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初中化学教学中绿色化学理念的渗透

2022-05-30顾方剑

中学教学参考·文综版 2022年4期
关键词:绿色化学理念初中化学渗透

顾方剑

[摘   要]绿色化学理念作为协调人与自然关系的重要纽带,其重要性不言而喻。针对初中化学教学,文章提出了构建“绿色”课堂,在课堂、习题、化学实验、课外活动中联系日常生活渗透绿色化学理念的多种策略,以期能够更好地达到培养初中学生绿色化学理念的教学目标。

[关键词]绿色化学理念;初中化学;渗透

[中图分类号]    G633.8            [文献标识码]    A          [文章编号]    1674-6058(2022)12-0040-03

随着社会的发展,环境污染问题越来越被人们关注。探究这些环境污染问题时会发现,其产生与化学有着千丝万缕的联系。要想解决这些问题,需要坚持可持续发展战略,坚持发展绿色化学[1]。在新课标中,“绿色化学”一词多次出现,可以看出国家对绿色化学教学高度重视。初中阶段,学生刚刚接触化学知识,是培养学生形成绿色化学理念的重要时期。为此,初中化学教师需要更新教育理念,将绿色化学理念的培养纳入教学目标,使绿色化学理念渗透于学生的生活与学习中,引导学生形成正确的价值理念,为我国培养绿色化学专业人才打下坚实的基础。

一、绿色化学理念

(一)绿色化学的含义

绿色化学又称“环境友好化学”,指利用先进的化学技术来避免及减少生产过程中产生的有毒、有害物质对环境的危害。绿色化学对人们的日常生活、国家的经济发展、社会的和谐稳定都有着巨大的影响。发展绿色化学就是为了让化学更好地服务社会、造福人类,最大限度地减少环境污染和资源的消耗,其对人类和环境有积极的作用,能让人类和环境更加协调地发展。

(二)绿色化学的原则

目前,国际上承认的绿色化学原则主要有12条,这也是人类与自然界相处时应遵循的基本原则[2]。这些原则分别为预防为主、原子经济性、安全化学品、低毒合成反应、使用安全溶剂及添加剂、合理使用能源、使用可再生反应物、尽量减少衍生物、优选催化剂、设计可降解的产物、及时分析、防止事故。

预防为主:无论是从经济的角度还是从环境保护的角度来看,都应坚持预防为主的原则。预防污染产生所需要的费用要比污染后治理所需的费用低得多,而且一旦环境受到污染,就不可避免地会对人类造成一定的影响和伤害。

原子经济性:设计的反应应尽可能地将反应物中的所有原子转化到目标生成物中。

安全化学品:化学物质不仅要有理想的性能,还应是无毒的或低毒的。

低毒合成反应:反应过程中所需的原料及成品都应是无毒的或低毒的。

使用安全溶剂及添加剂:反应过程中所需的溶剂和添加剂应无毒无害。

合理使用能源:化学反应的设计应遵循节约的原则,尽可能减少反应过程中的能源消耗。

使用可再生反应物:在条件允许的情况下,尽量使用可再生资源及没有任何污染的能源。

尽量减少衍生物:减少或避免在化学反应过程中产生副产物。

优选催化剂:反应过程中应选择合适的催化剂,以避免废弃物的产生。

设计可降解的产物:最终产品可以在环境中降解,无毒无害,不对环境造成污染。

及时分析:尽可能使用新方法、新技術,采用科学有效的分析方法。

防止事故:要尽量避免泄露、爆炸、着火等化学事故。

(三)渗透绿色化学理念的意义

绿色化学理念是在人类生存环境日益遭受破坏的情况下提出的,其最大的目的就是通过发展先进的化学技术,以更少的资源去创造更大的财富,改善当前人类所处的环境,使人类与自然环境可以协调发展,让化学更好地服务社会、造福人类。绿色化学理念在初中化学教学中的渗透可以帮助学生在学习与生活中养成良好的习惯,同时为我国培养绿色化学专业人才奠定坚实的基础。

二、绿色化学理念渗透策略

(一)构建“绿色”课堂

图1为基于绿色化学理念的课堂构建设想。

课前,教师需要认真研究教材,深度挖掘教材及与本节内容有关的课外资料中的绿色化学素材;根据学生对知识的掌握情况及心理特点进行学情分析,综合教学内容和学情确定基于绿色化学理念的教学目标,并规划具体的教学路线等。

课堂教学中,教师可以通过情境线、知识线、任务线、应用线四线融入绿色化学理念。首先,需要营造一个良好的教学氛围,引入与绿色化学相关的知识,激发学生学习兴趣;其次,要将绿色化学与课堂知识深度融合,让学生亲身体验与感受绿色化学;再次,进一步明确绿色化学理念,提出相关问题,让学生通过分组探究解决问题;最后,通过应用线培养学生的实践能力,让学生将所学的知识与生活相联系,对实际问题进行分析,并提出具体方案,做出合理决策。另外,教师还需要采用合理的教学评价方式,使每个学生的素养都能得到发展。

(二)在课堂中渗透绿色化学理念

初中阶段,学生在获取知识时对教师有很强的依赖性,教师的言行会对学生产生很大的影响。化学课堂是培养学生绿色化学理念最重要的场所,教师在其中发挥的作用不容小觑。教师可以结合教材内容,将绿色化学理念渗透到课堂教学中,并引导学生将其纳入化学知识体系的建设当中。

初中化学教材中,处处都隐藏着绿色化学的影子,教师在授课期间要深入挖掘教材,将绿色化学理念贯穿于整个初中化学教学过程,引导学生养成绿色化学理念[3]。例如“燃料的合理利用与开发”一节,教材中首先提到生活中常见燃料的基本性质,然后提出燃料的使用虽然促进了经济的发展,但也带来了一系列问题,如燃料在燃烧过程中会产生SO2、NO2等空气污染物及CO2、CO等气体,最后指出人们在努力研发对人类和环境无毒无害的清洁能源。这些内容充分体现了既要促进人类发展,又要尽可能地减少发展对环境的负面影响的绿色化学理念。

同时,在课堂教学中,教师可以利用多媒体技术,让学生直观地了解人类滥用化学技术所造成的自然环境破坏,以此促进学生绿色化学理念的培养[4]。仍以“燃料的合理利用与开发”一节为例,教师在讲解各种燃料对环境造成的影响时,可以利用多媒体技术播放相关视频,引导学生思考:酸雨是如何产生的?温室效应是怎么出现的?臭氧层空洞会给人类带来哪些影响?……这能让学生直观地感受到使用化学燃料给环境带来的变化,引发学生对环境问题的思考。通过理论结合实际的方式开展教学,不但能够让学生掌握燃料的相关知识,而且能让学生认识到化学与人类及自然环境之间的关系,意识到学习化学的意义,形成绿色化学理念。

(三)在习题中渗透绿色化学理念

除了课堂,教师还要利用好课后习题这一培养学生绿色化学理念的利器。充分利用习题,既能达到让学生掌握和巩固知识的目的,又能培养学生的绿色化学理念。

例题:下列选项中不符合绿色化学理念的是()。

A. 提倡低碳出行 B. 进行垃圾分类

C. 宣传环保知识 D. 使用一次性用品

该习题考查了绿色化学的基本理念,意在提醒学生在日常生活中应该怎样做,引导学生将绿色化学理念融入日常生活中,促进学生绿色化学理念的培养。

(四)在化学实验中渗透绿色化学理念

在绿色化学发展历程中,实验一直发挥着举足轻重的作用。虽然初中化學实验相对简单,但教师仍可通过实验渗透绿色化学理念[5],让学生认识到实验可能会产生哪些污染,并由此产生怎样的后果,在学生心中埋下探索“绿色”的种子。如在CO2的制取实验中,教师首先要告诉学生CO2对环境的影响,然后让学生思考制取CO2的方法,分析实验过程中可能会产生哪些污染物,并探索污染物的处理方法,将实验对环境造成的危害降到最低。教师在讲解实验原理的过程中融入绿色化学理念,让学生能更好地了解实验注意事项及绿色化学理念。

学生刚接触实验,对实验步骤中出现的“适量”“适度”等词语,并没有一个准确的认识,因此常常“凭感觉”称取实验物料及试剂,这就容易造成物料与试剂的浪费。教师应教导学生在完成实验目标的过程中要尽可能减少试剂的用量。如在探索金属的活泼性时,通常会用金属与盐酸进行反应。此时,教师要引导学生在可以观察到有气体逸出的前提下,减少实验药品的用量。同时,还应培养学生进行微型化学实验的意识,对于一些具有明显反应现象或是对人体有危害的实验,可以进行微型化处理。如教师可以指导学生进行Ba2+与H2SO4反应产生白色沉淀的微型实验,即将反应改在小试管中进行,这样既不影响实验现象的观察,又能减少试剂用量,践行绿色化学理念。

此外,学生在实验过程中难免会出现不遵守实验规则、将药品残渣倒进下水道等问题行为。学生的这些行为,不仅会对环境造成污染,还存在安全隐患。教师需要做好实验演示及监督管理,帮助学生养成规范操作的实验习惯。对一些可以回收的试剂与药品要进行回收,以节约资源,减少污染,降低成本,变废为宝,同时这也是向学生渗透绿色化学理念的好机会。

(五)在课外活动中渗透绿色化学理念

通过实践发现,在课堂中渗透绿色化学理念虽然取得了不错的效果,但受到课堂时间和教学内容的限制,存在一定的局限性。为此,教师可以通过一些课外活动践行绿色化学理念,以使学生深化对绿色化学理念的理解[2]。例如,周末可以组织学生参观一些重污染厂区,或去考察所处地区的河流、树木、生物等,体验化学给人们生活带来的便利及危害,以此来增强学生的环保意识。同时,还可以组织绿色化学主题活动、绿色化学交流会、相关讲座以及知识竞赛等,让学生关注身边的不文明行为给环境带来的影响,增强学生爱环境、爱家园的意识,并让学生初步掌握一些保护环境、防治污染的方法。课外活动不仅能够增加学生的化学知识,还能拓宽学生的视野,使学生深入理解绿色化学的重要意义。

(六)联系日常生活渗透绿色化学理念

学生刚接触化学时,会被化学的强大魔力所吸引,因此学习积极性很高。但是随着学习的深入,化学知识逐渐变得抽象、晦涩难懂,致使部分学生逐渐对化学失去了兴趣。当教师讲到化学理论知识在生活中的实际应用时,学生就会表现得很好奇。这说明理论知识与生活实际相结合会引起学生的兴趣。因此,在教学中教师可以联系日常生活渗透绿色化学理念。比如,在学习“空气的成分”这一章后,学生认识到空气本身是无色无味的,若在工厂旁、大路边闻到刺鼻的气味,就表示空气中可能存在一些对人体有害的气体。又比如,部分学生爱吃油炸食品,教师就可以告诉他们,油炸食品之所以被称为“垃圾食品”,不宜多吃,是因为食品在油炸过程中会产生一些有害物质。

要想培养学生成为“绿色化学”人才,就要让他们提高化学素养,践行绿色化学理念。如教导学生在日常生活中节约水电,做到垃圾分类、绿色出行;告诫学生平时所用的聚乙烯塑料袋不仅会产生有毒物质,还会引起白色污染,因此应尽量少用聚乙烯塑料袋;让学生知道烟花爆竹在燃烧过程中会产生二氧化硫、二氧化氮等有害气体,鼓励学生带动家人对燃放烟花爆竹说不;等等。

三、总结

化学技术的创新推动着社会的进步与发展,为人们带来福利的同时,也催生了一系列问题,其中最为突出的是环境问题,气候变暖、大气污染、雾霾及酸雨等各种污染问题频现,严重影响了人们的正常生活。此时,“绿色化学”这一促进人与自然协调发展的重要纽带被寄予厚望。让刚刚接触化学这一学科的初中学生了解并树立绿色化学理念是培养其成为新时代“绿色化学”人才重要的一步。本文从实际出发,提出了构建“绿色”课堂,在课堂、习题、化学实验、课外活动中联系日常生活渗透绿色化学理念的多种策略,以期能够更好地达到培养初中学生绿色化学理念的教学目标。

[   参   考   文   献   ]

[1]  李娜娜,莫尊理.近十年我国绿色化学教育研究热点可视化分析[J].化学教与学,2021(3):2-8.

[2]  王森.绿色化学视角下初中化学教学优化分析[J].科学咨询(教育科研),2020(12):295.

[3]  郭秀云.初中化学教学融入绿色化学思想的探究[J].中学课程资源,2020(5):17-18.

[4]  吴金龙.多媒体在初中化学教学中的运用与思考[J].数理化解题研究,2021(8):91-92.

[5]  胡秀玲.初中化学实验教学中的环保意识教育研究[J].科学咨询(科技·管理),2021(1):272-273.

(责任编辑    罗 艳)

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