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          綠色化學理念融入化學教學淺議

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          綠色化學理念融入化學教學淺議

          摘要:近些年隨著科技進步,各種新型材料和化學產品相繼出現,人們享受便利的同時也給環境造成了污染。怎樣解決這些環境問題,成為研究熱點,于是逐漸出現了“綠色化學”這一新概念。本文根據目前國內外綠色化學的發展現狀,從課堂教學,化學實驗,課后活動,多媒體信息教學等方面進行闡述,說明綠色化學融入化學教學是可行的。希望通過教學使學生可以形成綠色化學理念,培養學生愛護環境熱愛生活的態度。

          關鍵詞:綠色化學;化學;化學教學;課堂教學;可持續發展

          當下社會飛速發展,隨著工業化科技化程度不斷提高,人類面臨的環境污染問題也越來越嚴重,各類環境衛生問題層出不窮。面對這一問題國家頒布多項舉措用以解決,最終目標便是從根源解決科技工業生產對環境造成的破壞,而且提倡企業轉型,建立人們低碳環保的生活方式。我們所接觸的一切都與化學脫不開關系,化學與我們的生活息息相關,為我們的生活帶來了各種便利。但回首觀望,化學對人類做出巨大貢獻的同時,也給人類帶來了許多困擾,二氧化碳的排放,硫氧化物和氮氧化物的排放,汽車尾氣的排放以及氟利昂的使用造成溫室效應,酸雨,光化學污染,臭氧層破壞等一些列問題。正因為這些情況,使得許多不了解化學的人認為化學即是“有毒”、“污染”、“對人類不友好”,化學也被一些人非議與質疑。在這樣的情況下,我們怎么才能改變一些人對于化學的看法,只是靠化學家們的辛勤和汗水是不夠的,而是需要每個人都能正確理解和使用化學。目前很多高校都將綠色化學這一理念體現到化學教育中。我們化學教育工作者應該培養學生良好的環保意識,這是我們的責任,只有這樣才能真正實現“綠色化學”的理念。也正是因為這樣,綠色化學教育就要從初中階段開始進行,在初中化學教學之中融入綠色化學理念便是必要的一步。初中化學教育既要讓學生學習化學基本概念和理論,理解化學中的基本規律,同時還要讓學生學會作用化學來促進社會進步與發展,尤其是要讓學生知道綠色化學對于環境保護、人類健康的重要性。從這樣一個角度去增強學生的學習興趣,培養學習目的,形成一個愛護自然,保護環境的意識。在教學過程中,教師應該把綠色化學理念的基本內容和思想融入到教育中,加強學生的創新精神和社會責任感,這也正好符合新課程素質教育的要求。綠色化學理念和目前世界推行的STS(科學、技術、社會)教育思想完美契合,它更好的引導學生運用學習到的化學內容,科學理智的面對當今社會有關化學的問題和誤解,憧憬化學的未來。培養學生熱愛生活,保護環境,尊重生命,健康發展等觀念,逐步確立綠色化學理念。

          1綠色化學發展現狀

          1.1國外現狀

          美國化學會(ASA)最先提出綠色化學這一說法,又稱環境無害化學,其目標便是將原來的化學化工中“先污染、后治理”轉變成“從源頭消除污染,使反應物的原子全部轉化成所期望的最終產品”。綠色化學發展過程中,P.T.Anastas和J.C.Waner提出了綠色化學的12項原則,這12條原則的內容主要是使用安全符合綠色化學要求的反應物,反應過程最大程度產生預期產物,反應物和產物最好可以再生或循環使用。之后人們又提出綠色化學的5R理論,這些可作為工業生產中的標準。很多國家早就已經開展了綠色化學教科書的編寫使用與教學工作,除了大學中專門設置的綠色化學課程,還在中學階段將綠色化學理念融入其中。相比之下發達國家的綠色化學教育進行的更早,國民環境意識也就相對較強。

          1.2國內現狀

          如今我們國家綠色化學發展迅速但起步較一些國家較晚,綠色化學的教育相對來說有一些落后。1998年6月中國科技大學完成了首輪的綠色化學教學[1],意味著我國綠色化學教育的起步,只是與發達國家一對比,就能感覺出重視程度不夠。綠色化學理念如今已是國民素質的一部分,是判斷一個國家文明程度的重要指標。綠色化學的新理念,新要求必須盡快向社會傳播,這時教育正好可以是一個好的媒介,化學課程正處于關鍵位置。化學教育者應該肩負傳播、發展的責任,進行綠色化學教學,也就是將綠色化學理念融入到教學過程之中。

          2化學教學中滲透綠色化學理念的重要性

          2.1綠色化學理念

          綠色化學,又稱為環境無害化學、清潔化學,是使用化學手段從源頭解決化學化工生產過程中污染物質的產生,使反應過程不對環境產生破壞,也就是從源頭上解決污染的化學[2]。綠色化學區別于傳統化學的地方就是綠色化學更有利于社會的可持續發展,這是在環境污染與破壞帶給人們的警示,更是一種新理念、新意識,是更高境界的化學。綠色化學與環境治理也是有著不同,綠色化學是從源頭上解決污染,直接減少或者消除污染物出現的可能,是預防,比環境治理更快一步。環境治理是先污染后治理,往往有效程度不夠,加之資源投入多,綜合效益差。總而言之,綠色化學能夠有效的解決環境問題,同時還能降低生產成本,符合社會發展要求。

          2.2消除人們對化學的誤解

          化工生產使人類的生活發生了巨大變化,提高了人們的生活質量,同時造成了環境的破壞,諸多環境問題都與化工密不可分。在這種情況下,一些人對化學產生了厭惡、恐懼等情緒,這種對于化學的偏見影響了化學的發展。比如化學固氮法使糧食產量提高,研發藥物使人類健康得到保障,這些都是離不開化學的。正是因為這樣,只靠化學家在學科和化學教育方面的努力很困難,這就看出了綠色化學教育的必要性。化學教育不光要讓學生學會基本知識和基礎概念,更重要的是培養學生從化學的角度分析各種問題,使用化學來建設社會,特別是綠色化學對此可以起到巨大的幫助。

          2.3綠色化學教育的必要性

          20世紀90年代就已經有了綠色化學的概念,并且越來越被重視,以一門新興學科的身份迅速發展[3]。中國作為發展中國家,工業一直迅速發展,人們的環境保護意識也在不斷提高,而綠色化學不僅能繼續提高人們的環境保護意識,還給人們環境保護提供的幫助。在新課程理念的指導下,綠色化學理念的教學是目前較好的教育方式,在教育過程中讓學生明白綠色化學和環境保護的區別,一個是從源頭解決,一個是出現問題后解決,這樣的話能夠幫助學生建立良好的價值觀,培養學生學習興趣,保證學生全面發展、綜合發展,更是促進社會的和諧發展。

          3綠色化學理念融入化學教學的途徑

          3.1在課堂教學中融入綠色化學理念

          通過在課堂教學過程中,將綠色化學的理念融入到教學內容當中[4]。比如學習能源開發的時候,先是點出能源枯竭危機是行為人類過度的能源開發,再提出新能源的概念,這樣就讓學生清楚節約低碳的可貴之處,同時倡導使用新能源。就這樣在每一節課上都融入一些環保、節約的概念[5],會讓學生潛移默化的形成綠色化學所倡導的理念,而且還會加以使用。我們教師要結合生活引入綠色化學理念,時刻注意身邊周圍或者新聞報道中一些關于破壞環境和保護環境的事例[6]。比如說在食堂吃飯的時候有的同學會打包帶走,而很多地方還是用的塑料打包,這時候就要教育學生塑料制品盡量不要去使用,即使使用也不要用完隨意丟棄和燃燒。在能源開發這一節課之后可以向同學們介紹一下電池這種能源的利弊,生活中的廢舊電池不要隨意丟棄,可以選擇投入廢舊電池回收站。同時開拓思路,延伸到生活垃圾的分類處理,各垃圾處理廠的不同處理方式給環境帶來怎樣的變化。讓綠色化學的理念融入到教學當中,學生的學習興趣也會增強,而且對于學生建立環保節約意識的建立起到巨大幫助。

          3.2在化學實驗教學中融入綠色化學理念

          在高校大多數的理工科專業中,無機化學實驗、有機化學實驗是本科生的必修課,而這兩大實驗課需要耗費大量的試劑藥品及塑料玻璃器皿等,其中有些試劑藥品本身就是有毒有害的,實驗過程中也會產生有害和有毒的廢水、廢氣和固體,再將這些污染物排放出去,不僅對環境有不良影響而且對師生的身體健康也會產生不良影響。因此,如何有效控制有害物質以減少和消除其對環境、健康的影響,是實驗教師開設實驗項目首要考慮的問題。在實驗教學中,綠色環保的觀念要貫穿整個實驗的始終,使學生能夠從自身健康和安全出發,真正了解“三廢”的產生和相應的處理方法,并時時保持環保意識和責任心,從源頭上避免環境污染。要想從源頭上減少污染的產生,可以對開展實驗的試劑用量進行合理化的減量,將試劑用量改為常規用量的一半或者三分之一。同時,對常規的實驗內容、儀器進行改革和優化組合,普及微型實驗,密閉實驗過程[7]。減量化實驗是對常規常量實驗的改進,是在綠色化學理念指導下,用預防化學污染的新思想對常規常量實驗進行改革的結果,可以從源頭上降低污染。盡管實驗過程中我們使用最符合綠色化學標準的反應物和實驗方法,但不可避免有時會產生一些副產物,這時就要讓學生學會正確的處理方式。將有毒有害的產物變為安全產物之后排放,將一些有利用價值的產物回收,留待以后使用。不能回收的產物交給專門的回收公司進行處理。

          3.3開展綠色化學課外實踐活動

          在課堂上能夠給學生講述的內容終歸是有限的,而為了讓學生能夠深入了解綠色化學的核心理念,除了課堂上還可以組織課外活動。課外活動的組織形式有很多,比如讓學生進行網絡信息收集,數據分析拓展視野,糾正一些原有的不準確的觀點。有的學生會認為環境破壞是由各類工業生產企業制造的,自己個人有時的行為不會造成環境污染,這時可以用大數據教育學生,一個人每天因為洗漱、出行等會制造出大量的垃圾和資源浪費,這樣讓學生認識到問題的嚴重性,修正學生的行為習慣。總體來講,綠色化學課外實踐活動不但可以增長同學們的閱歷,還可以培養學生的興趣愛好,幫助學生形成環保節約的道德認識,促進學生健康發展。

          3.4互聯網輔助教育

          現如今信息技術飛速發展,越來越多事情可以通過網絡解決,這是人們之間交流溝通的一種新的方式。教師可以作用網絡為同學們建立一個專門用于綠色化學理念教學的媒介,將一些關于綠色化學的知識通過網絡傳輸給學生,同時倡導學生自己收集資料然后拿出來分享給同學。信息技術的發展要求每個人都要與時俱進,新興的教育輔助手段也逐漸適用,學生也就能獲得更多知識和經驗。近幾年,學校引入了超星電子學習通教學與管理系統,為開展線上教學提供了有利保障。應用新的教學平臺,我們可以將綠色化學的微課,拓展閱讀資料等發布于平臺上,供學生隨時觀看學習。化學實驗課程可以采取學生線上app自主學習+線下實驗室課堂教學有機結合起來的方式[8]。任課教師在實驗開課前,先將本次實驗課的教學大綱、實驗演示視頻、課程教學ppt及操作流程上傳學習通,對實驗操作復雜,容易出錯的地方提示學生反復觀看,通過課前小測驗、疑難解答等師生互動形式,督促學生完成課前預習,有助于學生對實驗內容的充分理解,提高學習興趣。這樣就可以減少學生在實驗操作過程中,由于準備不充分或者誤操作導致的一些不必要的試劑儀器的浪費,減少污染物的排放對環境的有害影響。線上輔助教學的開展使得實驗課程講解更容易,學生將有更完善的實驗操作,師生互動更易,學生對實驗的積極性和課堂效率都得到了提高。

          4結語

          在當前的背景下,綠色化學理念融入化學教學是成立的,而且已經有了方向和目標。在教育學生的同時,不僅培養學生學習興趣,讓學生掌握基礎知識和基本概念,而且讓學生體會到綠色化學理念的意義。如今環境問題已經得到了越來越多人的重視,但是有時面對這種問題很難找到一個高效、簡潔的處理方式。綠色化學理念融入化學教學則是找到了解決辦法,讓學生形成自己的情感認識,然后影響更多的人,讓環境污染問題減少,從源頭解決污染。既讓學生得到發展,也讓環境得到保護。綠色化學的目標是尊重自然,熱愛自然,綠色化學的理念正在被越來越多的人理解,將綠色化學理念融入化學教學穩步進行。這是一項持久的、堅定的、必要進行的任務,需要我們敬愛的教師們一起努力,加油奮斗。

          參考文獻

          [1]蔡衛權,張懿,李會泉.綠色化學教育現狀及其面臨的挑戰[J].化學通報,2003(9):607-609.

          [2]貢長生,張龍.綠色化學[M].武漢:華中科技大學出版社,2008:3-9.

          [3]溫恒泰.開發校本課程,培養學生的環保意識[J].化學教育,2009(5)::29-30.

          [4]劉一兵,沈戮,李春輝,等.高中化學新課程的校本化實施[J].化學教育,2009(6):6-9.

          [5]韓峰,蔣道明.讓化學充滿“綠色”-高中化學教學中滲透綠色化學教育理念[J].教師論壇,2009(12):21-23.

          [6]田淑珍.在化學教學中對學生進行綠色化學教學[J].高等函授學報,2002,15(4):36-38.

          [7]王佳佳.長治學院高分子化學實驗教學改革初探[J].廣州化工,2020,48(13):136-137,170.

          [8]梁克中,蔣德敏.地方應用型高校高分子化學實驗教學方法改革與實踐[J].山東化工,2020,49(20):207-208.

          作者:胡雅莉 李廷斌 單位:泰山學院化學化工學院