熊晨
摘 要: 中學化學的課程目標之一就是培養學生的科學素養。隨著環境問題的凸顯,作為科學素養的一部分,綠色化學理念應該為學生所接受并內化。這就要求教師在中學化學教學中涵蓋綠色化學理念,主動創設情境,立足實驗,在課堂中滲透綠色化學理念,并對學生的綠色化學理念進行評價。
關鍵詞: 綠色化學 中學化學 實施途徑
自新世紀以來,環境問題日益嚴重,例如每年中國機動車排放出的一氧化碳總量約為十億頓,氮氧化物總量約為五億頓。因此環境保護是一項重大課題,各國均把環保提上日程。“綠色”成為二十一世紀最火的一個詞語。
1.綠色化學
美國化學會(ACS)針對環境問題,在20世紀90年代提出了“綠色化學”。現今,“綠色化學”已被世界各國普遍接受并成為可持續發展戰略方針的重要組成部分。所謂綠色化學,就是設計研究沒有(或盡可能小的)環境副作用,并在技術上、經濟上可行的化學產品和化學過程[1]。
化學作為一門自然科學,課程自身的目標是培養學生的科學素養,而科學素養包含科學對于社會的影響,所以中學化學課程中強調STS教育。但隨著環境、能源等問題的日趨嚴重,STS教育進一步發展為STSE(Science、Technology、Society、Environment)教育[2],凸顯了環境教育及綠色化思想教育。因此中學化學教學應對學生綠色化學理念的培養給予重視。《普通高中化學課程標準(實驗)》在“內容標準”中明確指出:必修課程的設計要體現綠色化學思想,讓學生初步樹立社會可持續發展的思想。在選修課程“化學與技術”中,則讓學生形成自然資源綜合利用、廢舊物資再生利用的觀念。并在“實驗化學”中明確指出:形成綠色化學觀念,強化實驗安全意識[3]。同時,《義務教育化學課程標準》指出,化學課程在情感態度價值觀方面的一項課程目標是逐漸樹立珍惜資源、愛護環境、合理使用化學物質的可持續發展觀念[4]。
2.綠色化學在中學化學教學中的實施途徑
2.1主動創設情境,善于利用教材素材。
教師在教學時,應以主動創設的或者教材中的生活化情境或問題為中心,通過主動探究式教學,鼓勵、引導學生主動建構綠色化學理念,比如可以把綠色化學的理念滲透在元素化合物教學中。在魯科版化學1第三章第3節“硫的轉化”的第三課時是酸雨及其防治[5],并在這一課時中給出酸雨的一些資料和酸雨腐蝕的圖片。教師應該正確對待教材中的素材,結合教學情況,利用學生探究性學習的時間,進行關于酸雨的小課題研究,讓學生應用剛剛學完的二氧化硫的性質,解決酸雨問題,學以致用。這樣不僅能鞏固學生所學到的知識,而且能在活動中潛移默化地培養學生的綠色化學思想。又如在鹵素教學中,教師可組織學生討論氯氣用于自來水消毒的利弊;在高分子材料的教學中,教師可以以廢舊塑料的再生利用為例,讓學生認識到化學對廢舊物資的綜合利用的作用,討論其可能的途徑。通過這些活動滲透綠色化學思想,學生經常了解及關注身邊的環境問題的熱點,從而提高其深入了解的興趣,培養學生的危機感和緊迫感,并將其所學知識運用到生活中,培養學生防止污染、關注人類生存發展的責任感。
2.2立足實驗,滲透綠色觀念。
化學是一門以實驗為基礎的自然學科,實驗是化學教學的關鍵所在,所以實驗教學是培養學生綠色化思想的重要手段。
中學化學實驗中存在一些問題:一是大部分實驗的藥品用量在教材中都未明確量化,都是用“適量”、“幾滴”等籠統的詞語限定,而中學生做實驗時好奇心比較重,無法準確地把握實驗藥品的實際用量,所以造成藥品的損失,甚至可能造成污染。二是實驗的產物有毒。所以要對化學實驗進行調整,要定量,實驗室明確告訴學生藥品的用量情況,這樣既可提高實驗的科學性,又可為實驗操作規范化奠定基礎,更是減少環境污染的重要保證。三是讓學生根據有毒物質的性質,探究針對該種物質如何進行回收與處理。
對于實驗可以進行細節上的優化和處理,使得實驗更綠色化。例如在萃取操作的演示實驗中,由于溴的揮發性強,毒性大,而碘的毒性較小,可以將四氯化碳萃取溴水改為萃取碘水。在銅和濃硝酸反應的實驗中,將銅片改為可調節高度的銅絲,這樣就可以控制反應的進行,當實驗結束時可以及時將銅絲取出,減少空氣污染。演示白磷和紅磷著火點對比實驗時,該實驗反應發生時燃燒物易爆濺并且燃燒時有大量白煙產生且有毒等,實驗時在鐵片上方罩個玻璃罩,取用的藥品也要盡可能少。
由此可見,在實驗時,要確保實驗的安全及環保問題。另外,教師要引導學生從不污染環境、不吸入有毒煙霧及安全和便于觀察等角度出發討論、分析,共同改進完成實驗,培養學生的安全意識、環境意識及綠色化理念。
3.對綠色化學理念的評價
對于學生綠色化學的形成,要對其進行評價,可采用紙筆測試和活動表現評價等多樣化的評價方式。
紙筆測試的重點應該放在對于綠色化學理念的理解及對化學、技術、社會、環境相互關系的認識上,注意選擇具有真實情景的綜合性、開放性的問題。如讓學生比較煤、石油、天然氣、核能、太陽能、生物質能、氫能等各種能源的使用對環境和生態的影響。
活動表現評價是新課程改革所倡導的一種評價方式,這種評價是在學生完成一系列任務(如實驗、辯論、調查、設計等)的過程中進行的[6]。首先教師要根據學生及教學的具體情況,布置學生進行課外實踐活動,通過學生實踐,從感性上體驗和感知環境污染,理解綠色化學的重要性,形成綠色化學思維。通過觀察、記錄和分析學生在各項活動的表現,對學生的參與度、探究能力、表達交流能力及對綠色化學的遷移能力進行評價。
隨著社會發展的需要,綠色化學教育必將成為中學化學教育的重點,學生作為未來社會的主人,要有綠色意識及與自然和諧共處、社會可持續發展的思想。中學化學教師在教學中要注重綠色化學在中學化學教育中的普及和發展,大膽創新,努力實現綠色化學目標。
參考文獻:
[1]朱文祥.綠色化學與綠色化學教育[J].化學教育,2001(1):1.
[2]周開軍.STSE理念及其與中學化學教學的整合[J].化學教育,2012(1):31.
[3][6]教育部.普通高中化學課程標準(實驗)[M].北京:人民教育出版社,2003.
[4]教育部.義務教育化學課程標準[M].北京:北京師范大學出版社,2011.
[5]王磊,等編.普通高中課程標準試驗教科書化學1(必修)[M].濟南:山東科學技術出版社,2007:90.