探討“綠色化學(xué)”理念在高中化學(xué)教學(xué)中的滲透

蔡鄭忠

摘 要：基于新課程改革和“綠色化學(xué)”的發(fā)展，高中化學(xué)教學(xué)愈發(fā)注重“綠色化學(xué)”理念的滲透，在促進(jìn)“綠色化學(xué)”發(fā)展和培養(yǎng)學(xué)生化學(xué)核心素養(yǎng)中發(fā)揮著重要的作用。在長時(shí)間的高中化學(xué)教學(xué)中，積累了較多滲透“綠色化學(xué)”理念的方式方法，其中的一些方式方法非常值得推廣應(yīng)用。本文立足于學(xué)生化學(xué)核心素養(yǎng)培養(yǎng)的要求，從多個(gè)方面分析論述了在高中化學(xué)教學(xué)中滲透“綠色化學(xué)”理念的策略，期望能夠?yàn)閺氖赂咧谢瘜W(xué)教學(xué)的朋友提供一些建設(shè)意見。

關(guān)鍵詞：“綠色化學(xué)”;高中化學(xué);核心素養(yǎng)

高中化學(xué)的核心素養(yǎng)包括五個(gè)方面的內(nèi)容，一是宏觀辨識(shí)與微觀探析，二是證據(jù)推理與模型認(rèn)知，三是變化觀念與平衡思想，四是科學(xué)精神與社會(huì)責(zé)任，五是科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)，均是學(xué)生應(yīng)該具備的學(xué)習(xí)能力和素養(yǎng)[1]。從“綠色化學(xué)”理念的角度來說，最為接近的核心素養(yǎng)是科學(xué)精神與社會(huì)責(zé)任。具體來說，教師在課堂教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神與社會(huì)責(zé)任時(shí)，要將重點(diǎn)放在兩個(gè)方面：一是培養(yǎng)學(xué)生探索未知與嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的意識(shí)，并引導(dǎo)他們正確看待化學(xué)這一門學(xué)科，可以充分贊賞化學(xué)這一門學(xué)科對社會(huì)所做出的貢獻(xiàn);二是培養(yǎng)學(xué)生的“綠色化學(xué)”觀念和可持續(xù)發(fā)展意識(shí)，可以結(jié)合自己的知識(shí)解決社會(huì)熱點(diǎn)問題，尤其是解決化學(xué)污染問題，最大限度降低化學(xué)污染所造成的社會(huì)影響[2]?？梢哉f，在當(dāng)前的社會(huì)背景下，學(xué)生“綠色化學(xué)”理念的培養(yǎng)已經(jīng)顯得格外重要，教師必須給予高度重視，在課堂教學(xué)中多方面滲透“綠色化學(xué)”理念。以下從多個(gè)方面談一談在高中化學(xué)教學(xué)中滲透“綠色化學(xué)”理念的策略，現(xiàn)做如下論述。

一、對“綠色化學(xué)”理念的理解

化學(xué)可以讓人們的生產(chǎn)生活變得足夠便利和舒適，但同時(shí)化學(xué)不是用來制造污染的，這要求化學(xué)研究與應(yīng)用均應(yīng)該朝著綠色化的方向發(fā)展。結(jié)合2018年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)的主題來說，多位諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)得主分享了對“綠色化學(xué)”理念的理解，這讓“綠色化學(xué)”理念得到進(jìn)一步推廣與發(fā)展。比如，在化學(xué)催化這方面的研究中，越來越多的化學(xué)研究者希望可以更加精準(zhǔn)地把控物質(zhì)反應(yīng)，最大限度提升反應(yīng)速率，以求有效減少化學(xué)反應(yīng)過程中所出現(xiàn)的污染問題。再比如，近年來廣泛使用的定向進(jìn)化技術(shù)大大推動(dòng)了“綠色化學(xué)”的發(fā)展，天然酶可以發(fā)揮出更大的作用，完成了自然進(jìn)化所無法做到的事情，這對“綠色化學(xué)”發(fā)展意義重大。

在理解“綠色化學(xué)”理念時(shí)，可以重點(diǎn)從內(nèi)涵、涉及內(nèi)容、倡導(dǎo)思想三個(gè)方面著手。從“綠色化學(xué)”理念的內(nèi)涵來說，“綠色化學(xué)”也被稱之為環(huán)境友好化學(xué)和清潔化學(xué)，要求最大限度減少危險(xiǎn)化學(xué)物質(zhì)的使用，同時(shí)開展綠色型的化學(xué)研究和生產(chǎn)。另外，整個(gè)化學(xué)反應(yīng)過程中所形成的物質(zhì)均應(yīng)該是自然界所原有的，或者這些物質(zhì)應(yīng)該可以被自然界有效吸收，具備無毒和無公害的特性。從“綠色化學(xué)”理念涉及內(nèi)容來說，“綠色化學(xué)”主要涉及分析化學(xué)、催化化學(xué)、有機(jī)合成化學(xué)、生物化學(xué)，內(nèi)容是較為豐富且廣泛的。要想真正意義上落實(shí)“綠色化學(xué)”理念會(huì)有一定的難度，這需要不斷加大研究力度，掌握綠色化學(xué)發(fā)展的更多知識(shí)[3]。再從“綠色化學(xué)”理念倡導(dǎo)思想來說，應(yīng)進(jìn)一步利用化學(xué)手段優(yōu)化化學(xué)生產(chǎn)，比如，可以使用化學(xué)技術(shù)減少對人類健康有害的原料的使用與生產(chǎn)，主要有催化劑、化學(xué)原料、化學(xué)產(chǎn)物、溶劑與試劑、副產(chǎn)物。

二、高中化學(xué)教學(xué)中滲透“綠色化學(xué)”理念的意義

新課程改革背景下，高中化學(xué)的教育教學(xué)目標(biāo)更加多元化，與立德樹人、全面育人等理念有了更為緊密的聯(lián)系，所確立的化學(xué)核心素養(yǎng)集中體現(xiàn)了這一點(diǎn)?；诟咧谢瘜W(xué)核心素養(yǎng)的內(nèi)涵與相關(guān)要求，教師應(yīng)進(jìn)一步優(yōu)化和革新課堂教學(xué)模式，并將一些新的教學(xué)理念融入課堂中。單從“科學(xué)精神與社會(huì)責(zé)任”素養(yǎng)的角度分析，教師需要向?qū)W生講解更多關(guān)于化學(xué)學(xué)科與社會(huì)責(zé)任的知識(shí)，以求在長時(shí)間的宣傳與普及中幫助學(xué)生意識(shí)到“綠色化學(xué)”理念的重要性[4]。具體來說，高中化學(xué)的知識(shí)點(diǎn)多以學(xué)生的實(shí)際生活為基礎(chǔ)，教材中會(huì)涉及較多的生活環(huán)境與社會(huì)環(huán)境方面的知識(shí)，教師通過在課堂教學(xué)時(shí)融入“綠色化學(xué)”理念，勢必可以幫助學(xué)生意識(shí)到化學(xué)在生產(chǎn)生活中的重要地位，且意識(shí)到一些化學(xué)生產(chǎn)對人們健康與生活所造成的不利影響，從而樹立起學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感和可持續(xù)發(fā)展的觀念。由此可見，在高中化學(xué)教學(xué)中融入“綠色化學(xué)”理念是十分必要和重要的。就高中化學(xué)教學(xué)中滲透“綠色化學(xué)”理念的意義來說，集中體現(xiàn)在以下三個(gè)方面：

（一）“綠色化學(xué)”理念很好地契合了綠色發(fā)展與生態(tài)文明建設(shè)的基本要求，是我們國家可持續(xù)發(fā)展的有力抓手之一。在國家層面上，近年來所落實(shí)的節(jié)能減排作業(yè)積極倡導(dǎo)綠色與低碳的生活方式，而將“綠色化學(xué)”理念巧妙地融入高中化學(xué)課堂教學(xué)中，無疑是很好地響應(yīng)了國家的發(fā)展要求[5]。

（二）“綠色化學(xué)”理念的滲透與新時(shí)代背景下的基本教育理念有很強(qiáng)的契合，可以幫助學(xué)生更好地發(fā)展?；谛聲r(shí)代與新課程改革的相關(guān)要求，教師應(yīng)將課堂教學(xué)與立德樹人結(jié)合起來，不僅要向?qū)W生講解知識(shí)點(diǎn)，還要培養(yǎng)他們的技術(shù)技能和思想道德。在高中化學(xué)教學(xué)中融入“綠色化學(xué)”理念時(shí)，可以轉(zhuǎn)變以往的“知識(shí)唯上”的教學(xué)理念，學(xué)生既可以學(xué)習(xí)到化學(xué)知識(shí)，也可以感知到更多的社會(huì)責(zé)任，實(shí)現(xiàn)預(yù)期的化學(xué)學(xué)科育人價(jià)值。

（三）在社會(huì)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展中，社會(huì)對人才的需求更加多元化和高質(zhì)量化，要求學(xué)生可以獲得全面發(fā)展。高中化學(xué)承擔(dān)著育人職能，這要求教師不斷完善與創(chuàng)新教學(xué)理念，真正發(fā)揮出化學(xué)學(xué)科的育人優(yōu)勢[6]。通過滲透“綠色化學(xué)”理念，不僅可以提高學(xué)生的化學(xué)專業(yè)素養(yǎng)，而且能夠幫助他們形成健康的價(jià)值觀念，更加關(guān)注社會(huì)問題和環(huán)境問題，從而促進(jìn)其全面發(fā)展。

三、高中化學(xué)教學(xué)中滲透“綠色化學(xué)”理念的策略

（一）利用課堂教學(xué)滲透“綠色化學(xué)”理念

在高中化學(xué)教學(xué)中滲透“綠色化學(xué)”理念時(shí)，課堂教學(xué)是十分重要的載體，所以教師要緊緊把握好課堂教學(xué)，確保學(xué)生可以理解和掌握“綠色化學(xué)”知識(shí)。在課堂教學(xué)中滲透“綠色化學(xué)”理念時(shí)，教師要立足于教材，認(rèn)真分析教材中的知識(shí)點(diǎn)，在解讀教材知識(shí)點(diǎn)的過程中挖掘相關(guān)的“綠色化學(xué)”理念[7]，從而精心設(shè)計(jì)課堂教學(xué)方案。由于教材的知識(shí)點(diǎn)較為有限，教師可以考慮引入一些課外知識(shí)和案例，拓寬學(xué)生的化學(xué)知識(shí)學(xué)習(xí)視野，更好地理解“綠色化學(xué)”理念。另外，課堂教學(xué)過程中教師應(yīng)將理論知識(shí)與學(xué)生的實(shí)踐生活結(jié)合起來，深化學(xué)生的化學(xué)思維，逐漸接受“綠色化學(xué)”理念。

比如：在向?qū)W生講解“氯氣的化合物”這一知識(shí)點(diǎn)時(shí)，教師可以向他們介紹次氯酸的相關(guān)特性，主要是有著較強(qiáng)的氧化性，可以殺死細(xì)菌，所以在殺菌和消毒中有著廣泛的應(yīng)用。在此基礎(chǔ)上教師可以使用多媒體向?qū)W生引入自來水廠殺菌的相關(guān)案例，圍繞具體的主題展開講解，即“在使用氯氣進(jìn)行自來水廠的殺菌時(shí)，會(huì)不可避免地產(chǎn)生一些有毒物質(zhì)。針對這一問題，很多的科學(xué)家研發(fā)出了無害與無毒的消毒劑，主要有臭氧、過氫化氫”，通過這樣的講解，學(xué)生在內(nèi)心可以自然而然地樹立起“綠色化學(xué)”理念，認(rèn)識(shí)到化學(xué)產(chǎn)品使用的安全與無害化。

再比如：開展蘇教版必修一“硫和氮的氧化物”這一節(jié)教學(xué)時(shí)，教師可以在正式授課前向?qū)W生布置一些預(yù)習(xí)任務(wù)，可以向?qū)W生提出這樣的探究問題：“你們知道酸雨、光化學(xué)煙霧是怎樣形成的嗎？”并要求學(xué)生結(jié)合自己的所學(xué)知識(shí)和現(xiàn)有的學(xué)習(xí)工具搜集相關(guān)的資料，以求讓學(xué)生在預(yù)習(xí)階段便意識(shí)到“綠色化學(xué)”理念的內(nèi)涵和重要性。若是教學(xué)條件不佳，學(xué)生無法借助學(xué)習(xí)工具完成課外資料的搜集，則教師可以為學(xué)生制作微課視頻，幫助他們參與課前預(yù)期。到正式授課時(shí)，教師可以結(jié)合學(xué)生的預(yù)習(xí)情況優(yōu)化教學(xué)方案，將重點(diǎn)放在“降低二氧化硫和氮氧化物的危害”這一知識(shí)點(diǎn)上，引導(dǎo)學(xué)生探究原煤的脫硫、脫硝知識(shí)。相信在這樣的教學(xué)安排下，“綠色化學(xué)”理念可以全程貫穿在課堂教學(xué)中，對培養(yǎng)學(xué)生的“綠色化學(xué)”理念會(huì)有十分大的裨益。

（二）利用化學(xué)實(shí)驗(yàn)滲透“綠色化學(xué)”理念

化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，所以化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要性格外凸顯，教師要給予高度的重視。高中化學(xué)教材涉及很多的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，且有一些實(shí)驗(yàn)與“綠色化學(xué)”理念有著緊密的聯(lián)系，所以教師可以在實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)有針對性地滲透“綠色化學(xué)”理念，以求幫助學(xué)生建構(gòu)“綠色化學(xué)”認(rèn)知體系[8]。以蘇教版必修一“銅與濃硝酸生成硝酸銅”這一節(jié)教學(xué)為例，教師需要帶領(lǐng)學(xué)生一起完成銅與濃硝酸生成硝酸銅的實(shí)驗(yàn)，基于這一實(shí)驗(yàn)的特殊性，教師可以在實(shí)驗(yàn)過程中融入“綠色化學(xué)”理念。具體來說，在銅與濃硝酸生成硝酸銅這一實(shí)驗(yàn)中，會(huì)產(chǎn)生有毒的二氧化氮?dú)怏w，無法符合降低環(huán)境污染的要求，所以教師可以引導(dǎo)學(xué)生合作探究，圍繞“綠色化學(xué)”理念談一談如何解決這一問題。

在日常的化學(xué)實(shí)驗(yàn)過程中，會(huì)經(jīng)常出現(xiàn)“適度”“適量”這一類詞語，但學(xué)生在實(shí)驗(yàn)操作時(shí)往往沒有高度重視，集中體現(xiàn)在他們稱取實(shí)驗(yàn)試劑與物料時(shí)存在著“憑感覺”的情況，這無疑造成了實(shí)驗(yàn)試劑與物料的浪費(fèi)。為此，教師應(yīng)該善于引導(dǎo)，通過引入“綠色化學(xué)”理念幫助學(xué)生改變化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的一些錯(cuò)誤行為，這樣學(xué)生不僅可以意識(shí)到“綠色化學(xué)”理念，而且可以參與其中，用實(shí)踐行為踐行“綠色化學(xué)”理念。另外，在高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師可以多開展微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)，對所使用的化學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置加以改造，使實(shí)驗(yàn)裝置“縮小”。以蘇教版必修二“制備乙烯”這一實(shí)驗(yàn)為例，教師可以將反應(yīng)容器更換為試管，這樣可以最大限度減少乙醇和濃硫酸的使用量，無形中踐行了“綠色化學(xué)”理念。再以蘇教版必修一“氯離子、硫酸根離子的檢驗(yàn)”這一實(shí)驗(yàn)為例，教師可以引導(dǎo)學(xué)生使用小滴管，減少材料的使用與浪費(fèi)，有效控制有毒物質(zhì)與有害物質(zhì)的產(chǎn)生。除此之外，在化學(xué)實(shí)驗(yàn)過程中，一些學(xué)生缺乏環(huán)保意識(shí)，會(huì)出現(xiàn)不遵守實(shí)驗(yàn)規(guī)則的情況，如將剩余的化學(xué)藥品直接倒入下水道，這是不符合“綠色化學(xué)”理念的，且存在一定的安全隱患。因此，教師要在日常的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中規(guī)范好學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作，向他們介紹和講解規(guī)范操作、“綠色化學(xué)”的相關(guān)知識(shí)，同時(shí)可以向?qū)W生提出具體的探究問題，如，“如果將化學(xué)實(shí)驗(yàn)沒有用完的廢液直接倒入下水道會(huì)出現(xiàn)什么樣的問題？若是存在物料混放的情況，容易出現(xiàn)什么樣的問題？”通過將課堂提問與“綠色化學(xué)”理念相結(jié)合，學(xué)生對“綠色化學(xué)”理念的理解勢必會(huì)更加深刻，化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量也可以得到保證和提升。

（三）利用習(xí)題講解滲透“綠色化學(xué)”理念

除了在課堂教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)中滲透“綠色化學(xué)”理念，習(xí)題講解也是有效滲透“綠色化學(xué)”理念的重要途徑，教師要重點(diǎn)把握。在有關(guān)“綠色化學(xué)”理念的習(xí)題講解中，教師可以讓學(xué)生重點(diǎn)分析和合作探究，確保在深入學(xué)習(xí)的過程中理解“綠色化學(xué)”理念。

有這樣一道題目：下列哪一個(gè)說法不符合“綠色化學(xué)”理念？A.提倡低碳生活;B.大力宣傳環(huán)保方面的知識(shí);C.按照要求對生活垃圾進(jìn)行科學(xué)分類;D.提倡使用一次性用品。這道題重點(diǎn)考查學(xué)生對“綠色化學(xué)”理念的認(rèn)識(shí)，并引導(dǎo)他們將“綠色化學(xué)”理念與自己的實(shí)際生活結(jié)合起來，通過解答這一題目，學(xué)生能夠?qū)ⅰ熬G色化學(xué)”理念融入自己的日常生活中。再比如有這樣的一道題目：下列哪些做法可以減少酸雨的產(chǎn)生？A.按照要求對原煤進(jìn)行脫硫脫硝處理;B.減少煤炭的使用;C.開發(fā)清潔燃料;D.在煤炭燃燒時(shí)鼓入足夠的空氣。這一道題重點(diǎn)考查學(xué)生對理論知識(shí)的記憶與理解，要求他們知曉酸雨的產(chǎn)生原因，繼而判斷如何減少酸雨的形成。更為重要的是，這一題目與學(xué)生的實(shí)際生活有著緊密的聯(lián)系，學(xué)生能夠聯(lián)想和思考，所以解題難度不大，有助于他們理解“綠色化學(xué)”的理念。

結(jié)束語

基于高中化學(xué)新課程改革的要求，教師應(yīng)努力將“綠色化學(xué)”理念融入課堂教學(xué)中，使學(xué)生可以從多個(gè)方面接受“綠色化學(xué)”方面的知識(shí)點(diǎn)。在創(chuàng)新高中化學(xué)教學(xué)中滲透“綠色化學(xué)”理念的途徑時(shí)，教師可以重點(diǎn)從課堂教學(xué)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)、習(xí)題講解這三個(gè)方面著手，幫助學(xué)生拓寬學(xué)習(xí)“綠色化學(xué)”知識(shí)的視野，真正意義上使“綠色化學(xué)”理念滲透高中化學(xué)課堂，培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)，助力其健康發(fā)展。

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