高?;瘜W專業的選修課程《環境化學》的理論性很強,但是作為一門選修課程,在兼顧專業特點的同時還需要考慮學生對于課程的接納程度。過于高深的知識體系和過于繁復的理論知識會降低學生對于課程學習的主動性和積極性。如何將高深難懂的專業課程講成一門讓化學專業學生帶著興趣學習的選修課程是需要仔細研習的,化繁為簡,化專業知識為通識知識也許能夠指導教師更為合理地講好這門選修課程。
《環境化學》是高校非環境化學專業的一門選修課程,隸屬于應用化學教研室,主要是為了化學專業的學生在學習專業課程的同時還能用一定的時間更多地了解與化學有關的一些交叉學科。《環境化學》作為一門新興學科,將環境與化學專業緊密聯系在一起,利用化學知識解釋環境問題中的污染現象和治理方案,化學專業的學生系統學習《環境化學》的難度較大,但是了解一些理論知識的難度不大。因為環境中主要污染物質的化學成分以及作用原理可以很容易理解和認識,并且實際案例結合化學專業知識可以充分調動學生學習這門學科的興趣,加大學生想要了解這門學科的動力。結合多媒體教學,使用照片、示意圖和短視頻可以更為有效地將教學內容傳授給學生。
在實際的教學安排中,《環境化學》是通過不同的環境區域進行章節劃分的,下面就從不同的章節出發,展開說明教學工作中如何體現學科的趣味性,調動學生學習的興趣。
一、大氣環境圈層的污染
大氣環境圈層是人類生活環境中處在最頂端的圈層,也是最有特點的圈層。人類的生存離不開大氣,沒有大氣層的保護地球上不可能有生命體的存在,由于地球引力的作用大氣中的氣體組分主要集中在地表30km范圍內。而且人類的活動主要在地表,所以大氣圈層中的污染物也主要集中在地表附近。地表屬于大氣圈層中的對流層,對流層的命名就是根據地表在太陽光照的作用下產生的冷熱空氣對流得來的。隨著社會的發展和科學的進步,人類使用越來越多的化石類燃料:石油、煤和天然氣來提供人類生產和生活所需的動力和能源。這導致大量的廢氣被排放到對流層中,像是汽車尾氣中排放出來的NO和NO2,煤燃燒產生的SO2和SO3。這些物質進一步結合空氣的水就生成了H2SO4和HNO3,這是近年來國內突然爆發的天氣污染現象“霧霾”的主要成分。地表空氣中懸浮的小液滴和氣溶膠即為“霧”,空氣中的灰塵、H2SO4和HNO3等粒子即為“霾”,由于這些顆粒物直徑小于2.5微米,所以人們稱為“PM2.5”。霧霾的產生就是由于這些污染物存在于特定的對流層環境:一、沒有水平的空氣流動,由于城市中高樓林立,結合一些地區地勢低洼的特點,污染區域內沒有風;二、沒有垂直的空氣流動,由于地表對流層出現“逆溫”現象,大氣中的溫度上高下低,沒有對流現象進而沒有垂直方向的空氣流動。在這種大氣靜止的狀態下,“霧霾”現象持續地出現在污染區域。因為這種污染就出現在日常生活中,很容易讓學生產生學習的興趣,調動學生學習和掌握相關知識的主動性。
二、土壤圈層的污染
土壤圈層為人類提供了賴以生存的食物,是地球表面巖石經過漫長的風化形成的。土壤能夠提供植物生長,其中一個主要原因就是土壤不僅包含巖石、礦物、無機物和有機物等固體,還包含液體水。H2O這種物質其實不是以單個分子的形態存在的,而是形成三維網絡體系,可以將很多種物質分子均勻地分散在它中間,所以水對于很多種物質來說都是良溶劑。食物對于土壤中營養成份的吸收就是通過水,溶解在水中的營養成份可以很容易被植物所吸收。但是隨著高分子材料的大量使用,給土壤帶來了一種嚴重的污染---白色污染。高分子材料中的塑料被人類大量使用的同時也被大量拋棄,其中大部分的塑料垃圾被留在土壤中了,由于高分子的分子量很大,斷開大分子鏈段形成小分子的時間可以長達幾十年甚至是幾百年,而且土壤中的水不會透過高分子塑料導致植物無法在有白色污染的土壤中生長,因為植物無法在土壤中獲得養分,并且這種污染屬于長期性污染。結合常見的化學材料和環境污染問題,可以輕松講解土壤環境的污染問題,學生學習起來既輕松又有興趣。
三、水環境圈層污染
水是一切生命的來源,隨著人口的快速增長淡水資源也出現了短缺,而且有限的淡水資源還面臨著多種污染。在環境學歷史上有一次近年來發生的著名水體污染事件-2005年11月13日吉林化工廠爆炸引起嚴重的水體污染。100噸的硝基苯污染物進入到松花江一路流下一直到中俄邊境,淡水體系的污染直接導致供水城市斷水,哈爾濱市停水4天,并且中國不得不向被污染的俄羅斯邊境地區提供了相應的賠償與水體凈化處理。水環境特殊的流動性導致污染沒有停留在一地,而是擴散到更大范圍內??梢娝w污染的嚴重后果,中石油也在五年的水體恢復中耗資80億。對于人類賴以生存的水環境的污染問題,是不容忽視的。
教學過程中應該以實際案例為切入點和中心點,圍繞其展開周邊知識點的學習,不用專業難度要求非環境化學專業的學生,旨在擴大學生的知識面。所以處理《環境化學》選修課程應該采取更為靈活的教學方式,制定形式多樣的教學方案,更為有效地提升教學效果。
(作者單位:內蒙古民族大學)