趙芬
摘 ?要:新冠病毒肆虐全球,在抗擊新冠的過程中,化學知識發揮了重要的作用。在我們的化學課堂中,將抗擊新冠中的化學知識與相關教材內容結合起來,可以激發學生學習的興趣,提高理性分析問題的能力,提升學生的科學素養。
關鍵詞:新冠疫情;化學教學;科學素養
2020年新春,我們度過了一個異常艱難的假期,新冠肺炎(COVID-19)疫情全球爆發。在抗擊新冠病毒的戰“疫”中,化學知識不僅被應用在醫學科研之中,也體現在生活防疫的點滴里,在疫情防控的過程中發揮著重要作用。如:各種消毒劑的選擇及使用方法、口罩的結構、熔噴無紡布的結構特點及合成方法、病毒傳播過程中的氣溶膠問題等等均與化學知識密切相關。
作為只上過一年多化學課的高一及同等水平的職業學校的學生來說,其所掌握的化學知識并不豐富,對于在這次疫情防控過程中所涉及的化學原理了解得不是十分透徹。我們自熱科學教學的主要任務之一就是要給學生一雙“明亮的眼睛”,培養學生的科學素養,即使學生對于科學知識達到基本的了解程度;對科學的研究過程和方法達到基本的了解程度;對于科學技術對社會和個人所產生的影響達到基本的了解程度。只有具備了基本的科學素養,才能透過現象看到事物的本質,理性看待身邊所發生的一切。
《化學與生活》是我們目前正在學習的教材,這本教材的內容與我們的生活、生產關系密切,很多現象是我們在生活中常見的,特別是此次抗擊新冠疫情的過程中的一些問題與我們這本教材有很多的相關之處。作為一名化學教師,在課堂教學中,如能將此次疫情中的化學知識融和到我們的課堂教學中來,對提高學生學習化學的興趣,加深對化學知識的理解,增強分析解決化學問題的能力,從而提高他們的科學素養,無疑會起到事半功倍的效果。
一、在“生命的基礎——蛋白質”的教學中對疫情問題的探究
“生命的基礎——蛋白質”這節內容,主要介紹蛋白質的結構、性質、在人體內的作用及合理攝入蛋白質的意義、方法。在組織這節內容的教學時,可以安排以下的學生探究活動:
1.新冠病毒(COVID-19)的生命基礎是什么?
2.在此次新冠疫情的防控中,你使用了哪些消毒方法?為什么?
3.在此次抗疫過程中,一些權威專家對于群眾的飲食也給出了建議:多食用一些富含蛋白質的食物。你知道為什么嗎?
通過這些問題的探究,使學生理解了新冠病毒(COVID-19)的生命基礎是蛋白質,可以采用一些能使蛋白質變性的方法來殺滅新冠病毒,如加熱煮沸、紫外線照射、酒精擦拭等。對于自身免疫力的提升則可以通過加強營養,進食豐富的蛋白質類食物來實現,利用食物中的蛋白質水解生成的氨基酸來合成人體自身的蛋白質,構成和修復人體的各種組織,修復和完善人體的免疫系統。
通過這些問題的討論,使學生明白了蛋白質是一切生命體的生命基礎,這里 的生命體既包括人類這樣的高級動物,也包括像細菌、病毒這樣的微生物,在更深的層次上我們亦可以體會,蛋白質作為我們生命的基礎,既可以讓我們擁有健康的體魄,健全的免疫系統(各種免疫蛋白),也可以讓我們的生命大廈潰以蟻穴(如此次的新冠病毒COVID-19)。所以,我們常說的一句“敬畏生命”,不僅是要敬畏我們自己及別人的生命,也包括敬畏地球上一切生命體的生命,比如一只螻蟻,一只蝙蝠。
而阻抗疫情,消滅新冠病毒(COVID-19),就是使用一些使蛋白質變性的方法來使新冠病毒(COVID-19)的生理活性喪失。環境及較大物件可以通過紫外線照射、噴灑84之類的消毒液消毒,餐具等可以通過加熱煮沸的方式消毒,小物件可以通過75%的酒精擦拭的方式消毒。方法雖不同,本質卻一樣。
二、在“塑料、纖維和橡膠”的教學中對疫情中所使用的各種防護材料的探究
合成材料的品種很多,塑料、纖維和合成橡膠就是我們常說的三大合成材料。其中的塑料是我們幾乎每天都會接觸到的,通常可以分為熱塑性塑料和熱固性塑料兩類。常用的熱塑性塑料如:聚乙烯(PE)、聚氯乙烯(PVC)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)等。不同的塑料,化學成分不同,合成原料不同,性能和用途也不相同。如果僅僅停留在這個層次,學生興趣不大,教學效果一般。所以在課前可以布置學生對此次抗疫過程所使用的防護用品做一個小調查,主要調查內容:
1.在此次疫情期間,你了解了哪些防護用品?你使用了哪些防護用品?
2.這些防護用品的主要材質是什么?有什么樣的作用?防護原理是什么?
3.根據這些防護用品的主要化學成分,設計它的合成路線。
課堂上師生共同總結:在此次的抗疫過程中,我們使用的防護用品主要有:口罩、護目鏡、防護服等。醫用口罩分為三層,中間一層的主要材質就是聚丙烯(PP),是一種超細靜電纖維布,可以捕捉粉塵。當含有病毒的空氣飛沫靠近熔噴無紡布后,會被靜電吸附在無紡布的表面,無法透過。N95口罩的過濾效率超過95%。而普通的紗布口罩、棉口罩和活性炭口罩中并不含有這種材質的防護層,所以均不具備這樣的功能。醫用防護服和護目鏡也是采用這種聚丙烯(PP)材料來有效隔離病毒。聚丙烯是一種常見的有機高分子材料,它廣泛應用于纖維制品、醫療器械、汽車、輸送管道、化工容器等的生產,也用于食品、藥品的包裝。在工業上可以通過丙烯的加聚反應來合成。進而讓學生書寫其中包含的化學反應方程式,讓學生深切體會到原來神奇的能隔離病毒的口罩、防護服、護目鏡并不那么神秘,也更加能深切體會化學技術在對人類社會生存和發展中所具有的特殊作用。
三、在“正確使用藥物”的教學中對疫情問題的思考
化學技術的發展促進了藥物的合成,使得我國居民的平均壽命在建國以來的70多年里大大提高,而因傳染病導致的死亡率大大降低。但我們享受著藥物在保障身體健康方面所帶來的實惠的同時也在備受濫用藥物所帶來的折磨。“水能載舟,亦能覆舟”。藥物的不恰當使用中最為嚴重的當數濫用抗生素。濫用抗生素的危害:不僅損傷自身的健康,更為嚴重的是誘發細菌耐藥,病原微生物為躲避藥物在不斷變異,耐藥菌株也隨之產生。目前,幾乎沒有一種抗生素不存在耐藥現象,如此可能引起一個地區某些細菌耐藥現象的發生,對感染的治療會變得十分困難,這樣發展下去,人類將對細菌束手無策,超級細菌將不斷涌現。細菌無國界,疾病無國界。新冠的全球爆發就是一個鮮活的例子。對于學生來說,濫用抗生素主要是治療感冒的時候,單純地告訴他們濫用抗生素會導致細菌的耐藥性,培養出超級細菌,他們是很難想象出那種情形的,所以對濫用抗生素仍會持無所謂的態度。而如果你告訴他,你今天的濫用抗生素正如當初某人吃了一只蝙蝠(在此不妨假定此言論是正確的),超級細菌也將如今天的新冠病毒(COVID-19)一樣,肆虐全球。傾巢之下,安有完卵?其嚴重后果不言而喻。
在此次治療新冠肺炎患者的過程中,我們的醫務工作者對一些藥物進行了大量的探索,每當一些具有一定療效的藥物被公布之后都會引起我們公眾對于該藥物的哄搶,如:雙黃連。有很多人甚至搶購一切帶有 “雙黃”字樣的物品,包括獸用雙黃連、雙黃蓮蓉月餅。如果我們具備一些基本的化學知識,就不會弄出這樣的鬧劇了。新冠疫情發生至今,無數的醫務工作者積極參與對新冠病毒的研究與防治,但仍沒有一種特效藥問世,這是一種非常正常的現象。化學技術的發展促進了藥物的合成,但沒有哪一種藥物不經過無數人長時間艱辛的探索、一批勇敢的試藥者的試用和很長時間的安全及有效性的驗證而輕易降臨的。我們今天司空見慣的各種藥物在問世之前莫不是經歷了這樣艱難而黑暗的過程,而一些藥物一旦問世也許能拯救全世界。至此我們不難理解青霉素為什么會與原子彈、雷達齊名,被稱為當時的三大發明之一了。
生活處處有化學,今天新冠病毒的防治更是離不開化學。在化學課堂上將新冠疫情的防治知識與教學內容巧妙結合,不僅是可行的,而且是有必要的。課堂育人,生活更能育人。
新冠病毒依然肆虐,健康和安全來之不易。所以,今天的我們除了珍惜,還能做的就是做好作科學事業接力棒的準備。愿有一日我們都能為這個世界的時光靜好而負重前行。