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對中學化學教育中綠色化學教育的探析論文
綠色化學理念是化學家在研究環境問題時提出的,所謂綠色化學即用現代化學手段去減少或消除對人類健康、生態環境、有害的物質的使用,不產生有毒有害的產物、副產物和廢物,它的目的是把化學和化工生產技術路線從“先污染后治理”改變為“從源頭上根除污染”,可以說綠色化學是對傳統化學的一場革新。我國的綠色化學研究剛剛起步,綠色化學的現代理論仍不完全為廣大化學工作者所了解,中學是人生最重要的學習階段,在中學階段開展綠色化學教育有助于培養學生的環境責任感與綠色意識。作為一名中學化學教育工作者,在實際教學中結合當前素質教育對教學的要求,將綠色化學這一重要新信息傳遞給學生,是一個新的研究課題。
一、中學綠色化學教育的必要性
21世紀是綠色文明的世紀,環境污染的嚴重性已使人類認識到必須要改變傳統化學工業為綠色化學工業。我國是一個新興的發展中國家,綠色化學對于我國是一個難得的機遇,而要抓住這個機遇就需要千千萬萬具有綠色意識、懂得綠色化學知識的綠色化學人才,綠色化學教育正是培養綠色化學人才的孵化器,因此,在我國開展全民綠色化學教育已勢在必行。
中學教育是人生的最重要的教育,學生的人生觀、價值觀基本都在這一時期形成。在這個關鍵時期,綠色意識一旦形成,勢必對其一生的社會觀產生巨大的影響,因此,在中學教育中滲透環保教育,培養學生的綠色意識是非常重要且必要的。將綠色化學教育融入到中學化學教育中,培養學生的綠色意識、環保意識,就會讓全民逐漸認識到化學與環境的關系,了解綠色化學的重要性,在工業中發展綠色化學工業,在生活中選擇和使用綠色產品,用綠色化學來造福人類,逐步樹立綠色化學的思想,形成環境保護的意識。
二、中學化學開展綠色化學教學的策略
(一)在課堂講授中滲透綠色化學教育
課堂教學是教學任務的主載體,是我國中學教育的基本構成部分,課堂講授中滲透綠色化學教育是最基本的途徑。現行的中學化學教材已經融入了綠色化學知識,教師要在課堂教學中充分利用這些綠色化學素材,將綠色化學教育“適時、適度、適量”地滲透其中。例如在“原電池”的教學中,指出化學電源產生的負面影響,并倡導回收舊電池;在“氮氧化物的產生及轉化”的教學中,介紹酸雨和光化學煙霧的危害,以及如何處理汽車尾氣的方法;在講“氮的固定”時,對人工化學固氮、雷雨閃電固氮、豆科植物根瘤菌固氮三種方法進行詳細分析,指出人工化學固氮和雷雨閃電固氮都會對環境造成一定的污染,而植物根瘤菌固氮既不消耗能源,也對環境無污染,是最好的固氮方法。
此外,教師在全面把握教材的基礎上,可以適當地擴充綠色化學內容,如在介紹三廢——大氣污染物、酸雨、溫室效應等概念時,引導學生從減量減廢的角度介紹循環操作、交換劑再生等概念。又如在教學中逐漸滲透原子經濟論、綠色反應、綠色能源等,引導學生建立綠色化學思想。
(二)用綠色化學思想設計、改進化學實驗
化學是一門以實驗為基礎的學科,中學化學包括一系列的教學實驗,現行的中學化學教材有60%的知識是通過實驗引入的。但是傳統的化學實驗不可避免地出現這樣或那樣的污染問題,因此利用綠色化學的新理念對化學實驗進行改革,已成為化學教師的共識。根據綠色化學的教育理念,結合中學化學實驗的目的、特點和意義,應加強以下幾方面的綠色化學實驗設計:
(1)推廣微型實驗。采用微型化的儀器裝置進行實驗,如做硫在氧氣中燃燒的實驗時,可將硫粉用量從常規的0.5克減少為0.02克,就將二氧化硫生成量從l克減少為0.04克,減少了排污量,另外還可以在集氣瓶中裝氫氧化鈉溶液吸收產生的二氧化硫,防止二氧化硫排放到空氣中,減少了二氧化硫對環境的污染。
(2)改進實驗。教材中的很多化學實驗是沿用多年的設計方案,污染環境且成本高,教師要引導學生在不影響實驗結果、觀察效果的前提下,對實驗加以改進,從而盡量減少實驗試劑和實驗產物對環境的污染。如考慮到CO的毒性,在還原CuO實驗中可以連接尾氣處理裝置;指示劑與酸或堿作用等顏色變化明顯的定性實驗可放在點滴板中進行,實驗所產生的酸的廢液和堿的廢液可混合在一起進行中和反應除掉,這樣可以減少廢液對環境的污染。
(3)加大廢棄物的回收、利用,進行綠化教育。如將化學實驗產生的各種廢物分別放入回收容器內,采用中和、吸收、回收循環利用等方法來處理;如在氯氣制備實驗中強調了尾氣的處理辦法;對有機溶劑經處理后再循環利用,采用方法包括以下步驟:1.用活性炭對使用后的有機溶劑進行吸附預處理,活性炭與有機溶劑的重量比為0.1~0.5∶1;2.過濾,除去活性炭,得到預處理后的有機溶劑;3.預處理后的有機溶劑通過提純回收有機溶劑。與現有技術相比,有機溶劑回收利用方法工藝合理,先利用價格低廉的活性炭對有機溶劑進行預處理,吸附部分雜質后再進行回收處理,操作簡單,具有環保、節約等優點。
(4)創意利用廢物。引導學生將生活中的一些廢物作為化學實驗用品,在充分利用廢物的同時也減少了污染。如將飲料吸管作氣體導管,用廢棄的玻璃瓶等制作酒精燈,用一次性輸液器做導氣管、多用滴管等。
(三)開展形式多樣的教學活動
(1)開展多媒體教學
現當代多媒體教學手段集聲音、圖像、視頻于一體,它在優化教學方法、提高教學質量方面發揮著越來越重要的作用,同樣的,它在進行綠色化學教育中的作用也很突出,利用計算機多媒體技術科學化仿真實驗等能讓學生在愉快、振奮的氛圍中直觀地學習到知識,大大地提高了教學效率。
(2)開展專題講座
課堂教學顯然無法達到讓學生從整體上了解綠色化學的目的,舉辦綠色化學專題講座是課堂教學的補充教學方法。學校應定期舉辦與綠色化學有關的講座,邀請環保局專家來校作專題報告,宣傳環保知識。使學生認識到,化學絕不意味著污染,綠色化學作為更高層次的化學值得大家去學習,去探究。
(3)開展社會實踐
雖然環境污染問題正日趨嚴重已經成為了學生的共識,但由于受到應試教育的影響,學生們并沒有從感性上認識到環境污染到底有多嚴重,因此,要開展社會實踐活動加深學生對綠色化學的認識。學校負責聯絡社會機構,指導學生參與實踐,讓學生走出校門,了解自然,了解我們生存的環境,親自體驗綠色化學問題。例如安排學生對居住的周圍環境、工礦企業、大氣、土壤、山川等進行參觀考察,社會實踐活動不僅可以激發學生對環境問題的興趣,而且還會增強他們對于環境問題的責任感和緊迫感。
總之,通過開展形式多樣的教學活動,可以讓學生在原本十分緊張的教學課堂里從容地滲透綠色化學教育,從而達到一個較好的教學效果。
(四)教師要更新觀念,以身作則
教師隊伍水平的高低直接影響著教育的發展,化學教師在綠色化學教育中起著舉足輕重的作用,更新中學化學教師的觀念是實施綠色化學教育的前提性條件。首先,化學教師要樹立可持續發展的價值觀,要樹立綠色意識,要以人與自然和諧發展的觀念來重新認識化學學科,這樣才能將教師的觀念在教學過程中潛移默化地傳授給學生;其次,教師要充分掌握關于綠色化學的知識、理論,這樣才能合理地將化學教學與綠色化學有機地結合起來;最后,教師要有良好的素質,良好的實驗習慣和實驗作風。只有教師的觀念更新了,知識豐富了,才能達到傳授綠色化學知識,培養學生綠色意識的目的。
三、結束語
綠色化學體現了科學技術與社會的相互作用,綠色化學的提出為化學注入了新的活力,同時也為化學教育中的環境保護教育指明了方向。隨著時代的進步,時代的需要,綠色化學必將成為中學化學教育的一個重點。作為中學化學教師應站在這一化學改革的前沿,要樹立綠色化學意識,樹立可持續發展的觀念,要注重綠色化學在中學化學教育中的普及和發展,大膽創新,在課堂教學、實驗等方面,始終貫徹綠色化學的思想,讓學生了解綠色化學,樹立起綠色化學實驗意識,促成綠色社會準則和規范的形成。這是一項長期的工作,需要全體教育工作者堅持不懈地努力、探索、實踐,綠色化學教育將成為我們永遠的教研課題。
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