胡乃斌
摘 要: 中學化學教學中實施可持續(xù)發(fā)展教育既是我國實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的需要,又是化學教學中素質教育的必然要求,同時也是國際環(huán)境教育發(fā)展的新動向。化學在極大程度上推動了現(xiàn)代社會的文明進步,給人類解決當今面臨的能源危機、環(huán)境危機、資源危機和糧食危機等一系列重大挑戰(zhàn)提供了可能的途徑。通過學習,中學生了解化學的應用價值,初步樹立STS的觀念,逐步建立可持續(xù)發(fā)展意識,是化學課程的重要功能。
關鍵詞: 可持續(xù)發(fā)展 綠色化學實驗 中學化學課堂教學
一、可持續(xù)發(fā)展與中學化學教學
可持續(xù)發(fā)展的思想——既滿足當代人的需要,又不對后代人滿足其需要的能力造成危害的發(fā)展。作為中心科學的化學及其生產(chǎn)技術,在過去20世紀起到了推動人類進步的決定性作用。目前,化學已經(jīng)滲透到人類生產(chǎn)、生活和國民經(jīng)濟的各個領域。20世紀90年代前六年新合成和發(fā)現(xiàn)的化合物的數(shù)量(1000萬種)相當于有歷史記載以來到1990年人類發(fā)現(xiàn)和合成的總量。在化學科學和化學知識為人類帶來無數(shù)便利和希望的同時,它也帶給了人類黑色的污水,濃濃的煙塵,形形色色的廢棄物,還有看不見的毒物……
這些問題不但影響一個國家的經(jīng)濟發(fā)展,而且對環(huán)境造成的危害將對人類自身的健康甚至生存都造成嚴重威脅。嚴峻的現(xiàn)實迫使我們必須尋找一條不破壞環(huán)境,不危害人類生存的可持續(xù)發(fā)展的道路。如今,冠以“綠色”的名詞成為最時髦的名詞,從綠色蔬菜、綠色產(chǎn)品到綠色科技、綠色化學,綠色話題成為人類最具共識的話題。走可持續(xù)發(fā)展之路已成為世界各國的共識?;瘜W教學是培養(yǎng)高素質人才的重要組成部分,它的目標主要是普及化學知識和能力培養(yǎng)。
因此,在中學化學教學中實施可持續(xù)發(fā)展教育既是我國實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的需要,又是化學教學中素質教育的必然要求,同時也是國際環(huán)境教育發(fā)展的新動向。
二、提高認識,轉變觀念,樹立可持續(xù)發(fā)展教育觀
教師在教學活動中起主導作用,教師具有面向可持續(xù)發(fā)展的環(huán)境教育觀是可持續(xù)發(fā)展教育的關鍵。首先,教師要提高認識,努力更新自己的知識結構,了解可持續(xù)發(fā)展的有關理論、思想,研究可持續(xù)發(fā)展教育、環(huán)境教育與化學教學的切合點,探討在化學教學中滲透可持續(xù)發(fā)展的目標、內容,探索可持續(xù)發(fā)展教育的方法、情境等,適應可持續(xù)發(fā)展教育的需要。其次,教師觀念要更新,要重新認識化學,認識化學在人類可持續(xù)發(fā)展進程中,在人與自然平等、和諧關系中的地位和作用。了解“綠色化學”的思想、意義和內容,增強環(huán)境意識,注意收集有關保護和改善環(huán)境的信息,以及與日常生活密切相關的化學污染問題,義不容辭地承擔起普及、宣傳、研究“綠色化學”的責任。
三、可持續(xù)發(fā)展教育理念在中學化學教學中的滲透
普通高中化學課程標準中,強調指出要培養(yǎng)適應21世紀科學技術和社會可持續(xù)發(fā)展需要的高素質人才,讓學生在中學階段就能深刻地認識科學、技術和社會之間的相互關系,樹立持續(xù)發(fā)展的思想。作為21世紀的中學化學教育工作者,面對綠色化學新概念、新思想、新要求,在實際教育教學中,把綠色化學教育貫穿中學化學教學是非常重要和必要的。
(一)鉆研教材,挖掘與環(huán)境問題有關的內容,滲透可持續(xù)發(fā)展思想教育
課堂教學是學校教育活動的主體,也是對學生進行環(huán)保教育,可持續(xù)發(fā)展教育的主要途徑?;瘜W教師應認真鉆研教材,挖掘教材的內在因素,找準與環(huán)境及環(huán)境問題有關的內容,閱讀有關資料,廣泛涉獵,精心備課,適時對學生進行可持續(xù)發(fā)展教育。
介紹溫室效應時,讓學生認識溫室氣體二氧化碳的來源,以及由于空氣中二氧化碳增多,引起地球表面溫度升高,導致冰川融化,海平面上升。照此下去,到本世紀末海平面將上升20~165厘米,許多人口密集的沿海城市將被淹沒,造成重大損失。號召學生行動起來,大量植樹造林,禁止亂砍濫伐,改善能源結構,努力降低空氣中溫室氣體的含量,為保護我們共同生存的“宇宙中的綠洲”盡責出力。讓學生經(jīng)常了解、關注身邊的、國內外的環(huán)境熱點,從而激發(fā)其深入了解的興趣,培養(yǎng)學生的危機感和緊迫感,并將其所學知識運用到生活中,樹立防止污染、關注人類生存與發(fā)展的責任感,在課堂教學中不斷滲透綠色化學理念,培養(yǎng)二十一世紀的高素質人才。
(二)在化學實驗教學中滲透可持續(xù)發(fā)展教育
綠色化學是一門從源頭上阻止污染的化學,是可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略在化學領域的體現(xiàn)?;瘜W是一門以實驗為基礎的科學,實驗是化學教學的關鍵,而實驗教學是影響學生環(huán)境意識的首要手段。因此,在實驗教學中要盡量體現(xiàn)綠色化學實驗的新要求:省資源、無污染、無廢物、多循環(huán)、多利用。“保護環(huán)境,從我做起”。在課堂演示實驗和學生分組實驗中盡可能推廣微型實驗,要努力改革實驗,平時多注意收集各種教學雜志中刊登的有關實驗的改進資料,并將其運用到實驗教學中。教學中我們可以從以下方面開展工作。
1.將常規(guī)實驗改成微型實驗。
微型化學實驗具有節(jié)省試劑,減少污染,縮短實驗時間,降低能源消耗等優(yōu)點。如銅跟硝酸的反應:在注射器中加少量銅片,吸入約0.5mL濃硝酸,用橡膠塞封住,觀察銅跟濃硝酸的反應;當生成2mL~3mL紅棕色氣體是,取下橡膠塞,吸入1mL左右的水,套上橡膠塞,可觀察銅跟稀硝酸反應;壓出溶液,吸入少量空氣,可觀察NO被氧化的情況;再吸入少量水,可觀察NO2的溶解狀況;取下橡膠塞,把液體與氣體注入氫氧化鈉溶液中,可讓學生了解氧化亞氮與二氧化氮氣體的吸收。整個過程無NOx泄露。
2.將有毒實驗改成封閉實驗。
硫化氫與二氧化硫實驗:用30mL的無色細口瓶收集一瓶濕的二氧化硫氣體,塞上橡皮塞,取50mL的注射器,收集硫化氫氣體,用小膠頭套住針筒;實驗時將針筒(拔取膠頭)套上七號針頭,插入橡皮塞中,把硫化氫氣體慢慢推壓到細口瓶中,瓶壁上很快有淡黃色固體出現(xiàn)。本實驗完全在封閉的條件下進行,無任何有害氣體逸出,實驗現(xiàn)象更清晰。
3.改進實驗方案、優(yōu)化實驗效果;改進實驗裝置,減少實驗污染。
對部分中學化學實驗方案進行重新設計和安排,可以節(jié)省藥品,縮短時間優(yōu)化實驗。
如濃硫酸和銅反應的實驗:使用銅片,不便控制反應,容易生成二氧化硫污染環(huán)境,為此可將銅片改成銅絲在玻璃管里上下抽動,直接控制反應。
4.注重循環(huán)、再用,降低實驗成本。
對某些化學試劑回收循環(huán)再用,可以節(jié)省資源,減少污染,降低實驗成本,如O2實驗室制法,可將反應后的混合物溶解、過濾、洗滌、干燥、回收到的二氧化錳再用做催化劑或用于制備氯氣。
(三)與習題教學相結合進行可持續(xù)發(fā)展教育
從化學角度分析社會熱點、環(huán)境問題、生活問題已成為高考命題的重要組成部分,融合“綠色化學”的習題教學,可使學生更深入地了解綠色化學的重要性。
例:在我國西部大開發(fā)中某省為籌建一個大型化工基地征集到下列方案,其中,你認為可行的是:( )
A.在西部干旱區(qū)可以脫貧致富
B.企業(yè)有權自主選擇廠址
C.在水資源豐富和交通方便的遠離城市的郊區(qū)
D.不宜建在人口稠密的居民區(qū)
總之,可持續(xù)發(fā)展是功在當代、利在千秋的大事,我們作為化學教育工作者有義不容辭的責任。讓我們共同參與、通力合作,把可持續(xù)發(fā)展教育落到實處,努力提高全民的文化科學素質和可持續(xù)發(fā)展意識。中學化學教學是普及化學知識的開始階段,如何把綠色化學、綠色意識融合在化學教學過程中,使綠色化學成為21世紀化學教學的重要有機組成部分,對于化學工作者來說是一個新的挑戰(zhàn)。培養(yǎng)學生的危機感和緊迫感,并將其所學知識運用到生活中,同時培養(yǎng)學生樹立防止污染、關注人類生存與發(fā)展的責任感。
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