黃東

【摘 要】本文以“酸雨防治”教學(xué)為例，論述綠色化學(xué)理念下高中化學(xué)教學(xué)設(shè)計(jì)與實(shí)踐，從教材和學(xué)情分析、目標(biāo)與過(guò)程設(shè)計(jì)、預(yù)設(shè)與生成反思等三個(gè)層面進(jìn)行闡述，以強(qiáng)化學(xué)生的環(huán)保意識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)核心素養(yǎng)。

【關(guān)鍵詞】“酸雨防治” 綠色化學(xué) 高中化學(xué)

【中圖分類(lèi)號(hào)】G? 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A

【文章編號(hào)】0450-9889（2021）22-0096-03

十九大報(bào)告中“綠水青山就是金山銀山”綠色發(fā)展理念的提出，使得環(huán)境保護(hù)課題備受關(guān)注。環(huán)境與經(jīng)濟(jì)發(fā)展密切相關(guān)，是促進(jìn)人類(lèi)可持續(xù)發(fā)展的重要支撐。作為與環(huán)境保護(hù)密切相關(guān)的化學(xué)學(xué)科，在環(huán)境保護(hù)的研究上更應(yīng)首當(dāng)其沖，由此提出綠色化學(xué)理念。所謂綠色化學(xué)，指整個(gè)化學(xué)反應(yīng)過(guò)程所產(chǎn)生的物質(zhì)均是自然界原有的或者能被自然界分解吸收，無(wú)毒、無(wú)公害的化學(xué)工程。其倡導(dǎo)用化學(xué)的技術(shù)和方法減少或停止那些對(duì)人類(lèi)健康、社區(qū)安全、生態(tài)環(huán)境有害的原料、催化劑、溶劑和試劑、產(chǎn)物、副產(chǎn)物等的生產(chǎn)和使用。本文以“酸雨防治”教學(xué)為例，探討綠色化學(xué)理念下的高中化學(xué)教學(xué)實(shí)踐。

一、教材和學(xué)情分析，尋找“綠色化學(xué)”與教材的契合點(diǎn)

在教學(xué)中，只有教材、教師、學(xué)生三者相輔相成，才能構(gòu)建高效課堂。教師在開(kāi)展教學(xué)前應(yīng)深入分析教材內(nèi)容和學(xué)生的學(xué)情。

（一）教材分析，貼近課標(biāo)

《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）》中提出，要認(rèn)識(shí)環(huán)境保護(hù)和資源合理開(kāi)發(fā)的重要性，具有綠色化學(xué)觀念和可持續(xù)發(fā)展意識(shí)，能夠深刻地理解化學(xué)、技術(shù)、社會(huì)和環(huán)境之間的相互關(guān)系。據(jù)此，人教版、魯教版、蘇教版三個(gè)版本的教材都在高一階段對(duì)此進(jìn)行重點(diǎn)學(xué)習(xí)和探究。其中，人教版普通高中化學(xué)必修二中的《環(huán)境保護(hù)與綠色化學(xué)》這一節(jié)內(nèi)容，重點(diǎn)對(duì)前面所學(xué)的Cl2、NH3、SO2及氮氧化物相關(guān)知識(shí)與實(shí)驗(yàn)進(jìn)行綜合討論，對(duì)有毒氣體制備中的尾氣治理進(jìn)行探究，重點(diǎn)分析酸雨形成的原因及其危害，闡述學(xué)習(xí)、生活、生產(chǎn)中遵循綠色化學(xué)理念的原則，引導(dǎo)學(xué)生利用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)驗(yàn)、生活、工業(yè)中的實(shí)際問(wèn)題，培養(yǎng)學(xué)生綠色化學(xué)的意識(shí)與能力。

（二）學(xué)情分析，貼近課堂

符合學(xué)生認(rèn)知規(guī)律的課堂教學(xué)，才能激發(fā)學(xué)生的內(nèi)在潛力。在學(xué)習(xí)“酸雨防治”之前，學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了二氧化硫的制備與性質(zhì)、氮氧化物、酸雨的形成過(guò)程等知識(shí)，對(duì)二氧化硫的毒性及其對(duì)環(huán)境的影響也有所了解，并對(duì)生活中的“空氣質(zhì)量日?qǐng)?bào)”進(jìn)行了研究性的學(xué)習(xí)，逐步形成了一定的環(huán)保意識(shí)，認(rèn)識(shí)到社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的重要性。但是，學(xué)生對(duì)“綠色化學(xué)”本質(zhì)的認(rèn)識(shí)和理解比較模糊，對(duì)教材中的重大環(huán)境污染事件只是停留在情感上的譴責(zé)和聲討，并沒(méi)有將所學(xué)化學(xué)知識(shí)融入其中，以至于達(dá)不到培養(yǎng)學(xué)生社會(huì)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任核心素養(yǎng)的教學(xué)目的。

二、目標(biāo)與過(guò)程設(shè)計(jì)，探索“綠色化學(xué)”教學(xué)的著力點(diǎn)

教與學(xué)的和諧統(tǒng)一，是課堂教學(xué)的應(yīng)然追求?；诰G色化學(xué)理念，以“酸雨防治”教學(xué)為例進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)與實(shí)踐，形成五個(gè)環(huán)節(jié)的教學(xué)，下面節(jié)選其中部分進(jìn)行探討。

（一）環(huán)節(jié)一：網(wǎng)查資料，小組匯報(bào)

為學(xué)生提供關(guān)鍵詞：減量、重復(fù)使用、回收、再生、拒用，即綠色化學(xué)的“5R”原則。

設(shè)計(jì)意圖：課前匯報(bào)，培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，讓學(xué)生從多角度閱讀相關(guān)綠色化學(xué)的資料，使學(xué)生對(duì)綠色化學(xué)有一個(gè)初步的認(rèn)識(shí)。

（二）環(huán)節(jié)二：創(chuàng)設(shè)情境，引入新課

讓學(xué)生觀看真實(shí)數(shù)據(jù)，查看本市近年來(lái)酸雨情況的調(diào)查分析圖，發(fā)現(xiàn)與“綠水青山”的距離，進(jìn)而利用問(wèn)題引導(dǎo)學(xué)生思考。

問(wèn)題引導(dǎo)：酸雨的界定是什么？大家思考一下，還有哪些環(huán)境污染的情況、哪些指標(biāo)與環(huán)境有關(guān)？

設(shè)計(jì)意圖：通過(guò)真實(shí)的情境，讓學(xué)生看到自己生存環(huán)境的狀況，使學(xué)生內(nèi)心產(chǎn)生想要治理環(huán)境的想法，進(jìn)而調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，激發(fā)學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感。

（三）環(huán)節(jié)三：角色扮演，模擬招標(biāo)

本市政府要對(duì)酸雨環(huán)境進(jìn)行整改，每個(gè)學(xué)生都要以“主人翁”的身份來(lái)參加本市酸雨環(huán)境的整改“招標(biāo)”。教師根據(jù)“互補(bǔ)”原則將學(xué)生進(jìn)行分組，要求每個(gè)小組扮演環(huán)保局或環(huán)境保護(hù)研究所等身份參加“招標(biāo)”，每個(gè)小組根據(jù)相應(yīng)的任務(wù)進(jìn)行探究，并派出代表上講臺(tái)展示進(jìn)行“竟標(biāo)”。

任務(wù)一：向市民解釋燃煤、燃放煙花爆竹對(duì)環(huán)境的影響，可以結(jié)合化學(xué)方程式解釋酸雨的危害及形成原因。

任務(wù)二：對(duì)身邊環(huán)境中酸雨危害過(guò)的建筑、物品進(jìn)行調(diào)查，收集最近一段時(shí)間的雨水，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明酸雨的成分，并為大家介紹酸雨的危害。

設(shè)計(jì)意圖：以生為本，通過(guò)角色扮演，讓學(xué)生獲得積極的情感體驗(yàn)，課堂氛圍更加熱烈。學(xué)生在完成任務(wù)的過(guò)程中，需要積極查閱有關(guān)酸雨的資料，反復(fù)琢磨、修改、整合方案，從而學(xué)會(huì)利用實(shí)驗(yàn)分析生活中的簡(jiǎn)單問(wèn)題，端正了學(xué)習(xí)態(tài)度，建立了社會(huì)責(zé)任感，提高了自身的化學(xué)素養(yǎng)。

（四）環(huán)節(jié)四：設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，分析驗(yàn)證

減少工業(yè)生產(chǎn)對(duì)環(huán)境的影響，落實(shí)綠色化學(xué)的核心，探討實(shí)驗(yàn)室、工業(yè)生產(chǎn)中如何防治酸雨、減少二氧化硫的排放。

討論主題1：銅與濃硫酸反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)中，如何減少二氧化硫的排放量？

教材實(shí)驗(yàn)展示：讓學(xué)生從減少二氧化硫排放量的角度分析實(shí)驗(yàn)（如圖1）。

學(xué)生甲：該反應(yīng)沒(méi)有對(duì)二氧化硫進(jìn)行尾氣處理，應(yīng)該利用堿液進(jìn)行尾氣處理。對(duì)此，我們小組對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了改進(jìn)（如圖2）。

學(xué)生乙：該實(shí)驗(yàn)在完成后，銅和濃硫酸仍然在反應(yīng)，并沒(méi)有停止，造成資源的浪費(fèi)。對(duì)此，我們小組對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了改進(jìn)（如圖3）。

小組成果展示。

討論主題2：工業(yè)生產(chǎn)中，如何減少二氧化硫的排放量？為學(xué)生展示某地區(qū)工廠的分布圖，讓學(xué)生進(jìn)行觀察和分析，并給出整改措施、工廠選址原則。

學(xué)生甲：工廠的選址應(yīng)該遠(yuǎn)離水源或者在流水的下游。

學(xué)生乙：工廠選址應(yīng)考慮迎風(fēng)地區(qū)是否有城鎮(zhèn)和居民區(qū)。

學(xué)生丙：化工廠必須進(jìn)行污水處理和廢氣處理，污水經(jīng)過(guò)處理合格后才能排放。

學(xué)生?。簯?yīng)該盡可能地避免大量二氧化硫排放的工廠集中在一起。

設(shè)計(jì)意圖：通過(guò)對(duì)二氧化硫相關(guān)實(shí)驗(yàn)的分析，學(xué)生對(duì)裝置進(jìn)行了綠色化的改進(jìn)，掌握了從源頭和排放兩方面減少二氧化硫排放的方法;通過(guò)對(duì)有關(guān)二氧化硫工廠選址的討論，學(xué)生領(lǐng)悟到生產(chǎn)、生活和諧發(fā)展的重要性，積極利用化學(xué)知識(shí)為工廠選址獻(xiàn)計(jì)獻(xiàn)策。兩方面的學(xué)習(xí)，使學(xué)生親身感受到化學(xué)發(fā)展對(duì)國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展的貢獻(xiàn)，領(lǐng)悟到化學(xué)學(xué)科的價(jià)值，建立了投身化學(xué)、造福人類(lèi)的愿景。

（五）環(huán)節(jié)五：自主建構(gòu)，綠色理念

問(wèn)題引導(dǎo)：（1）為什么要實(shí)行“汽車(chē)限行”？為什么要倡導(dǎo)“綠色出行”？為什么要對(duì)煙花爆竹的燃放進(jìn)行限制？（2）如何踐行綠色化學(xué)理念？如何從我做起保護(hù)環(huán)境？

討論主題：我綠色美好的一天。

學(xué)生甲：早晨，我不再讓爸爸開(kāi)車(chē)送我上學(xué)，從今天起，我要坐公交車(chē)上學(xué)。

學(xué)生乙：從今天起我要騎自行車(chē)上學(xué)。

學(xué)生?。撼σ梗辉偃挤艧熁ū窳?。

……

在學(xué)生的熱烈討論和教師的指導(dǎo)下，師生共同整合了5R原則（如圖4），掌握了綠色化學(xué)的根本做法：發(fā)展清潔能源，調(diào)整能源結(jié)構(gòu)，從源頭消除污染。

設(shè)計(jì)意圖：?jiǎn)栴}引導(dǎo)，激發(fā)學(xué)生討論，讓學(xué)生領(lǐng)悟綠色化學(xué)的美好愿景，并提出踐行綠色化學(xué)理念的方法和做法，使學(xué)生從內(nèi)心認(rèn)同綠色化學(xué)理念，為我國(guó)將來(lái)綠色大發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

三、預(yù)設(shè)與生成反思，歸納“綠色化學(xué)”教學(xué)的關(guān)鍵點(diǎn)

本節(jié)課的重難點(diǎn)是如何將抽象的理念與日常實(shí)際相結(jié)合，讓學(xué)生習(xí)得理論知識(shí)并將其應(yīng)用到實(shí)際問(wèn)題的解決中，使其在今后的學(xué)習(xí)與工作中發(fā)揮作用。結(jié)合本節(jié)課的設(shè)計(jì)、實(shí)踐和完善，總結(jié)出以下三個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)。

（一）創(chuàng)設(shè)真實(shí)情境

真實(shí)情境能夠從根本上消除學(xué)生的心中質(zhì)疑。一是環(huán)境保護(hù)、社會(huì)責(zé)任素養(yǎng)的滲透講究“眼見(jiàn)為實(shí)”，要讓學(xué)生通過(guò)真實(shí)的情境來(lái)觀察人類(lèi)生存的環(huán)境，在親身體驗(yàn)中探討“酸雨防治”“綠色出行”等與生活、生產(chǎn)息息相關(guān)的實(shí)際問(wèn)題，從根本上幫助學(xué)生樹(shù)立“綠色化學(xué)”的觀念。二是在化學(xué)課堂外引導(dǎo)學(xué)生利用手機(jī)記錄“我綠色美好的一天”，從真實(shí)的生存環(huán)境中尋找綠色化學(xué)的相關(guān)素材，使學(xué)生真正領(lǐng)悟環(huán)境保護(hù)的重要性，培養(yǎng)學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感和環(huán)境保護(hù)意識(shí)。

（二）積極的科學(xué)探究

感性只是初步認(rèn)識(shí)，探究才能促進(jìn)學(xué)生的深層思考。在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，一定要給學(xué)生提供一個(gè)言論自由、尊重個(gè)性的寬松課堂，鼓勵(lì)學(xué)生大膽對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行自主改進(jìn)，指導(dǎo)學(xué)生掌握綠色化學(xué)的實(shí)驗(yàn)方法，切實(shí)將環(huán)境保護(hù)落到實(shí)處?；瘜W(xué)學(xué)習(xí)中的科學(xué)探究，能夠培養(yǎng)學(xué)生觀察、閱讀、交流、辨析和歸納演繹等能力，促使學(xué)生形成在遇到問(wèn)題時(shí)積極尋求解決方法的態(tài)度，有效促進(jìn)學(xué)生“變化觀念”“宏觀辨識(shí)和微觀探析”等觀念的建立，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)、科學(xué)精神等素養(yǎng)。

（三）遵循學(xué)生為本

十年樹(shù)木，百年樹(shù)人。教育的根本就是人的教育，課堂以學(xué)生發(fā)展為主是教育永恒不變的主題。在課堂教學(xué)中，教師要遵循學(xué)生為本的原則，尊重學(xué)生的個(gè)性發(fā)揮，鼓勵(lì)學(xué)生討論、協(xié)作和探究，進(jìn)而使學(xué)生的思考過(guò)程外顯。需要注意的是，教師要積極發(fā)揮自身在課堂中的引導(dǎo)、組織等作用，靈活對(duì)課堂生成進(jìn)行調(diào)控，既不可忽視課堂的意外生成，又不能被學(xué)生不全面的觀點(diǎn)帶偏，要能夠?qū)W(xué)生的觀點(diǎn)進(jìn)行提取、整合，進(jìn)而對(duì)學(xué)生做出正確的引導(dǎo)，利用學(xué)生的生成、教師的引導(dǎo)將課堂推向更深的層次，將學(xué)生的思維扎根在課堂之上，切實(shí)促進(jìn)學(xué)生知識(shí)的掌握、能力的提升和素養(yǎng)的生成。

總而言之，綠色化學(xué)的核心是從源頭上減少乃至消除對(duì)環(huán)境的污染，實(shí)現(xiàn)原子利用率的最大化。基于綠色化學(xué)理念的高中化學(xué)教學(xué)，要先分析教材和學(xué)情，再確定教學(xué)目標(biāo)、設(shè)計(jì)教學(xué)過(guò)程，最后對(duì)教學(xué)預(yù)設(shè)與生成進(jìn)行反思，從而將綠色化學(xué)理念有效滲透在教學(xué)中，以順應(yīng)我國(guó)倡導(dǎo)的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略需求，確?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)的安全、可靠，有效強(qiáng)化學(xué)生的環(huán)保意識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)核心素養(yǎng)。

【參考文獻(xiàn)】

[1]史建軍.綠色化學(xué)理念在高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的滲透[J].中學(xué)化學(xué)教學(xué)參考，2018（20）.

[2]曾中文.“綠色化學(xué)理念”在高中化學(xué)教學(xué)中的滲透[J].中學(xué)化學(xué)，2015（3）.

【作者簡(jiǎn)介】黃 東（1982— ），男，漢族，廣西博白人，大學(xué)本科學(xué)歷，高級(jí)教師，研究方向?yàn)橹袑W(xué)化學(xué)教育。

（責(zé)編 羅汝君）