,因而被很多自来水厂用来杀菌、消毒,但是还应该让学生了解,用氯气做自来水消毒剂会产生二恶英的有毒有害产物,并且引导学生进行实验探究,改用被称为“绿色试剂”的二氧化氯(ClO2),可以达到与氯气一样的消毒效果,并且得到无毒无害的产物。教师可以在此基础上,对所教授知识进行拓展,让学生了解,臭氧和H2O2等强氧化剂也可以作为“绿色试剂”,指导学生自主设计探究性实验,以达到绿色环保要求。

  此外,教师还应该在透彻理解教材的基础上对知识进行延伸。例如,在讲授初中化学“酿酒原理”这部分内容时,一方面让学生了解酿酒工艺一般是用含淀粉的粮食来生产的,但是由于目前生活、生产对乙醇的需求量很大,可以采用自然界中丰富的“废物”纤维素,如树枝树叶、稻草糠壳和玉米芯等等为原料制取乙醇,这样可以很大程度降低成本,从而开辟一条新能源的发展之路[3]。

  2 、在课堂教学中,融合绿色化学观念

  2.1、 实验教学

  目前实验课在中学教学中的地位日益突显,但是无论是城市还是农村,化学教学最薄弱的环节依旧是实验教学,以下提出几点可实施的策略让学生在实验学习中提升绿色化学意识。

  2.1.1 、减少化学品用量

  进行实验教学时,在达到教育目的基础上,尽量减少化学品的用量,降低实验成本,减少对环境的危害。例如,原电池的电解反应、酸碱指示剂显色反应等都可以在井穴板中进行,用多媒体投影放大,供学生观察实验现象。
 

化学化学教育在中学化学课堂中的实施
 

  2.1.2 、科学处理废弃物

  在实验教学过程中,告诉学生对于实验过程中产生的废弃物要进行绿色化处理,无法处理的应放在指定容器内进行统一处理。例如:高中化学人教版必修一中铜和浓硫酸反应的实验,通过尾气处理装置,用氢氧化钠溶液来吸收二氧化硫尾气,对产物进行无害化处理,从而消除SO2气体对大气造成的污染,但是值得注意的是,这种实验改进的方式也存在弊端,虽然消除了污染物,但是学生在实验中很难嗅到SO2的特殊刺激性气味,对于SO2气体的性质记忆也就不那么深刻[4]。在教学过程中,还可以尝试探索使反应产物循环使用,例如,在进行萃取实验后,可以对有机溶剂CCl4、煤油等,进行回收、化学处理、重复使用,从而让学生意识到节约资源的必要性。

  2.1.3、 实施微型化学实验

  微型化学实验是以最小的试剂用量来实现与常规实验等效的实验方法。在中学教学中实施微型化学实验,不仅能够保护环境,还能为偏远地区以及农村地区的教师进行实验教学提供了便利,节省了原料成本。这种新型的教学方式有助于教师指导学生进行研究性学习以及开发和训练学生的创新思维。

  2.1.4 、运用多媒体进行替代性实验

  多媒体作为现代重要教育手段之一,既能够提高教学效率,又能够促使学生有效学习。因此,对于一些理论性强的实验课或者污染程度和危险系数比较高的实验都可以采用现代计算机仿真模拟实验过程,通过播放动画或者视频的方式配合教师讲解,让学生真正观察到实验全过程,这样能够使抽象理论更加形象化,使不便演示的实验课变得更加生动有趣,并且有利于学生掌握实验的相关原理和过程,同时减少了化学药品使用对环境造成污染。但是教师也不能过度依赖多媒体等现代教学技术,还是应该创造机会,让学生自己动手做实验,通过各种感官的协同作用发现化学的奥秘。

  2.2 、习题强化

  分析近些年高考题不难发现,绿色化学相关题目在高考中占据的地位是不容忽视的,主要是密切联系社会、科学、环境等问题,以信息材料的方式呈现。根据高中生绿色化学理念现状的调查研究发现,学生对于教师强调的重点内容,比如有关水质和大气污染的话题以及绿色化学概念的相关知识掌握较好,而对于食品安全以及化学药品与安全操作方面的知识了解的较少[5],因此,在中学教学过程中,有关绿色化学的知识不仅需要教师向学生传授和宣传,还需要在课后习题的布置中进行强化,同时引导学生对有关习题进行归纳,从而做到知识传授与绿色观念相结合。

  3、 运用辅助形式,巩固绿色化学观念

  3.1、 开展“绿色”专题讲座

  学校可以邀请所在地的高校和环保机构的专家面向师生进行绿色知识讲座,通过介绍国内外近年来在绿色化学方面的技术和成就,包括用超临界CO2或离子液体等代替传统有机溶剂进行反应,避免产生污染,同时介绍因环境污染引发的重大事故,例如白色污染、光化学事件等,丰富师生的绿色化学知识,开拓师生视野,加强其社会责任感。

  3.2、组织“绿色”主题班会

  主题班会是一种以学生为主体,班主任根据一定目标系统地对全体学生进行“德育”熏陶的组织形式。教师可以在植树节、世界环境日等相关节日组织学生开展“绿色化学”主题班会,利用不同学生的专长有序进行,可以通过绘画宣传绿色化学前景,通过歌曲宣传绿色化学思想,最后向学生普及环境保护法,深化班会主题内容,让学生体验到环境保护、从我做起的使命感。

  3.3、进行“绿色”专题调查

  利用假期,带领学生对周边区域的环境状况进行调查、参观化工厂、走访当地环保部门等,促使其了解造成环境污染的原因以及相关的环保措施。通过此类实践活动让学生亲身体验到环境保护和可持续发展的重要性,同时弥补课堂教学的不足。

  总之,在新课程改革的背景下,传统化学将逐步走向绿色化学,这对于中学化学教师来说无疑是一项极大的挑战,要求教师具备丰富的相关知识素养,并且能够将其自然生动地融入课堂教学中,还要善于进行教学反思,提升自身的同时潜移默化地帮助学生树立绿色化学意识,为培育绿色化学人才打好基础,以适应未来化学教育的需要。

  参考文献

  [1]习近平.决胜全面建成小康社会夺取新时代中国特色社会主义伟大胜利一在中国共产 党第十九次全国代表大会上的报告[J] .当代江西, 2017011):4-28.
  [2]蔡智君.美国Beyond Benign推进高中绿色化学教育的实践与启示[J] .化学教育, 2016(37):78-81.
  [3]孙佳. 初中*绿色化学"教育的研究与实践[J] .教学实践研究.2014(33):245-253.
  [4]杨广斌,贺宏.剖析师生对绿色化学的认知偏差[JI] .化学教育, 2008(04):58-60.
  [5]吴晗清,侯伟嘉 ,穆铭.高中生绿色化学理念现状的调查研究[J] .教学与管理, 2020(06);23-26.

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