绿色化学又称为环境友好化学、环境无害化学或清洁化学,它的研究方向是从源头做起,采用无毒无害原料,在无害排放条件下,进行高选择性的原子经济性反应,从而获得对环境友好的价廉易得产物的一门学科。
一、绿色化学思想在高中化学教学中的应用意义
高中化学教学领域的绿色化学思想也被称为环境无害化学或清洁化学,简而言之就是在生产和使用化学产品过程中,采用环境友好型原料,实现对原料的有效利用,最大化减少废物产生和环境污染。化学课程和绿色化学思想存在紧密关联,教师随教学推进潜移默化地向学生渗透绿色化学思想能够增强学生对环境问题的关注度,引领学生运用化学对环境保护做出贡献。经过化学学情分析和理论实践研究,笔者将绿色化学思想在高中化学教学中的应用意义总结为如下三点:
第一,应用绿色化学思想有助于提高学生环保意识。环保意识是化学核心素养的要素之一,也是每个学生都应该具备的内在品质。高中生对化学的认识还比较粗浅,尚未明晰化学研究和环保之间的密切联系。教师在化学教学中加强应用绿色化学思想,能够显著提高学生的环保意识,如教师在向学生讲授化学知识时,可以应用生活和社会中的环境资料,引导学生联系现实情境理解教材知识,体会实施清洁化学对环境保护的重要性,这样学生就能逐步形成良好的环保意识,促进绿色化学思想入脑入心。
第二,应用绿色化学思想有助于创新化学实验探究模式。化学教学是以实验探究为基础的,传统化学实验过程中会产生一些废弃物,学生对实验废弃物处理缺乏有效方法,同时对化学实验药品的绿色化管理能力较为薄弱,容易给环境造成危害、影响实验安全。在化学教学中引入绿色化学思想最突出的意义就是能创新、改进实验探究模式,如教师可以基于绿色化学思想,将传统化学实验优化为微型化学实验,指导学生使用微量的药品和试剂,观察到清晰的实验现象,同时带领学生做好实验药品绿色化管理工作,从而减少化学实验废弃物产生量,培育学生严谨、环保的实验探究态度。
二、绿色化学思想在高中化学教学中的应用策略
(一)创设环境资料情境,引导学生认识绿色化学思想
第一,分析化学教材,甄选环境资料素材。在化学备课阶段,教师应该全面分析教材,根据化学课程知识点和绿色化学思想应用需求,选择契合学生认知经验和日常生活的环境资料,资料素材的形式包括图片、短视频、新闻报道、纪录片等。如在关于爱护水资源的化学课程中,教师就可以在互联网和新媒体平台为学生收集国内一些江河水域被化工厂废物排放污染的新闻资料,将新闻短片、图片和文本整理编辑成PPT微课件,这样应用绿色化学思想的教学资料准备工作就落实完成。
第二,创设资料情境,渗透绿色化学思想。在化学课堂教学环节,教师可以采用多媒体投影工具,将预先制作好的PPT环境资料课件展示给学生,学生观看并了解水资源受到污染的环境新闻内容后,教师提出问题:同学们,大家认为新闻中江河水域污染事件的主要成因是什么?学生根据资料介绍分析并探讨后反馈:主要成因是水域周边的化工厂过度排放三废。教师嘉许学生回答后,指导学生结合教材,合作了解地球淡水资源的稀缺现状。接下来,教师再次发问:同学们,地球上淡水资源如此匮乏,少量淡水资源还在遭受着污染和浪费,将会引发怎样的环境问题?学生交流后回答:淡水资源被污染和浪费,动植物和人类的生存都会受到影响,将会有越来越多的人喝不上洁净的淡水,引发全球性的水资源危机。教师追问:针对新闻中的水环境问题,大家认为有什么办法能扭转这种局面呢?学生深入讨论,提出一系列防治水污染的方法,包括升级化工厂三废净化技术、化工生产采用清洁能源和原料等等,这样在环境资料情境的支持下,学生环保意识大幅提升,实现绿色化学思想在化学教学中的隐性渗透。
(二)开展环保案例探究,促进学生运用绿色化学知识
在高中化学教学中引入绿色化学思想,教师应该重视引导学生从解决实际环保问题的角度,运用已有的绿色化学知识,对社会生产生活、科技发展领域的环保问题展开深入的探讨和分析。为此,教师可以加强开展环保案例探究活动,精心选择和课程知识相关的真实案例,设计相应的环保议题,组织学生合作参与环保问题的解决讨论,促进学生运用绿色化学知识。具体教学策略如下:
教师在基于绿色化学思想开展环保案例探究活动时,应该根据课程目标,从科学、技术、社会、环境四个板块,收集和展示契合课题的环保案例。如在关于金属的电化学腐蚀和防护课程中,学生初步掌握课程基础知识技能后,教师可以在白板上出示相关的社会环保案例,包括因金属生锈、腐蚀所引起的各类生产和环境事故,学生熟悉案例内容后,教师揭示环保议题:同学们,请大家先合作分析案例中金属腐蚀可能造成哪些环境和安全危害,再运用课程中的绿色化学知识,探讨规避这些生产与环境事故的方法。学生探究案例期间,教师应该巡视课程,重点启发学生研究无毒无害、成本低廉的金属腐蚀防护技术,学生热烈讨论后提出涂刷安全无毒金属防腐材料、实施阴极保护法等解决办法,教师再引导学生阐明依据以及应用上述办法的环保效用等等,这样学生的绿色化学思想就得到深化,同时形成运用绿色化学知识解决社会面环境、生产安全等问题的技能和意识。
(三)设计生活拓展作业,锻炼学生绿色化学实践能力
作业设计在高中化学课程中占据紧要地位,笔者认为,绿色化学思想的应用,必须从课堂向生活延伸,作业设计无疑是最佳切入点。因此,教师应该着力设计化学生活拓展作业,开发生活教育资源,在作业中融合生活实践、绿色化学、环境保护等内容,借力学生探究生活作业的过程,锻炼学生对绿色化学思想的实践力。具体策略如下:教师在绿色化学背景下设计化学生活拓展作业时,应该重视整合课题和生活中的环保问题,设计观察、调查、操作等类型作业。如在关于资源综合利用的作业设计阶段,教师可以让学生统计、整理家庭中的塑料制品,按名称编制统计表,然后在互联网中自主查阅塑料制品回收和利用的方法资料,对家中废旧塑料制品进行正确的分类和处理,并把分类和处理过程、方法记录到统计表内;在关于居室污染的作业设计中,教师可以让学生观察统计生活中的居室污染来源,如建筑装潢材料产生的毒害物、烹饪产生的烟雾、电器释放的电磁波等,查资料了解居室污染的危害和防治措施,并选择2-3项易于操作的防治措施进行实践,将实践过程记录或拍摄下来,留待作业反馈时应用。这样绿色化学思想在化学教学中的应用就实现从理论向实践迁移的目标。
综上所述,教师在开展高中化学教学时,要将“绿色化学”的理念应用于教育。这样不仅能达到化学教学目标,还能践行绿色化学的教育理念。因此,教师应积极落实,同时需要不断摸索,探究更加优化、更为多样的绿色化学教学模式与教学方法。
参考文献:
[1]张荣.绿色化学思想在高中化学教学中的应用[J].学园,2017(21):92+101.
[2]王凤敏.绿色化学思想在高中化学教学中的应用[J].新课程(中学),2016(05):40.