唐華麗 肖國生 張小燕
摘要:綠色教育是素質(zhì)教育不斷深化過程中提出的新理念,是可持續(xù)發(fā)展的教育。在食品化學實驗中進行綠色化教育教學探索,必須首先理解食品化學實驗綠色課堂的內(nèi)涵及特點;在此基礎上,通過開發(fā)微型實驗項目、嚴控實驗化學品的用量、改進實驗內(nèi)容與方法和利用多媒體仿真實驗教學等途徑進行食品化學實驗綠色課堂的構建嘗試。
關鍵詞:食品化學實驗;綠色教育;綠色課堂;可持續(xù)發(fā)展
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2018)32-0228-02
進入21世紀以來,隨著經(jīng)濟社會的發(fā)展和人民生活水平的提高,諸如溫室效應、酸雨、臭氧層空洞、沙塵暴、霧霾等環(huán)境污染問題也呈日趨嚴峻的態(tài)勢[1,2]。在教育領域,近年來,隨著綠色教育在我國受重視程度越來越高,學者們紛紛對綠色教育展開了研究,也形成了豐富的理論成果。在對綠色教育的眾多理解中,清華大學原校長王大中認為綠色教育是全方位的環(huán)境保護和可持續(xù)發(fā)展的意識教育,即將這種教育滲入到自然科學、人文和社會科學等綜合性教學和實踐環(huán)節(jié)中,使其成為全校學生的基礎知識結構以及綜合素質(zhì)培養(yǎng)要求的重要組成部分[3]。也就是說,高等學校的綠色教育是具有普適性,可以融入到多個學科,把環(huán)境、資源教育作為一個載體,將節(jié)約資源、保護環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展的理念融入到高等教育的各個環(huán)節(jié),并為國家培養(yǎng)具有可持續(xù)發(fā)展意識的高素質(zhì)復合型人才的教育活動。在綠色教育理念下衍生出的“綠色課堂”,以學生為本,著眼于學生的可持續(xù)發(fā)展,在遵循課堂教學規(guī)律的同時,注重學生人文素質(zhì)的提高,用發(fā)展的眼光評價學生,用賞識的方法激勵學生[4,5]。
一、食品化學實驗綠色課堂的內(nèi)涵及特點
食品化學實驗綠色課堂需更新觀念意識,突出“和諧、環(huán)保、高效”的課堂特點。觀念意識決定著教師的價值觀和教育教學行為[6]。教師在食品化學實驗教學中要積極營造民主、平等、和諧的氛圍,培養(yǎng)學生動手操作的積極性,形成敢想、敢說、敢做的創(chuàng)造精神;要以學生為主體,注重學生自立意識和團隊精神的培養(yǎng);實施啟發(fā)式教學方法,以主要精力培養(yǎng)學生的思維能力;同時要注重與學生的感情聯(lián)絡,實驗間歇談及一些學習之外的話題,在學生心中建立親和溫馨的形象,激發(fā)他們的實驗熱情。食品化學實驗綠色課堂的和諧包含了教與學關系,實驗材料、過程以及實驗排廢與自然環(huán)境關系,人際關系等的和諧,就是要教師在課堂上平等的與學生交流,“蹲下來”與學生對話;就是要教師拿著放大鏡發(fā)現(xiàn)學生的優(yōu)點,藝術化地處理學生的缺點。構建新型民主、平等的師生關系。實驗耗材的選擇要避免高毒、高殘留和高污染;引導學生在實驗過程中嚴格控制反應物用量,盡量避免選用劇烈的化學反應條件;另外,合理分類回收實驗垃圾并進行適當處理,不得任意傾倒。食品化學實驗綠色課堂的環(huán)保旨在通過具體的實驗過程培養(yǎng)和提高同學們的環(huán)保知識、環(huán)保意識、環(huán)保道德以及環(huán)保技能,培養(yǎng)具有可持續(xù)發(fā)展素質(zhì)的人才,促進可持續(xù)發(fā)展。
二、食品化學實驗綠色課堂的構建
1.開發(fā)微型食品化學實驗。由于食品是一個非常復雜的物質(zhì)系統(tǒng),在食品的配制、加工和儲藏過程中各食品組分間將發(fā)生許多復雜的變化,因此為了分析和綜合有一個清晰的背景,通常采用一個簡化的、模擬的食品物質(zhì)系統(tǒng)來進行實驗,再將所得的實驗結果應用于真實的食品體系。比如美拉德反應是發(fā)生在食品中蛋白質(zhì)與糖類組分之間的反應,在驗證反應進程的實驗中,不可能將富含兩種組分的食品直接進行實驗,這樣反應將會受到其他復雜組分的干擾,從而影響實驗結果,而且極度浪費原輔材料。所以有必要開發(fā)微型模擬實驗,單純的取一種氨基酸和一種還原單糖作為反應物進行實驗,考查它們在一定條件下的反應進展。微型化學實驗是80年代由美國幾所大學首先發(fā)起的化學實驗改革,實驗采用微小型的儀器,盡可能減少反應物之間的干擾和中間生成物的轉(zhuǎn)移,以減少試劑在器皿的附著量[7];用盡可能少的試劑進行實驗,來減少實驗中的“三廢”。微型化學實驗具有現(xiàn)象明顯、效果良好,節(jié)約實驗藥品和時間,減少污染、安全、便攜等優(yōu)點,它符合綠色化學的宗旨,即在實驗過程中,盡可能地從源頭減少或消除污染。
2.嚴格控制化學品的添加量。食品化學實驗有別于其他化學實驗在于所用原料均取自天然動植物體,單就原料而言不會對環(huán)境造成破壞,可能帶來的污染主要來自于實驗過程中所添加的化學品。比如美拉德反應初始階段測定實驗中用到的對-氨基甲苯、巴比妥酸,多糖測定實驗中用到的濃硫酸、苯酚,Vc、葉綠素、脂類等的穩(wěn)定性實驗中用到的丙酮、酸、堿及一些共存鹽等。學生在完成這些實驗的時候,通常不按要求用量添加藥品,存在“用藥越多,實驗現(xiàn)象越明顯”的錯誤觀點。
3.改進實驗內(nèi)容和方法。化學實驗往往伴隨著有毒有害物質(zhì)的生成,這些產(chǎn)物散發(fā)或流失到空氣、水體或土壤中都會造成環(huán)境污染,尤其是一些有毒有害氣體可能會直接影響師生的身體健康。因此,探索改進實驗內(nèi)容、方法和裝置,或者改變實驗形式不僅有利于學生對食品化學知識的學習,更對學生樹立綠色環(huán)保意識有很好的促進。一個好的食品化學實驗不僅能加深學生對實驗現(xiàn)象本身的記憶,而且能進一步加深學生對食品化學理論知識的理解。因此,食品化學教師必須致力于尋求好的實驗方法,力求使實驗設計更合理,操作更簡單,現(xiàn)象更明顯。比如在學習蛋白質(zhì)的水合性質(zhì)的時候,學生對蛋白質(zhì)水合能力的理解總是停留在一個抽象的水平,為此實驗選取一定量極干的蛋白質(zhì)粉于離心管中,向其中緩慢滴加水,邊加邊攪拌,直到蛋白粉充分吸水,然后離心,若有水分析出說明蛋白質(zhì)已充分吸水,完成了水合過程;若無水分析出,說明蛋白質(zhì)未充分吸水,則需繼續(xù)滴加水分。通過這種深入淺出、簡單而形象的實驗設計,使得實驗現(xiàn)象更加明顯,趣味性更強,同時學生對知識的理解也更加深入。同時對于一些有污染物產(chǎn)生或釋放的實驗,可以自制實驗裝置對其進行合理回收,然后集中處理。比如油脂質(zhì)量評價實驗中可能會用到少量乙醚,可鼓勵學生采用活性炭或其他惰性材料做成一個專用收集器,對乙醚進行回收,然后進入廢物處理程序。
4.引入多媒體仿真實驗教學.多媒體仿真實驗以生動有趣的多媒體形式表現(xiàn)出來,可以減少化學藥物、試劑等耗材的使用,特別是對一些毒性大、能耗高、污染重的實驗項目,仿真實驗可以很好地避免這些問題,排除了對環(huán)境的破壞和對人體的傷害,安全環(huán)保。此外,多媒體仿真實驗教學還能很好的激發(fā)學生的學習興趣,同時也是綠色化學教育教學的重要手段。
三、結語
總的來說,綠色教育的終極目標是實現(xiàn)一種人與自然、人與人、人與自身的和諧發(fā)展。綠色教育教學改革的開展是化學教育的發(fā)展趨勢,對于促進人類生存環(huán)境的改善,促進人類社會可持續(xù)發(fā)展具有很高的社會學意義和經(jīng)濟價值。因此,繼續(xù)推進食品化學實驗教育教學改革,培養(yǎng)學生的環(huán)保意識和環(huán)保能力,深入探索食品化學實驗教學的綠色化進程,將是加快生態(tài)文明體制改革、建設美麗中國的重要內(nèi)容之一。
參考文獻:
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[2]閆良國,王金剛,魏琴.綠色教育模式下基礎化學教學的實踐與探索[J].高教論壇,2008,(6):66-68.
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[5]劉健.應用型本科高校綠色教育路徑研究[J].三明學院學報,2017,34(1):86-90.
[6]李慧婕.中學化學教學中的綠色化學教育[J].科技創(chuàng)新與應用,2013,(11):270.
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