羅孝素
摘 要:新課標重視學生核心素養的培育,對學生情感、態度、價值觀的培養要采取嶄新的教學方式。近年來,綠色教學理念也越來越受到教師們的重視?;瘜W與我們的生活息息相關,學好、用好化學知識能促進人與自然的和諧發展。而綠色化學概念可幫助學生提高對化學知識的學習、理解與追求,讓學生能夠將理論與實踐相結合,將化學知識學以致用,豐富學生的情感,提高學生的精神境界。綠色化學教學需要教師找到適合的教學方法,真正幫助學生在化學整體方面得到有效提升,也給更多教育工作者提供借鑒與參考。
關鍵詞:高中;綠色化學;教學實踐;德育
一、高中綠色化學教學發展局限
(一)學生對綠色化學概念理解不深刻
在當前很多高中,教師在進行化學教學時仍然采取十分保守甚至老舊的教學理念,對綠色化學普及的程度不夠?;蛘哒f,教師自身不夠重視,導致學生也對綠色化學理念不甚了解。學生受教師的影響,也難以意識到綠色化學真正的內涵。在進行實驗操作時,不能領悟到安全、綠色、環保等因素。學生學化學只是被動、機械式地去接受,難以對綠色化學相關的概念展開探索,對降低環境污染、避免藥品浪費、安全事故防范等諸多方面的內容理解同樣不到位。這不符合新課標中綠色化學理念,也難以對學生的情感、態度進行積極的引導,所以這一點需要教師引起重視。
(二)實驗環節操作流程不正規
在高中化學之中,很多教師比較注重實驗環節,通過實驗能夠教會學生很多內容。實驗流程是否規范安全,藥品相關的理論知識學生是否能夠重點掌握,學生是否能夠真正做到不浪費藥品、不損壞儀器,能夠恪守規則,不發生安全事故。這些都是高中化學課堂的實驗環節需要重視的問題[1]。而若學生對綠色化學理念的認知不夠,同樣會影響到實踐環節的操作規范性。畢竟理論與實踐需要緊密結合,不正當的操作同樣會違背綠色化學理念,也嚴重影響了教師的教學成果。
二、綠色化學理念生成的內涵
(一)原料綠色化
綠色化學的教育內涵可以在原料、產品、習題等諸多方面進行教學滲透。在教學過程中,原料綠色化指的是教師引導學生使用無毒無害的原料進行實驗。同時也要讓學生了解有毒原料對社會產生的危害,從而激發學生的綠色化學意識。比如:學生之前在初中時學過制作氧氣的實驗,一共有三種制作氧氣的方法,通過高錳酸鉀、過氧化氫和氯酸鉀。學生在實驗過程中會了解到高錳酸鉀有強氧化性,氯酸鉀蒸汽具有毒性。所以通過過氧化氫來制取氧氣,讓學生去思考用這種方式的優點,相比于其他兩種方式更為合適。采用過氧化氫為原料去制作氧氣,就是一種綠色化學的意識,讓學生通過無毒無害的原料去制作道具所產生的物質,同樣也是無污染的。這就是綠色化學理念的應用。學生擁有綠色化學意識之后,便會自覺地注意到在實驗過程中的原料和生成物的問題,從而避免有毒有害的材料來危害自己和他人的健康。
(二)產品綠色化
綠色化的產品不僅能夠減少環境污染,還能夠節約能源,對我們生活環境的可持續發展具有積極作用。同時,產品綠色化也和我們的生活息息相關,學生們所接觸到的日常生活用品中就有很多綠色化的產品[2]。比如,不含氟利昂的冰箱、空調,不含氟的牙膏。使用這些都是綠色生活的表現。建立起綠色化學意識,進行綠色化學教學理念的滲透,可以幫助學生建立正確的價值觀念,對環境保護、社會健康發展、資源的可持續利用都能夠起到幫助作用。
(三)習題綠色化
在化學學習過程中,不僅有實驗,也有化學習題。通過習題的深入探索,可以豐富學生的綠色化學知識。尤其是在做一些選擇題和問答題的過程中,學生通過對比思考,從而強化對綠色化學的了解。比如:下面哪一種做法符合綠色化學理念?第一,使用綠色化肥;第二,大量使用化肥農藥;第三,使用含有氟的冰箱。那么學生便能夠通過這些選擇題的選項,進一步意識到綠色化學的重要性,也能夠在強化思考能力和反應能力的過程之中,加深對綠色化學的認識,強化對綠色化學知識的應用能力。
三、綠色化學理念教學滲透的意義
(一)建立社會意識
化學和社會生活中眾多職業相關,包括醫藥、職業病、營養科學、殺菌、中藥、營養專家有關的內容,石油工人有關的內容,甚至是采礦工,還有一些大環境下非常不可或缺的角色,有關于化工類、藥品類、食品類等。通過這些職業相關的內容,可以在課堂上用課件的形式激發學生的興趣,讓他們知道化學這一科目的不可或缺性[3]。綠色化學理念同樣與生活息息相關,學生學習綠色化學也同樣在學習社會上的很多知識,和社會建立起聯系,能夠有助于學生對化學職業意識的養成,對于以后到大學、社會上的連接能夠起到正向的幫助。
(二)滿足價值取向
通過對綠色化學的學習,可以讓學生認識到現在工業以及現代整個時代之下,人們對化學方面的知識依賴性也越來越強,對化學安全,化學與環境、資源、社會發展產生的重要幫助。化學資源可以進一步合成原料,合成藥物,對于人類生命科學都能做出貢獻,提高人們的生活質量,從而影響各種原材料的延展性、企業經濟效益的活性等。深入學習綠色化學理念,可以強化對化學的整體認識,對于人類諸多方面的發展都大有好處。學好化學知識對于整個社會來說是非常有必要的,可以為國家做出很多貢獻。通過這一點來培養學生們濃濃的積極性與自豪感,幫助學生收獲價值反饋。
(三)建立責任意識
我們通過學習元素周期表,探查人體微量元素,在食品與藥品中發現化學對于人身健康的一些重要作用。包括食品、纖維、水質等,這些檢驗員都需要持證上崗,必須擁有豐富的化學知識。哪怕是倉庫保管員也需要區分化學相關內容,學好化學就等于學好了非常先進的知識理念,并且在社會上種種行業之中能夠帶給人們關鍵性的作用[4]?;瘜W是不可取代的,特別是在很多重要的藥品行業中如果不懂化學,甚至可能出現危害性的后果,學好化學就是對人們的生命健康負責。而綠色化學理念恰恰是讓人們去注意食品藥品的安全性,學習綠色化學理念,能讓學生在學習過程中建立起責任意識,讓化學助力學生健康發展??梢哉f從價值觀層面而言,綠色化學理念的滲透對學生能起到正面積極與肯定的作用。
四、綠色化學理念對教育發展的作用
(一)提高化學教學質量
在高中化學教學之中,實驗通常是非常重要的環節。而綠色化學理念恰恰能滲透到實驗環節。高中化學教材上的綠色實驗并不多,難以滿足綠色化學理念的滲透需求。在很多教材上的實驗當中,有一些廢棄物處理環節或者是有害物質相關的實驗內容,既沒有闡述清楚原理,也沒有真正教會學生如何正確處理這些廢棄物。長此以往,學生難免會認識得不夠深刻,甚至有很多學生會產生誤解,認為化學實驗產生的污染物是有害的,對社會環境和人類的發展都造成了阻礙。錯誤的認知讓學生降低了對化學學習的興趣,也阻礙了其自信心的發展,從而不愿意去學習化學。因此,綠色化學理念的滲透是非常有必要的。不僅能夠增加綠色實驗的安全可靠性,培養學生綠色化學意識,還能提高學生學習化學的動力,讓學生重拾自信心,更有精力和熱情去提高化學水平。
(二)推進素質教育發展
在應試教育的制度之下,尤其是高中階段,很多教師過于重視對學生成績的提升,在進行理論知識的講解時,一不留神就會產生“填鴨式”的課堂教育,學生也會感受到壓力,這也并不符合我國“雙減”政策的號召。所以,綠色化學理念的滲透,恰好能夠讓學生更重視化學實驗環節。通過實驗,能讓學生對理論知識理解得更加透徹,也能讓學生在使用知識時更加靈活,解決更多問題。這樣不僅提高了學生對知識的理解能力,更提高了學生對知識的應用能力。長此以往,綠色化學教育能夠強化學生的綜合水平,也有助于推進素質教育的整體發展進程。
五、課堂教學中對綠色化學理念的滲透策略
(一)聚焦教材主體
高中很多教材中的章節都和環保密切相關,而環保正是綠色化學理念之中非常重要的一部分。比如:在必修材料之中氯、硅、硫、氮等元素和氧化物這一部分的內容是重點。了解綠色化學知識,對氟和氟化物展開學習,對其相關的化學性質、經典反應和實際用途等,通過教師的教學和學生的資料查找,可以去了解臭氧層空洞的形成,它有何危害?應該采用怎樣的改善方法?我們在學習氮和氧化物這一知識點時,也可以擴展了解光化學煙霧、PM2.5等與氮化物相關的熱點污染問題。通過對這些知識的學習,不僅能夠豐富學生的知識體系,還能夠聯系到生活實際,對我們周圍的環境、社會的整體發展,以及社會資源的有效利用能夠擁有更直觀的認識。通過對綠色化學理念的了解,學生也能夠意識到綠色化學理念的重要性。以其為切入點看歷史發展,也能夠影響到經濟、社會、生態環境、資源的可持續應用等諸多內容。
(二)以真實案例引入
在課堂教學中將綠色化學理念全面貫徹落實到整個理論知識的傳遞過程。比如:我們在學習化學的污染源時,在講解的過程中要突出污染源的危害,它可能引發的不良后果,讓學生去思考如何進行防范,通過保護環境的角度,怎樣有效降低甚至根治污染源。在此過程中,教師可以通過案例的引用,比如某工廠有毒氣體泄漏所帶來的危害,對人的健康產生的損害,對環境產生的破壞,這些嚴重的后果會給人們自身以及其賴以生存的家園帶來極大的損失,讓學生意識到這一點,從而去建立起對綠色化學理念的重視。從日常的生活入手,以真實的案例、社會新聞等,可以讓學生感同身受,引起共鳴,投入更多的情緒與專注力。
(三)在實踐環節加以滲透
化學實踐是高中化學教學之中不可分割的重要課程,包括學生所學的理論知識也需要通過實踐去得以驗證。綠色化學理念滲透到整個實踐環節,需要學生在動手操作、動腦思考的過程中,將綠色知識深入人心。比如,在化學實驗過程中,實驗會產生污染,而如何降低或消除污染,達到綠色實驗的目的,這是學生需要思考的問題。所以我們可以在進行同樣的實驗中找到有害的化學藥品和無害的化學藥品進行對比,讓學生們意識到使用無害的化學藥品才能夠減少危害的發生,以此來強化學生的綠色化學意識。
(四)結合信息技術進行強調
可以采用多媒體教學進行綠色理念的滲透。隨著時代的發展,教育也迎來了新時期,很多教師通過信息技術來提高自身的教學效率。整合更多的資源,能夠打開學生的視野,讓學生見識到更多新鮮有趣的內容,不僅能夠提高學習興趣,還能進一步強化對綠色化學的理解。比如:教師通過多媒體為學生播放安全綠色的化學實驗過程進行強調,或者進行模擬預演,比如在同一組實驗當中,采用有害藥品和無害藥品進行對照,對比兩種實驗產生的不同后果,讓學生們意識到綠色化學的重要性。通過有害藥品實驗之后對環境造成的污染,讓學生去理解將有害藥品換成無害藥品的重要性。多媒體可以直觀地顯示不同實驗數據所產生的實驗結果,非常方便快捷,可以節省大量的時間,還能夠形成對照組,讓學生實時進行對比,以此來強化對綠色化學理念的理解。
在日常之中,信息技術也同樣可以應用到綠色化學理念的講解當中,為學生播放一些微視頻形式的案例。觀看社會新聞,一些化工廠因為藥品使用不當引發的安全隱患,造成了人員的傷亡,這種重大事故觸目驚心,會給學生留下很深的印象,也同時會觸發學生對綠色化學的重視,引導學生進一步展開探索。教師也可以借助互聯網平臺,為學生搜索大量有關綠色化學理念的習題和教育故事等,在日常生活之中進行全方位的滲透,學生會在此環境下不斷培養出更加全面的知識素養。高中生作為祖國新一代的建設者,應該重視綠色化學理念的發展,通過互聯網也能讓學生更加全面深入地了解我國環境發展情況和資源的使用情況,幫助學生健全綠色化學意識。同時,教師也可以通過網絡工具設計出更多精彩有趣的對照實驗,讓學生集思廣益,思考如何通過更少的原料使用、更加安全無污染的原料去替換那些有毒有害的原料。在信息技術的輔助之下,讓學生的化學實驗能夠更加安全綠色,讓綠色化學理念取得更好的成效。
六、實踐環節綠色化學理念的滲透策略
在化學實踐活動設置方面,依靠興趣之外,更應該發揮學生最大的主觀能動性,培養學生自主意識,可以從日常生活出發,通過一些有趣的生活現象和生活問題提出探究與思考,激發學生濃厚的探索興趣,并且通過課題實驗現象以及師生共同討論進行整個選題之后的流程與探索。比如可以測定水質的pH值,可以進行各種化學成分的融合,部分教師可以采取和物理相結合的手段,進一步拓展學生的思維渠道和思維面。比如我們可以在實驗過程中,通過降低實驗原料濃度來減輕環境污染,也同樣不影響實驗結果。在設計自燃實驗時,傳統的方法是用二氧化硫或者白磷做原料,這兩種物質自身毒性很強,白磷自燃之后也會產生大量的五氧化二磷,給環境造成污染。而我們學習了綠色理念之后,自燃反應當中使用的是石英粉和鎂粉,把反應的硫化二鎂放在水中就會發生水解反應,產生氣體。在空氣中發生自燃,學生同樣可以觀察到自燃現象,并且這一反應所使用的原料和最終產生的物質都沒有毒性,不會對環境造成污染。讓學生沉浸到實踐環節,鼓勵學生依靠自己所學過的化學知識來解決實際問題,建立起與生活的聯系。這樣不僅能夠讓學生對課堂所學過的理論知識進行鞏固與復盤,還能夠讓學生在解決問題之后獲得極大的滿足感與成就感,讓綠色化學的概念深入學生的內心,鼓勵學生繼續依靠綠色化學理念來解決更多問題。
(一)課堂實踐
加強化學與綠色教學理念的融合,還需要落實到實踐環節,這也是整個實踐體系的核心。通過教材的滲透,繼而利用課堂教學融入綠色教學因素。教師可以創建情境主題,幫助學生設計出一些符合化學與生活實際的教材情境,能夠更好地激發學生學習興趣。比如,可以通過對化學物質的學習,引申到生活之中,通過課堂上的實驗,利用物質之間的各種有機反應,引申到生活實踐之中有哪些內容應用到了化學。這些化學現象能夠對我們的人類生活帶來怎樣的好處。哪些化學能夠幫助我們生活得更加方便,更加舒適,甚至能夠推動社會進步。化學安全的重要性,如何避免環境污染,注重藥品安全,注重環境保護等。讓學生了解化學的意義與價值,化學應用到生活之中能給我們人類帶來的不可取代的好處。通過這些讓學生對化學課程更加重視,也因此間接地促成了正確、積極、正能量的價值觀念。而與此同時,優秀的教學情境設定能夠讓學生更加有代入感,有參與感,讓學生更感興趣,在這樣的情境下,適當引入綠色理念教育,能讓學生的接受程度更高,讓學生的印象更深刻,理解更透徹。
(二)社會實踐
化學作為高中階段非常重要的一門科目,如果能加入社會調查,則可以更好地幫助學生培養綠色理念知識。學生在進行社會調查之中,去了解化學帶給人們的作用,調查人們對化學安全知識的了解程度。教師可以舉辦各種活動,帶領學生去工廠進行參觀,去化學實驗室、醫藥室等進行參觀,讓學生更多地了解化學在實際生活中的應用,了解化學能夠造福社會的地方。讓學生知道學習化學旨在幫助社會取得更大的進步,推動社會發展。在這樣的理論建設下,學生對化學能夠引起更深層次的重視,也能夠真正愛上化學,主動去學習,探索化學。也能夠培養學生的思想道德觀念,讓學生擁有更好的學習狀態。比如:可以開設以“環保和節約”為主題的實踐活動。讓學生進行社會調查,調查每天使用的塑料袋數量,或者調查附近地區垃圾分類的情況,分析出哪些垃圾含有有害化學成分,這些垃圾最終產生的化學物質該如何進行合理分解和清除,最終達到保護環境的目的,以此提高學生解決問題和思考問題的能力,讓學生產生更多正確的價值觀念,并能夠投身到對社會的保護當中。此環節極大地推動了學生的思維能力發展,還加深了學生對綠色化學理念的輸入與了解,讓學生的學習與品德獲得了雙向的吸收。
(三)微型實踐
微型實踐就是微型化學實驗,通過盡可能少的試劑和藥品來獲取化學信息。這種實驗的優勢建立在環保的角度上,通過微量反應能夠減少污染物的排放,減少廢棄物的生成。比如最經典的氯氣漂白實驗。在以往,我們采取標準用量通過增加二氧化錳鹽、濃鹽酸,都會產生更多的氯氣和氯化物,對環境會產生污染,也增加了很多的安全隱患。如果將實驗改成微型實驗,就能夠減少藥品用量,也減少污染物的產生。這種實驗能夠進一步強化學生的綠色化學理念。微型實驗可以更少的資源去獲取最大程度的有效信息,避免污染,避免浪費,也避免了安全隱患,值得推廣,具有深遠的意義。不僅可以通過減少藥品的用量,還可以更換原料來實現這一點。比如在做pH值測定時,就可以用生活中的藥品鋁箔泡罩來代替實驗室的點滴板,從生活中取材,將廢舊物品回收加以利用,這同樣也是一種綠色化學理念。節約了資源,也同樣能夠得到有效信息,還能夠培養學生的創新能力,可謂是一舉多得。
結束語
綠色化學理念在教學中的滲透不僅對學生的發展能夠起到幫助,對我國未來的發展也是一件“功在當代,利在千秋”的事情。尤其是當前社會環境與資源形式嚴峻的情況下,綠色化學的教學理念能夠給學生帶來持續的幫助,讓學生建立綠色環保意識。因此教育工作者掌握該教學理論,并在此基礎之上進行教學創新,設計出更多先進的教學方案,是教師們需要去深入研究的內容。加強學生對綠色化學理念的理解,設計出相應的實踐活動來增強學生的體驗感,讓學生在學習綠色化學的過程中提高綜合素養。通過化學的學習,對自身長遠發展起到積極作用,持續對綠色理念進行教學滲透,真正幫助學生在化學中獲得能量,增強自己的思想道德建設,讓學生學到知識的同時,身心健康亦能夠得到良好發展。
參考文獻
[1]紀紅兵,佘遠斌.綠色化學化工基本問題的發展與研究[J].化工進展,2007(5):605-614.
[2]張鎖江,張香平,聶毅,等.綠色過程系統工程[J].化工學報,2016,67(1):41-53.
[3]周青,趙永春.美國高中化學教材中的職業生涯教育[J].外國中小學教育,2007(4):60-65.
[4]約翰·杜威.我們怎樣思維經驗與教育[M].北京:人民教育出版社,2005.