一、 可持續發展與中學化學教學
經過幾千年發展的人類社會,在取得輝煌文明的同時,也面臨著全球性的人口、糧食、健康、能源、資源、環境、核武器的威脅和國際恐怖活動等問題,例如,1998年夏長江、松花江等地特大洪水造成的災害不得不讓學生思考的問題就是洪水何以如此泛濫,還有太湖流域的富氧化、上海地區為何規定不準使用含鉛汽油以及今年云南重慶等地的嚴重干旱等。諸如此類的問題無不時刻威脅著人類的生存與發展,而這些問題的解決都與化學研究息息相關。通過滲透綠色化學教育,讓學生經常了解、關注身邊的、國內外的環境熱點,從而促進其深入了解的興趣,培養學生的危機感和緊迫感,并將其所學知識運用到生活中去,培養樹立防止污染、關注人類生存與發展的責任感。因此,在中學化學教學中實施可持續發展教育既是我國實現可持續發展戰略的需要,也是化學教學中素質教育的必然要求,同時也是國際環境教育發展的新動向。
二、 化學教師要提高認識,轉變觀念,樹立可持續發展教育觀
教師在教學活動中起主導作用,教師是否具有面向可持續發展的環境教育觀是可持續發展教育的關鍵。首先,教師要提高認識,努力更新自己的知識結構,了解可持續發展的有關理論、思想,研究可持續發展教育、環境教育與化學教學的切合點,探討在化學教學中滲透可持續發展的目標、內容,探索可持續發展教育的方法、情境等,以適應可持續發展教育的需要。其次,教師觀念要更新,要重新認識化學,認識化學在人類可持續發展的進程中,在人與自然平等、和諧關系中的地位和作用。
三、 可持續發展教育在中學化學教學中的滲透
(1)鉆研教材,挖掘與環境問題有關的內容,滲透可持續發展思想教育。課堂教學是學校教育活動的主體,也是對學生進行環保教育,可持續發展教育的主要途徑。作為化學教師,應認真鉆研教材,挖掘教材的內在因素,找準與環境及環境問題有關的內容,閱讀有關資料,廣泛涉獵,精心備課,適時對學生進行可持續發展教育。在講到能源時,介紹我國解放后在能源開發和利用方面的成就,同時指出,當今世界上最主要的三大礦物能源在地球上的蘊藏量并不是無限的。有人推算,石油和天然氣不過幾十年,煤不過幾百年就會消耗完。教育學生一方面節約現有的能源,另一方面要研究和開發新的能源,尤其是對環境無污染的清潔能源,讓我們這個文明世界協調發展,代代相傳。介紹溫室效應時,讓學生認識溫室氣體二氧化碳的來源,以及由于空氣中二氧化碳增多,引起地球表面溫度升高,導致冰川融化,海平面上升。照此下去,到本世紀末海平面將上升20厘米~165厘米,許多人口密集的沿海城市將被淹沒,造成重大損失。號召學生行動起來,大量植樹造林,禁止濫砍亂伐,改善能源結構,努力降低空氣中溫室氣體的含量,為保護我們共同生存的“宇宙中的綠洲”盡責出力。在講硫酸工業、硝酸工業介紹硫氧化物、氮氧化物時,以典型事例,如比利時馬斯河谷煙霧事件、洛杉磯光化學煙霧事件以及我國重慶是世界四大酸雨區之一等,說明污染物的排放給人類帶來的災難,以激起學生的情感,產生保護環境的共鳴,樹立可持續發展觀念。用綠色化學的理論指導我們的教學,通過滲透綠色化學教育,讓學生經常了解、關注身邊的、國內外的環境熱點,從而促進其深入了解的興趣,培養學生的危機感和緊迫感,并將其所學知識運用到生活中去,培養樹立防止污染、關注人類生存與發展的責任感。
(2)在化學實驗教學中滲透可持續發展教育。化學是一門以實驗為基礎的科學,實驗是化學教學的關鍵,而實驗教學是影響學生環境意識的首要手段。因此,在實驗教學中要盡量體現綠色化學實驗的新要求:省資源、無污染、無廢物、多循環、多利用。“保護環境,從我做起。”在課堂演示實驗和學生分組實驗中,盡可能推廣微型實驗,要努力改革實驗,平時多注意收集各種教學雜志中刊登的有關實驗的改進資料,并將其運用到實驗教學中去。教學中,我們可以從以下幾個方面開展工作。①將常規實驗改成微型實驗。微型化學實驗具有節省試劑,減少污染,縮短實驗時間,降低能源消耗等優點。如:銅跟硝酸的反應:在注射器中加少量銅片,吸入約0.5mL濃硝酸,用橡膠塞封住,觀察銅跟濃硝酸的反應;當生成2mL~3mL紅棕色氣體時,取下橡膠塞,吸入1mL左右的水,套上橡膠塞,可觀察銅跟稀硝酸反應;壓出溶液,吸入少量空氣,可觀察NO被氧化的情況;再吸入少量水,可觀察二氧化氮的溶解狀況;取下橡膠塞,把液體與氣體注入到氫氧化鈉溶液中,可讓學生了解一氧化氮與二氧化氮氣體的吸收。整個過程無二氧化碳泄露。②將有毒實驗改成封閉實驗。硫化氫與二氧化硫實驗:用30mL的無色細口瓶收集一瓶濕的二氧化硫氣體,塞上橡皮塞,取50mL的注射器,收集硫化氫氣體,用小膠頭套住針筒;實驗時將針筒(拔取膠頭)套上七號針頭,插入橡皮塞中,把硫化氫氣體慢慢推壓到細口瓶中,瓶壁上很快有淡黃色固體出現。本實驗完全在封閉的條件下進行,無任何有害氣體逸出,實驗現象更清晰。③改進實驗方案、優化實驗效果;改進實驗裝置,減少實驗污染。對部分中學化學實驗的方案進行重新設計和安排,可以節省藥品,縮短時間優化實驗效果。如濃硫酸和銅反應的實驗:使用銅片,不便控制反應,容易造成二氧化硫污染環境,為此可將銅片改成銅絲在玻璃管里上下抽動可直接控制反應,根據需要隨時終止或發生反應;用U型管盛放品紅試劑,既能檢驗二氧化硫的性質又兼有液封作用,可防止二氧化硫污染環境,現象明顯,演示實驗所需時間短。
(3)開展課外活動,強化可持續發展教育。環境教育、可持續發展教育僅在課堂上滲透是不夠的,要開展豐富多彩的課外活動,讓學生在活動中學習,對學生產生潛移默化的影響。①開展調查活動。組織學生對家鄉水質污染情況或附近工廠排放情況調查,如附近沿河有幾家工廠向河內排污,排出的污水有哪些有害物質,對生態環境造成了哪些危害,當地環保部門有哪些要求等;對當地由于生態環境帶來的后果如山體滑坡、水體流失等進行調查,了解形成原因、危害。②進行專題講座。專題講座是課堂環保、可持續發展教育的補充。每次講座力爭做到有針對性地解決幾個問題,不貪不求全。邀請環保專業人員講學,介紹我國的環保成就,我國政府對西部大開發中生態環保的方針政策;介紹國內外由于污染給人類帶來的重大災難事件,如美國洛杉磯化學煙霧事件,日本富山縣發生駭人聽聞的痛痛病事件等,以開闊學生的視野,增強學生保護環境的自覺性。讓他們認識到,只有人與自然協調發展,人與自然才能友好相處,否則將受到大自然的報復。
總之,可持續發展是功在當代、利在千秋的大事,我們作為化學教育工作者有義不容辭的責任。讓我們共同參與、通力合作,把可持續發展教育落到實處,努力提高全民的文化科學素質和可持續發展意識。
(盧龍縣木井中學)