新課程理念下高中綠色化學(xué)教育研究

1、    新課程理念下高中綠色化學(xué)教育研究    魯水軍謝林江摘 要：綠色概念、綠色思想早已在化學(xué)新課改下逐漸滲透到化學(xué)教學(xué)中，儼然成為當(dāng)今新形勢下教學(xué)內(nèi)容的領(lǐng)軍者。教師對新形勢下的化學(xué)教學(xué)，應(yīng)向高中生全面推廣綠色環(huán)?；瘜W(xué)本質(zhì)，從而有規(guī)劃地實施正確的環(huán)保理念教學(xué)。關(guān)鍵詞：高中；新課改；化學(xué)教學(xué)新課標改革下的化學(xué)教學(xué)是建立在信息科學(xué)、能源科學(xué)、生命科學(xué)、材料科學(xué)基礎(chǔ)之上，并加以衍生。而綠色化學(xué)的提出和應(yīng)用將在一定條件下貫徹到化學(xué)教材。顯而易見，綠色化學(xué)相關(guān)基礎(chǔ)知識的導(dǎo)入已是大勢所趨，其相關(guān)思想和概念也會逐漸以一定的形式呈現(xiàn)在化學(xué)課堂上。綠色化學(xué)本質(zhì)在于有效處

2、理或回收生產(chǎn)生活中的原料，使其本身具有的高危害性能大大縮水后，再加以二次處理掉。一、引入綠色意識1.綠色意識的提出化學(xué)一直以來都是高中理科學(xué)習(xí)的重中之重。化學(xué)在給人類帶來利益的同時，也帶來了一些毀滅性的環(huán)境、生活方式、健康影響?；瘜W(xué)知識的應(yīng)用以及相關(guān)產(chǎn)品的生產(chǎn)在一定程度上都與人類生活緊密相連，同時也把握著國家及社會發(fā)展的命脈。但由于過度的開發(fā)、資源缺乏以及生產(chǎn)技術(shù)不合格等多方面因素的發(fā)生，使得全球環(huán)境污染越來越嚴重，這將在一定程度上損害到人類自身生命財產(chǎn)的安全。根據(jù)最新環(huán)境數(shù)據(jù)顯示，全球目前關(guān)注的十大問題都或多或少和化學(xué)有關(guān)。其實，早在1990年初，美國就已頒布條例來執(zhí)行環(huán)境污染預(yù)防及防范工作

3、，其最有效的措施即是避免有害或有毒物質(zhì)的產(chǎn)生與排放，通過在提升生產(chǎn)工藝、減少消耗能源和加大材料使用率層面著手，全面實行全國范圍內(nèi)的節(jié)能減排工作。此方案的頒布曾引起了全球?qū)W術(shù)界的一致?lián)碜o，也將“綠色化學(xué)”這一概念引入人類生產(chǎn)生活舞臺，從而促使化學(xué)界為人類生存環(huán)境的保護和發(fā)展承擔(dān)一定的責(zé)任，也使得各個領(lǐng)域的發(fā)展以“綠色化學(xué)”為基礎(chǔ)。2.展開綠色化學(xué)本質(zhì)研究自從綠色化學(xué)提出到發(fā)展以來，綠色化學(xué)已經(jīng)流行于全球化學(xué)研究中，受到了相當(dāng)高的重視。綠色化學(xué)從本質(zhì)上來講是具有低污染或無污染性、高效性的，其整個設(shè)計及研究的進行都不會給環(huán)境造成影響，并且從經(jīng)濟和技術(shù)的角度上來看也在化學(xué)生產(chǎn)中具有可行性和實效性的?；?/p>

4、學(xué)學(xué)習(xí)一直以來都是人類生活所必需接觸的，也是常識。所以綠色觀念的導(dǎo)入必定對人類整個社會發(fā)展起到積極的作用。綠色化學(xué)主要具有“5r”規(guī)則，從使得其從根本上杜絕污染發(fā)生。而“5r”規(guī)則主要為：一是重新利用，即對于一些在化學(xué)反應(yīng)進行過程中實際不發(fā)生反應(yīng)或不參與的物質(zhì)可以進行重復(fù)使用，這一類物質(zhì)主要指載體、催化劑。這類媒介物質(zhì)的重復(fù)使用將在很大程度上使得生產(chǎn)成本降低，同時也不會造成環(huán)境問題。二是減少用量，即在實驗正常開展的過程中，減少一定試劑或溶液的用量，而不造成實驗結(jié)果或現(xiàn)象觀察的影響，這不僅起到節(jié)約資源，還有降低污染的作用。三是循環(huán)再生，即為了節(jié)約能源和資源、降低污染，從而對廢棄物進行循環(huán)再生，這

5、就要化學(xué)生產(chǎn)工藝技術(shù)應(yīng)創(chuàng)新化和改革化。四是杜絕危險試劑的使用，即從根本上杜絕一些無法回收利用且有害物質(zhì)的使用。五是重復(fù)應(yīng)用，即將化學(xué)反應(yīng)過程中為參加的原料或產(chǎn)生的副代物進行回收利用。這五大規(guī)則共同的特性在于都能通過一定的方式將綠色理念融入化學(xué)生產(chǎn)中，從根本上實現(xiàn)零污染，從而構(gòu)建“原子性”經(jīng)濟模式，盡量做到每個原子或分子在化學(xué)生產(chǎn)中全面有效化。二、綠色教學(xué)理念的合理應(yīng)用1.化學(xué)核心剖析教師在進行化學(xué)備課準備時，應(yīng)在熟識教材內(nèi)容的同時，歸納總結(jié)，提綱挈領(lǐng)，用點、線、面的形式構(gòu)建出化學(xué)知識體系，從而有計劃地進行綠色意識的培養(yǎng)和引入。新課改體制下的化學(xué)教材，已經(jīng)吸納了多方面的有關(guān)環(huán)境保護的內(nèi)容，如，溫

6、室效應(yīng)、“三廢”排放、酸雨、大氣污染、重金屬中毒、光污染以及白色塑料污染等，使教師在進行化學(xué)知識的教學(xué)中，也能更加與人類生活聯(lián)系，從而體現(xiàn)出綠色化學(xué)未來前景的廣泛性和必然性。2.聯(lián)系化工應(yīng)該突出環(huán)保理念在高中化學(xué)教學(xué)過程中，教師應(yīng)著重綠色意識的培養(yǎng)，最大程度地做到其理念融入化學(xué)學(xué)習(xí)中，并發(fā)揮著巨大的影響作用。這就需求教師在保證化學(xué)正常進行的同時，盡可能地根據(jù)某一目標產(chǎn)物或反應(yīng)物的特性來尋求更加有效或適用的替代物，從而凸顯出綠色工藝在化工實踐中的優(yōu)勢所在。比如，教師在介紹氯氣物理和化學(xué)性質(zhì)時，對比發(fā)現(xiàn)雙氧水也具有相同的漂白功效。用雙氧水來替代氯氣便能在一定程度上遏制含氯物質(zhì)的產(chǎn)生，從而形成“環(huán)境

7、友好型”化學(xué)。除此以外，根據(jù)綠色意識全新化，我們也能在其他方面得以很好地體現(xiàn)綠色化學(xué)的魅力所在。（1）最小化實驗進展。在滿足一定化學(xué)實驗內(nèi)容的同時，教師最好實現(xiàn)化學(xué)實驗開展的最小化。這就需要教師重新進行探索研究，從而設(shè)計出新的實驗內(nèi)容，盡可能地降低試劑或溶液的使用量。比如，教師可以采用小型儀器設(shè)備進行實驗。最小化實驗應(yīng)將實驗用量控制在常規(guī)用量基礎(chǔ)上的十分之一，甚至高達千分之一，從而大范圍地降低實驗過程中水資源的浪費以及空氣污染，使得環(huán)境得以改善。同時，最小化實驗不僅具有降低污染、節(jié)約資源、簡單易行等優(yōu)勢，也指引了化學(xué)學(xué)科向綠色環(huán)保方面發(fā)展。比如，教師在進行氯氣性質(zhì)實驗檢驗操作時，通過將實驗環(huán)境

8、置于稀硫酸和漂白液下，在一定程度上就能減少氯氣的產(chǎn)生，從而使得實驗現(xiàn)象更加明顯的同時，環(huán)境也未受到大范圍污染。（2）規(guī)范操作。化學(xué)實驗在一定程度上具有嚴格的操作步驟與注意事項。對于試劑的稱取以及產(chǎn)物的處理都有一定的限制與標準，學(xué)生在進行實驗操作時要嚴格在教師的指導(dǎo)下進行，不可隨心所欲，馬虎為之。一旦出現(xiàn)事故，將會給生存環(huán)境和師生生命安全造成危險，那時就不單單是能源或試劑浪費的問題了。例如，學(xué)生在開展化學(xué)實驗時，必須按照“三廢”處理標準來處理化學(xué)反應(yīng)的產(chǎn)物，達到高標準排放目標。同時，教師加強學(xué)生進行規(guī)范化操作，也能在一定程度上培養(yǎng)和鍛煉學(xué)生綠色意識和安全意識。（3）試劑無害無毒或者低毒低害?；瘜W(xué)

9、實驗的開展不僅僅是為了學(xué)生得以具體、生動、形象的觀察實驗現(xiàn)象，從而更深入地了解實驗原理，而是更注重于學(xué)生獲取基礎(chǔ)知識以及進行科學(xué)研究能力和興趣的培養(yǎng)。教師在設(shè)計實驗反應(yīng)或步驟時，盡量采用污染較少或無污染的催化劑和試劑。比如，可以用fecl3取代稀硝酸洗滌銀鏡反應(yīng)過后的試管，利用直餾汽油取代苯做相關(guān)萃取實驗。 （4）處理嚴格化。根據(jù)“三廢”形式多樣化，教師在對實驗操作中產(chǎn)生的“三廢”進行方法多樣化處理，以確保其處理結(jié)果符合實驗室規(guī)定標準。教師在開展化學(xué)實驗時，應(yīng)以身作則地引領(lǐng)學(xué)生根據(jù)不同的方式進行廢渣和廢液的處理，從而具有一定規(guī)劃性地將溶液回收到不同的收集器內(nèi)，再根據(jù)試劑自身獨有的性質(zhì)來進行不同

10、程度的處理，如燃燒、分解、回收、中和、循環(huán)利用、吸收等方式，盡量選擇最優(yōu)化方案。（5）現(xiàn)代化技術(shù)全真模擬實驗。有些實驗操作中所存在有害成分的物質(zhì)多，或易爆、易燃，不僅會給環(huán)境帶來一定的污染，也會危害到師生的生命安全及身體健康。然而，在這類實驗與化學(xué)綠色意識相悖的情形下，教師就應(yīng)采用現(xiàn)代化技術(shù)進行全真化模擬。教師通過科技進行化學(xué)工藝流程、實驗設(shè)備、實驗原理方面上的仿真，使得學(xué)生生動形象地感受實驗的本質(zhì)與目的，從而加強學(xué)生掌握和理解化學(xué)基礎(chǔ)知識的能力，同時也在一定程度上降低了處理“三廢”污染物的成本。三、加強綠色理念在實踐方面的延伸程度1.教師在綠色化學(xué)教學(xué)中，不應(yīng)只限于教材內(nèi)容上的學(xué)習(xí)和鞏固，應(yīng)

11、更加看重實踐過程中綠色意識的應(yīng)用，從而通過自身學(xué)習(xí)來自主運用所學(xué)知識進行生活現(xiàn)象問題的解答學(xué)生要在一定程度上實現(xiàn)這一目的，這就需要自身通過社會實踐，從而走出教材、走近實際、發(fā)現(xiàn)生活。對于教師而言，教師可以采用研究性教學(xué)方式提升學(xué)生的自主創(chuàng)新能力。普遍的研究性學(xué)習(xí)都是學(xué)生在教師的指導(dǎo)下，讓學(xué)生從實驗現(xiàn)象中發(fā)現(xiàn)問題、分析問題，從而得出結(jié)論。實際上，化學(xué)課本包含一大部分的化學(xué)課題，如資源開發(fā)、可持續(xù)化、工農(nóng)業(yè)等方面都與化學(xué)研究息息相關(guān)。這就集中體現(xiàn)在資源及能源在應(yīng)用、循環(huán)、優(yōu)化過程中的治理方面。另一方面，學(xué)生在進行研究性學(xué)習(xí)時，應(yīng)始終參與“提出問題分析問題解決問題”整個過程中，這樣才能以實驗操作者和

12、決定者的角色進行合理的設(shè)計與構(gòu)建，從而完成好奇、疑慮、推斷、驚喜一系列情緒的波動，體會到自身進行抽象、分析、概括、綜合、運用、解決過程的復(fù)雜情感，使得學(xué)生不僅感受到化學(xué)實驗興趣所在，還得到了實驗操作能力的加強。同時，研究性學(xué)習(xí)主要著手于實際的參與和合作，在建立師生良好關(guān)系的同時，使得學(xué)生動手能力及技能得以提高，從而培養(yǎng)了學(xué)生的團隊合作素養(yǎng)。2.進行綠色化學(xué)實踐，樹立正確的綠化意識教師可以通過邀請相關(guān)學(xué)術(shù)性質(zhì)的專家來進行綠化知識的講解和宣傳，從而以化學(xué)期刊或化學(xué)競賽的形式來加強學(xué)生的綠色意識。與此同時，學(xué)生自主研究身邊相關(guān)的污染現(xiàn)象，如造紙廢水、生活垃圾等方面，根據(jù)其來源、性質(zhì)和結(jié)果來探討合理的

13、處理方案，從而加深學(xué)生對相關(guān)理念知識學(xué)習(xí)的印象，使得學(xué)生學(xué)習(xí)興趣得以激發(fā)，并鍛煉學(xué)生一定的實際操作能力，進一步深化綠化理念在高中化學(xué)中的應(yīng)用。3.綠化意識教學(xué)評估及展望。（1）綠化意識教學(xué)評估。培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)綠色化學(xué)的積極性。綠化教學(xué)可以在一定程度上引發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。例如，教師在傳授酸雨相關(guān)理論時，可以與發(fā)電廠聯(lián)系起來；在講水泥相關(guān)知識時，就會聯(lián)想到水泥性能等方面問題。提高學(xué)生自身學(xué)習(xí)水平。綠化意識教學(xué)的基礎(chǔ)在于學(xué)生態(tài)度的端正化，也在于學(xué)生動手能力的實踐化。學(xué)生應(yīng)提高自身知識水平，而不僅僅滿足于課本內(nèi)容。加強學(xué)生自主創(chuàng)新能力以及寫作訓(xùn)練。綠化意識教學(xué)偏重于相關(guān)化學(xué)理論知識的總結(jié)和實際應(yīng)用。這就

14、要求教師在教學(xué)過程中，應(yīng)積極鼓舞學(xué)生進行小論文、調(diào)查報告及心得的撰寫，從而在一定程度上訓(xùn)練學(xué)生專業(yè)論文的闡述能力。構(gòu)建學(xué)生綠化意識。學(xué)生經(jīng)過綠化意識培養(yǎng)，可以在了解污染引起一系列不利現(xiàn)象發(fā)生的基礎(chǔ)上，感受到進行環(huán)境保護的急切性。隨著學(xué)生環(huán)保意識的加強，學(xué)生就會自主地加入到環(huán)保實踐中，以身作則。（2）綠化意識教學(xué)展望。綠色化學(xué)逐漸發(fā)展起來，必定有其魅力所在。它不僅僅是門學(xué)科知識，更具有自身研究價值、指導(dǎo)價值和戰(zhàn)略價值。然而，化學(xué)教學(xué)一直以來都是基礎(chǔ)教育的重要部分，也是學(xué)生綜合素質(zhì)培養(yǎng)的體現(xiàn)。盡管綠色化學(xué)無法替代基礎(chǔ)教學(xué)，但其在基本技能、基本知識以及人類發(fā)展中占據(jù)著主導(dǎo)地位。這就要求教師具有較高的教育水平。首先，教師應(yīng)從根本上轉(zhuǎn)變教學(xué)觀念，不再只注重于升學(xué)率的高低，而應(yīng)加強學(xué)生的綜合素質(zhì)。同時，教師也應(yīng)加深自身對實踐知識的認知能力，從而時刻關(guān)注本領(lǐng)域階段新技術(shù)和新理論的出現(xiàn)，做到跨領(lǐng)域教學(xué)。綠色化學(xué)將是全球化學(xué)未來發(fā)展的趨勢所在，也將成為我們?nèi)祟惻c自