探讨“绿色化学”理念在高中化学教学中的渗透

2022-07-18 00:09蔡郑忠
高考·上 2022年4期
关键词:绿色化学高中化学核心素养

蔡郑忠

摘 要:基于新课程改革和“绿色化学”的发展,高中化学教学愈发注重“绿色化学”理念的滲透,在促进“绿色化学”发展和培养学生化学核心素养中发挥着重要的作用。在长时间的高中化学教学中,积累了较多渗透“绿色化学”理念的方式方法,其中的一些方式方法非常值得推广应用。本文立足于学生化学核心素养培养的要求,从多个方面分析论述了在高中化学教学中渗透“绿色化学”理念的策略,期望能够为从事高中化学教学的朋友提供一些建设意见。

关键词:“绿色化学”;高中化学;核心素养

高中化学的核心素养包括五个方面的内容,一是宏观辨识与微观探析,二是证据推理与模型认知,三是变化观念与平衡思想,四是科学精神与社会责任,五是科学探究与创新意识,均是学生应该具备的学习能力和素养[1]。从“绿色化学”理念的角度来说,最为接近的核心素养是科学精神与社会责任。具体来说,教师在课堂教学中培养学生的科学精神与社会责任时,要将重点放在两个方面:一是培养学生探索未知与严谨求实的意识,并引导他们正确看待化学这一门学科,可以充分赞赏化学这一门学科对社会所做出的贡献;二是培养学生的“绿色化学”观念和可持续发展意识,可以结合自己的知识解决社会热点问题,尤其是解决化学污染问题,最大限度降低化学污染所造成的社会影响[2]。可以说,在当前的社会背景下,学生“绿色化学”理念的培养已经显得格外重要,教师必须给予高度重视,在课堂教学中多方面渗透“绿色化学”理念。以下从多个方面谈一谈在高中化学教学中渗透“绿色化学”理念的策略,现做如下论述。

一、对“绿色化学”理念的理解

化学可以让人们的生产生活变得足够便利和舒适,但同时化学不是用来制造污染的,这要求化学研究与应用均应该朝着绿色化的方向发展。结合2018年诺贝尔化学奖的主题来说,多位诺贝尔化学奖得主分享了对“绿色化学”理念的理解,这让“绿色化学”理念得到进一步推广与发展。比如,在化学催化这方面的研究中,越来越多的化学研究者希望可以更加精准地把控物质反应,最大限度提升反应速率,以求有效减少化学反应过程中所出现的污染问题。再比如,近年来广泛使用的定向进化技术大大推动了“绿色化学”的发展,天然酶可以发挥出更大的作用,完成了自然进化所无法做到的事情,这对“绿色化学”发展意义重大。

在理解“绿色化学”理念时,可以重点从内涵、涉及内容、倡导思想三个方面着手。从“绿色化学”理念的内涵来说,“绿色化学”也被称之为环境友好化学和清洁化学,要求最大限度减少危险化学物质的使用,同时开展绿色型的化学研究和生产。另外,整个化学反应过程中所形成的物质均应该是自然界所原有的,或者这些物质应该可以被自然界有效吸收,具备无毒和无公害的特性。从“绿色化学”理念涉及内容来说,“绿色化学”主要涉及分析化学、催化化学、有机合成化学、生物化学,内容是较为丰富且广泛的。要想真正意义上落实“绿色化学”理念会有一定的难度,这需要不断加大研究力度,掌握绿色化学发展的更多知识[3]。再从“绿色化学”理念倡导思想来说,应进一步利用化学手段优化化学生产,比如,可以使用化学技术减少对人类健康有害的原料的使用与生产,主要有催化剂、化学原料、化学产物、溶剂与试剂、副产物。

二、高中化学教学中渗透“绿色化学”理念的意义

新课程改革背景下,高中化学的教育教学目标更加多元化,与立德树人、全面育人等理念有了更为紧密的联系,所确立的化学核心素养集中体现了这一点。基于高中化学核心素养的内涵与相关要求,教师应进一步优化和革新课堂教学模式,并将一些新的教学理念融入课堂中。单从“科学精神与社会责任”素养的角度分析,教师需要向学生讲解更多关于化学学科与社会责任的知识,以求在长时间的宣传与普及中帮助学生意识到“绿色化学”理念的重要性[4]。具体来说,高中化学的知识点多以学生的实际生活为基础,教材中会涉及较多的生活环境与社会环境方面的知识,教师通过在课堂教学时融入“绿色化学”理念,势必可以帮助学生意识到化学在生产生活中的重要地位,且意识到一些化学生产对人们健康与生活所造成的不利影响,从而树立起学生的社会责任感和可持续发展的观念。由此可见,在高中化学教学中融入“绿色化学”理念是十分必要和重要的。就高中化学教学中渗透“绿色化学”理念的意义来说,集中体现在以下三个方面:

(一)“绿色化学”理念很好地契合了绿色发展与生态文明建设的基本要求,是我们国家可持续发展的有力抓手之一。在国家层面上,近年来所落实的节能减排作业积极倡导绿色与低碳的生活方式,而将“绿色化学”理念巧妙地融入高中化学课堂教学中,无疑是很好地响应了国家的发展要求[5]。

(二)“绿色化学”理念的渗透与新时代背景下的基本教育理念有很强的契合,可以帮助学生更好地发展。基于新时代与新课程改革的相关要求,教师应将课堂教学与立德树人结合起来,不仅要向学生讲解知识点,还要培养他们的技术技能和思想道德。在高中化学教学中融入“绿色化学”理念时,可以转变以往的“知识唯上”的教学理念,学生既可以学习到化学知识,也可以感知到更多的社会责任,实现预期的化学学科育人价值。

(三)在社会经济的高速发展中,社会对人才的需求更加多元化和高质量化,要求学生可以获得全面发展。高中化学承担着育人职能,这要求教师不断完善与创新教学理念,真正发挥出化学学科的育人优势[6]。通过渗透“绿色化学”理念,不仅可以提高学生的化学专业素养,而且能够帮助他们形成健康的价值观念,更加关注社会问题和环境问题,从而促进其全面发展。

三、高中化学教学中渗透“绿色化学”理念的策略

(一)利用课堂教学渗透“绿色化学”理念

在高中化学教学中渗透“绿色化学”理念时,课堂教学是十分重要的载体,所以教师要紧紧把握好课堂教学,确保学生可以理解和掌握“绿色化学”知识。在课堂教学中渗透“绿色化学”理念时,教师要立足于教材,认真分析教材中的知识点,在解读教材知识点的过程中挖掘相关的“绿色化学”理念[7],从而精心设计课堂教学方案。由于教材的知识点较为有限,教师可以考虑引入一些课外知识和案例,拓宽学生的化学知识学习视野,更好地理解“绿色化学”理念。另外,课堂教学过程中教师应将理论知识与学生的实践生活结合起来,深化学生的化学思维,逐渐接受“绿色化学”理念。

比如:在向学生讲解“氯气的化合物”这一知识点时,教师可以向他们介绍次氯酸的相关特性,主要是有着较强的氧化性,可以杀死细菌,所以在杀菌和消毒中有着广泛的应用。在此基础上教师可以使用多媒体向学生引入自来水厂杀菌的相关案例,围绕具体的主题展开讲解,即“在使用氯气进行自来水厂的杀菌时,会不可避免地产生一些有毒物质。针对这一问题,很多的科学家研发出了无害与无毒的消毒剂,主要有臭氧、过氢化氢”,通过这样的讲解,学生在内心可以自然而然地树立起“绿色化学”理念,认识到化学产品使用的安全与无害化。

再比如:开展苏教版必修一“硫和氮的氧化物”这一节教学时,教师可以在正式授课前向学生布置一些预习任务,可以向学生提出这样的探究问题:“你们知道酸雨、光化学烟雾是怎样形成的吗?”并要求学生结合自己的所学知识和现有的学习工具搜集相关的资料,以求让学生在预习阶段便意识到“绿色化学”理念的内涵和重要性。若是教学条件不佳,学生无法借助学习工具完成课外资料的搜集,则教师可以为学生制作微课视频,帮助他们参与课前预期。到正式授课时,教师可以结合学生的预习情况优化教学方案,将重点放在“降低二氧化硫和氮氧化物的危害”这一知识点上,引导学生探究原煤的脱硫、脱硝知识。相信在这样的教学安排下,“绿色化学”理念可以全程贯穿在课堂教学中,对培养学生的“绿色化学”理念会有十分大的裨益。

(二)利用化学实验渗透“绿色化学”理念

化学是一门以实验为基础的学科,所以化学实验教学的重要性格外凸显,教师要给予高度的重视。高中化学教材涉及很多的实验内容,且有一些实验与“绿色化学”理念有着紧密的联系,所以教师可以在实验教学时有针对性地渗透“绿色化学”理念,以求帮助学生建构“绿色化学”认知体系[8]。以苏教版必修一“铜与浓硝酸生成硝酸铜”这一节教学为例,教师需要带领学生一起完成铜与浓硝酸生成硝酸铜的实验,基于这一实验的特殊性,教师可以在实验过程中融入“绿色化学”理念。具体来说,在铜与浓硝酸生成硝酸铜这一实验中,会产生有毒的二氧化氮气体,无法符合降低环境污染的要求,所以教师可以引导学生合作探究,围绕“绿色化学”理念谈一谈如何解决这一问题。

在日常的化学实验过程中,会经常出现“适度”“适量”这一类词语,但学生在实验操作时往往没有高度重视,集中体现在他们称取实验试剂与物料时存在着“凭感觉”的情况,这无疑造成了实验试剂与物料的浪费。为此,教师应该善于引导,通过引入“绿色化學”理念帮助学生改变化学实验中的一些错误行为,这样学生不仅可以意识到“绿色化学”理念,而且可以参与其中,用实践行为践行“绿色化学”理念。另外,在高中化学实验教学中,教师可以多开展微型化学实验,对所使用的化学实验装置加以改造,使实验装置“缩小”。以苏教版必修二“制备乙烯”这一实验为例,教师可以将反应容器更换为试管,这样可以最大限度减少乙醇和浓硫酸的使用量,无形中践行了“绿色化学”理念。再以苏教版必修一“氯离子、硫酸根离子的检验”这一实验为例,教师可以引导学生使用小滴管,减少材料的使用与浪费,有效控制有毒物质与有害物质的产生。除此之外,在化学实验过程中,一些学生缺乏环保意识,会出现不遵守实验规则的情况,如将剩余的化学药品直接倒入下水道,这是不符合“绿色化学”理念的,且存在一定的安全隐患。因此,教师要在日常的实验教学中规范好学生的实验操作,向他们介绍和讲解规范操作、“绿色化学”的相关知识,同时可以向学生提出具体的探究问题,如,“如果将化学实验没有用完的废液直接倒入下水道会出现什么样的问题?若是存在物料混放的情况,容易出现什么样的问题?”通过将课堂提问与“绿色化学”理念相结合,学生对“绿色化学”理念的理解势必会更加深刻,化学实验教学质量也可以得到保证和提升。

(三)利用习题讲解渗透“绿色化学”理念

除了在课堂教学和实验教学中渗透“绿色化学”理念,习题讲解也是有效渗透“绿色化学”理念的重要途径,教师要重点把握。在有关“绿色化学”理念的习题讲解中,教师可以让学生重点分析和合作探究,确保在深入学习的过程中理解“绿色化学”理念。

有这样一道题目:下列哪一个说法不符合“绿色化学”理念?A.提倡低碳生活;B.大力宣传环保方面的知识;C.按照要求对生活垃圾进行科学分类;D.提倡使用一次性用品。这道题重点考查学生对“绿色化学”理念的认识,并引导他们将“绿色化学”理念与自己的实际生活结合起来,通过解答这一题目,学生能够将“绿色化学”理念融入自己的日常生活中。再比如有这样的一道题目:下列哪些做法可以减少酸雨的产生?A.按照要求对原煤进行脱硫脱硝处理;B.减少煤炭的使用;C.开发清洁燃料;D.在煤炭燃烧时鼓入足够的空气。这一道题重点考查学生对理论知识的记忆与理解,要求他们知晓酸雨的产生原因,继而判断如何减少酸雨的形成。更为重要的是,这一题目与学生的实际生活有着紧密的联系,学生能够联想和思考,所以解题难度不大,有助于他们理解“绿色化学”的理念。

结束语

基于高中化学新课程改革的要求,教师应努力将“绿色化学”理念融入课堂教学中,使学生可以从多个方面接受“绿色化学”方面的知识点。在创新高中化学教学中渗透“绿色化学”理念的途径时,教师可以重点从课堂教学、实验教学、习题讲解这三个方面着手,帮助学生拓宽学习“绿色化学”知识的视野,真正意义上使“绿色化学”理念渗透高中化学课堂,培养学生的核心素养,助力其健康发展。

参考文献

[1]张春雷.在高中化学教学中渗透绿色化学理念[J].科学咨询(教育科研),2020(11):245-246.

[2]蔡丽娜.解析绿色化学视角下高中化学教学策略[J].学周刊,2020(33):41-42.

[3]杨喜春.绿色化学理念在高中化学实验教学中的应用探讨[J].考试周刊,2020(99):125-126.

[4]孙进财.高中化学绿色实验教学策略应用探析[J].基础教育论坛,2021(13):27-28.

[5]张琦.绿色化学教育理念在高中化学实验教学中的渗透[J].新课程,2021(23):82.

[6]许晓韡,晏得珍.高中化学教学中渗透绿色化学教育的研究[J].新课程,2021(49):95.

[7]洪波.基于绿色化学理念发展的有机合成教学设计与实践[J].求知导刊,2021(31):69-70.

[8]史永鸿.绿色化学理念在高中化学实验教学中的渗透研究[J].试题与研究,2021(30):187-188.

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