中學(xué)化學(xué)教學(xué)中滲透綠色化學(xué)與可持續(xù)發(fā)展教育的思考

摘 要： 化學(xué)與可持續(xù)發(fā)展教育緊密相關(guān)，為在教學(xué)中滲透可持續(xù)發(fā)展教育奠定了基礎(chǔ)，提供了可能。日益嚴(yán)重的環(huán)境污染是當(dāng)今人類所面臨的嚴(yán)峻問(wèn)題，嚴(yán)重制約了全球的可持續(xù)發(fā)展.化學(xué)教師有責(zé)任在教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的綠色化學(xué)意識(shí)，在課堂教學(xué)中綜合滲透可持續(xù)發(fā)展知識(shí)和理念；在實(shí)驗(yàn)及課外活動(dòng)中培養(yǎng)學(xué)生的情感體驗(yàn)和相關(guān)能力；將綠色化學(xué)滲透到可持續(xù)發(fā)展教育中。

關(guān)鍵詞： 綠色化學(xué) 可持續(xù)發(fā)展 中學(xué)化學(xué)教學(xué)

人類的進(jìn)化和發(fā)展離不開(kāi)周圍環(huán)境的變化，協(xié)調(diào)環(huán)境保護(hù)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的關(guān)系，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)與環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展，已經(jīng)成為包括我國(guó)在內(nèi)的世界環(huán)境保護(hù)工作的主題。新課程理念下的化學(xué)教學(xué)應(yīng)該結(jié)合學(xué)科特點(diǎn)加強(qiáng)可持續(xù)發(fā)展觀的教育，有助于進(jìn)一步提高學(xué)生保護(hù)生態(tài)環(huán)境的意識(shí)。

一、綠色化學(xué)和可持續(xù)發(fā)展的內(nèi)涵。

綠色化學(xué)又稱為環(huán)境無(wú)害化學(xué)、環(huán)境友好化學(xué)、清潔化學(xué)，是指設(shè)計(jì)沒(méi)有或盡可能小的環(huán)境副作用，并且在技術(shù)和經(jīng)濟(jì)上可行的化學(xué)品和化學(xué)過(guò)程的一門科學(xué)。綠色化學(xué)在資源合理充分利用和環(huán)境保護(hù)方面有重要作用，是我國(guó)進(jìn)行現(xiàn)代化建設(shè)和貫徹可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的一個(gè)不可分割的部分。

可持續(xù)發(fā)展是什么呢？它是一種社會(huì)發(fā)展，其既可以滿足當(dāng)代人的需要，又不危及可滿足后代人需要的可能性。換句話說(shuō)，就是經(jīng)濟(jì)、社會(huì)資源與環(huán)境保護(hù)的協(xié)調(diào)發(fā)展，既達(dá)到發(fā)展經(jīng)濟(jì)的目的，又能保護(hù)人類賴以生存的自然資源和環(huán)境，使我們子孫后代能永續(xù)發(fā)展和安居樂(lè)業(yè)。要確保可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的實(shí)施，關(guān)鍵是教育。可持續(xù)發(fā)展教育是伴隨可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略而產(chǎn)生的，它既是可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的重要組成部分，又是實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的重要手段，為了可持續(xù)發(fā)展。可持續(xù)發(fā)展教育的基礎(chǔ)在學(xué)校，通過(guò)在學(xué)校開(kāi)展可持續(xù)發(fā)展教育，受教育者具有可持續(xù)發(fā)展的知識(shí)和觀念，提高他們的生態(tài)、環(huán)境意識(shí)，增強(qiáng)其社會(huì)責(zé)任感。同時(shí)，使他們能夠把自己學(xué)習(xí)到的有關(guān)可持續(xù)發(fā)展的知識(shí)進(jìn)行宣傳普及，改變傳統(tǒng)發(fā)展觀，喚起可持續(xù)發(fā)展意識(shí)，自覺(jué)地為維護(hù)和實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展采取新的思維方式、生活方式與工作方式，積極投身于可持續(xù)發(fā)展的社會(huì)實(shí)踐，使社會(huì)、人、自然獲得協(xié)調(diào)發(fā)展，從而為實(shí)現(xiàn)國(guó)家可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，推進(jìn)國(guó)家經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展進(jìn)程奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。在課程教學(xué)中，可持續(xù)發(fā)展教育就是指：用可持續(xù)發(fā)展方面的科學(xué)知識(shí)、科學(xué)思想對(duì)受教育者進(jìn)行教育與訓(xùn)練，使他們形成可持續(xù)發(fā)展思想與相關(guān)知識(shí)及能力的過(guò)程。

二、化學(xué)教學(xué)中實(shí)施綠色化學(xué)與可持續(xù)發(fā)展教育的必要性和可行性。

化學(xué)科學(xué)的研究成果和化學(xué)知識(shí)的應(yīng)用，為我們創(chuàng)造了五彩的世界，我們的衣食住行已離不開(kāi)化學(xué)。但由于化學(xué)品的濫用及生產(chǎn)技術(shù)應(yīng)用，煤的燃燒，機(jī)動(dòng)車輛的使用等嚴(yán)重破壞了本來(lái)綠色平和的生態(tài)系統(tǒng)，帶來(lái)了大氣污染、臭氧層破壞、溫室效應(yīng)、水污染、白色污染、有毒化學(xué)品等，使人類的健康受到威脅。以致一談到化學(xué)，人們就聯(lián)想到有毒、有害的東西，化學(xué)在一定程度上產(chǎn)生了發(fā)展危機(jī)。解決化學(xué)污染問(wèn)題，在教學(xué)中滲透綠色化學(xué)和可持續(xù)發(fā)展思想，培養(yǎng)學(xué)生的環(huán)保意識(shí)，是一件事刻不容緩、關(guān)系未來(lái)、影響深遠(yuǎn)的大事。而化學(xué)教學(xué)恰恰為我們提供了實(shí)施這一事件的可能性。化學(xué)新課程標(biāo)準(zhǔn)明確指出了進(jìn)行面向可持續(xù)發(fā)展教育的目標(biāo)包括三方面：1.知識(shí)與技能：從化學(xué)的角度解釋環(huán)境和從環(huán)境的角度認(rèn)識(shí)化學(xué)，獲得化學(xué)與環(huán)境及環(huán)境問(wèn)題的有關(guān)經(jīng)驗(yàn)及研究綠色化學(xué)和用化學(xué)知識(shí)解決環(huán)境問(wèn)題的技能。2.過(guò)程與方法：利用各種教學(xué)資源，提供參與各種層次的用化學(xué)知識(shí)解決環(huán)境問(wèn)題和研究綠色化學(xué)的機(jī)會(huì)，培養(yǎng)學(xué)生的參與意識(shí)，養(yǎng)成良好的環(huán)境行為習(xí)慣。3。情感態(tài)度與價(jià)值觀：樹(shù)立可持續(xù)發(fā)展觀、環(huán)境道德觀、環(huán)境價(jià)值觀及關(guān)心環(huán)境的情感等。

所以，化學(xué)學(xué)科與環(huán)境緊密相關(guān)，實(shí)施環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展教育，化學(xué)教學(xué)既有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，又有義不容辭的責(zé)任。化學(xué)教材中蘊(yùn)含了較豐富的可持續(xù)發(fā)展教育的內(nèi)容。化學(xué)教師可深入鉆研教材，系統(tǒng)分析教材，挖掘教材中可持續(xù)發(fā)展教育的知識(shí)和思想，針對(duì)學(xué)生的知識(shí)水平，選擇好教學(xué)與可持續(xù)發(fā)展教育的最佳結(jié)合點(diǎn)，按照“適時(shí)、適度、適量”的原則，進(jìn)行合理的拓展與恰當(dāng)?shù)臐B透，讓學(xué)生從可持續(xù)發(fā)展的高度關(guān)心環(huán)境及環(huán)境問(wèn)題，使學(xué)生理解人與自然、人與社會(huì)、人與人之間的相互依存關(guān)系，認(rèn)識(shí)到他們的態(tài)度、行為和決定能夠?qū)ΜF(xiàn)在和將來(lái)的全球環(huán)境、整個(gè)社會(huì)產(chǎn)生影響。從而使學(xué)生接受可持續(xù)發(fā)展知識(shí)和思想，樹(shù)立起可持續(xù)發(fā)展意識(shí)和理念，培養(yǎng)學(xué)生從事可持續(xù)發(fā)展研究與開(kāi)發(fā)的能力。同時(shí)，從可持續(xù)發(fā)展的角度來(lái)看，化學(xué)中許多物質(zhì)的制取反應(yīng)、化學(xué)工藝等都是值得討論和重新考慮的。這給改革化學(xué)教學(xué)、培養(yǎng)學(xué)生的探究精神和創(chuàng)新能力提供了良好的契機(jī)。因此，在化學(xué)教學(xué)中開(kāi)展與之相應(yīng)的可持續(xù)發(fā)展教育是必要性，也是可行的，有重要的意義。

三、化學(xué)教學(xué)中實(shí)施綠色化學(xué)和可持續(xù)發(fā)展教育的策略。

1.教師應(yīng)轉(zhuǎn)變觀念，牢固樹(shù)立綠色化學(xué)與可持續(xù)發(fā)展意識(shí)。

環(huán)境危機(jī)意識(shí)是可持續(xù)發(fā)展教育最適宜的切入點(diǎn)，人類生存和發(fā)展中出現(xiàn)的一些重大環(huán)境問(wèn)題，都與化學(xué)有關(guān)。而綠色意識(shí)是人類追求自然完美的一種高級(jí)表現(xiàn)，追求的是人對(duì)自然的尊重及人與自然的和諧關(guān)系。綠色化學(xué)正是以這種綠色意識(shí)為指導(dǎo)，研究和設(shè)計(jì)沒(méi)有（或盡可能少的）環(huán)境副作用、在技術(shù)上和經(jīng)濟(jì)上可行的化學(xué)品與化學(xué)過(guò)程。綠色化學(xué)是對(duì)環(huán)境更友善、更安全的化學(xué)。其目標(biāo)是研究與尋找能充分利用的無(wú)毒害原材料，最大限度地節(jié)約能源，在各環(huán)節(jié)都實(shí)現(xiàn)凈化和無(wú)污染的反應(yīng)途徑和工藝。近年來(lái)，綠色化學(xué)的研究主要圍繞化學(xué)反應(yīng)、原料、催化劑、溶劑和產(chǎn)品的綠色化開(kāi)展的。綠色化學(xué)是一種面向21世紀(jì)的高層次化學(xué)，是精品的化學(xué)，是現(xiàn)代化的化學(xué)，代表著化學(xué)的未來(lái)發(fā)展方向。如何把綠色化學(xué)和可持續(xù)發(fā)展教育融于中學(xué)化學(xué)課堂教學(xué)中，對(duì)于化學(xué)教育工作者來(lái)說(shuō)，是一個(gè)嶄新的課題。首要的任務(wù)之一是化學(xué)教師應(yīng)轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的化學(xué)教育觀，樹(shù)立綠色意識(shí)，用可持續(xù)發(fā)展的眼光重新審視中學(xué)化學(xué)的各種反應(yīng)、實(shí)驗(yàn)及思考如何將綠色化學(xué)的研究成果引進(jìn)課堂，以此激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣，拓展學(xué)生的思維空間，培養(yǎng)其創(chuàng)新精神。化學(xué)教材中有60%以上的知識(shí)是通過(guò)實(shí)驗(yàn)引入或闡述的，實(shí)驗(yàn)中教師對(duì)實(shí)驗(yàn)廢物的態(tài)度對(duì)學(xué)生環(huán)境意識(shí)的培養(yǎng)具有直接的示范和表率作用。教師應(yīng)是“綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)”的積極倡導(dǎo)者，努力做到實(shí)驗(yàn)無(wú)害化，處理廢氣、廢水，變廢為寶：實(shí)驗(yàn)微型化，節(jié)約藥品，減少對(duì)環(huán)境的影響。如在講氯氣、二氧化硫、二氧化氮這些知識(shí)點(diǎn)時(shí)，由于這些氣體有毒，我們使用它們的尾氣不能亂排放到空氣中而應(yīng)該用堿液吸收，這樣就把環(huán)境保護(hù)問(wèn)題有機(jī)滲透到實(shí)際的教學(xué)過(guò)程中。因此，化學(xué)教師綠色意識(shí)的樹(shù)立，是綠色化學(xué)走向中學(xué)課堂的前提，也只有這樣，化學(xué)教育才有正確的方向。

2.開(kāi)展形式多樣的教學(xué)活動(dòng)，培養(yǎng)學(xué)生的綠色意識(shí)。

對(duì)學(xué)生綠色意識(shí)的培養(yǎng)，應(yīng)注重讓學(xué)生從感性認(rèn)識(shí)開(kāi)始，只有建立在感性認(rèn)識(shí)的基礎(chǔ)上，才能從本質(zhì)上理解綠色意識(shí)。這種感性認(rèn)識(shí)的獲得是指在化學(xué)教師的指導(dǎo)下，讓學(xué)生通過(guò)自身實(shí)踐，去感知、體驗(yàn)由于濫用化學(xué)品及其生產(chǎn)技術(shù)而帶來(lái)的環(huán)境污染的嚴(yán)重性及治理污染的局限性。進(jìn)而從關(guān)注污染如何治理轉(zhuǎn)移到如何預(yù)防污染這一認(rèn)識(shí)水平上。因此，為配合化學(xué)課堂教學(xué)，應(yīng)采取形式多樣的教學(xué)活動(dòng)。通過(guò)多種形式的實(shí)踐活動(dòng)，如通過(guò)對(duì)學(xué)校所處地區(qū)近年來(lái)空氣污染情況，江河湖泊水質(zhì)情況，以及土壤受污染情況的調(diào)查，通過(guò)對(duì)化肥廠、農(nóng)藥廠、造紙廠等化工企業(yè)排污情況的調(diào)查，通過(guò)對(duì)風(fēng)景旅游區(qū)、生態(tài)農(nóng)業(yè)示范區(qū)或無(wú)公害蔬菜生產(chǎn)基地的考察、參觀、訪問(wèn)等，加深對(duì)化學(xué)造成的環(huán)境污染的認(rèn)識(shí)；并進(jìn)一步思考，將其與自己的利益和行為聯(lián)系起來(lái)，從而使他們主動(dòng)地關(guān)心、愛(ài)護(hù)學(xué)校的環(huán)境，并將環(huán)境意識(shí)、對(duì)環(huán)境的情感外化為自覺(jué)的、具體的環(huán)境行為，積極參與改善學(xué)校環(huán)境的活動(dòng)。如參與學(xué)校有關(guān)環(huán)境政策方面的討論和決策；倡導(dǎo)改善學(xué)校環(huán)境的良好行為；對(duì)學(xué)校的垃圾進(jìn)行分類處理；舉辦廢物再利用作品展覽；提出改善空氣質(zhì)量的措施，等等，以此提高學(xué)生的環(huán)保意識(shí)：環(huán)保必須從現(xiàn)在做起，從自身做起。如不隨意倒垃圾、回收廢舊電池、回收廢塑料、盡量減少塑料袋制品的使用、減少紙張的使用、保護(hù)花草樹(shù)木，等等，為環(huán)境保護(hù)盡一份力量。使學(xué)生親身感受到環(huán)保問(wèn)題的現(xiàn)實(shí)性和重要性，環(huán)保的長(zhǎng)久性及艱巨性。此外，充分利用現(xiàn)代化的教學(xué)手段，如利用投影、錄音、錄像、電腦模擬展示臭氧空洞、全球氣候變暖、酸雨、白色污染等重大環(huán)境問(wèn)題，讓學(xué)生更直觀、更形象地認(rèn)識(shí)綠色化學(xué)的內(nèi)容，激發(fā)學(xué)生治理環(huán)境的緊迫感，使他們真正認(rèn)識(shí)到“先發(fā)展、后治理”的不可取。同時(shí)還重視介紹減污治污的新成果，如二氧化碳深開(kāi)發(fā)技術(shù)的突破、綠色冰箱的推廣、降解塑料的研制等，使學(xué)生對(duì)解決環(huán)境問(wèn)題產(chǎn)生希望，從消極順應(yīng)到積極治理，對(duì)于環(huán)境問(wèn)題，還可以組織學(xué)生討論，使學(xué)生充分認(rèn)識(shí)到破壞環(huán)境給人類帶來(lái)的嚴(yán)重惡果。同時(shí)，也可以把可持續(xù)發(fā)展思想與化學(xué)美育結(jié)合起來(lái)。讓學(xué)生從美的角度解釋環(huán)境，喚起他們欣賞、表現(xiàn)、創(chuàng)造環(huán)境美的熱情。

3.通過(guò)綠色實(shí)驗(yàn)和課外活動(dòng)，培養(yǎng)學(xué)生的情感體驗(yàn)和創(chuàng)新精神。

實(shí)驗(yàn)及課外活動(dòng)是進(jìn)行可持續(xù)發(fā)展教育非常重要的手段和途徑。情感體驗(yàn)可以直接影響和調(diào)節(jié)人的行為。通過(guò)化學(xué)實(shí)驗(yàn)及課外活動(dòng)進(jìn)行可持續(xù)發(fā)展教育，培養(yǎng)學(xué)生的情感體驗(yàn)，符合可持續(xù)發(fā)展教育的要求，能吸引學(xué)生，收效較大。在中學(xué)化學(xué)教材中，有許多學(xué)生實(shí)驗(yàn)及演示實(shí)驗(yàn)，這些實(shí)驗(yàn)涉及的化學(xué)反應(yīng)，許多是有一定毒性的或反應(yīng)過(guò)程會(huì)釋放出有毒、有害的氣體。如何對(duì)這些反應(yīng)或?qū)嶒?yàn)進(jìn)行綠色改造，即如何選擇無(wú)毒的反應(yīng)代替有毒反應(yīng)物，如何減少反應(yīng)過(guò)程中污染物的產(chǎn)生，這是化學(xué)教師及學(xué)生必須考慮的。同時(shí)，從綠色角度來(lái)評(píng)價(jià)一個(gè)化學(xué)反應(yīng)、化學(xué)實(shí)驗(yàn)，有助于學(xué)生拓展思維空間，培養(yǎng)其創(chuàng)新精神。如：

①制取HCl時(shí)，用水吸收多余的氯化氫氣體，制取Cl■時(shí)，用NaOH吸收尾氣；

②合成硫酸、硝酸時(shí)，過(guò)量的SO■、SO■應(yīng)以氨水吸收，NO、NO■應(yīng)以NaOH吸收；

③溶液中的重金屬離子可用鉛、鐵等輕金屬還原，銀鏡反應(yīng)的廢液可回收利用；

④制取硝基苯等揮發(fā)性較強(qiáng)的有毒物質(zhì)時(shí)，應(yīng)安裝一個(gè)冷凝管回流有毒氣體；

⑤萃取后的苯和實(shí)驗(yàn)中殘余的一氧化碳可以燃燒，溴苯可以堿解；

⑥硫化氫與二氧化硫的實(shí)驗(yàn)可以在封閉式的裝置中進(jìn)行；

⑦硫化氫燃燒實(shí)驗(yàn)，可以用漏斗罩在火焰上方，使產(chǎn)生的二氧化硫經(jīng)漏斗通過(guò)其連接的U型管（內(nèi)盛稀氨水），吸收液可作化肥使用；

⑧用實(shí)驗(yàn)方法鑒別濃HNO3、稀HNO3時(shí)，銅片改用銅絲，不需反應(yīng)時(shí)，只要抽出銅絲，反應(yīng)即停止；

⑨用微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行氯離子的檢驗(yàn)、碘升華實(shí)驗(yàn)、銅和濃硝酸的反應(yīng)（利用注射器代替試管進(jìn)行試驗(yàn)，取一支10毫升的注射器，抽出活塞，在針筒內(nèi)裝入0.04克銅屑，推上活塞并吸入0.1毫升的濃硝酸，觀察現(xiàn)象，等反應(yīng)完畢后將注射器中液體小心排入廢液瓶中，無(wú)色氣體針筒內(nèi)再吸入空氣，可見(jiàn)到無(wú)色氣體變成紅棕色）。改進(jìn)后的裝置是封閉體系，這樣不僅節(jié)約了藥品，同時(shí)易于對(duì)比觀察，效果顯著，還減少了廢液、廢渣和有害氣體的產(chǎn)生；

⑩用高錳酸鉀制氧氣的殘留固體可用做氯酸分解制取氧氣的催化劑，最終殘余物還可以用于鉀的焰色反應(yīng)，或用做花、草、樹(shù)、木的肥料。

所以，當(dāng)學(xué)生有了綠色意識(shí)之后，即可用綠色觀點(diǎn)評(píng)價(jià)一個(gè)化學(xué)反應(yīng)、實(shí)驗(yàn)的優(yōu)劣，從而促進(jìn)學(xué)生多角度地思考問(wèn)題，鍛煉其思維能力。這樣的例子很多，例如：做硫在純氧中的燃燒實(shí)驗(yàn)時(shí)，不妨在反應(yīng)瓶中盛少量水以吸收產(chǎn)物SO2，防止其進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室。再如，要求學(xué)生通過(guò)一定的化學(xué)反應(yīng)制硫酸銅時(shí)，有下列三種途徑：

①CuCl■+H■SO■（濃）=CuSO■+2HCl

②②Cu+2H■SO■（濃）=CuSO■+SO■↑+2H■O

③a.Cu+O■=CuO b.CuO+H■SO■（稀）=CuSO■+H■O

從綠色角度啟發(fā)學(xué)生思考，不難得出我們應(yīng)該選擇途徑③來(lái)實(shí)現(xiàn)的結(jié)論。

總之，化學(xué)與可持續(xù)發(fā)展教育緊密相關(guān)，化學(xué)新課程應(yīng)從本學(xué)科的特點(diǎn)出發(fā)，由淺入深地、持續(xù)不斷地對(duì)學(xué)生進(jìn)行可持續(xù)發(fā)展觀的教育。讓學(xué)生認(rèn)識(shí)、學(xué)習(xí)和研究綠色化學(xué)，從而改善環(huán)境、提高生活質(zhì)量，同時(shí)充分發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的主體作用，建構(gòu)可持續(xù)發(fā)展教育體系，為改善我們的地球環(huán)境，獲得更好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益，為人類的可持續(xù)發(fā)展作出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。

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