淺談食品化學(xué)實(shí)驗(yàn)的綠色化教學(xué)

唐華麗　肖國生　張小燕

摘要：綠色教育是素質(zhì)教育不斷深化過程中提出的新理念，是可持續(xù)發(fā)展的教育。在食品化學(xué)實(shí)驗(yàn)中進(jìn)行綠色化教育教學(xué)探索，必須首先理解食品化學(xué)實(shí)驗(yàn)綠色課堂的內(nèi)涵及特點(diǎn)；在此基礎(chǔ)上，通過開發(fā)微型實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目、嚴(yán)控實(shí)驗(yàn)化學(xué)品的用量、改進(jìn)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與方法和利用多媒體仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)等途徑進(jìn)行食品化學(xué)實(shí)驗(yàn)綠色課堂的構(gòu)建嘗試。

關(guān)鍵詞：食品化學(xué)實(shí)驗(yàn)；綠色教育；綠色課堂；可持續(xù)發(fā)展

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2018）32-0228-02

進(jìn)入21世紀(jì)以來，隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展和人民生活水平的提高，諸如溫室效應(yīng)、酸雨、臭氧層空洞、沙塵暴、霧霾等環(huán)境污染問題也呈日趨嚴(yán)峻的態(tài)勢[1，2]。在教育領(lǐng)域，近年來，隨著綠色教育在我國受重視程度越來越高，學(xué)者們紛紛對綠色教育展開了研究，也形成了豐富的理論成果。在對綠色教育的眾多理解中，清華大學(xué)原校長王大中認(rèn)為綠色教育是全方位的環(huán)境保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展的意識(shí)教育，即將這種教育滲入到自然科學(xué)、人文和社會(huì)科學(xué)等綜合性教學(xué)和實(shí)踐環(huán)節(jié)中，使其成為全校學(xué)生的基礎(chǔ)知識(shí)結(jié)構(gòu)以及綜合素質(zhì)培養(yǎng)要求的重要組成部分[3]。也就是說，高等學(xué)校的綠色教育是具有普適性，可以融入到多個(gè)學(xué)科，把環(huán)境、資源教育作為一個(gè)載體，將節(jié)約資源、保護(hù)環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展的理念融入到高等教育的各個(gè)環(huán)節(jié)，并為國家培養(yǎng)具有可持續(xù)發(fā)展意識(shí)的高素質(zhì)復(fù)合型人才的教育活動(dòng)。在綠色教育理念下衍生出的“綠色課堂”，以學(xué)生為本，著眼于學(xué)生的可持續(xù)發(fā)展，在遵循課堂教學(xué)規(guī)律的同時(shí)，注重學(xué)生人文素質(zhì)的提高，用發(fā)展的眼光評價(jià)學(xué)生，用賞識(shí)的方法激勵(lì)學(xué)生[4，5]。

一、食品化學(xué)實(shí)驗(yàn)綠色課堂的內(nèi)涵及特點(diǎn)

食品化學(xué)實(shí)驗(yàn)綠色課堂需更新觀念意識(shí)，突出“和諧、環(huán)保、高效”的課堂特點(diǎn)。觀念意識(shí)決定著教師的價(jià)值觀和教育教學(xué)行為[6]。教師在食品化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中要積極營造民主、平等、和諧的氛圍，培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手操作的積極性，形成敢想、敢說、敢做的創(chuàng)造精神；要以學(xué)生為主體，注重學(xué)生自立意識(shí)和團(tuán)隊(duì)精神的培養(yǎng)；實(shí)施啟發(fā)式教學(xué)方法，以主要精力培養(yǎng)學(xué)生的思維能力；同時(shí)要注重與學(xué)生的感情聯(lián)絡(luò)，實(shí)驗(yàn)間歇談及一些學(xué)習(xí)之外的話題，在學(xué)生心中建立親和溫馨的形象，激發(fā)他們的實(shí)驗(yàn)熱情。食品化學(xué)實(shí)驗(yàn)綠色課堂的和諧包含了教與學(xué)關(guān)系，實(shí)驗(yàn)材料、過程以及實(shí)驗(yàn)排廢與自然環(huán)境關(guān)系，人際關(guān)系等的和諧，就是要教師在課堂上平等的與學(xué)生交流，“蹲下來”與學(xué)生對話；就是要教師拿著放大鏡發(fā)現(xiàn)學(xué)生的優(yōu)點(diǎn)，藝術(shù)化地處理學(xué)生的缺點(diǎn)。構(gòu)建新型民主、平等的師生關(guān)系。實(shí)驗(yàn)耗材的選擇要避免高毒、高殘留和高污染；引導(dǎo)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中嚴(yán)格控制反應(yīng)物用量，盡量避免選用劇烈的化學(xué)反應(yīng)條件；另外，合理分類回收實(shí)驗(yàn)垃圾并進(jìn)行適當(dāng)處理，不得任意傾倒。食品化學(xué)實(shí)驗(yàn)綠色課堂的環(huán)保旨在通過具體的實(shí)驗(yàn)過程培養(yǎng)和提高同學(xué)們的環(huán)保知識(shí)、環(huán)保意識(shí)、環(huán)保道德以及環(huán)保技能，培養(yǎng)具有可持續(xù)發(fā)展素質(zhì)的人才，促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展。

二、食品化學(xué)實(shí)驗(yàn)綠色課堂的構(gòu)建

1.開發(fā)微型食品化學(xué)實(shí)驗(yàn)。由于食品是一個(gè)非常復(fù)雜的物質(zhì)系統(tǒng)，在食品的配制、加工和儲(chǔ)藏過程中各食品組分間將發(fā)生許多復(fù)雜的變化，因此為了分析和綜合有一個(gè)清晰的背景，通常采用一個(gè)簡化的、模擬的食品物質(zhì)系統(tǒng)來進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，再將所得的實(shí)驗(yàn)結(jié)果應(yīng)用于真實(shí)的食品體系。比如美拉德反應(yīng)是發(fā)生在食品中蛋白質(zhì)與糖類組分之間的反應(yīng)，在驗(yàn)證反應(yīng)進(jìn)程的實(shí)驗(yàn)中，不可能將富含兩種組分的食品直接進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，這樣反應(yīng)將會(huì)受到其他復(fù)雜組分的干擾，從而影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果，而且極度浪費(fèi)原輔材料。所以有必要開發(fā)微型模擬實(shí)驗(yàn)，單純的取一種氨基酸和一種還原單糖作為反應(yīng)物進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，考查它們在一定條件下的反應(yīng)進(jìn)展。微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)是80年代由美國幾所大學(xué)首先發(fā)起的化學(xué)實(shí)驗(yàn)改革，實(shí)驗(yàn)采用微小型的儀器，盡可能減少反應(yīng)物之間的干擾和中間生成物的轉(zhuǎn)移，以減少試劑在器皿的附著量[7]；用盡可能少的試劑進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，來減少實(shí)驗(yàn)中的“三廢”。微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)具有現(xiàn)象明顯、效果良好，節(jié)約實(shí)驗(yàn)藥品和時(shí)間，減少污染、安全、便攜等優(yōu)點(diǎn)，它符合綠色化學(xué)的宗旨，即在實(shí)驗(yàn)過程中，盡可能地從源頭減少或消除污染。

2.嚴(yán)格控制化學(xué)品的添加量。食品化學(xué)實(shí)驗(yàn)有別于其他化學(xué)實(shí)驗(yàn)在于所用原料均取自天然動(dòng)植物體，單就原料而言不會(huì)對環(huán)境造成破壞，可能帶來的污染主要來自于實(shí)驗(yàn)過程中所添加的化學(xué)品。比如美拉德反應(yīng)初始階段測定實(shí)驗(yàn)中用到的對-氨基甲苯、巴比妥酸，多糖測定實(shí)驗(yàn)中用到的濃硫酸、苯酚，Vc、葉綠素、脂類等的穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)中用到的丙酮、酸、堿及一些共存鹽等。學(xué)生在完成這些實(shí)驗(yàn)的時(shí)候，通常不按要求用量添加藥品，存在“用藥越多，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象越明顯”的錯(cuò)誤觀點(diǎn)。

3.改進(jìn)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和方法。化學(xué)實(shí)驗(yàn)往往伴隨著有毒有害物質(zhì)的生成，這些產(chǎn)物散發(fā)或流失到空氣、水體或土壤中都會(huì)造成環(huán)境污染，尤其是一些有毒有害氣體可能會(huì)直接影響師生的身體健康。因此，探索改進(jìn)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、方法和裝置，或者改變實(shí)驗(yàn)形式不僅有利于學(xué)生對食品化學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí)，更對學(xué)生樹立綠色環(huán)保意識(shí)有很好的促進(jìn)。一個(gè)好的食品化學(xué)實(shí)驗(yàn)不僅能加深學(xué)生對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象本身的記憶，而且能進(jìn)一步加深學(xué)生對食品化學(xué)理論知識(shí)的理解。因此，食品化學(xué)教師必須致力于尋求好的實(shí)驗(yàn)方法，力求使實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)更合理，操作更簡單，現(xiàn)象更明顯。比如在學(xué)習(xí)蛋白質(zhì)的水合性質(zhì)的時(shí)候，學(xué)生對蛋白質(zhì)水合能力的理解總是停留在一個(gè)抽象的水平，為此實(shí)驗(yàn)選取一定量極干的蛋白質(zhì)粉于離心管中，向其中緩慢滴加水，邊加邊攪拌，直到蛋白粉充分吸水，然后離心，若有水分析出說明蛋白質(zhì)已充分吸水，完成了水合過程；若無水分析出，說明蛋白質(zhì)未充分吸水，則需繼續(xù)滴加水分。通過這種深入淺出、簡單而形象的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，使得實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更加明顯，趣味性更強(qiáng)，同時(shí)學(xué)生對知識(shí)的理解也更加深入。同時(shí)對于一些有污染物產(chǎn)生或釋放的實(shí)驗(yàn)，可以自制實(shí)驗(yàn)裝置對其進(jìn)行合理回收，然后集中處理。比如油脂質(zhì)量評價(jià)實(shí)驗(yàn)中可能會(huì)用到少量乙醚，可鼓勵(lì)學(xué)生采用活性炭或其他惰性材料做成一個(gè)專用收集器，對乙醚進(jìn)行回收，然后進(jìn)入廢物處理程序。

4.引入多媒體仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué).多媒體仿真實(shí)驗(yàn)以生動(dòng)有趣的多媒體形式表現(xiàn)出來，可以減少化學(xué)藥物、試劑等耗材的使用，特別是對一些毒性大、能耗高、污染重的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，仿真實(shí)驗(yàn)可以很好地避免這些問題，排除了對環(huán)境的破壞和對人體的傷害，安全環(huán)保。此外，多媒體仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)還能很好的激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，同時(shí)也是綠色化學(xué)教育教學(xué)的重要手段。

三、結(jié)語

總的來說，綠色教育的終極目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)一種人與自然、人與人、人與自身的和諧發(fā)展。綠色教育教學(xué)改革的開展是化學(xué)教育的發(fā)展趨勢，對于促進(jìn)人類生存環(huán)境的改善，促進(jìn)人類社會(huì)可持續(xù)發(fā)展具有很高的社會(huì)學(xué)意義和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。因此，繼續(xù)推進(jìn)食品化學(xué)實(shí)驗(yàn)教育教學(xué)改革，培養(yǎng)學(xué)生的環(huán)保意識(shí)和環(huán)保能力，深入探索食品化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的綠色化進(jìn)程，將是加快生態(tài)文明體制改革、建設(shè)美麗中國的重要內(nèi)容之一。

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