芻議綠色化學思想在高中化學教學中的應用

王曉瑛

（甘肅省天水市第一中學，甘肅天水 741000）

化學研究和環保問題存在不可割裂的聯系，高中化學是培植學生環保意識的主要平臺，教師在教學中重視滲透綠色化學思想能夠調動學生對社會環境問題的關心和鉆研興趣，使學生樹立牢固的環保觀念。因此，教師應該明確綠色化學思想在高中化學教學中的應用意義，開發化學教材和課外資源，引導學生認識綠色化學思想，同時基于綠色化學思想優化實驗探究和課后作業的設計模式，將綠色化學思想貫穿于化學教學全過程，從而在理論和實踐層面加深學生綠色化學體驗。下面筆者就針對綠色化學思想展開教學芻議。

一、綠色化學思想在高中化學教學中的應用意義

高中化學教學領域的綠色化學思想也被稱為環境無害化學或清潔化學，簡而言之就是在生產和使用化學產品過程中，采用環境友好型原料，實現對原料的有效利用，最大化減少廢物產生和環境污染。化學課程和綠色化學思想存在緊密關聯，教師隨教學推進潛移默化地向學生滲透綠色化學思想能夠增強學生對環境問題的關注度，引領學生運用化學對環境保護做出貢獻。經過化學學情分析和理論實踐研究，筆者將綠色化學思想在高中化學教學中的應用意義總結為如下三點：

第一，應用綠色化學思想有助于提高學生環保意識。環保意識是化學核心素養的要素之一，也是每個學生都應該具備的內在品質。高中生對化學的認識還比較粗淺，尚未明晰化學研究和環保之間的密切聯系。教師在化學教學中加強應用綠色化學思想，能夠顯著提高學生的環保意識，如教師在向學生講授化學知識時，可以應用生活和社會中的環境資料，引導學生聯系現實情境理解教材知識，體會實施清潔化學對環境保護的重要性，這樣學生就能逐步形成良好的環保意識，促進綠色化學思想入腦入心。

第二，應用綠色化學思想有助于創新化學實驗探究模式。化學教學是以實驗探究為基礎的，傳統化學實驗過程中會產生一些廢棄物，學生對實驗廢棄物處理缺乏有效方法，同時對化學實驗藥品的綠色化管理能力較為薄弱，容易給環境造成危害、影響實驗安全。在化學教學中引入綠色化學思想最突出的意義就是能創新、改進實驗探究模式，如教師可以基于綠色化學思想，將傳統化學實驗優化為微型化學實驗，指導學生使用微量的藥品和試劑，觀察到清晰的實驗現象，同時帶領學生做好實驗藥品綠色化管理工作，從而減少化學實驗廢棄物產生量，培育學生嚴謹、環保的實驗探究態度。

第三，應用綠色化學思想有助于鍛煉學生運用化學知識技能解決環境污染問題的實踐能力。在高中化學教學中應用綠色化學思想不單單是改變學生思想層面的認識，更有助于鍛煉學生運用、實踐綠色化學思想的能力，除化學實驗之外，教師也可以收集和化學課程相關的環保案例，向學生呈現綠色化學領域的環境問題，組織學生合作展開案例分析，運用綠色化學和課程知識，探究解決案例中環境問題的科學辦法。教師還可以依托綠色化學思想，為學生設計生活實踐作業，引導學生運用綠色化學的技術或方法，解決生活視野中的環境問題。這樣學生化學知識運用技能和實踐精神順利形成，能更好的用化學服務于環保，在未來化學研究中也能趨利避害。

二、綠色化學思想在高中化學教學中的應用策略

（一）創設環境資料情境，引導學生認識綠色化學思想

現階段高中學生對綠色化學思想尚未建立深刻的認識，不理解化學研究給環境保護帶來的各種影響。為此，教師在高中化學教學中應用綠色化學思想時，必須先采用有效的教學手段，引導學生感知綠色化學和環境保護之間的聯系。情境創設法適用于綠色化學思想在化學教學中的滲透，教師可以根據化學課程內容，為學生收集展示相應的環境資料，既能調動學生化學探究主動性，也能助力學生樹立綠色化學觀念，具體教學策略如下：

第一，分析化學教材，甄選環境資料素材。在化學備課階段，教師應該全面分析教材，根據化學課程知識點和綠色化學思想應用需求，選擇契合學生認知經驗和日常生活的環境資料，資料素材的形式包括圖片、短視頻、新聞報道、紀錄片等。如在關于愛護水資源的化學課程中，教師就可以在互聯網和新媒體平臺為學生收集國內一些江河水域被化工廠廢物排放污染的新聞資料，將新聞短片、圖片和文本整理編輯成PPT 微課件，這樣應用綠色化學思想的教學資料準備工作就落實完成［1］。

第二，創設資料情境，滲透綠色化學思想。在化學課堂教學環節，教師可以采用多媒體投影工具，將預先制作好的PPT環境資料課件展示給學生，學生觀看并了解水資源受到污染的環境新聞內容后，教師提出問題：同學們，大家認為新聞中江河水域污染事件的主要成因是什么？學生根據資料介紹分析并探討后反饋：主要成因是水域周邊的化工廠過度排放三廢。教師嘉許學生回答后，指導學生結合教材，合作了解地球淡水資源的稀缺現狀。接下來，教師再次發問：同學們，地球上淡水資源如此匱乏，少量淡水資源還在遭受著污染和浪費，將會引發怎樣的環境問題？學生交流后回答：淡水資源被污染和浪費，動植物和人類的生存都會受到影響，將會有越來越多的人喝不上潔凈的淡水，引發全球性的水資源危機。教師追問：針對新聞中的水環境問題，大家認為有什么辦法能扭轉這種局面呢？學生深入討論，提出一系列防治水污染的方法，包括升級化工廠三廢凈化技術、化工生產采用清潔能源和原料等等，這樣在環境資料情境的支持下，學生環保意識大幅提升，實現綠色化學思想在化學教學中的隱性滲透。

（二）改進化學實驗模式，培植學生綠色化學探究精神

綠色化學思想在高中化學教學的應用，筆者建議將化學實驗作為主要突破口。化學實驗涉及藥品的選用、實驗廢棄物的處理、藥品的保存等，這些都與綠色化學思想密切相關。為此，教師應該立足綠色化學思想，著力改進化學實驗模式，通過實施微型化學實驗、指導實驗藥品綠色化管理等措施，培植學生綠色化學探究精神，從而兼顧學生化學實驗技能和環保觀念的養成。具體教學策略如下：

第一，推行化學微型實驗。化學微型實驗試劑用量一般是傳統實驗的幾十分之一甚至幾千分之一，藥品用量和污染物排放量都極少，是應用綠色化學思想的可靠方式。教師在開展化學微型實驗時，應該先使用課件為學生出示實驗研究課題，組織學生圍繞課題互動議論，提出合理、可行的實驗假設或猜想。猜想初步形成后，教師引導學生合作設計化學微型實驗方案。在這一步，教師需要點撥學生重點考慮實驗藥品或試劑類型的選擇，包括藥品對環境是否友好，如何使用最少量藥品獲得實驗成果等。如在關于物質制備的化學微型實驗方案設計中，學生結合實驗假設認為反應物應該選擇酸堿試劑，教師適時提問：具體采用哪種酸和堿？酸堿的用量該如何控制？在學生思考時，教師可引導學生優選廉價易得、無毒無腐蝕性的酸堿反應物，并計算出符合實驗要求的最低反應物用量。學生在設計化學微型實驗反應條件時，教師應該啟發學生根據現有的微型實驗設備，設計易于控制、操作安全系數高、能耗低、反應物轉化率高的反應條件，同時考慮生成物的純度，物質制備的副產物應易于除去，且無毒性、污染性和腐蝕性。學生設計完成符合綠色化學思想的微型實驗方案后，教師按照方案內容，為學生發放微型實驗器材和試劑，組織學生合作開展操作探究，教師在其間應該著重向學生傳授安全、環保的操作技巧。如學生實驗制備的物質是氣體，教師可以指導學生運用外接導管注水法、熱脹冷縮法等，檢查實驗器皿、各種連接管的氣密性；若實驗排出的氣體具有一定污染性，教師還可以指導學生在實驗設備上加裝尾氣處理裝置，從而減輕化學實驗廢棄物給環境造成的危害。學生微型實驗操作完畢后，教師可先組織學生交流討論實驗結果，依據實驗過程記錄，探討先前提出的化學微型實驗假設成立與否，然后再讓學生從綠色化學的角度，互動分享化學微型實驗參與心得，比如實驗選材需要考慮的環保因素，實驗過程中如何規避毒害物質泄露，掌握哪些處理實驗廢棄物的技巧，這些技巧還能適用到哪些同類型實驗中等等，這樣通過化學微型實驗的開展，學生綠色化學思想和實驗探究素養都能獲得鞏固［2］。

第二，加強指導化學實驗藥品綠色化管理。在基于綠色化學思想改進化學實驗模式時，實驗前、中、后的藥品綠色化管理也至關重要。首先，在化學實驗開始之前，教師應該指導學生對得到的試劑和藥品進行詳細檢查，主要檢查藥品是否出現潮解、融化、風化、渾濁、結塊、結團等問題，若發現存在問題的藥品及時更換，并在實驗課結束后對問題藥品實施統一的無害處理。其次，在化學實驗探究過程中，教師需要指導學生對藥品進行綠色化的分裝管理，如實驗用到的藥品易氧化且用量少，教師就可以提醒學生把藥品裝在小容量的細口瓶或滴瓶中使用，防止實驗過程中藥品發生氧化和浪費。最后，在化學實驗操作結束后，教師應該讓學生復核剩余藥品的瓶蓋、包裝是否擰緊、封嚴，在藥品分裝瓶或包裝上用標簽注明余量和本次使用日期，這樣學生就能養成綠色化實驗和使用管理化學藥品的好習慣［3］。

（三）開展環保案例探究，促進學生運用綠色化學知識

在高中化學教學中引入綠色化學思想，教師應該重視引導學生從解決實際環保問題的角度，運用已有的綠色化學知識，對社會生產生活、科技發展領域的環保問題展開深入的探討和分析。為此，教師可以加強開展環保案例探究活動，精心選擇和課程知識相關的真實案例，設計相應的環保議題，組織學生合作參與環保問題的解決討論，促進學生運用綠色化學知識。具體教學策略如下：

教師在基于綠色化學思想開展環保案例探究活動時，應該根據課程目標，從科學、技術、社會、環境四個板塊，收集和展示契合課題的環保案例。如在關于金屬的電化學腐蝕和防護課程中，學生初步掌握課程基礎知識技能后，教師可以在白板上出示相關的社會環保案例，包括因金屬生銹、腐蝕所引起的各類生產和環境事故，學生熟悉案例內容后，教師揭示環保議題：同學們，請大家先合作分析案例中金屬腐蝕可能造成哪些環境和安全危害，再運用課程中的綠色化學知識，探討規避這些生產與環境事故的方法。學生探究案例期間，教師應該巡視課程，重點啟發學生研究無毒無害、成本低廉的金屬腐蝕防護技術，學生熱烈討論后提出涂刷安全無毒金屬防腐材料、實施陰極保護法等解決辦法，教師再引導學生闡明依據以及應用上述辦法的環保效用等等，這樣學生的綠色化學思想就得到深化，同時形成運用綠色化學知識解決社會面環境、生產安全等問題的技能和意識［4］。

（四）設計生活拓展作業，鍛煉學生綠色化學實踐能力

作業設計在高中化學課程中占據緊要地位，筆者認為，綠色化學思想的應用，必須從課堂向生活延伸，作業設計無疑是最佳切入點。因此，教師應該著力設計化學生活拓展作業，開發生活教育資源，在作業中融合生活實踐、綠色化學、環境保護等內容，借力學生探究生活作業的過程，鍛煉學生對綠色化學思想的實踐力。具體策略如下：

教師在綠色化學背景下設計化學生活拓展作業時，應該重視整合課題和生活中的環保問題，設計觀察、調查、操作等類型作業。如在關于資源綜合利用的作業設計階段，教師可以讓學生統計、整理家庭中的塑料制品，按名稱編制統計表，然后在互聯網中自主查閱塑料制品回收和利用的方法資料，對家中廢舊塑料制品進行正確的分類和處理，并把分類和處理過程、方法記錄到統計表內；在關于居室污染的作業設計中，教師可以讓學生觀察統計生活中的居室污染來源，如建筑裝潢材料產生的毒害物、烹飪產生的煙霧、電器釋放的電磁波等，查資料了解居室污染的危害和防治措施，并選擇2-3 項易于操作的防治措施進行實踐，將實踐過程記錄或拍攝下來，留待作業反饋時應用。這樣綠色化學思想在化學教學中的應用就實現從理論向實踐遷移的目標［5］。

三、結語

總而言之，在高中化學教改中重視應用綠色化學思想不但有助于提高學生環保意識，也能創新傳統化學實驗探究模式，還能鍛煉學生運用化學知識技能解決環境污染問題的能力。教師應該加強創設環境資料情境，引導學生認識綠色化學思想，了解化學研究和環境之間的關系，改進化學實驗模式，通過開展化學微型實驗、傳授實驗藥品綠色化管理技巧，培植學生綠色化學探究精神，同時開展環保案例探究、設計生活拓展作業，從而全面促進學生實踐運用綠色化學思想。