芻議綠色化學思想在高中化學教學中的應(yīng)用

王曉瑛

（甘肅省天水市第一中學，甘肅天水 741000）

化學研究和環(huán)保問題存在不可割裂的聯(lián)系，高中化學是培植學生環(huán)保意識的主要平臺，教師在教學中重視滲透綠色化學思想能夠調(diào)動學生對社會環(huán)境問題的關(guān)心和鉆研興趣，使學生樹立牢固的環(huán)保觀念。因此，教師應(yīng)該明確綠色化學思想在高中化學教學中的應(yīng)用意義，開發(fā)化學教材和課外資源，引導學生認識綠色化學思想，同時基于綠色化學思想優(yōu)化實驗探究和課后作業(yè)的設(shè)計模式，將綠色化學思想貫穿于化學教學全過程，從而在理論和實踐層面加深學生綠色化學體驗。下面筆者就針對綠色化學思想展開教學芻議。

一、綠色化學思想在高中化學教學中的應(yīng)用意義

高中化學教學領(lǐng)域的綠色化學思想也被稱為環(huán)境無害化學或清潔化學，簡而言之就是在生產(chǎn)和使用化學產(chǎn)品過程中，采用環(huán)境友好型原料，實現(xiàn)對原料的有效利用，最大化減少廢物產(chǎn)生和環(huán)境污染?；瘜W課程和綠色化學思想存在緊密關(guān)聯(lián)，教師隨教學推進潛移默化地向?qū)W生滲透綠色化學思想能夠增強學生對環(huán)境問題的關(guān)注度，引領(lǐng)學生運用化學對環(huán)境保護做出貢獻。經(jīng)過化學學情分析和理論實踐研究，筆者將綠色化學思想在高中化學教學中的應(yīng)用意義總結(jié)為如下三點：

第一，應(yīng)用綠色化學思想有助于提高學生環(huán)保意識。環(huán)保意識是化學核心素養(yǎng)的要素之一，也是每個學生都應(yīng)該具備的內(nèi)在品質(zhì)。高中生對化學的認識還比較粗淺，尚未明晰化學研究和環(huán)保之間的密切聯(lián)系。教師在化學教學中加強應(yīng)用綠色化學思想，能夠顯著提高學生的環(huán)保意識，如教師在向?qū)W生講授化學知識時，可以應(yīng)用生活和社會中的環(huán)境資料，引導學生聯(lián)系現(xiàn)實情境理解教材知識，體會實施清潔化學對環(huán)境保護的重要性，這樣學生就能逐步形成良好的環(huán)保意識，促進綠色化學思想入腦入心。

第二，應(yīng)用綠色化學思想有助于創(chuàng)新化學實驗探究模式。化學教學是以實驗探究為基礎(chǔ)的，傳統(tǒng)化學實驗過程中會產(chǎn)生一些廢棄物，學生對實驗廢棄物處理缺乏有效方法，同時對化學實驗藥品的綠色化管理能力較為薄弱，容易給環(huán)境造成危害、影響實驗安全。在化學教學中引入綠色化學思想最突出的意義就是能創(chuàng)新、改進實驗探究模式，如教師可以基于綠色化學思想，將傳統(tǒng)化學實驗優(yōu)化為微型化學實驗，指導學生使用微量的藥品和試劑，觀察到清晰的實驗現(xiàn)象，同時帶領(lǐng)學生做好實驗藥品綠色化管理工作，從而減少化學實驗廢棄物產(chǎn)生量，培育學生嚴謹、環(huán)保的實驗探究態(tài)度。

第三，應(yīng)用綠色化學思想有助于鍛煉學生運用化學知識技能解決環(huán)境污染問題的實踐能力。在高中化學教學中應(yīng)用綠色化學思想不單單是改變學生思想層面的認識，更有助于鍛煉學生運用、實踐綠色化學思想的能力，除化學實驗之外，教師也可以收集和化學課程相關(guān)的環(huán)保案例，向?qū)W生呈現(xiàn)綠色化學領(lǐng)域的環(huán)境問題，組織學生合作展開案例分析，運用綠色化學和課程知識，探究解決案例中環(huán)境問題的科學辦法。教師還可以依托綠色化學思想，為學生設(shè)計生活實踐作業(yè)，引導學生運用綠色化學的技術(shù)或方法，解決生活視野中的環(huán)境問題。這樣學生化學知識運用技能和實踐精神順利形成，能更好的用化學服務(wù)于環(huán)保，在未來化學研究中也能趨利避害。

二、綠色化學思想在高中化學教學中的應(yīng)用策略

（一）創(chuàng)設(shè)環(huán)境資料情境，引導學生認識綠色化學思想

現(xiàn)階段高中學生對綠色化學思想尚未建立深刻的認識，不理解化學研究給環(huán)境保護帶來的各種影響。為此，教師在高中化學教學中應(yīng)用綠色化學思想時，必須先采用有效的教學手段，引導學生感知綠色化學和環(huán)境保護之間的聯(lián)系。情境創(chuàng)設(shè)法適用于綠色化學思想在化學教學中的滲透，教師可以根據(jù)化學課程內(nèi)容，為學生收集展示相應(yīng)的環(huán)境資料，既能調(diào)動學生化學探究主動性，也能助力學生樹立綠色化學觀念，具體教學策略如下：

第一，分析化學教材，甄選環(huán)境資料素材。在化學備課階段，教師應(yīng)該全面分析教材，根據(jù)化學課程知識點和綠色化學思想應(yīng)用需求，選擇契合學生認知經(jīng)驗和日常生活的環(huán)境資料，資料素材的形式包括圖片、短視頻、新聞報道、紀錄片等。如在關(guān)于愛護水資源的化學課程中，教師就可以在互聯(lián)網(wǎng)和新媒體平臺為學生收集國內(nèi)一些江河水域被化工廠廢物排放污染的新聞資料，將新聞短片、圖片和文本整理編輯成PPT 微課件，這樣應(yīng)用綠色化學思想的教學資料準備工作就落實完成［1］。

第二，創(chuàng)設(shè)資料情境，滲透綠色化學思想。在化學課堂教學環(huán)節(jié)，教師可以采用多媒體投影工具，將預(yù)先制作好的PPT環(huán)境資料課件展示給學生，學生觀看并了解水資源受到污染的環(huán)境新聞內(nèi)容后，教師提出問題：同學們，大家認為新聞中江河水域污染事件的主要成因是什么？學生根據(jù)資料介紹分析并探討后反饋：主要成因是水域周邊的化工廠過度排放三廢。教師嘉許學生回答后，指導學生結(jié)合教材，合作了解地球淡水資源的稀缺現(xiàn)狀。接下來，教師再次發(fā)問：同學們，地球上淡水資源如此匱乏，少量淡水資源還在遭受著污染和浪費，將會引發(fā)怎樣的環(huán)境問題？學生交流后回答：淡水資源被污染和浪費，動植物和人類的生存都會受到影響，將會有越來越多的人喝不上潔凈的淡水，引發(fā)全球性的水資源危機。教師追問：針對新聞中的水環(huán)境問題，大家認為有什么辦法能扭轉(zhuǎn)這種局面呢？學生深入討論，提出一系列防治水污染的方法，包括升級化工廠三廢凈化技術(shù)、化工生產(chǎn)采用清潔能源和原料等等，這樣在環(huán)境資料情境的支持下，學生環(huán)保意識大幅提升，實現(xiàn)綠色化學思想在化學教學中的隱性滲透。

（二）改進化學實驗?zāi)Ｊ?，培植學生綠色化學探究精神

綠色化學思想在高中化學教學的應(yīng)用，筆者建議將化學實驗作為主要突破口?；瘜W實驗涉及藥品的選用、實驗廢棄物的處理、藥品的保存等，這些都與綠色化學思想密切相關(guān)。為此，教師應(yīng)該立足綠色化學思想，著力改進化學實驗?zāi)Ｊ?，通過實施微型化學實驗、指導實驗藥品綠色化管理等措施，培植學生綠色化學探究精神，從而兼顧學生化學實驗技能和環(huán)保觀念的養(yǎng)成。具體教學策略如下：

第一，推行化學微型實驗。化學微型實驗試劑用量一般是傳統(tǒng)實驗的幾十分之一甚至幾千分之一，藥品用量和污染物排放量都極少，是應(yīng)用綠色化學思想的可靠方式。教師在開展化學微型實驗時，應(yīng)該先使用課件為學生出示實驗研究課題，組織學生圍繞課題互動議論，提出合理、可行的實驗假設(shè)或猜想。猜想初步形成后，教師引導學生合作設(shè)計化學微型實驗方案。在這一步，教師需要點撥學生重點考慮實驗藥品或試劑類型的選擇，包括藥品對環(huán)境是否友好，如何使用最少量藥品獲得實驗成果等。如在關(guān)于物質(zhì)制備的化學微型實驗方案設(shè)計中，學生結(jié)合實驗假設(shè)認為反應(yīng)物應(yīng)該選擇酸堿試劑，教師適時提問：具體采用哪種酸和堿？酸堿的用量該如何控制？在學生思考時，教師可引導學生優(yōu)選廉價易得、無毒無腐蝕性的酸堿反應(yīng)物，并計算出符合實驗要求的最低反應(yīng)物用量。學生在設(shè)計化學微型實驗反應(yīng)條件時，教師應(yīng)該啟發(fā)學生根據(jù)現(xiàn)有的微型實驗設(shè)備，設(shè)計易于控制、操作安全系數(shù)高、能耗低、反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率高的反應(yīng)條件，同時考慮生成物的純度，物質(zhì)制備的副產(chǎn)物應(yīng)易于除去，且無毒性、污染性和腐蝕性。學生設(shè)計完成符合綠色化學思想的微型實驗方案后，教師按照方案內(nèi)容，為學生發(fā)放微型實驗器材和試劑，組織學生合作開展操作探究，教師在其間應(yīng)該著重向?qū)W生傳授安全、環(huán)保的操作技巧。如學生實驗制備的物質(zhì)是氣體，教師可以指導學生運用外接導管注水法、熱脹冷縮法等，檢查實驗器皿、各種連接管的氣密性；若實驗排出的氣體具有一定污染性，教師還可以指導學生在實驗設(shè)備上加裝尾氣處理裝置，從而減輕化學實驗廢棄物給環(huán)境造成的危害。學生微型實驗操作完畢后，教師可先組織學生交流討論實驗結(jié)果，依據(jù)實驗過程記錄，探討先前提出的化學微型實驗假設(shè)成立與否，然后再讓學生從綠色化學的角度，互動分享化學微型實驗參與心得，比如實驗選材需要考慮的環(huán)保因素，實驗過程中如何規(guī)避毒害物質(zhì)泄露，掌握哪些處理實驗廢棄物的技巧，這些技巧還能適用到哪些同類型實驗中等等，這樣通過化學微型實驗的開展，學生綠色化學思想和實驗探究素養(yǎng)都能獲得鞏固［2］。

第二，加強指導化學實驗藥品綠色化管理。在基于綠色化學思想改進化學實驗?zāi)Ｊ綍r，實驗前、中、后的藥品綠色化管理也至關(guān)重要。首先，在化學實驗開始之前，教師應(yīng)該指導學生對得到的試劑和藥品進行詳細檢查，主要檢查藥品是否出現(xiàn)潮解、融化、風化、渾濁、結(jié)塊、結(jié)團等問題，若發(fā)現(xiàn)存在問題的藥品及時更換，并在實驗課結(jié)束后對問題藥品實施統(tǒng)一的無害處理。其次，在化學實驗探究過程中，教師需要指導學生對藥品進行綠色化的分裝管理，如實驗用到的藥品易氧化且用量少，教師就可以提醒學生把藥品裝在小容量的細口瓶或滴瓶中使用，防止實驗過程中藥品發(fā)生氧化和浪費。最后，在化學實驗操作結(jié)束后，教師應(yīng)該讓學生復(fù)核剩余藥品的瓶蓋、包裝是否擰緊、封嚴，在藥品分裝瓶或包裝上用標簽注明余量和本次使用日期，這樣學生就能養(yǎng)成綠色化實驗和使用管理化學藥品的好習慣［3］。

（三）開展環(huán)保案例探究，促進學生運用綠色化學知識

在高中化學教學中引入綠色化學思想，教師應(yīng)該重視引導學生從解決實際環(huán)保問題的角度，運用已有的綠色化學知識，對社會生產(chǎn)生活、科技發(fā)展領(lǐng)域的環(huán)保問題展開深入的探討和分析。為此，教師可以加強開展環(huán)保案例探究活動，精心選擇和課程知識相關(guān)的真實案例，設(shè)計相應(yīng)的環(huán)保議題，組織學生合作參與環(huán)保問題的解決討論，促進學生運用綠色化學知識。具體教學策略如下：

教師在基于綠色化學思想開展環(huán)保案例探究活動時，應(yīng)該根據(jù)課程目標，從科學、技術(shù)、社會、環(huán)境四個板塊，收集和展示契合課題的環(huán)保案例。如在關(guān)于金屬的電化學腐蝕和防護課程中，學生初步掌握課程基礎(chǔ)知識技能后，教師可以在白板上出示相關(guān)的社會環(huán)保案例，包括因金屬生銹、腐蝕所引起的各類生產(chǎn)和環(huán)境事故，學生熟悉案例內(nèi)容后，教師揭示環(huán)保議題：同學們，請大家先合作分析案例中金屬腐蝕可能造成哪些環(huán)境和安全危害，再運用課程中的綠色化學知識，探討規(guī)避這些生產(chǎn)與環(huán)境事故的方法。學生探究案例期間，教師應(yīng)該巡視課程，重點啟發(fā)學生研究無毒無害、成本低廉的金屬腐蝕防護技術(shù)，學生熱烈討論后提出涂刷安全無毒金屬防腐材料、實施陰極保護法等解決辦法，教師再引導學生闡明依據(jù)以及應(yīng)用上述辦法的環(huán)保效用等等，這樣學生的綠色化學思想就得到深化，同時形成運用綠色化學知識解決社會面環(huán)境、生產(chǎn)安全等問題的技能和意識［4］。

（四）設(shè)計生活拓展作業(yè)，鍛煉學生綠色化學實踐能力

作業(yè)設(shè)計在高中化學課程中占據(jù)緊要地位，筆者認為，綠色化學思想的應(yīng)用，必須從課堂向生活延伸，作業(yè)設(shè)計無疑是最佳切入點。因此，教師應(yīng)該著力設(shè)計化學生活拓展作業(yè)，開發(fā)生活教育資源，在作業(yè)中融合生活實踐、綠色化學、環(huán)境保護等內(nèi)容，借力學生探究生活作業(yè)的過程，鍛煉學生對綠色化學思想的實踐力。具體策略如下：

教師在綠色化學背景下設(shè)計化學生活拓展作業(yè)時，應(yīng)該重視整合課題和生活中的環(huán)保問題，設(shè)計觀察、調(diào)查、操作等類型作業(yè)。如在關(guān)于資源綜合利用的作業(yè)設(shè)計階段，教師可以讓學生統(tǒng)計、整理家庭中的塑料制品，按名稱編制統(tǒng)計表，然后在互聯(lián)網(wǎng)中自主查閱塑料制品回收和利用的方法資料，對家中廢舊塑料制品進行正確的分類和處理，并把分類和處理過程、方法記錄到統(tǒng)計表內(nèi)；在關(guān)于居室污染的作業(yè)設(shè)計中，教師可以讓學生觀察統(tǒng)計生活中的居室污染來源，如建筑裝潢材料產(chǎn)生的毒害物、烹飪產(chǎn)生的煙霧、電器釋放的電磁波等，查資料了解居室污染的危害和防治措施，并選擇2-3 項易于操作的防治措施進行實踐，將實踐過程記錄或拍攝下來，留待作業(yè)反饋時應(yīng)用。這樣綠色化學思想在化學教學中的應(yīng)用就實現(xiàn)從理論向?qū)嵺`遷移的目標［5］。

三、結(jié)語

總而言之，在高中化學教改中重視應(yīng)用綠色化學思想不但有助于提高學生環(huán)保意識，也能創(chuàng)新傳統(tǒng)化學實驗探究模式，還能鍛煉學生運用化學知識技能解決環(huán)境污染問題的能力。教師應(yīng)該加強創(chuàng)設(shè)環(huán)境資料情境，引導學生認識綠色化學思想，了解化學研究和環(huán)境之間的關(guān)系，改進化學實驗?zāi)Ｊ?，通過開展化學微型實驗、傳授實驗藥品綠色化管理技巧，培植學生綠色化學探究精神，同時開展環(huán)保案例探究、設(shè)計生活拓展作業(yè)，從而全面促進學生實踐運用綠色化學思想。