“绿色化学”理念在县域高中化学教学中的渗透研究方法

作者: 王利允

化学教学和环境保护存在不可分割的联系,高中阶段是学生形成世界观、人生观和价值观的关键时期。高中学生作为未来社会的建设者和接班人,有必要在学习阶段就树立绿色化学理念,为解决环境问题贡献力量。因此,教师应该开发化学教材及课外资源,在教学中优化实验探究和课后作业的设计模式,高中教师将绿色化学思想贯穿于化学教学全过程,注重将绿色化学的“预防污染”“原子经济性”“环境友好”等原则与教学内容、实验活动、课外活动等深度融合起来,通过潜移默化的方式培养学生的可持续发展意识。以下是具体的渗透策略与方法:

一、课堂教学中的渗透

绿色化学理念在课堂教学中的渗透可以通过以下多种方式实现:

(1)结合教材内容。在介绍化学课程中的基本概念时融入绿色化学理念,如在讲化学反应速率和化学平衡时,提及如何通过优化反应条件提高原子利用率,减少副产物生成,实现绿色化学目标。分析案例:以教材中的具体化学反应或化工生产流程为例,进行绿色化学角度的分析。如在讲《硫及其化合物》中,分析传统方法的不足以及现代绿色工艺如何改进,讲解《化学平衡》时,分析工业合成氨中“低温、高压”条件与绿色催化技术的优化方向,如采用高效催化剂提高反应效率,减少能源消耗和废物排放。

(2)利用多媒体资源。播放视频:播放与绿色化学相关的视频资料,例如介绍绿色化学技术在工业中的应用案例,像绿色合成药物、绿色造纸工艺等,让学生能直观感受绿色化学的重要性和实际效果。展示图片:展示环境污染对比图以及绿色化学成果图,例如污染严重的河流和经过生态修复后的河流对比图,新型绿色建筑材料的应用图等,加强学生对绿色化学的认知。

(3)组织课堂讨论。提出与绿色化学相关的讨论议题,如“在塑料生产中如何实现绿色化”,让学生分小组讨论,分析现有技术的优缺点并提出改进方案,从而培养学生的创新思维和绿色化学意识。辩论活动:组织辩论会,如以“化学工业发展是否必须以牺牲环境为代价”为辩题,让学生通过辩论深入思考绿色化学的必要性和可行性,从而提高学生的批判性思维能力。

(4)引入实际生活。联系日常生活现象:将绿色化学与生活现象相联系,如讲解垃圾分类时,介绍不同垃圾的化学组成以及如何通过化学方法实现垃圾的资源化利用,让学生明白绿色化学在生活中的应用。关注社会热点:引入与绿色化学相关的社会热点问题,如新能源汽车的发展、可降解塑料的研发等,从而引导学生运用所学知识分析其背后的绿色化学原理,培养学生关注社会和环境问题的意识。

二、实验教学中的渗透

(1)贯彻绿色化学理念,培养学生的绿色化学意识。目前情况,在高中化学实验教学中,有部分教师为 了让学生看到实验现象,会使用大量的化学原料,这显然不符合绿色发展理念。因此,高中化学实验的开展要基于实验学习要求,让学生融入绿色化学理念,明确实验理念,掌握实验步骤,合理地使用实验设备、试剂等,避免造成环境污染。

此外,教师要将规范的操作步骤教给学生,从而降低实验错误率,减少实验材料的浪费。教师还要指导学生在实验结束后将实验设备规范放回原位,并把实验废弃物放在指定区域。

(2)控制化学试剂用量,减少环境污染。教师要将绿色化学理念融入实验教学,还应严格控制化学试剂的用量,避免化学试剂的使用不当造成环境污染。有些实验对化学材料和试剂的使用没有具体要求,而是用“适量、适度”这类 模糊不清的词语描述,现象能被学生看清楚情况下避免过多使用。在实际教学中,避免为了追求实验现象的夸张性,使用过量的化学材料或试剂。因此,基于绿色化学理念,根据实验内容选择合适的化学试剂和用量。

(3)小组合作实验,减小化学实验规模。为了在化学实验中充分践行绿色化学理念,教师可以根据实验内容和材料,适当开展小组合作实验,将学生分为不同的小组,每个小组发放一份实验材料开展化学实验。学生分小组进行实验可以提高学习积极性,并让学生互相帮助,共同学习、进步。在高效开展实验教学的同时促进学生全面发展。

(4)利用信息技术辅助教学,增强学生环保意识。教师可以选择线下教学模式,让学生实际动手操作,从而快速理解相关化学知识。而对于那些化学实验用品污染度较高且存在一定风险的实验,教师可以结合实验内容,搜索相关实验视频,利用多媒体技术向学生展示实验过程,确保学生能直观地了解实验的现象和原理。这样不仅可以提高实验教学的质量和效率,确保实验的安全,减少化学材料的使用,还可以促进绿色化学实验的有序进行,增强学生的环保意识。

(5)合理处理化学实验废物,避免环境污染。化学实验的开展对于提高学生的学习效率有很大帮助。但我们需要考虑如何处 理化学实验废弃物,避免环境污染。在化学实验课上,常常有学生将实验废液直接倒入水池,这显然没有贯彻绿色化学理念。为了避免污染环境,教师应该引导学生妥善处理废弃的化学液体和材料。对于那些昂贵的化学实验用品,我们可以有选择地将其回收,进行二次使用 。

三、课外实践中的渗透

通过课外实践情景渗透绿色化学理念,能让学生在亲身体验中深化理解:

(1)参观工厂:组织学生参观工厂,在参观过程中,了解工厂在生产环节如何遵循绿色化学原则,如讲解污水处理厂运用化学沉淀、生物降解等技术,对污水进行无害化处理,实现水资源循环利用,减少污染物排放,让学生直观了解绿色化学在工业生产中的应用。

(2)环保活动:带领学生参与垃圾分类宣传、世界环境日环保宣传等环保活动。在垃圾分类宣传活动中,引导学生运用化学知识,分析不同垃圾的成分,以及随意丢弃垃圾对土壤、水体等造成的化学污染,向居民宣传正确分类垃圾对资源回收利用和环境保护的重要性。

(3)家庭实践:布置家庭小任务,让学生在家中观察并记录与绿色化学相关的生活细节,如观察家庭清洁剂的成分,分析其是否环保,尝试用自制的环保清洁剂替代部分化学清洁剂,像用白醋和小苏打混合制作清洁液,清洁厨房油污,在实践中体会绿色化学在日常生活中的应用。

总之,绿色化学理念在高中阶段化学教学课程中的引入和应用,对于推动环境的可持续发展意义重大 。因此,教育工作者更应当将绿色化学的理念与教材内容融合、引入化学实验课堂等多措并举的方式,培养学生绿 色化学的素养,推动学生全方位的发展。