高中化学教学中绿色化学理念的渗透策略分析

2022-11-24 17:06郭慧鹏
新课程 2022年16期
关键词:化学理念实验教学

郭慧鹏

(甘肃省平凉市静宁县第二中学,甘肃 平凉)

化学这门学科应用性比较强,且比较灵活,因此对于这门学科来说,实验教学是十分重要的。化学实验过程中会生成一些对环境有害的物质,对这些有害物质如何处理?如何利用化学技术和方法减少对人类和环境有害的原料、试剂及产物的产生和使用?这就要求教师应当在化学实验教学中融入绿色化学理念,在实验操作中增强学生动手能力的同时也可以增强他们的环保意识。用科学技术的进步来推动化学教学的开展,解决化学实验可能给环境带来的污染问题,满足学生的学习需求;在化学实验过程中渗透绿色化学理念,解决传统实验中存在的一些问题,提高整个实验教学的效率和质量。绿色化学也是当前我国发展过程中所坚持的,十八届五中全会强调,实现“十三五”时期发展目标,破解发展难题,厚植发展优势,必须牢固树立并切实贯彻创新、协调、绿色、开放、共享的发展理念。坚持绿色发展,推动我国可持续发展目标的实现。引进先进的科学技术,能够有效减少环境污染。在实验教学开展过程中可能会产生一些金属离子、废液、废弃物,会严重污染人们的生活环境,给人们的健康带来威胁。对此,在实验过程中,教师尤其需要注重绿色化学理念的灌输,改变传统教学方式,增强学生的环保意识。

一、绿色化学理念概述

化学这门学科的研究性比较强,与人们的生活、工作都息息相关。与此同时,有害化学物质也会给人们生存的环境带来不良影响。因此,当前社会在发展过程中,环境问题是关注的重点,对环境保护工作也越发重视。基于这样一种背景,在化学教学开展的过程中就需要遵循绿色化学理念,并运用于真正的实践之中。所谓的绿色化学,就是环境无害化学。化学教学过程中要将可持续发展作为目标,减少废弃物的排放。这样一种新型的理念能够更好地为社会环境带来经济效益。绿色化学也能够真正地将社会技术与化学相互联系和作用,使得化学学科和人文、社会高度和谐发展。

二、高中化学教学现状

(一)教学方法单一

当前,在高中教学开展的过程中,化学学科是比较基础的一门科目。对此,教师需要基于对高中学生的调查角度来合理地开展教学。通过调查可以发现,当前所使用的化学教学方式比较单一。教师在教学开展的过程中,主要是以灌输式的教学为主,忽视了一些动手实验操作的教学。而化学学科需要实验步骤来巩固理论知识,生硬的知识灌输不符合当前新课程发展的要求,也不利于学生的全面发展。此外,在实验教具制作的过程中也只是传统的教具装置,缺乏创新性,无法充分调动学生的学习兴趣,特别容易使学生产生厌学、逃避学习的心理。

(二)理论与实验无法有效融合

当前受到应试教育的影响,很多学生会在学习的过程中感到学习任务十分繁重,且学习时间十分有限。很多教师在布置作业的过程中,主要遵循多多益善的原则,认为练得越多,学生就能记得越牢,分数就能考得越高。因此,很多教师在布置作业的过程中会比较局限于学科知识范围,没有从学生的实际角度出发,这对培养学生知识运用能力是十分不利的。而且化学与其他学科有所不同,它需要将理论与实践结合起来,学生通过动手操作来观察、了解、把握化学反应。片面地强调理论知识反而不利于化学教学的开展,让学生对一切感到十分陌生。

(三)客观环境的制约

首先,在当前高中化学教学开展的过程中,学生面临学习的困境主要是对化学学习产生了畏惧心理。历年来,高考化学的分数都比较低,无论教材如何简化,学生在学习的过程中仍然感到十分困难。化学学习过程中很多都是利用符号来表征思考的,对于学生来说比较抽象,很难理解。在传统教学开展的过程中,教师主要将化学的概念、规律作为基础,对学生理解化学概念和规律十分重视。但是通过研究可以发现,学生对这些问题的认知是存在偏差的,很多学生不能理解公式符号,在解题过程中不清楚题型和概念,不能熟练地运用知识。其次,是学习方法方面。教师要想让学生形成良好的学习方法,改善学生的认知,就需要帮助学生认清自己的学习情况,对当前的学习方法进行改善。学生在学习方法上存在死记硬背,不注重理解拓展,不在意公式的使用条件,没有形成自主学习的学习习惯,不能及时发现问题并解决问题,缺乏创新意识等各种问题。最后,在教师专业素质方面。教师强则教育强,因此加强教师的教学责任,对于新时代教育的发展具有十分重要的意义。当今,随着素质教育的不断深入,针对教师的各种素质要求也有所提高,教师不单单是以前的“传道授业解惑”,而是要有自觉成长的意识,要有与时俱进的态度,要有不断更新自身知识储备的恒心。可是目前,教师依旧没有注重教学目标的改变、教学内容的改善、自身能力的提升,而是按部就班,“吃老本”现象严重,因此需要教师在教学素质方面进一步提高,在业务素质方面进一步提升,在专业素质方面进一步升华。

(四)教学内容没有紧跟时代发展

化学是一门和生活息息相关的学科,社会经济发展、群众生活、国家政策等方面都与化学有一定的关系。如医用酒精和84 消毒液等几乎成了每个家庭和个人的必备物品。教师在教学过程中就可以根据医用酒精和84 消毒液是否能混用的问题,引导学生通过已学的化学知识来分析、讨论。比如,习近平总书记在中央财经委员会第九次会议上强调,实现碳达峰、碳中和是一场广泛而深刻的经济社会系统性变革,要把碳达峰、碳中和纳入生态文明建设整体布局,拿出抓铁有痕的劲头,如期实现2030 年前碳达峰、2060 年前碳中和的目标。教师可以启发学生思考国家政策中的化学知识和生态文明思想。目前的高中化学教学中,教师往往忙于教材内容的讲授,把重点放在对高考和考试大纲的研究上,很少能将社会时事新闻与日常教育教学联系起来,教学没有紧跟时代发展的脚步。

三、高中化学教学中绿色化学理念的渗透策略

(一)创新实验类型,在实验中渗透绿色化学理念

高中化学中会涉及很多不同类型的实验,这些实验的效果各有不同。对于不同的实验类型,就需要教师进行创新,让实验在满足新课程改革要求的同时,也能提高教学整体质量。对于绿色环保型实验来说,需要结合具体的实验思路和实验步骤来进行改进,这样一方面可以有效减少实验中有毒、有害物质的产生及排放,另一方面也能防止使用大量的化学药剂,如此便符合了绿色环保的理念。与此同时,应当培养学生爱护环境的意识。如在进行“二氧化硫性质探究”这一实验教学时,教师若是演示在水中加入二氧化硫的实验,那么可能会使二氧化碳直接排放到空气中,这样一种实验方式不符合绿色化学的要求。对此,教师就可以增加一个尾气吸收装置,利用氢氧化钠来吸收二氧化硫。这种改进方式,可以有效减少二氧化硫的排放,同时增强学生动手能力,让学生思考绿色化学的实验模式。此外,在环保类化学实验设计的过程中,教师应当从培养学生对化学物质观察能力角度出发,尽量减少在化学实验过程中材料的使用量,这样可以有效减轻毒害,确保实验更为绿色环保,提高学生的学习热情。教师也可以为学生建立微型实验室,基于传统的实验基础,利用微小的实验仪器以及少量药品开展实验,可以有效减少对资源的消耗。此外,手持设备、数据采集器和传感器,这些设备易于携带,体积轻巧,可以更好地进行探究活动,及时记录、储存、分析处理各种化学数据,真正将化学实验与先进的设备结合起来,克服传统实验教学的弊端,为化学实验课程赋予新的时代气息,强化实验效果。

(二)组织活动,强化学生绿色化学理念

在实际高中化学教学开展的过程中,教师也可以组织一些相关的化学主题活动。活动的意义和目的是增强学生对化学学习的兴趣,开阔学生视野,提高他们对化学知识的理解和实践能力,让学生在活动的过程中进行探究、实验,更好地把握绿色化学的相关知识。在这样一个过程中,教师应当首先突出学生的主体地位,引导学生结合他们的实际情况以及社会环境等现状去为他们设计活动主题,制订可行的方案。除此以外,教师还可以给学生布置一些实践作业,通过实践活动可以更好地去为学生拓展学习内容,丰富学生的知识,进一步推动学生的素质提升和发展。如在探究“雾霾”这个话题时,教师就可以让学生开展相应的实践活动,进一步引导学生去搜集有关雾霾现象形成原因的相关资料,让学生了解雾霾是由于人们活动所造成的。空气中硝酸、硫酸、灰尘、颗粒物形成了气溶胶,导致视觉障碍,产生烟霞、灰霾。接着,学生在了解完这一部分内容之后,就可以进一步去探讨人类活动和雾霾之间的关系。在这样一个过程中,学生不仅可以更好地去了解化学与人类生活的关系,也可以意识到环境污染的严重性。此外,教师还可以引导学生进一步去讨论如何去降低相关物质的释放,防止雾霾天气出现,进一步去利用知识解决生活问题,增强学生的环境保护意识,推动学生全面发展。在这样一种化学教学中,可以真正将生活与教学内容结合在一起,培养学生的实际应用能力,提高学习质量。

(三)合理运用微型化学仪器,降低有害物质的生成量

为了能够有效降低在化学实验过程中有害物质的生成,教师需要在教学过程中进一步渗透绿色化学理念,确保实验安全性的同时,更好地实现绿色化学的教学目标。对此,教师可以结合以微型化学仪器,如滴管、微型试管等,让学生在实验的过程中控制好材料的用量和反应程度,进一步降低在使用过程中可能会出现的风险,减少有害物质的排放。当前高中课本中有很多实验都没有明确规定化学试剂的用量,对此教师让学生在把握知识、理解机制的基础上,还应当增强他们的实践操作技能,培养其化学思维。教师可以规定实验材料的用量,在保证实验效果的基础上减少实际用量,防止出现浪费现象。首先教师引导学生利用合适的容器取用试剂,规范使用,减少有害化学物质的生成。在处理化学废物环节,也需要体现出绿色化学实验的理念。例如,在“乙烯制备”这一教学过程中,教师就需要结合课本上的相关实验,利用微型仪器来开展,使用小试管来取用试剂。开展实验可以在帮助学生理解课本知识的同时,把握化学实验流程,控制试剂用量,减少化学废物的产生,与绿色化学教学理念相符。此外,教师对现有的化学实验作出一些改进,如氢氧化钡晶体与氯化铵晶体吸热反应的实验。通过对教材实验的改进,设计一套集科学性、趣味性、绿色环保为一体的封闭式装置。在新装置操作的过程中,可以有效防止氨气扩散,体现绿色化学的理念。改进后的实验操作也更有利于教师去演示,确保学生安全的同时,让整个实验得以更完整地呈现。这样一来,学生在学习过程中就能够感受到操作的趣味性。

(四)使用多媒体或信息化工具来辅助教学

近年来,随着信息化教育的发展,多媒体教育已被广大教师应用于日常课堂教学中。对于一些环境污染重、投入多、危害大的实验,教师可以借助多媒体或信息化工具来辅助教学,如教师可以提前录制视频或制作实验动画,让学生通过观看视频、影像,操作仿真软件,来了解实验的过程,明确实验的结果。这样一方面既生动活泼又形象直观,能增强学生的求知欲,加强学生的创造思维;另一方面既减少实验成本,又降低了安全风险和环境污染,达到了事半功倍的教学效果。

(五)注重学生绿色化学意识的培养,增强学生社会责任感

习近平总书记提出“绿水青山就是金山银山”,这一理念生动形象地揭示了经济发展与环境保护的关系。在化学教学中,教师要注重学生绿色化学意识的培养,阐明绿色化学的重要性。教师在化学教学中要把绿色化学和环保理念贯穿于化学知识的传授中。一方面,需要教师加大绿色化学和环保教育的渗透力度,教师可通过一些生活、新闻报道里的案例,如水源污染、土地污染、空气污染、碳中和等,使学生深刻了解、体验到培养环保意识的重要性;另一方面,就具体的化学课程而言,要注重在化学实验中增强绿色化学和环保意识。在化学实验时,要重视对化学废物的处置。绝不能将化学实验产生的废料、废液、废气直接排放到空气或下水管中,应建立安全、有效的化学实验教学废弃物处理、回收制度,进行合理的处理或回收。明确哪些废液可以直接排放,对环境造成污染或危害的废液应按规定分类密封存放,并按照环保部门要求统一处理。在进行化学实验教学时,教师要指导学生运用新方法推进微型实验,厉行节约,减少污染,不断引导学生去思考什么是绿色化学,绿色化学可以给我们的生活带来哪些好处,不重视绿色化学会带来哪些危害等,使学生在学习中不断增强绿色化学意识和社会责任感。

综上所述,在当前高中化学教学开展的过程中,需要进一步渗透绿色化学理念。由于化学这门学科与学生实际生活息息相关,化学实验可能给环境带来的污染,因此用科学技术的进步来推动化学教学的开展,满足学生的学习需求。在化学实验过程中渗透绿色化学理念,也可以有效增强学生环保意识,解决在传统实验中存在的一些问题,提高整个实验教学的效率和质量。因此,教师首先需要认识到当前在化学教学中存在的一些问题,通过创新实验教学,组织活动,强化学生的绿色化学理念,使用微型化学仪器,降低有害物质的生成等各种方式来更好地推动绿色化学教育的实现,进一步提高学生的环保意识。

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