時間:2022-12-27 10:24:45
緒論:在尋找寫作靈感嗎?愛發表網為您精選了1篇綠色化學教育理念的探索3篇,愿這些內容能夠啟迪您的思維,激發您的創作熱情,歡迎您的閱讀與分享!
在化學知識與技術應用范圍不斷拓展的背景下,給現代社會生產生活帶來了極大的便利,但是也造就了光化學煙霧、酸雨、溫室效應等環境問題.倡導環境友好的綠色化學理念應運而生,為能源與環境問題的解決提供了有效的引導.與此同時,綠色化學教育理念被納入高中教育體系,強調在教育中關注可持續發展、化學與社會熱點問題間的聯系.而化學實驗是高中化學教育體系的重要部分,通過將綠色化學教育理念滲透到化學實驗教學中,有望讓高中生真實體驗綠色化學實踐過程,樹立少污染、無污染的化學發展觀.基于此,探究綠色化學教育理念在高中化學實驗教學中的滲透非常必要.
1綠色化學教育理念
綠色化學即GreenChemistry,由20世紀90年代初ACS(美國化學會)提出,又可稱之為清潔化學、無害化學、環境友好化學等.綠色化學強調利用化學原理、化學技術,從源頭入手,消除、規避部分對生命體健康、生活環境產生負面影響的藥品、溶劑、副產物,盡可能促使參與反應的原子無遺漏地轉移到目標產物內,推動“先污染,后治理”的現有化學生產模式向“從源頭根除污染”轉化.而綠色化學教育理念則是聚焦化學與社會環境熱點問題,以可持續發展為核心,讓中學生真實體驗規避、消除、減少化學反應過程中污染的過程,體悟綠色化學給社會、環境帶來的益處,樹立綠色化學理念,為未來化學科學的綠色化發展奠基.
2高中化學實驗教學中滲透綠色化學教育理念的必要性
通過對蘇教版化學必修教材中的實驗可能產生的污染物進行統計后可以得出,“水的蒸餾”、“鹽酸和NaOH的反應”、“鈉和水的反應”、“Na2CO3和NaHCO3的性質比較”等實驗中,或使用或產生了一些污染物質,比如稀HNO3、鹽酸、NaOH等.同時在化學操作過程中也存在物質過量使用等問題.通過將綠色化學教育理念滲透到化學實驗教學過程中,可以在降低實驗操作成本的同時,讓高中生對實驗原理、整個過程產生更深的理解,為高中生化學核心素養的形成奠基.
3綠色化學教育理念在高中化學實驗教學中的滲透策略
3.1改進內容
蘇教版教材較為注重實驗教學,并逐步對學生實驗與演示實驗的界限進行了模糊處理,為高中生主動參與問題搜集、解決過程提供了充足支持.因此,教師可以結合現有實驗教學內容,綜合利用“減量策略”、“可控策略”,開展綠色化學教育理念的適時滲透.“減量策略”主要是貫徹原理性實驗“少量化”方針,優選微型實驗儀器工具.比如在蘇教版必修一專題4第一單元“含硫化合物的性質和應用”中關于二氧化硫性質探究裝置設計中,教師就可以綠色化學理念為基礎,帶領高中生分析二氧化硫的性質以及其與酸雨的關系.同時鼓勵高中生從綠色化學實驗視角探究現有實驗裝置的缺陷,進而啟發高中生選擇針管、小藥瓶等微型實驗儀器代替分液漏斗、試管等原有實驗儀器,將高中生的視線引到減少藥品用量與污染氣體排放上,切實滲透綠色化學教育理念.“可控策略”主要是實驗的過程易于控制,比如“Cu片與濃H2SO4反應”、“蒸餾水與碳化鈣反應制乙炔”等反應就是典型的實驗過程不可控實驗,極易產生大量有害氣體.基于此,教師應正確認識具上下移動活塞且帶刻度注射器的優良作用,將注射器應用到各類實驗中,有效增強化學反應的可控性.以蘇教版必修一專題4第二單元“生產生活中的含氮化合物”為例,傳統介紹氨原理時多通過噴泉實驗進行,噴泉實驗主要是利用氨極易溶于水的性質,通過擠壓膠頭滴管減小燒瓶內壓強、加大燒瓶內外壓強差形成噴泉,這一方式不僅會對空氣造成污染,而且會出現極大的藥品消耗.因此,教師可以利用塑料酸奶瓶代替底部燒杯,進而在塑料酸奶瓶中裝入80%左右的水,并放入石蕊溶液.進而利用注射器快速抽出部分空氣,或者利用注射器經塑料瓶上橡膠管注入足量氣體,也可以利用冰水浸潤毛巾冷敷圓底燒瓶底部,減小燒瓶內氣體壓強、增加塑料酸奶瓶內部氣體壓強,形成噴泉效果.上述實驗可以為高中生準確闡明實驗原理的同時,培養高中生經濟、零污染環保意識.
3.2直觀演示
為了讓高中生從內心深處接受綠色化學實驗的含義,掌握綠色化學的過程與方法,并樹立綠色化學實驗的意識,教師應在系統介紹綠色化學概念、理念、發展、起源、發展方向的基礎上,將綠色化學實驗作為延伸點.將相關知識點與現有實驗操作緊密關聯,促使高中生在探索實驗過程中理解綠色化學反應原理與核心概念,主動在實際生活中滲透綠色化學理念.在綠色化學實驗開發過程中,教師可以借助蘇教版教材中關于廢氣、廢液、廢物的破壞性影響內容,從激發高中生對教材中相關內容直觀認識入手,進行科學操作.比如,以蘇教版必修第一冊專題2第一單元“研究物質的實驗方法”教學過程中,教師可以結合化學實驗安全“熟悉污染物、廢棄物處理方法”的相關內容,以化學實驗的綠色化、安全性為主線,進行實驗開發,促使高中生可以了解化學實驗過程方法應當遵守的綠色化學方針,學習以實驗為基礎的研究手段.課程開展過程中,首先可以引入“綠色化學”的概念,由教師簡要闡述“減量”、“循環利用”、“回收”等綠色化學實驗使用化學品的基本原則,學生則負責進行傾聽、觀察、發散思維,奠定后續實際實驗操作基礎.進而開展實戰演練,實戰演練前可以為高中生演示“KMnO4制取O2”的flash動畫過程,邀請高中生觀看flash動畫,在觀看的過程中發散思維,指出實驗操作中違背綠色化學的操作,進一步幫助學生鞏固綠色化學實驗原則,并啟發高中生將前期理解的綠色化學原則運用到常規實驗中.比如,KMnO4取用過量,僅取用少量觀察O2放出反應即可,違背綠色化學“減量”原則;驗證用木條用過后直接丟棄,不符合綠色化學“循環利用”原則;實驗完畢后廢棄物質直接傾倒至下水道排放,沒有回收處理,違背綠色化學“回收”原則.在學生總結的基礎上,教師可以進行進一步總結,加深高中生對綠色化學實驗的認知.
3.3替代原料
從源頭控制污染,是綠色化學教育理念的本質.因此,為了實現綠色化學教育理念的有效滲透,教師應將視線聚焦到原料上,利用清潔原料代替有害物質.比如,在“乙炔實驗室制法”實驗中,即便教師為學生提供飽和食鹽水、電石和硫酸銅溶液,而非電石、水,降低反應速度,但是仍然會存在大量磷化氫、砷化氫等有害氣體隱患.因此,教師就需要結合乙炔制備原理,帶領高中生探索“電石與氫氧化鈉溶液反應”的可能性,并鼓勵高中生提出不同的意見,切實降低有害雜質氣體含量,滿足綠色實驗教學要求.綜上所述,綠色化學教育理念是素質教育理念的重要組成部分,更是國家現代化建設發展的中堅力量之一.通過將綠色化學教育理念滲透到化學實驗中,可以培養高中生“減量”、“循環利用”、“回收”、“再生”的綠色化學意識與習慣,強化社會主義責任感,為化學事業的綠色可持續發展奠定基礎.基于此,教師可以綜合運用口頭講解、flash動畫、示范操作等手段,將綠色化學教育理念滲透到化學實驗中,促使高中生真正明確綠色化學原則,并督促其在后續實驗操作中踐行相關原則,奠定綠色化學行業發展基礎.
作者:陳旭東 單位:福建省惠安第一中學
綠色化學教育理念篇2
“綠色化學”又叫作環境無害化學,是以保護環境為基礎的新型化學。國家提倡低碳環保,落實“雙碳”行動的背景下,在高中化學教學中為學生普及綠色化學理念,將保護環境、實現可持續發展的思想滲透到教學過程中是很有必要的。
一、綠色化學理念
綠色化學不只是一門學科或者是一種概念,更是一種新型的思維模式,是對人們日常生活中所使用到的產品或者企業在生產過程中所需要的各種要素的重新構設。綠色化學的核心是借助科學的化學原理,從源頭上減少或者消除工業生產對自然環境所帶來的污染,借助化學知識以及相關化學反應原理將污染物全部轉化為無污染的其他產物。綠色化學理念更加注重在傳統化學學科體系的基礎上,充分考慮到降低污染物產生和減少污染物毒性的方式,從獲取材料、應用材料和處理材料的過程中減少對自然環境的破壞。綠色化學教育的核心是要讓學生以可持續發展的理念去分析問題和解決問題,逐步打造綠色化學教育格局,提高學生的社會責任感,提升學生保護環境的意識和觀念。在高中化學實驗教學中積極滲透綠色化學教育理念,不僅符合科學發展的客觀規律,而且符合整個人類社會發展的需要,教師要以綠色化學理念開展化學教學活動,營造良好的教育氛圍,引導學生踐行綠色化學教育要求,踐行可持續發展觀,提高教育質量。在高中化學實驗教學中積極滲透綠色化學教育理念,不僅可以讓學生養成環保意識,而且能夠幫助他們形成良好的學習習慣。化學教師在開展教學活動的過程中,要不斷向學生滲透綠色化學教育理念,培養學生嚴謹務實、刻苦鉆研的學習精神,讓學生理解環境保護、社會發展以及科學教育之間的關系。高中生在學習化學知識的過程中,不僅能夠學到有用和有價值的信息,而且能夠提升自己的社會責任感;不僅會高度認同化學學科對社會發展所做出的重要貢獻,而且能夠客觀評價化學所帶來的消極影響,從而辯證地看待問題,逐步強化綠色化學教育理念。
二、高中化學實驗教學中滲透綠色化學教育理念所面臨的挑戰
(一)傳統教育觀念影響深刻
傳統的教育觀念對整個教育體系的影響非常深刻,在之前,化學實驗教學基本上都是由化學教師在講臺上講解,學生觀察教師的操作過程而學習知識。課上,教師操作實驗,學生觀看實驗,學生動手操作實驗的次數相對較少。化學是一門以實驗為基礎的學科,非常考驗學生的動手操作能力,而且很多化學知識的學習都是以實驗來推動的,如果在實驗課上不讓學生親自動手操作,那么就難以給他們留下深刻的印象,也就無法幫助他們加深對所學化學知識的理解和認識,從而阻礙綠色化學教育理念的滲透。
(二)學生操作能力有待提升
高中化學教師在開展教學活動的過程中,可能會組織多種多樣的實驗課程,如在實驗過程中會應用到各種各樣的化學實驗試劑,學生需要了解各種試劑的主要功能以及主要危害,了解各種試劑使用不當可能會產生的風險,降低化學試劑對環境的危害等多個方面的內容。但是在正式開展化學實驗教學活動的過程中,很多學生因為之前并沒有接觸過化學實驗,所以操作的熟練度不夠,一些學生雖然能夠在教師的指導下操作實驗,但是由于次數比較少,因此也很容易出現錯誤,最終影響實驗效果。再如,在高中化學學科中會涉及硝酸、硫酸等一些物質,對它們的物理特性和化學特性進行檢驗離不開實驗,學生需要在做實驗的過程中總結和分析。然而這些物質都有著高揮發性的特點,而且對人體也會產生毒副作用,因此在操作實驗的過程中,應當高度重視學生的身體健康。高中化學教師在組織學生開展上述實驗活動時,就需要讓學生全面認識到此類操作實驗的重點以及需要規避的風險,幫助他們熟練地開展實驗活動,最終促成綠色化學實驗理念在整個課堂上的有效滲透。
三、高中化學實驗教學中綠色化學教育理念的滲透舉措
(一)抓住關鍵“點”
高中化學教師在組織開展實驗教學活動的過程中,要想成功地向學生滲透綠色化學教育理念,那么就要對整個化學實驗保持強有力的控制。在正式開展化學實驗的過程中,積極挖掘適合滲透綠色化學教育理念的“點”,讓他們在開展化學實驗的過程中加深對綠色化學教育理念的認同,始終踐行綠色化學教育的要求。例如,高中化學教師在指導學生開展化學實驗之前,要制訂切實可行的實驗計劃,列出實驗所需要的器材,梳理實驗的各個步驟和環節,而且教師也要時刻重視向學生講解綠色化學的重要性。如此一來,當正式開展化學實驗活動時,無論是前期的準備、中期的操作還是后期的收尾,學生都能夠嚴格按照步驟和規范進行操作,防止出現操作失誤而影響了化學實驗環境。而且在操作的過程中還能夠認識到綠色化學對自己的學習和對社會發展的重要價值,在實驗過程中保持綠色化學操作理念。再如,在高中化學實驗活動中,學生會用到各種各樣的試劑,這些實驗所需要的試劑不僅是保證實驗正常開展的重要工具,同時也可能會產生非常嚴重的環境污染。一般情況下,高中化學教師會向學生提供充足的時間,但是為了有效滲透綠色化學教育理念,他們需要對試劑進行合理的分配,避免出現浪費的情況。而且教師也要向學生講解試劑的使用量和使用方式,最大化發揮它們的效果,盡可能減少實際的使用量。除此之外,很多化學實驗都可能會產生一些有毒有害的物質,這不僅會對實驗人員產生危險,而且也會對環境造成污染,所以高中化學教師在組織實驗教學活動時要讓學生提前了解哪些化學物質對環境是有污染的,哪些化學物質如果不慎操作就會造成巨大的后果,逐步向學生滲透綠色化學理念,加深他們對綠色化學重要性的認識,從而形成良好的化學意識。
(二)調整實驗“點”
高中化學教師在組織實驗教學活動時,要認識到實驗教學對學生理解和學習化學知識具有重要的積極影響,但是如果讓學生頻繁使用非常復雜的并且非常專業的化學實驗設備,那么就容易產生浪費,也就無法踐行綠色化學教育的要求。所以化學教師既要讓學生正確認識和理解化學原理,學習化學知識,同時又要遵循物盡其用的原則,選擇一些能夠匹配學生當前學習要求的實驗器材,所以高中化學教師在開展實驗教學活動的過程中可以縮小實驗的規模,使用小器材和小設備。例如,在常規的化學實驗課上,可以等比例縮小學生所使用的化學實驗器材,那么學生在使用的過程中就能夠減少對化學藥品或者化學試劑的使用量,最終從源頭降低化學物質的污染概率。另外,在化學教材中,一些化學實驗在描述用量具體標準時并沒有標注具體的使用量,通常會使用一些如適量、適度或者略微等一些描述數量的詞語。當學生開展實驗教學活動時,就容易出現用量把握不準達不到實驗效果,或者用量過多造成浪費的情況,所以高中化學教師在組織實驗教學活動時就需要進一步精確實驗所需要的原料,如精確到克數,讓學生在參與化學實驗的過程中提高實驗的操作效果,這也是在踐行綠色化學教育理念的要求。
四、結語
綜上所述,在高中化學實驗教學中積極滲透綠色化學教育理念,不僅有利于提高學生的綠色化學意識,還能夠幫助學生養成良好的學習習慣,強調保護環境的重要意義,增強他們的環保意識與社會責任感。因此,化學教師要認真發掘實驗教學活動中滲透綠色化學理念的“點”,讓學生學到知識并且學會正確地運用化學知識。
作者:范海桃 單位:甘肅省靖遠縣第二中學
綠色化學教育理念篇3
化學實驗教學中,可能使用諸多對環境與人體有害的物質。化學實驗教學應當秉持可持續發展的原則,這是綠色化學理念的根本。在現代化學教育中,教師將綠色化學理念滲透入實驗課程的教學,可以使高中生樹立良好的生態保護和綠色化學意識,進而為生態環境的可持續發展奠定基礎。
一、將綠色化學理念融入高中化學實驗教學的必要性
在教學改革之前,綠色化學理念還并未在化學實驗中得到很好的應用和普及,因此大多數化學教師對綠色化學理念知之甚少,學生更是對該理念一無所知。而傳統工業發展過程中,相關行業工作者更多關注化學物質的性質、結構,不關注它們對于環境的危害,這使得人們經常不合理使用化學物質,導致環境污染嚴重。為了避免生態環境問題的加劇,也為了提高人們對生態環境保護的重視,現代教育教學還需從學生著手,提高其環保意識。因此,教師需要重視綠色化學理念在實驗教學之中的作用,并在實驗完成后處理好實驗過程中所產生的廢棄垃圾,以在潛移默化中引導學生樹立良好的綠色環保意識,以及科學的化學實驗觀。將綠色理念滲透于化學教學,可以有效增強學生的綠色化學意識。為了更好地培養學生的綠色化學思想,讓他們了解化學學科在日常生活中的價值與意義,教師需要深入挖掘教材內容,科學、合理地做好課堂設計。比如,在“氯氣”相關知識點的教學中,為了讓學生更清晰地了解氯氣是與人們的日常生活和工業息息相關的,教師需要在課堂中展示金屬單質與氯氣產生化學反應的相關實驗,展示氯氣在人類日常生產中的消毒作用。如此把知識與生活結合,可以促進綠色化學理念在教學中的融入,同時也可以促進學生綠色化學意識的形成。
二、綠色化學理念在高中化學實驗教學中的滲透策略
1.全面細致分析實驗內容
在當下的高中化學教學中,想要學生更深刻地理解化學實驗,樹立科學正確的化學實驗觀,教師需要把綠色化學理念帶入課堂。為了更好地實現這一目標,首先教師需要深入、細致地分析化學實驗內容,并在課堂教學中堅持綠色化學理念,通過恰當適宜的方法,使課堂教學得以優化升級。在化學實驗教學開展前,教師必須全面分析和理解實驗的每一個步驟,同時還必須清晰、準確掌握實驗所需的化學品類型和數量等,盡可能減少危險化學品的使用,如此既可以保證化學實驗教學的安全,還能有效避免有害化學物質對環境造成損害。例如,在教授“硫酸”知識之前,教師就需要盡可能對化學實驗內容進行科學合理規劃,同時還需要明確硫酸和各種化學試劑的用法用量,以盡可能避免產生不良氣體或有害液體,防止對環境造成損害和污染。
2.縮小實驗教學規模
在高中化學實驗教學中,教師還可以通過適當縮小實驗教學規模來實現綠色化學理念的滲透。所謂的縮小實驗教學規模,也就是改變化學實驗設備和儀器的大小,將大實驗轉變為小實驗,這樣既不會影響教學效果,又能有效地節省化學成本。具體的化學教學實踐中,教師可以開展小型化學實驗,利用點滴板、滴管、小型試管等小型實驗器具開展實驗教學,并做好實驗物品劑量的把控。此外,實驗規模的縮小,還能夠有效控制污染物的排放,在保護生態環境的同時也保證了實驗教學的安全性。例如,在開展“試管使用”方面的實驗教學時,教師便可以讓學生先用水進行練習,學生熟練掌握方法后,再用藥劑進行實驗,如此既可以有效緩解學生使用試管時的緊張心理,又可以減少因操作不當而造成的化學試劑浪費,將損害降至最低。
3.防護裝置的完善和配置
高中化學實驗課堂中,處理不當,會導致很多有害化學物質對師生身體產生負面影響。這就需要教師在實驗課堂中加強防護,做好防護裝置的配置,以落實綠色化學理念,保障教師和學生的安全。比如,在實驗課堂中,教師和學生一起使用防護眼鏡、手套、口罩以及實驗服等裝置,這些裝置可以有效保護師生的眼睛,可以防止燙傷手,阻止有害氣體侵入體內,從而保護師生的呼吸系統,也可以減少化學輻射的損傷,避免衣物被損壞。同樣,消防設備的配置也是至關重要的,比如準備好滅火器、消防砂。與此同時,在化學實驗課堂中,教師與學生都需秉持嚴謹的態度,必須按照操作規范進行實驗。尤其是對于化學藥品,必須明確使用限量,數字必須做到精確,拒絕模糊劑量的使用。例如,“硫酸根離子”的實驗對于水體中的鋇離子濃度有嚴苛的要求限制,在實驗中限量不精確,便會導致實驗結果受到影響,更重要的,可能使多余鋇離子進入下水系統,導致城市水質遭到嚴重污染與損傷。所以,為防止環境被損害,也為了保障實驗課堂的嚴謹性與課堂效果,教師需要精確劑量數字,實驗室管理工作者也需要精確地配制溶液。整體來說,綠色化學在高中化學課堂中的融入,對于學生環保意識的提升、實驗習慣的規范、學習主觀能動性的提高具有極大的作用和意義,所以教師在教學中,必須秉持規范嚴謹、合理科學的態度。
4.在化學實驗教學中應用多媒體技術
在化學實驗課堂中,不乏一些難以操作的實驗,比如對于易燃易爆、不可避免會產生一些有毒或有害物質和氣體的實驗,并不適合在課堂中開展。但如果只憑借教師口頭描述,無法保證教學效果。將多媒體應用到實驗教學中就是一個極好的教學方法,這樣可以減少甚至規避許多麻煩,在保證實驗教學效果的同時也保證了實驗教學的安全性。對于學生而言,想要理解化學知識,不能只有“讀”與“聽”,更需要親眼所見的“看”。因此,化學教師要做的,不僅是滲透理念,還要在課堂上通過對多元化的課堂展示技術的應用,讓學生“看”到實驗結果,由此更深層次地認識這一理念。實現這一目標,需要化學教師親力親為,多準備、多研究、多創造,應用多媒體這一現代技術,促進綠色化學實驗課堂的健康發展。
三、結語
綜上所述,高中化學教育迫切需要對實驗教學作出進一步改進,將綠色化學理念深深融入化學實驗教學中,在滿足學生化學知識學習需求以及不影響化學實驗教學效果的同時,通過縮小實驗教學規模、運用多媒體開展實驗教學等多種方法開展綠色化學實驗教學,進而在保障化學實驗教學安全性的同時,減少化學有害物質以及廢棄物對周圍環境的影響,從而提升學生學習效果,引導學生樹立科學正確的化學學習觀與綠色環保意識。
作者:周燕 單位:江蘇省昆山市第一中學