淺談食品化學(xué)實驗的綠色化教學(xué)

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(xué)實驗中進行綠色化教育教學(xué)探索，必須首先理解食品化學(xué)實驗綠色課堂的內(nèi)涵及特點；在此基礎(chǔ)上，通過開發(fā)微型實驗項目、嚴控實驗化學(xué)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(xué)等途徑進行食品化學(xué)實驗綠色課堂的構(gòu)建嘗試。

關(guān)鍵詞：食品化學(xué)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(yīng)、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(lǐng)域，近年來，隨著綠色教育在我國受重視程度越來越高，學(xué)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(xué)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(xué)、人文和社會科學(xué)等綜合性教學(xué)和實踐環(huán)節(jié)中，使其成為全校學(xué)生的基礎(chǔ)知識結(jié)構(gòu)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(xué)校的綠色教育是具有普適性，可以融入到多個學(xué)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(fù)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(xué)生為本，著眼于學(xué)生的可持續(xù)發(fā)展，在遵循課堂教學(xué)規(guī)律的同時，注重學(xué)生人文素質(zhì)的提高，用發(fā)展的眼光評價學(xué)生，用賞識的方法激勵學(xué)生[4，5]。

一、食品化學(xué)實驗綠色課堂的內(nèi)涵及特點

食品化學(xué)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(xué)行為[6]。教師在食品化學(xué)實驗教學(xué)中要積極營造民主、平等、和諧的氛圍，培養(yǎng)學(xué)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(xué)生為主體，注重學(xué)生自立意識和團隊精神的培養(yǎng)；實施啟發(fā)式教學(xué)方法，以主要精力培養(yǎng)學(xué)生的思維能力；同時要注重與學(xué)生的感情聯(lián)絡(luò)，實驗間歇談及一些學(xué)習(xí)之外的話題，在學(xué)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(xué)實驗綠色課堂的和諧包含了教與學(xué)關(guān)系，實驗材料、過程以及實驗排廢與自然環(huán)境關(guān)系，人際關(guān)系等的和諧，就是要教師在課堂上平等的與學(xué)生交流，“蹲下來”與學(xué)生對話；就是要教師拿著放大鏡發(fā)現(xiàn)學(xué)生的優(yōu)點，藝術(shù)化地處理學(xué)生的缺點。構(gòu)建新型民主、平等的師生關(guān)系。實驗耗材的選擇要避免高毒、高殘留和高污染；引導(dǎo)學(xué)生在實驗過程中嚴格控制反應(yīng)物用量，盡量避免選用劇烈的化學(xué)反應(yīng)條件；另外，合理分類回收實驗垃圾并進行適當(dāng)處理，不得任意傾倒。食品化學(xué)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(xué)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(xué)實驗綠色課堂的構(gòu)建

1.開發(fā)微型食品化學(xué)實驗。由于食品是一個非常復(fù)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(fù)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(jié)果應(yīng)用于真實的食品體系。比如美拉德反應(yīng)是發(fā)生在食品中蛋白質(zhì)與糖類組分之間的反應(yīng)，在驗證反應(yīng)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(yīng)將會受到其他復(fù)雜組分的干擾，從而影響實驗結(jié)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(yīng)物進行實驗，考查它們在一定條件下的反應(yīng)進展。微型化學(xué)實驗是80年代由美國幾所大學(xué)首先發(fā)起的化學(xué)實驗改革，實驗采用微小型的儀器，盡可能減少反應(yīng)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(xué)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(xué)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(xué)品的添加量。食品化學(xué)實驗有別于其他化學(xué)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(xué)品。比如美拉德反應(yīng)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(xué)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?；瘜W(xué)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(xué)生對食品化學(xué)知識的學(xué)習(xí)，更對學(xué)生樹立綠色環(huán)保意識有很好的促進。一個好的食品化學(xué)實驗不僅能加深學(xué)生對實驗現(xiàn)象本身的記憶，而且能進一步加深學(xué)生對食品化學(xué)理論知識的理解。因此，食品化學(xué)教師必須致力于尋求好的實驗方法，力求使實驗設(shè)計更合理，操作更簡單，現(xiàn)象更明顯。比如在學(xué)習(xí)蛋白質(zhì)的水合性質(zhì)的時候，學(xué)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(shè)計，使得實驗現(xiàn)象更加明顯，趣味性更強，同時學(xué)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(xué)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(xué).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(xué)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(xué)還能很好的激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，同時也是綠色化學(xué)教育教學(xué)的重要手段。

三、結(jié)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(xué)改革的開展是化學(xué)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(xué)意義和經(jīng)濟價值。因此，繼續(xù)推進食品化學(xué)實驗教育教學(xué)改革，培養(yǎng)學(xué)生的環(huán)保意識和環(huán)保能力，深入探索食品化學(xué)實驗教學(xué)的綠色化進程，將是加快生態(tài)文明體制改革、建設(shè)美麗中國的重要內(nèi)容之一。

參考文獻：

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