摘 要:保護環境、減少污染既是科學界面臨的重大課題,又與化學教學聯系非常緊密。鑒于這種認識,在技校化學教學實踐中進行一些嘗試性的環保教育,使學生掌握更多的化學知識、環境保護知識,增強環境保護意識。
關鍵詞:技校化學教學;環保教育;減少污染;職業環保意識
作者簡介:肖琴(1962-),女,江西宜春人,江西省輕工業高級技工學校高級講師,研究方向為理論教學。
中圖分類號:G712 文獻標識碼:A 文章編號:1001-7518(2012)35-0050-03
中央強調“十二五”期間要把建設資源節約型、環境友好型社會作為加快經濟轉變發展的重要著力點。從更深更廣的角度看,環保教育是關系到可持續發展的百年大計。在這關系到國計民生的環境問題中,化學將發揮著不可替代的作用,因而在技?;瘜W教學中加強環保教育是每一個化學教師義不容辭的責任。
一、提高認識,勇于承擔環保教育責任
從備受人類關注的一些環境問題,如:空氣污染、土地沙漠化、水資源短缺、海洋污染、植被減少、臭氧空洞、溫室效應、酸雨、生物物種滅絕、有毒物品等方面來看,大多數問題都與化學有著密切的關系。從污染物的組成來看,大約2/ 3屬于化學物質。因此,解決污染問題,消除或減少污染物的危害,我們化學教師責無旁貸。目前,在職業技術學校的化學教材中,已經把大量的環境教育內容編入了教材,例如:金屬的冶煉、石油和石油產品、一氧化碳、原電池原理及其應用、硫和硫的化合物、硝酸、煤和煤的綜合利用等章節中均涉及到了消除污染、保護環境的內容,為我們在教學中對學生進行環保教育提供了素材。對學生進行環境知識教育,即是提高學生生存質量的有效途徑,也是培養其適應環境能力的有效方法。尤其是在目前農藥、化肥、殺蟲劑、殺菌劑、洗滌劑、裝修材料、塑料、橡膠、樹脂等化工產品廣泛使用的今天,讓學生通過學習環保知識,更多地了解污染物的性質和危害,以便主動預防或減少它們對環境和自身的危害。
二、挖掘和延伸教材內容,進行環保教育
化學內容中蘊涵著豐富的環境知識,給我們提供了豐富的教學素材,教師要善于挖掘教材中可進行環保教育的因素,有目的、有計劃地講解環境污染對人類的危害和治理,使學生知其然并知其所以然,從原理上明白危害的原因及防護措施。例如在無機化學課程中,在學習“非金屬單質與化合物”后, 應向學生介紹大氣污染的主要“殺手”是一氧化碳、二氧化硫以及氮氧化物等,除了給學生講清它們的產生、特性及對人類的危害外,教師可根據實際情況,講解如何避免一氧化碳、二氧化硫以及氮氧化物的產生,以及一氧化碳、二氧化硫中毒后如何處理等等;并由二氧化硫與二氧化碳的特性介紹溫室效應與酸雨的形成、組成、危害以及消除措施,使學生知道我們應該盡量減少含碳和硫等燃料的使用,積極開發采用無污染的能源。又如在學習“常見金屬單質與化合物”時,可以適時介紹一些重金屬離子(汞、鉻、鎘、鉛等) 污染的案例。如:著重介紹水污染的污染源主要是含重金屬離子的工業廢水。由于在重金屬的開采、冶煉、加工過程中,造成不少重金屬如鉛、汞、鎘、鉻等進入大氣、水、土壤引起嚴重的環境污染。這些重金屬離子可以使蛋白質凝固,一旦飲用了含有這些重金屬離子的水,可使人體血液中的血紅蛋白凝固,導致缺氧窒息而死。又如在有機化學課程中,介紹鹵代烴、酚、甲醛等有機物時,可以從鹵代烴等有機物的危害、形成原因、防治措施等方面加以介紹。如:鹵代烴分解放出的鹵素原子(氯或氟)加速臭氧的分解,破壞臭氧層結構,產生“臭氧空洞”,使人類遭受紫外線輻射加劇,患皮膚癌增多,因此我們應減少氯氟鹵代烴的使用或使用范圍(如:冰箱、空調等產品中禁止使用氟氯鹵代烴致冷劑,采用新的低污染致冷劑代替),酚、甲醛在低濃度就能使蛋白質變性而致癌,所以要嚴禁化工廠含酚和甲醛等污水的任意排放,有機化工廠的“三廢”必須經回收處理后方可排放,嚴禁家具等裝飾材料中超標使用酚和甲醛等等。在學習高分子復合材料時,結合我國現行的超市方便袋使用制度以及禁用不可降解的一次性快餐盒等規定,向學生介紹白色污染的形成和危害,如此等等。同時, 在課堂上,化學教師應不失時機地利用各種機會延伸課本內容,并將其與現實生活聯系,引導學生樹立環保意識。例如,在講授水和溶液時,為了提高學生的節水意識,要讓學生意識到地球的水資源分布不均勻且嚴重缺乏等情況,在課堂上可以引用一些數據:地球上水的總量約有136億億噸,其中海水占97.2%,冰川、冰山占2.15%,而人們可以利用的淡水卻僅占0.65%左右;我國人口占全世界人口20%,而我國人均水資源不足世界人均水量的25%,可見我國是一個水資源極度匱乏的國家,隨著嚴重的水污染和人們用水量的日益增加,我國60%的地區已面臨淡水不足的困境,水資源短缺已經成為制約我國經濟和社會發展的因素。同時,組織學生利用課余時間到當地污水處理廠、自來水廠等地進行調查,并從學生家庭生活用水情況出發,組織他們開展一些“節水小秘訣”交流活動,提出一些護水、節水的辦法,例如,洗菜、洗衣的水可以澆花、拖地、沖抽水馬桶,洗衣服不使用含磷洗衣粉等等??偠灾?,在化學教學過程中,應適時地進行環保教育的滲透,從而樹立學生的環保意識。
三、規范實驗操作,進行環保教育
化學是以實驗為基礎的學科,而化學實驗是一門高污染高排放的實驗,控制不好或不規范操作對環境會有很大的污染。在實驗過程中,可以通過以下幾個方面來培養學生的環保意識。
(一)實驗室各種環保設施齊全,為規范實驗操作減少污染做好準備。如:在實驗室設立臺面通風口、通風櫥、輔助通風扇;廢液缸、沙箱、藥品回收處,有條件的可建立廢水、廢氣處理回收系統,以減少實驗對環境危害。讓學生了解這些設施的作用以及規范使用的方法。
(二)應用微型化學實驗方法,盡量減少化學污染物的產生。在實驗中推廣微型實驗,這類實驗的特點是儀器小巧、用藥量少、操作簡捷、反應迅速、現象明鮮,而且安全、污染小、節約能源。例如:在演示硫在氧氣中燃燒實驗,依照原教材規定每次需要0.3g—0.5g硫來反應生成0.6g—1g二氧化硫。但微型實驗每次只需0.03g,完全反應只產生0.06g二氧化硫。這兩種實驗方案排入環境中的污染物質量相差較大。這樣不僅能夠達到實驗效果,而且還能節約藥品與經費,同時還能減少環境污染,在實驗中向學生灌輸節能減排的理念。
(三)利用多媒體系統進行模擬仿真化學實驗。對一些試劑昂貴、毒性強、危害大的實驗,可以采用多媒體系統進行仿真實驗。仿真化學實驗是利用計算機軟件,對實驗原理、裝置、流程、實驗過程進行仿真,用文字、聲音、圖像、動畫的效果讓學生在計算機屏幕上做實驗,達到身臨其境的感覺,同時可避免對環境的污染。有的實驗毒性很大,產生氣體污染也嚴重,氣體制取實驗、性質實驗戰線拉得過長,很容易出現不安全隱患。如氯氣制取,除雜、干燥、性質,尾氣處理等綜合實驗;如石蠟催化裂化,所需時間長,裂化的產物檢驗現象不明顯,試驗過程稍有不慎,將導致事故發生,像這類實驗都可以用多媒體課件模擬實驗來闡明。
(四)妥善處理“三廢”物品。在實驗教學中,有些實驗毒性較大,實驗產生的“三廢” (廢液、廢渣、廢氣)易于對周邊環境造成污染,所以不論是演示實驗,還是學生實驗,動腦設計環保實驗是一個重要的教學環節。例如:改進Cu片與HNO3反應的實驗裝置、使用全封閉裝置制取C6H5Br(溴苯)、用浸有Na2CO3溶液的棉花吸收反應產生的SO2等有毒氣體, 使有害氣體盡可能不外逸,以改善實驗室環境,在實驗過程中增強學生的環保意識。總之,教學過程中,要始終強調處理“三廢”物品的重要性,使學生養成一個慣性思維:凡是在化學實驗中產生的廢液、廢渣、廢氣都不得隨意排放,應該妥善處理或回收利用,若不能回收利用的,則應倒在規定的地方,以便相關部門清理,不能隨意傾倒,以防污染環境。
四.開展課外活動,進行環保教育
組織學生成立課外興趣小組,結合課本中環境保護的內容,進行環保體驗,把環保教育與第二課堂相結合,以滿足學生的興趣愛好和求知欲望。例如:把一些小昆蟲分別放入含有空氣的四個密閉的容器里,接著分別慢慢地向其中三個容器中通入一氧化碳、二氧化氮、二氧化硫等有毒氣體,觀察小昆蟲的生存狀態(容器中通入有毒氣的小昆蟲慢慢不得動彈);利用休息時間組織學生對附近工廠的空氣、廢水、土壤進行采樣分析,用樣品(已污染)水、土壤和正常水、土壤,分別養蝦魚、種花草,并且進行對比實驗 ,組織全校學生觀摩實驗結果。使學生進一步了解水污染、空氣污染和土壤污染是當今世界三大污染,了解環境與生存、發展的關系。教育學生在生活中,從小事做起,牢記環保使命,充分利用和節約能源(如:節電、節水,充分燃燒液化氣、天然氣),不使用污染環境的物品(如:不使用不可降解的飯盒等)。利用雙休日收集廢電池和清理“白色污染”,讓學生親身體驗環境污染的危害。還可以利用聘請環保專家講座、辦展覽、出專欄等形式,擴大環保教育的影響力,進一步增強學生的環保意識。
五、結合專業特點,進行環保教育
我們是職業技術學校,學生畢業后,將直接進入各行各業的生產一線,他們是整個社會體系中最基礎的技術勞動者,如果他們具備了一定的環保意識,無疑對整個社會的環保事業有著不可估量的作用。因此在技?;瘜W教學中應結合專業特點進行環保教育,培養學生的職業環境保護意識。例如學習有機化學時,在介紹了纖維素的性質和用途后,應向造紙專業的學生介紹造紙業污染產生原因及防治辦法。造紙業的污染主要來自制漿過程,制漿過程產生大量的廢水,廢水中含有許多的有害物質,如果直接排入河流, 廢水中的有害物質因發生一系列復雜的化學反應而消耗水中的氧氣,使蝦類、魚類、貝類等水生動物缺氧死亡;廢水中還含有很多固態物質,例如:木屑、草屑、樹皮屑、腐草等沉入河床底部,可使河流淤塞,它們通過發酵,不斷產生有毒氣體;在廢水中還有一些不容易發酵、分解的物質懸浮在水面,遮擋陽光,干擾水生植物的光合作用。另外,廢水中還含有一些致畸、致癌、致突變的有毒有害物質……??梢?,造紙業廢水對環境的污染非常之大(當然還有廢氣、廢渣的污染),必須經過有效處理才能排放。當能廢水、廢氣、廢渣中的一些物質可謂棄之為害,用之為寶。如:廢水中有很多有用物質,我們可以通過纖維回收、堿回收等方法收集纖維和燒堿;將剩下的水經過沉淀過濾處理后再循環利用。固體廢渣如泥渣、煤渣可以制磚、筑路和作生產水泥原料,碎木片、樹皮、草根等可作燃料,鍋爐廢氣通過除塵脫硫等裝置后再排放,這些有效的處理,既可以變廢為寶節約資源,又可以減少對環境的污染。
再如在介紹淀粉的性質和用途后,應向釀酒專業的學生介紹釀酒業污染產生原因及防治辦法。如啤酒釀造過程中產生大量的廢水,其中含有較高濃度的有機懸浮物質,這類廢水本身并無毒性,但含有大量可降解的有機物質,若直接排入江河中,將消耗水中大量的氧氣,造成水體缺氧,導致水生物死亡;而且廢水中還含有大量氮、磷無機鹽等,導致水體富營養化,惡化水質,污染環境。所以釀酒業的廢水必須通過處理達標后方可排入江河中。這些都是我們在化學教學中必須向學生傳授的環保知識和灌輸的環保理念。
六、滲透社會熱點,進行環保教育
在教學中,將化學知識的學習與生活實際、社會熱點問題聯系起來。在課堂上經常給學生講解電視上、報紙上、互聯網上與環境相關的報道。這些報道有的描繪人與自然和諧相處的美好畫面,能激發學生關愛環境的欲望。比如在講到聚氯乙烯塑料(即PVC)的用途時,首先介紹PVC的性質穩定,既輕又堅固,適應性強,價格便宜,這些性質決定了它的使用非常廣泛,如:醫療器械、建筑材料、家庭用品、消費用品、文化用品等,但PVC的致命缺點是:對環境最具破壞力。PVC的生產、使用處理的過程中都會導致“有毒氯化物”的釋放。這些有毒物質會輕易的進入水、空氣和食物鏈中對環境造成極大的危害。這樣在課堂上滲透社會熱點問題,使環保教育不再是一種空洞的說教。再如:將化肥、農藥、殺蟲殺菌劑、裝飾材料、食品添加劑等社會熱點問題融入教學中去。
當然,教無定法,在技?;瘜W教學中,我們可以采用各式各樣的教學形式滲透環保教育,使學生清醒的認識到環保的重要性和必要性,激勵學生勤奮學習刻苦鉆研,作為新一代技術工人,要樹立職業環境保護意識,將來要為優化產業結構,保護環境,美化地球做出應用的貢獻。
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責任編輯 顏小兵