摘 要:隨著化學領域的不斷發(fā)展,化學生產(chǎn)所造成的環(huán)境問題也日漸凸顯?;谏鷳B(tài)文明理念以及素質教育要求,教師應將綠色化學思想融入化學教學中,以發(fā)展學生的核心素養(yǎng),使其更好地認識化學的本質以及化學在當前社會背景下的意義。文章從綠色化學的概念和特點入手,分析綠色化學思想與化學教學的關系以及運用原則,結合實際教學,闡述綠色化學思想在初中化學教學中的運用策略,以為相關教育工作者提供參考。
關鍵詞:綠色化學;核心素養(yǎng);初中化學
作者簡介:左春艷(1976—),女,甘肅省隴南市文縣第二中學。
一、綠色化學的概念
隨著社會的不斷發(fā)展,環(huán)境問題日益凸顯,生態(tài)文明建設和生態(tài)環(huán)境保護成為高質量發(fā)展的重要組成部分。在這一背景下,綠色化學應運而生。所謂“綠色化學”,是指在環(huán)境無害化、化學清潔化理念的指導下,針對化學生產(chǎn)過程中的污染進行研究,使其得以控制,實現(xiàn)從源頭上阻止環(huán)境污染的科學。綠色化學覆蓋面廣,在有機和無機化學、物理化學、生物化學等化學學科的諸多分支中均有所滲透,并推動了高分子化學、生物化學等新興化學專業(yè)的發(fā)展和生態(tài)化化學研究生產(chǎn)模式的構建,致力于從根源上解決環(huán)境問題,符合可持續(xù)發(fā)展目標。綠色化學已成為當今化學研究與化學工業(yè)發(fā)展的熱門方向。
新課改背景下,學生核心素養(yǎng)的培育成為各學科教學的重點任務?;瘜W學科核心素養(yǎng)包括科學思維、科學態(tài)度與責任等,而綠色化學與之密切相關。初中化學教師應積極學習,深入領會綠色化學思想,樹立正確的教學觀念,將綠色化學理念融入實際教學活動中,構建綠色化學教學,進而啟發(fā)學生思維,實現(xiàn)學生化學能力的增強以及正確價值觀的構建,提升初中化學教學價值[1]。
二、綠色化學的特點
(一)減量
傳統(tǒng)化學工業(yè)生產(chǎn)排放多、污染大、能耗高,對環(huán)境造成的負擔較重,給人們的生命健康帶來了不可忽視的威脅。綠色化學以減量為目標,從生產(chǎn)源頭抓起,借助生產(chǎn)觀念的轉變和生產(chǎn)環(huán)節(jié)的改良,對污染量、排放量、能源消耗量進行控制,減少生產(chǎn)過程中的能源消耗以及廢水、廢渣、廢氣等,實現(xiàn)產(chǎn)量的“增”與污染量的“減”。
(二)重復利用
重復利用是綠色化學的核心觀念之一。在化學生產(chǎn)過程中,存在一部分難以參與反應的物質,直接將其排出的傳統(tǒng)解決方式不僅會增加污染量,加劇能源消耗,還降低了原料的利用價值。在綠色化學思想的指導下,從原料到產(chǎn)物的化學生產(chǎn)全過程能獲得更加科學合理的設計,額外原料將會被重復利用,最大限度發(fā)揮其價值,降低資源消耗量,確保經(jīng)濟效益。
(三)合理回收
合理回收也是綠色化學的特點之一?;瘜W生產(chǎn)除最終產(chǎn)物外,還會產(chǎn)生一定的廢棄物和未能充分參與反應的原料與中間產(chǎn)物。綠色化學理念強調(diào)將難以重復利用的物質進行合理回收,避免因隨意排放而加劇環(huán)境污染,在保護環(huán)境的同時控制生產(chǎn)成本,促進化學生產(chǎn)的持續(xù)長效[2]。
(四)源頭控制
在化學生產(chǎn)過程中,如果回收處理能力不足,危害較高的化工廢棄物極其容易給周邊環(huán)境帶來污染。綠色化學從源頭進行控制,規(guī)避高污染、高危害原料的使用,從根源上主動降低化工生產(chǎn)對環(huán)境的危害。
三、綠色化學思想與初中化學教學的關系
(一)綠色化學是初中化學教學的重要內(nèi)容
初中化學涉及范圍廣,綠色化學思想在其中有著多處體現(xiàn)。例如,碘的受熱與冷卻需要對碘進行多次利用,體現(xiàn)了綠色化學的重復利用特征;氯氣制取操作需要借助氯化鈉溶液對氯氣進行吸收,體現(xiàn)了綠色化學的合理回收特征;在濃硫酸與銅的反應實驗中,為避免二氧化硫排出,使用蘸有堿液的棉花將試管封閉起來。初中化學中處處體現(xiàn)著綠色化學思想,為綠色化學理念的引入提供了豐厚的土壤。
(二)綠色化學是初中化學教學的價值體現(xiàn)
我國教育以培養(yǎng)綜合全面的人才為最終目標,其價值不僅在于使學生掌握一定的知識,更在于涵養(yǎng)學生的思想品德。綠色發(fā)展是新發(fā)展理念的重要組成部分,生態(tài)文明建設同每個人息息相關[3]。學生作為未來社會建設的主力,更需要綠色思想的武裝。初中階段作為學生化學學習的啟蒙階段,決定著學生對化學的第一印象。在初中化學教學中有效運用綠色化學思想,能夠同時對學生進行價值觀教育,使學生感悟綠色發(fā)展的重要性,并形成化學與綠色有著密切聯(lián)系的認識,將這一思想根植于心中,體現(xiàn)于行動,為可持續(xù)發(fā)展貢獻力量,凸顯初中化學的教育價值。
四、綠色化學思想在初中化學教學中的運用原則
(一)因材施教
初中化學的不同教學內(nèi)容涉及不同的綠色化學理念,學生對于各種內(nèi)容的理解接受能力也不盡相同。在運用綠色化學思想的過程中,初中化學教師應當堅持因材施教原則,在教學開始前先對教學內(nèi)容、學生學情進行深入挖掘和分析,尋找綠色化學結合點,并以多樣、科學、合理的方式開展教學,實現(xiàn)綠色化學精神、教學內(nèi)容和學生理解的統(tǒng)一,強化學生的學習體驗,促使其深入把握理解綠色化學思想。
(二)潛移默化
綠色化學思想作為一種抽象的思想理念,在初中化學中并非獨立存在,而是蘊含于教學內(nèi)容之中。如果教師采取傳統(tǒng)的理論講解方式,不僅難以激發(fā)學生的學習意愿,還會提升學生的理解難度。在運用綠色化學思想進行教學的過程中,初中化學教師應當遵循潛移默化原則,將抽象的綠色化學思想與案例、實驗等具象化內(nèi)容結合起來,使學生在掌握化學知識、理解化學原理的同時從現(xiàn)象及理論兩方面認識到綠色化學的重要作用,并為學生提供充分的表達機會,促進學生綠色化學理念的自發(fā)形成與化學核心素養(yǎng)的主動構建,從而達成教學目標。
(三)融會貫通
學生能在實踐中有效應用化學知識解決實際問題是初中化學教學的最終目標之一。在運用綠色化學思想進行教學的過程中,初中化學教師應當注重融會貫通原則,不應局限于教材知識講解,還應運用實驗探究等活動為學生提供充足的實踐空間,引導其以綠色化學理念指導自身行為,在真實的實踐中體驗和感悟綠色化學的重要價值,從而使綠色化學真正扎根于學生心中,成為學生基本的價值觀念,指引其日后的人生發(fā)展。
五、綠色化學思想在初中化學教學中的運用策略探析
(一)在知識點教學中運用綠色化學思想
知識點教學是初中化學教學的重要組成部分之一。傳統(tǒng)教學模式下,初中化學知識點教學普遍偏向理論講解,學生單方面接受知識,學習興趣難以得到有效激發(fā),甚至對化學學習產(chǎn)生厭倦心理,不利于初中化學教學的長遠發(fā)展。在應用綠色化學思想的過程中,初中化學教師應當意識到傳統(tǒng)教學方式的不足,深入探究教材,尋找綠色化學的結合點,進而豐富教學內(nèi)容及教學模式,激發(fā)學生興趣,使其主動構建綠色化學理念,在日后的化學學習道路上與綠色化學思想相伴相隨,體現(xiàn)初中化學教學的啟蒙性,實現(xiàn)綠色化學思想的科學運用[4]。
例如,人教版九年級上冊第六單元課題3“二氧化碳和一氧化碳”的教學內(nèi)容包括一氧化碳與二氧化碳的性質、二氧化碳的用途等。在教學這一課時,除達成教學目標外,教師還應積極進行綠色化學思想的滲透。在學生對一氧化碳易與血紅蛋白結合、易燃等特性有了一定認識后,教師可以引入一氧化碳中毒急救的相關知識,使學生明白實驗中產(chǎn)生的一氧化碳要做好回收處理。在進行二氧化碳部分的教學時,教師可以使用多媒體播放融化的冰川等視頻,或通過展示各年度海平面觀測數(shù)據(jù)講解溫室效應,使學生明白,雖然二氧化碳本身不具備毒性,但大氣中的二氧化碳會在吸收地球的紅外輻射后放出熱量,因而二氧化碳排放過多會加劇地球溫室效應,引發(fā)冰川融化、海平面上升等問題。教師可以進一步提問,引導學生思考冰川融化、海平面上升的危害,以及能夠降低二氧化碳排放的有效行為,還可以創(chuàng)建“低碳校園”小組,每周選擇班級內(nèi)三至四名學生輪流擔任組員,發(fā)現(xiàn)并改善校園中不符合低碳理念的行為,踐行低碳生活。
(二)在實驗教學中運用綠色化學思想
實驗教學是初中化學教學的重要模塊,與學生的化學能力關系密切。傳統(tǒng)初中化學教學通常采取由教師先講解操作要點、布置任務,然后學生模仿操作、記錄結果的模式進行。在這一過程中,學生的學習行為較為被動,對實驗廢棄物置之不理等情況時有發(fā)生,削弱了實驗教學的價值。在運用綠色化學思想的過程中,初中化學教師應當以綠色化學思想重整實驗教學模式,實現(xiàn)實驗材料利用率和實驗可行性、安全性的提升,以及實驗有害廢棄物、能源耗費量的減少,為學生提供踐行綠色思想的平臺,提升實驗教學的價值。
例如,在學習人教版化學九年級下冊第十單元課題2“酸和堿的中和反應”時,除講解教學目標規(guī)定的實驗操作外,教師應當積極滲透綠色化學思想,引導學生思考中和反應在酸、堿處理中的優(yōu)勢,并進一步提問,促使學生合理猜想化工生產(chǎn)中如何借助中和反應降低酸或堿的危害[5]。教師可以留出討論時間,隨機選取學生回答,活躍課堂的氛圍。學生發(fā)言后,教師可以借助多媒體進行介紹——工業(yè)中廣泛運用硫酸,為確保其不會跟隨污水排出,污染環(huán)境,人們通常借助熟石灰,利用中和反應平衡酸堿度,將污水進行處理后排放。同時,教師也應進行知識拓展。例如,實驗過程未能全部利用的稀硫酸、稀鹽酸等酸可以用于清潔水垢,教師可以現(xiàn)場演示如何用鹽酸去除水壺里的水垢,使學生意識到回收利用實驗廢棄物的重要價值。教師還可以聯(lián)系九年級上冊使用氯化鉀或加熱高錳酸鉀制取氧氣的知識,因為二氧化錳能夠與酸發(fā)生劇烈反應,所以需要將其進行合理回收,不可隨意丟棄。強調(diào)這一知識點能促使學生在實驗操作中重視實驗產(chǎn)物的回收。這樣的教學能大大拓展實驗教學的范圍,將其與生產(chǎn)生活實踐連接,促使學生形成正確的實驗觀念,以綠色化學思想指導實驗操作,合理應用化學知識。
此外,教師也可以在綠色思想的指導下改良現(xiàn)有實驗模式。例如,人教版化學九年級上冊第六單元既涉及二氧化碳的制取,也涉及二氧化碳性質的檢驗。教師可以合理安排教學內(nèi)容,將上述實驗合二為一,實現(xiàn)產(chǎn)物的再利用,在凸顯綠色化學思想的同時節(jié)約實驗成本。
(三)在生活實踐中運用綠色化學思想
真正有效的教學需要引導學生在實踐中主動、積極應用知識,感悟知識的實際作用,初中化學教學同樣需要如此。傳統(tǒng)初中化學教學往往集中于理論講解與實驗操作,局限于課堂教學,未能與實踐產(chǎn)生更加緊密、有效的聯(lián)系,使學生缺乏應用知識的機會,影響了其核心素養(yǎng)的提升。綠色化學思想源于生活,所以在初中化學教學中運用綠色化學思想時,教師應當積極放眼課堂之外,引入實際案例引發(fā)學生思考,實現(xiàn)學生對綠色化學思想的能動性認知。
例如,在“北溪”天然氣管道爆炸事件中,連接俄羅斯與德國的天然氣管道“北溪-1”和“北溪-2”被破壞,造成大量天然氣泄漏,給環(huán)境帶來了極大危害。這一事件是教師將綠色化學思想與生活實踐相結合的良好素材。教師可以提前搜集關于“北溪”天然氣管道泄漏的圖片、視頻、新聞報道以及天然氣泄漏會帶來的危害等,在課堂上給學生展示,為學生營造思考討論的空間。教師可以將學生分為四至五人一組的學習小組,鼓勵學生在組內(nèi)積極交換意見,發(fā)表觀點,實現(xiàn)綠色化學思想的鞏固。此外,教師也可以設置任務,引導學生走向生活實踐。例如,在學習“愛護水資源”一課后,教師可以圍繞水資源浪費這一問題布置課后活動,引導學生自由分組,進行關于校園水資源使用情況、師生節(jié)水意識等的調(diào)查,并鼓勵其思考有效的應對策略,撰寫調(diào)查報告,闡述自身觀念,在實踐中深入感悟綠色化學思想的價值。
[參考文獻]
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