蔡鄭忠
摘 要:基于新課程改革和“綠色化學(xué)”的發(fā)展,高中化學(xué)教學(xué)愈發(fā)注重“綠色化學(xué)”理念的滲透,在促進(jìn)“綠色化學(xué)”發(fā)展和培養(yǎng)學(xué)生化學(xué)核心素養(yǎng)中發(fā)揮著重要的作用。在長時(shí)間的高中化學(xué)教學(xué)中,積累了較多滲透“綠色化學(xué)”理念的方式方法,其中的一些方式方法非常值得推廣應(yīng)用。本文立足于學(xué)生化學(xué)核心素養(yǎng)培養(yǎng)的要求,從多個(gè)方面分析論述了在高中化學(xué)教學(xué)中滲透“綠色化學(xué)”理念的策略,期望能夠?yàn)閺氖赂咧谢瘜W(xué)教學(xué)的朋友提供一些建設(shè)意見。
關(guān)鍵詞:“綠色化學(xué)”;高中化學(xué);核心素養(yǎng)
高中化學(xué)的核心素養(yǎng)包括五個(gè)方面的內(nèi)容,一是宏觀辨識(shí)與微觀探析,二是證據(jù)推理與模型認(rèn)知,三是變化觀念與平衡思想,四是科學(xué)精神與社會(huì)責(zé)任,五是科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí),均是學(xué)生應(yīng)該具備的學(xué)習(xí)能力和素養(yǎng)[1]。從“綠色化學(xué)”理念的角度來說,最為接近的核心素養(yǎng)是科學(xué)精神與社會(huì)責(zé)任。具體來說,教師在課堂教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神與社會(huì)責(zé)任時(shí),要將重點(diǎn)放在兩個(gè)方面:一是培養(yǎng)學(xué)生探索未知與嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的意識(shí),并引導(dǎo)他們正確看待化學(xué)這一門學(xué)科,可以充分贊賞化學(xué)這一門學(xué)科對社會(huì)所做出的貢獻(xiàn);二是培養(yǎng)學(xué)生的“綠色化學(xué)”觀念和可持續(xù)發(fā)展意識(shí),可以結(jié)合自己的知識(shí)解決社會(huì)熱點(diǎn)問題,尤其是解決化學(xué)污染問題,最大限度降低化學(xué)污染所造成的社會(huì)影響[2]??梢哉f,在當(dāng)前的社會(huì)背景下,學(xué)生“綠色化學(xué)”理念的培養(yǎng)已經(jīng)顯得格外重要,教師必須給予高度重視,在課堂教學(xué)中多方面滲透“綠色化學(xué)”理念。以下從多個(gè)方面談一談在高中化學(xué)教學(xué)中滲透“綠色化學(xué)”理念的策略,現(xiàn)做如下論述。
一、對“綠色化學(xué)”理念的理解
化學(xué)可以讓人們的生產(chǎn)生活變得足夠便利和舒適,但同時(shí)化學(xué)不是用來制造污染的,這要求化學(xué)研究與應(yīng)用均應(yīng)該朝著綠色化的方向發(fā)展。結(jié)合2018年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)的主題來說,多位諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)得主分享了對“綠色化學(xué)”理念的理解,這讓“綠色化學(xué)”理念得到進(jìn)一步推廣與發(fā)展。比如,在化學(xué)催化這方面的研究中,越來越多的化學(xué)研究者希望可以更加精準(zhǔn)地把控物質(zhì)反應(yīng),最大限度提升反應(yīng)速率,以求有效減少化學(xué)反應(yīng)過程中所出現(xiàn)的污染問題。再比如,近年來廣泛使用的定向進(jìn)化技術(shù)大大推動(dòng)了“綠色化學(xué)”的發(fā)展,天然酶可以發(fā)揮出更大的作用,完成了自然進(jìn)化所無法做到的事情,這對“綠色化學(xué)”發(fā)展意義重大。
在理解“綠色化學(xué)”理念時(shí),可以重點(diǎn)從內(nèi)涵、涉及內(nèi)容、倡導(dǎo)思想三個(gè)方面著手。從“綠色化學(xué)”理念的內(nèi)涵來說,“綠色化學(xué)”也被稱之為環(huán)境友好化學(xué)和清潔化學(xué),要求最大限度減少危險(xiǎn)化學(xué)物質(zhì)的使用,同時(shí)開展綠色型的化學(xué)研究和生產(chǎn)。另外,整個(gè)化學(xué)反應(yīng)過程中所形成的物質(zhì)均應(yīng)該是自然界所原有的,或者這些物質(zhì)應(yīng)該可以被自然界有效吸收,具備無毒和無公害的特性。從“綠色化學(xué)”理念涉及內(nèi)容來說,“綠色化學(xué)”主要涉及分析化學(xué)、催化化學(xué)、有機(jī)合成化學(xué)、生物化學(xué),內(nèi)容是較為豐富且廣泛的。要想真正意義上落實(shí)“綠色化學(xué)”理念會(huì)有一定的難度,這需要不斷加大研究力度,掌握綠色化學(xué)發(fā)展的更多知識(shí)[3]。再從“綠色化學(xué)”理念倡導(dǎo)思想來說,應(yīng)進(jìn)一步利用化學(xué)手段優(yōu)化化學(xué)生產(chǎn),比如,可以使用化學(xué)技術(shù)減少對人類健康有害的原料的使用與生產(chǎn),主要有催化劑、化學(xué)原料、化學(xué)產(chǎn)物、溶劑與試劑、副產(chǎn)物。
二、高中化學(xué)教學(xué)中滲透“綠色化學(xué)”理念的意義
新課程改革背景下,高中化學(xué)的教育教學(xué)目標(biāo)更加多元化,與立德樹人、全面育人等理念有了更為緊密的聯(lián)系,所確立的化學(xué)核心素養(yǎng)集中體現(xiàn)了這一點(diǎn)?;诟咧谢瘜W(xué)核心素養(yǎng)的內(nèi)涵與相關(guān)要求,教師應(yīng)進(jìn)一步優(yōu)化和革新課堂教學(xué)模式,并將一些新的教學(xué)理念融入課堂中。單從“科學(xué)精神與社會(huì)責(zé)任”素養(yǎng)的角度分析,教師需要向?qū)W生講解更多關(guān)于化學(xué)學(xué)科與社會(huì)責(zé)任的知識(shí),以求在長時(shí)間的宣傳與普及中幫助學(xué)生意識(shí)到“綠色化學(xué)”理念的重要性[4]。具體來說,高中化學(xué)的知識(shí)點(diǎn)多以學(xué)生的實(shí)際生活為基礎(chǔ),教材中會(huì)涉及較多的生活環(huán)境與社會(huì)環(huán)境方面的知識(shí),教師通過在課堂教學(xué)時(shí)融入“綠色化學(xué)”理念,勢必可以幫助學(xué)生意識(shí)到化學(xué)在生產(chǎn)生活中的重要地位,且意識(shí)到一些化學(xué)生產(chǎn)對人們健康與生活所造成的不利影響,從而樹立起學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感和可持續(xù)發(fā)展的觀念。由此可見,在高中化學(xué)教學(xué)中融入“綠色化學(xué)”理念是十分必要和重要的。就高中化學(xué)教學(xué)中滲透“綠色化學(xué)”理念的意義來說,集中體現(xiàn)在以下三個(gè)方面:
(一)“綠色化學(xué)”理念很好地契合了綠色發(fā)展與生態(tài)文明建設(shè)的基本要求,是我們國家可持續(xù)發(fā)展的有力抓手之一。在國家層面上,近年來所落實(shí)的節(jié)能減排作業(yè)積極倡導(dǎo)綠色與低碳的生活方式,而將“綠色化學(xué)”理念巧妙地融入高中化學(xué)課堂教學(xué)中,無疑是很好地響應(yīng)了國家的發(fā)展要求[5]。
(二)“綠色化學(xué)”理念的滲透與新時(shí)代背景下的基本教育理念有很強(qiáng)的契合,可以幫助學(xué)生更好地發(fā)展?;谛聲r(shí)代與新課程改革的相關(guān)要求,教師應(yīng)將課堂教學(xué)與立德樹人結(jié)合起來,不僅要向?qū)W生講解知識(shí)點(diǎn),還要培養(yǎng)他們的技術(shù)技能和思想道德。在高中化學(xué)教學(xué)中融入“綠色化學(xué)”理念時(shí),可以轉(zhuǎn)變以往的“知識(shí)唯上”的教學(xué)理念,學(xué)生既可以學(xué)習(xí)到化學(xué)知識(shí),也可以感知到更多的社會(huì)責(zé)任,實(shí)現(xiàn)預(yù)期的化學(xué)學(xué)科育人價(jià)值。
(三)在社會(huì)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展中,社會(huì)對人才的需求更加多元化和高質(zhì)量化,要求學(xué)生可以獲得全面發(fā)展。高中化學(xué)承擔(dān)著育人職能,這要求教師不斷完善與創(chuàng)新教學(xué)理念,真正發(fā)揮出化學(xué)學(xué)科的育人優(yōu)勢[6]。通過滲透“綠色化學(xué)”理念,不僅可以提高學(xué)生的化學(xué)專業(yè)素養(yǎng),而且能夠幫助他們形成健康的價(jià)值觀念,更加關(guān)注社會(huì)問題和環(huán)境問題,從而促進(jìn)其全面發(fā)展。
三、高中化學(xué)教學(xué)中滲透“綠色化學(xué)”理念的策略
(一)利用課堂教學(xué)滲透“綠色化學(xué)”理念
在高中化學(xué)教學(xué)中滲透“綠色化學(xué)”理念時(shí),課堂教學(xué)是十分重要的載體,所以教師要緊緊把握好課堂教學(xué),確保學(xué)生可以理解和掌握“綠色化學(xué)”知識(shí)。在課堂教學(xué)中滲透“綠色化學(xué)”理念時(shí),教師要立足于教材,認(rèn)真分析教材中的知識(shí)點(diǎn),在解讀教材知識(shí)點(diǎn)的過程中挖掘相關(guān)的“綠色化學(xué)”理念[7],從而精心設(shè)計(jì)課堂教學(xué)方案。由于教材的知識(shí)點(diǎn)較為有限,教師可以考慮引入一些課外知識(shí)和案例,拓寬學(xué)生的化學(xué)知識(shí)學(xué)習(xí)視野,更好地理解“綠色化學(xué)”理念。另外,課堂教學(xué)過程中教師應(yīng)將理論知識(shí)與學(xué)生的實(shí)踐生活結(jié)合起來,深化學(xué)生的化學(xué)思維,逐漸接受“綠色化學(xué)”理念。
比如:在向?qū)W生講解“氯氣的化合物”這一知識(shí)點(diǎn)時(shí),教師可以向他們介紹次氯酸的相關(guān)特性,主要是有著較強(qiáng)的氧化性,可以殺死細(xì)菌,所以在殺菌和消毒中有著廣泛的應(yīng)用。在此基礎(chǔ)上教師可以使用多媒體向?qū)W生引入自來水廠殺菌的相關(guān)案例,圍繞具體的主題展開講解,即“在使用氯氣進(jìn)行自來水廠的殺菌時(shí),會(huì)不可避免地產(chǎn)生一些有毒物質(zhì)。針對這一問題,很多的科學(xué)家研發(fā)出了無害與無毒的消毒劑,主要有臭氧、過氫化氫”,通過這樣的講解,學(xué)生在內(nèi)心可以自然而然地樹立起“綠色化學(xué)”理念,認(rèn)識(shí)到化學(xué)產(chǎn)品使用的安全與無害化。
再比如:開展蘇教版必修一“硫和氮的氧化物”這一節(jié)教學(xué)時(shí),教師可以在正式授課前向?qū)W生布置一些預(yù)習(xí)任務(wù),可以向?qū)W生提出這樣的探究問題:“你們知道酸雨、光化學(xué)煙霧是怎樣形成的嗎?”并要求學(xué)生結(jié)合自己的所學(xué)知識(shí)和現(xiàn)有的學(xué)習(xí)工具搜集相關(guān)的資料,以求讓學(xué)生在預(yù)習(xí)階段便意識(shí)到“綠色化學(xué)”理念的內(nèi)涵和重要性。若是教學(xué)條件不佳,學(xué)生無法借助學(xué)習(xí)工具完成課外資料的搜集,則教師可以為學(xué)生制作微課視頻,幫助他們參與課前預(yù)期。到正式授課時(shí),教師可以結(jié)合學(xué)生的預(yù)習(xí)情況優(yōu)化教學(xué)方案,將重點(diǎn)放在“降低二氧化硫和氮氧化物的危害”這一知識(shí)點(diǎn)上,引導(dǎo)學(xué)生探究原煤的脫硫、脫硝知識(shí)。相信在這樣的教學(xué)安排下,“綠色化學(xué)”理念可以全程貫穿在課堂教學(xué)中,對培養(yǎng)學(xué)生的“綠色化學(xué)”理念會(huì)有十分大的裨益。
(二)利用化學(xué)實(shí)驗(yàn)滲透“綠色化學(xué)”理念
化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科,所以化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要性格外凸顯,教師要給予高度的重視。高中化學(xué)教材涉及很多的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,且有一些實(shí)驗(yàn)與“綠色化學(xué)”理念有著緊密的聯(lián)系,所以教師可以在實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)有針對性地滲透“綠色化學(xué)”理念,以求幫助學(xué)生建構(gòu)“綠色化學(xué)”認(rèn)知體系[8]。以蘇教版必修一“銅與濃硝酸生成硝酸銅”這一節(jié)教學(xué)為例,教師需要帶領(lǐng)學(xué)生一起完成銅與濃硝酸生成硝酸銅的實(shí)驗(yàn),基于這一實(shí)驗(yàn)的特殊性,教師可以在實(shí)驗(yàn)過程中融入“綠色化學(xué)”理念。具體來說,在銅與濃硝酸生成硝酸銅這一實(shí)驗(yàn)中,會(huì)產(chǎn)生有毒的二氧化氮?dú)怏w,無法符合降低環(huán)境污染的要求,所以教師可以引導(dǎo)學(xué)生合作探究,圍繞“綠色化學(xué)”理念談一談如何解決這一問題。
在日常的化學(xué)實(shí)驗(yàn)過程中,會(huì)經(jīng)常出現(xiàn)“適度”“適量”這一類詞語,但學(xué)生在實(shí)驗(yàn)操作時(shí)往往沒有高度重視,集中體現(xiàn)在他們稱取實(shí)驗(yàn)試劑與物料時(shí)存在著“憑感覺”的情況,這無疑造成了實(shí)驗(yàn)試劑與物料的浪費(fèi)。為此,教師應(yīng)該善于引導(dǎo),通過引入“綠色化學(xué)”理念幫助學(xué)生改變化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的一些錯(cuò)誤行為,這樣學(xué)生不僅可以意識(shí)到“綠色化學(xué)”理念,而且可以參與其中,用實(shí)踐行為踐行“綠色化學(xué)”理念。另外,在高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,教師可以多開展微型化學(xué)實(shí)驗(yàn),對所使用的化學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置加以改造,使實(shí)驗(yàn)裝置“縮小”。以蘇教版必修二“制備乙烯”這一實(shí)驗(yàn)為例,教師可以將反應(yīng)容器更換為試管,這樣可以最大限度減少乙醇和濃硫酸的使用量,無形中踐行了“綠色化學(xué)”理念。再以蘇教版必修一“氯離子、硫酸根離子的檢驗(yàn)”這一實(shí)驗(yàn)為例,教師可以引導(dǎo)學(xué)生使用小滴管,減少材料的使用與浪費(fèi),有效控制有毒物質(zhì)與有害物質(zhì)的產(chǎn)生。除此之外,在化學(xué)實(shí)驗(yàn)過程中,一些學(xué)生缺乏環(huán)保意識(shí),會(huì)出現(xiàn)不遵守實(shí)驗(yàn)規(guī)則的情況,如將剩余的化學(xué)藥品直接倒入下水道,這是不符合“綠色化學(xué)”理念的,且存在一定的安全隱患。因此,教師要在日常的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中規(guī)范好學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作,向他們介紹和講解規(guī)范操作、“綠色化學(xué)”的相關(guān)知識(shí),同時(shí)可以向?qū)W生提出具體的探究問題,如,“如果將化學(xué)實(shí)驗(yàn)沒有用完的廢液直接倒入下水道會(huì)出現(xiàn)什么樣的問題?若是存在物料混放的情況,容易出現(xiàn)什么樣的問題?”通過將課堂提問與“綠色化學(xué)”理念相結(jié)合,學(xué)生對“綠色化學(xué)”理念的理解勢必會(huì)更加深刻,化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量也可以得到保證和提升。
(三)利用習(xí)題講解滲透“綠色化學(xué)”理念
除了在課堂教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)中滲透“綠色化學(xué)”理念,習(xí)題講解也是有效滲透“綠色化學(xué)”理念的重要途徑,教師要重點(diǎn)把握。在有關(guān)“綠色化學(xué)”理念的習(xí)題講解中,教師可以讓學(xué)生重點(diǎn)分析和合作探究,確保在深入學(xué)習(xí)的過程中理解“綠色化學(xué)”理念。
有這樣一道題目:下列哪一個(gè)說法不符合“綠色化學(xué)”理念?A.提倡低碳生活;B.大力宣傳環(huán)保方面的知識(shí);C.按照要求對生活垃圾進(jìn)行科學(xué)分類;D.提倡使用一次性用品。這道題重點(diǎn)考查學(xué)生對“綠色化學(xué)”理念的認(rèn)識(shí),并引導(dǎo)他們將“綠色化學(xué)”理念與自己的實(shí)際生活結(jié)合起來,通過解答這一題目,學(xué)生能夠?qū)ⅰ熬G色化學(xué)”理念融入自己的日常生活中。再比如有這樣的一道題目:下列哪些做法可以減少酸雨的產(chǎn)生?A.按照要求對原煤進(jìn)行脫硫脫硝處理;B.減少煤炭的使用;C.開發(fā)清潔燃料;D.在煤炭燃燒時(shí)鼓入足夠的空氣。這一道題重點(diǎn)考查學(xué)生對理論知識(shí)的記憶與理解,要求他們知曉酸雨的產(chǎn)生原因,繼而判斷如何減少酸雨的形成。更為重要的是,這一題目與學(xué)生的實(shí)際生活有著緊密的聯(lián)系,學(xué)生能夠聯(lián)想和思考,所以解題難度不大,有助于他們理解“綠色化學(xué)”的理念。
結(jié)束語
基于高中化學(xué)新課程改革的要求,教師應(yīng)努力將“綠色化學(xué)”理念融入課堂教學(xué)中,使學(xué)生可以從多個(gè)方面接受“綠色化學(xué)”方面的知識(shí)點(diǎn)。在創(chuàng)新高中化學(xué)教學(xué)中滲透“綠色化學(xué)”理念的途徑時(shí),教師可以重點(diǎn)從課堂教學(xué)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)、習(xí)題講解這三個(gè)方面著手,幫助學(xué)生拓寬學(xué)習(xí)“綠色化學(xué)”知識(shí)的視野,真正意義上使“綠色化學(xué)”理念滲透高中化學(xué)課堂,培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng),助力其健康發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
[1]張春雷.在高中化學(xué)教學(xué)中滲透綠色化學(xué)理念[J].科學(xué)咨詢(教育科研),2020(11):245-246.
[2]蔡麗娜.解析綠色化學(xué)視角下高中化學(xué)教學(xué)策略[J].學(xué)周刊,2020(33):41-42.
[3]楊喜春.綠色化學(xué)理念在高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用探討[J].考試周刊,2020(99):125-126.
[4]孫進(jìn)財(cái).高中化學(xué)綠色實(shí)驗(yàn)教學(xué)策略應(yīng)用探析[J].基礎(chǔ)教育論壇,2021(13):27-28.
[5]張琦.綠色化學(xué)教育理念在高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的滲透[J].新課程,2021(23):82.
[6]許曉韡,晏得珍.高中化學(xué)教學(xué)中滲透綠色化學(xué)教育的研究[J].新課程,2021(49):95.
[7]洪波.基于綠色化學(xué)理念發(fā)展的有機(jī)合成教學(xué)設(shè)計(jì)與實(shí)踐[J].求知導(dǎo)刊,2021(31):69-70.
[8]史永鴻.綠色化學(xué)理念在高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的滲透研究[J].試題與研究,2021(30):187-188.