摘" 要:在當(dāng)今世界,環(huán)境問(wèn)題已經(jīng)成為全球關(guān)注的焦點(diǎn),其中化學(xué)工業(yè)及其相關(guān)領(lǐng)域?qū)Νh(huán)境的影響尤為顯著.在此背景下,綠色化學(xué)理念應(yīng)運(yùn)而生,并逐漸成為全球化學(xué)研究和教育的重要組成部分.綠色化學(xué)作為一種旨在減少或消除化學(xué)品、化學(xué)過(guò)程對(duì)環(huán)境和人類健康的負(fù)面影響的科學(xué)思想,強(qiáng)調(diào)在化學(xué)反應(yīng)和制品生產(chǎn)中實(shí)現(xiàn)環(huán)境友好和資源高效.因此,如何將綠色化學(xué)理念融入中學(xué)教育,特別是在初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中已成為重要議題.基于此,本文從不同角度詳細(xì)闡述綠色化學(xué)理念下初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的具體策略.
關(guān)鍵詞:綠色化學(xué)理念;實(shí)驗(yàn)教學(xué);策略研究;初中化學(xué)
中圖分類號(hào):G632""" 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A""" 文章編號(hào):1008-0333(2024)17-0121-03
收稿日期:2024-03-15
作者簡(jiǎn)介:崔亞琴(1974.11—),女,江蘇省海安人,本科,中學(xué)一級(jí)教師,從事初中化學(xué)教育教學(xué)研究.
綠色化學(xué)理念是實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵路徑,不僅關(guān)注科學(xué)實(shí)驗(yàn)和生產(chǎn)過(guò)程的效率和安全性,還著重于化學(xué)行業(yè)對(duì)環(huán)境的長(zhǎng)期影響,且該種理念的實(shí)施有助于減少?gòu)U物產(chǎn)生、降低能源消耗、減少對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的損害,從而促進(jìn)全球環(huán)境的可持續(xù)性.通過(guò)在初中階段引入綠色化學(xué)理念,教師可以更有效地教授化學(xué)知識(shí),培養(yǎng)學(xué)生對(duì)環(huán)境保護(hù)、資源利用效率和可持續(xù)發(fā)展的深刻認(rèn)識(shí),推動(dòng)學(xué)生建立正確的環(huán)境保護(hù)觀念,為學(xué)生未來(lái)的學(xué)習(xí)和職業(yè)生涯奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ).
1" 初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中融入綠色化學(xué)理念的現(xiàn)狀
1.1" 教師未能充分解讀綠色化學(xué)理念的內(nèi)涵
許多教師并沒(méi)有接受過(guò)關(guān)于綠色化學(xué)的專門(mén)培訓(xùn),因此對(duì)綠色化學(xué)的內(nèi)涵和重要性缺乏深入了解,這種局限性會(huì)導(dǎo)致教師在教學(xué)中難以準(zhǔn)確和全面地傳達(dá)綠色化學(xué)的理念.缺乏足夠的教學(xué)資源是另一問(wèn)題,包括課程材料、實(shí)驗(yàn)設(shè)備和案例研究在內(nèi)的相關(guān)資源不足,進(jìn)而限制了教師在課堂上有效整合綠色化學(xué)概念的能力.通過(guò)積極參與培訓(xùn)可以幫助教師更好地理解和教授綠色化學(xué)內(nèi)容,但學(xué)校并沒(méi)有提供足夠的專業(yè)發(fā)展和繼續(xù)教育的機(jī)會(huì)[1].此外,教師未能充分認(rèn)識(shí)到將綠色化學(xué)理念融入化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極影響,因此教學(xué)過(guò)程中沒(méi)有積極踐行該理念.
1.2" 教學(xué)方法融入綠色化學(xué)理念的形式單一
在很多情況下,教師只是在某些特定的實(shí)驗(yàn)中應(yīng)用綠色化學(xué)原則,而沒(méi)有在課程內(nèi)容中系統(tǒng)地融入這些理念,導(dǎo)致學(xué)生接觸到的綠色化學(xué)應(yīng)用相對(duì)有限.如教師過(guò)分依賴傳統(tǒng)的講授和演示方法,較少采用小組討論、項(xiàng)目式學(xué)習(xí)或問(wèn)題解決等更具互動(dòng)性和參與性的教學(xué)方式,而這些方式更有利于深入理解和實(shí)踐綠色化學(xué).在一些學(xué)校,由于技術(shù)和資源的限制,教師難以采用更先進(jìn)、更環(huán)保的實(shí)驗(yàn)設(shè)備和材料,這也會(huì)限制綠色化學(xué)理念的應(yīng)用范圍.加之評(píng)估學(xué)生在綠色化學(xué)方面的理解和應(yīng)用通常局限于傳統(tǒng)的書(shū)面考試,缺乏對(duì)學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新思維的評(píng)估.
1.3" 學(xué)生未積極配合教師踐行綠色化學(xué)理念
踐行綠色化學(xué)理念不僅需要教師的重視,還需要學(xué)生的積極配合,但并不是所有學(xué)生對(duì)綠色化學(xué)理念及其重要性能夠充分了解.如果學(xué)生不理解為什么要在實(shí)驗(yàn)中采用綠色方法,就不會(huì)積極參與或支持這些做法.另外,學(xué)生習(xí)慣了傳統(tǒng)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)方法,對(duì)于新的、更環(huán)保的實(shí)驗(yàn)方式感到不適應(yīng)或不感興趣.如果教學(xué)方法不夠吸引人或者實(shí)驗(yàn)活動(dòng)設(shè)計(jì)得不夠有趣和挑戰(zhàn)性,學(xué)生也不會(huì)充分參與實(shí)驗(yàn)過(guò)程,難以領(lǐng)會(huì)綠色化學(xué)的理念.
2" 初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中融入綠色化學(xué)理念的意義
2.1" 有助于滿足新課改的要求
新課改強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)學(xué)生的環(huán)境保護(hù)意識(shí),而綠色化學(xué)理念的核心也是降低環(huán)境負(fù)面影響.如在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中應(yīng)用綠色化學(xué),可以幫助學(xué)生理解和實(shí)踐如何在日常生活和科學(xué)探索中保護(hù)環(huán)境.且綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)往往需要學(xué)生運(yùn)用創(chuàng)新思維和解決問(wèn)題的技能,有助于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力[2].學(xué)生會(huì)通過(guò)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、結(jié)果分析等活動(dòng),更好地理解科學(xué)概念和實(shí)驗(yàn)技能.最重要的是,綠色化學(xué)融合了化學(xué)、環(huán)境科學(xué)、生態(tài)學(xué)等多個(gè)學(xué)科的知識(shí),有助于學(xué)生進(jìn)行跨學(xué)科學(xué)習(xí),這也與新課程改革倡導(dǎo)的綜合素質(zhì)教育相符合.
2.2" 有助于培養(yǎng)學(xué)生環(huán)保理念
通過(guò)綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn),學(xué)生可以直觀了解化學(xué)品對(duì)環(huán)境的影響,增強(qiáng)自身的環(huán)境保護(hù)意識(shí).教師在綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,不僅會(huì)停留在理論層面,更重要的是讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)操作中培養(yǎng)環(huán)保意識(shí).例如,選擇環(huán)保材料、減少?gòu)U物產(chǎn)生、使用能量高效的實(shí)驗(yàn)方法等,都是具體的環(huán)保行動(dòng).綠色化學(xué)的核心之一是可持續(xù)發(fā)展,在教學(xué)中強(qiáng)調(diào)資源的高效利用和長(zhǎng)遠(yuǎn)影響,有助于學(xué)生形成考慮長(zhǎng)期環(huán)境效應(yīng)的習(xí)慣.教師也會(huì)鼓勵(lì)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中探索新的、更環(huán)保的方法,不僅增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能,也激發(fā)了對(duì)環(huán)保創(chuàng)新的興趣和熱情.
2.3" 為構(gòu)建綠色生活提供支持
通過(guò)實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí),學(xué)生可以掌握如何在日常生活中應(yīng)用環(huán)保原則,例如,選擇環(huán)保產(chǎn)品、減少資源浪費(fèi)、進(jìn)行垃圾分類等.綠色化學(xué)的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)也幫助學(xué)生了解生態(tài)系統(tǒng)的脆弱性和保護(hù)環(huán)境的重要性,增強(qiáng)其在生活中實(shí)踐生態(tài)保護(hù)的意識(shí).學(xué)生通過(guò)學(xué)習(xí)綠色化學(xué)原則,還能夠理解資源的珍貴和可持續(xù)消費(fèi)的重要性,從而在日常生活中做出更環(huán)保的選擇.教師也會(huì)教授學(xué)生各種技能,如節(jié)能減排、廢物利用等,并將這些技能直接應(yīng)用于家庭和社區(qū)中,促進(jìn)綠色生活方式的實(shí)踐.綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)也會(huì)鼓勵(lì)學(xué)生思考如何在日常生活中創(chuàng)新性地應(yīng)用環(huán)保理念,如發(fā)明新的回收方法或設(shè)計(jì)環(huán)保產(chǎn)品,讓學(xué)生為構(gòu)建綠色社會(huì)貢獻(xiàn)力量.
3" 初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中融入綠色化學(xué)理念的策略
3.1" 教師更新教學(xué)理念,重視綠色化學(xué)理念的普及
教師需要認(rèn)識(shí)到,綠色化學(xué)不僅是一種科學(xué)概念,更是一種必須在化學(xué)教學(xué)中貫徹的重要教育理念,這種更新要求教師不僅傳授化學(xué)知識(shí),還要教授如何在實(shí)驗(yàn)中實(shí)踐環(huán)保和可持續(xù)性原則[3].最重要的是,綠色化學(xué)在教育中的普及對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生的環(huán)保意識(shí)和責(zé)任感至關(guān)重要,有助于學(xué)生理解自己的行為如何影響環(huán)境,并鼓勵(lì)學(xué)生積極尋求減少環(huán)境影響的方法.
以實(shí)驗(yàn)“綠色銅鐵置換反應(yīng)實(shí)驗(yàn)”為主,學(xué)生需要觀察鐵和銅硫酸溶液的置換反應(yīng),并理解金屬活動(dòng)性順序,材料需要鐵釘、銅硫酸溶液、試管、夾持器、砂紙等.學(xué)生通過(guò)觀察并記錄反應(yīng)過(guò)程,如鐵釘表面逐漸出現(xiàn)紅棕色的銅沉淀,溶液顏色逐漸變淺等現(xiàn)象.在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,教師應(yīng)重點(diǎn)普及綠色化學(xué)理念內(nèi)容,討論如何通過(guò)改進(jìn)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)減少化學(xué)廢物的產(chǎn)生;強(qiáng)調(diào)在實(shí)驗(yàn)中選擇相對(duì)安全、低毒性的化學(xué)物質(zhì)和溶劑;介紹如何在實(shí)驗(yàn)中實(shí)現(xiàn)原料的高效利用和循環(huán)利用;討論如何在實(shí)驗(yàn)操作中減少能源消耗,比如通過(guò)在室溫下進(jìn)行反應(yīng),避免使用高能耗的加熱設(shè)備.最后也可以討論學(xué)生采取哪些措施安全、有效處理實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的廢液.通過(guò)這樣的討論,學(xué)生不僅能理解綠色化學(xué)理念的重要性,還能積極思考和參與到實(shí)驗(yàn)過(guò)程的改進(jìn)中,增強(qiáng)學(xué)生的環(huán)保意識(shí)和實(shí)踐能力.
3.2" 關(guān)注實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié)處理,規(guī)范學(xué)生化學(xué)藥品的取用
隨著環(huán)保意識(shí)的提升,綠色化學(xué)在教育領(lǐng)域的重要性越來(lái)越突顯.實(shí)驗(yàn)中化學(xué)藥品的使用,不僅影響實(shí)驗(yàn)效果,還直接關(guān)系到環(huán)境保護(hù)和學(xué)生安全.通過(guò)規(guī)范藥品的取用,可以最大程度地減少化學(xué)廢物的產(chǎn)生,且合理控制藥品使用量,不僅節(jié)約成本,也體現(xiàn)了資源的高效利用[4].最重要的是,規(guī)范操作可以讓學(xué)生更加熟練地掌握實(shí)驗(yàn)技能,對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生積極影響.
例如,教師可以建立實(shí)驗(yàn)室藥品庫(kù)存清單,確保藥品名稱的準(zhǔn)確性和標(biāo)準(zhǔn)化;為每種化學(xué)品提供化學(xué)抽象服務(wù)號(hào)(CAS號(hào)),方便識(shí)別和參考;記錄藥品的具體數(shù)量,便于庫(kù)存管理;明確每種藥品的具體存放位置以及危險(xiǎn)性標(biāo)識(shí).教師還要定期檢查庫(kù)存清單,確保信息的準(zhǔn)確性和藥品的有效性,并及時(shí)更新藥品的數(shù)量和狀態(tài),如新購(gòu)買(mǎi)的藥品或已用完的藥品.合理制定藥品領(lǐng)用和歸還制度,學(xué)生在教師的指導(dǎo)下領(lǐng)用,確保安全使用.使用后的藥品應(yīng)按原儲(chǔ)存條件歸還,對(duì)于一次性或反應(yīng)后的藥品,按照安全規(guī)定進(jìn)行處理.通過(guò)這樣的藥品管理策略,不僅可以提高實(shí)驗(yàn)室的運(yùn)行效率和安全性,還能夠培養(yǎng)學(xué)生良好的實(shí)驗(yàn)室管理習(xí)慣和環(huán)保意識(shí),有助于落實(shí)綠色化學(xué)理念,確?;瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)的安全和環(huán)境友好性.
3.3" 重視實(shí)驗(yàn)善后處理,妥善處置實(shí)驗(yàn)過(guò)程的廢品
有效的廢品處理可以保持實(shí)驗(yàn)環(huán)境的清潔和安全,提高實(shí)驗(yàn)的整體效率,讓學(xué)生了解和參與到廢物處理過(guò)程中,可以增強(qiáng)學(xué)生的環(huán)境保護(hù)意識(shí).且妥善處理廢物也是科學(xué)研究的重要方面,有助于提升學(xué)生的綜合科學(xué)素養(yǎng).教師要對(duì)學(xué)生進(jìn)行廢物處理的教育和培訓(xùn),強(qiáng)調(diào)正確處理的重要性,并指導(dǎo)學(xué)生了解如何分類廢物,比如有機(jī)溶劑、重金屬含量廢物、易燃物等的分類.
3.4" 積極進(jìn)行實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新,推行微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)
微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)有著綠色、高效、安全的特點(diǎn),可以減少所用化學(xué)物質(zhì)的數(shù)量,降低實(shí)驗(yàn)的風(fēng)險(xiǎn)和環(huán)境影響.通過(guò)微型化學(xué)實(shí)驗(yàn),學(xué)生能直觀地學(xué)習(xí)到資源節(jié)約和環(huán)境保護(hù)的重要性[5].以“實(shí)驗(yàn)室制取氧氣”的實(shí)驗(yàn)為例,教師首先介紹制取氧氣的實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮突瘜W(xué)原理,讓學(xué)生了解氧氣的化學(xué)性質(zhì)和實(shí)驗(yàn)的基本流程.準(zhǔn)備材料,二氧化錳作為催化劑、高錳酸鉀或過(guò)氧化氫作為反應(yīng)物,微型試管、微型集氣瓶或注射器、加熱裝置等.教師詳細(xì)介紹實(shí)驗(yàn)步驟,強(qiáng)調(diào)微量取用化學(xué)藥品的重要性,重申實(shí)驗(yàn)中的安全規(guī)則,特別是關(guān)于加熱和化學(xué)品處理的安全指南.學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)可以理解微型實(shí)驗(yàn)減少化學(xué)藥品使用和廢物產(chǎn)生的重要性,增強(qiáng)了自身在實(shí)驗(yàn)中應(yīng)用環(huán)保和綠色化學(xué)原則的意識(shí).
4" 結(jié)束語(yǔ)
綜上所述,綠色化學(xué)理念在初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的重要性不容忽視,不僅關(guān)乎環(huán)境保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展這一全球議題,更是關(guān)系到科學(xué)素養(yǎng)和環(huán)保意識(shí)的培養(yǎng).學(xué)校要加強(qiáng)對(duì)教師的專業(yè)培訓(xùn),使其更好地理解和傳達(dá)綠色化學(xué)的理念.教師要開(kāi)發(fā)更多與綠色化學(xué)相關(guān)的教學(xué)資源和實(shí)驗(yàn)活動(dòng),以豐富課程內(nèi)容,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣.此外,還應(yīng)進(jìn)一步探索將綠色化學(xué)理念與其他科學(xué)課程相結(jié)合,以形成跨學(xué)科的教育模式.積極鼓勵(lì)學(xué)生參與到綠色化學(xué)相關(guān)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目中,以實(shí)踐所學(xué)知識(shí),同時(shí)為社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展作出貢獻(xiàn).
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[責(zé)任編輯:季春陽(yáng)]