高中化學(xué)教學(xué)中綠色化學(xué)理念的滲透策略

摘要：隨著可持續(xù)發(fā)展理念的深入人心，將綠色化學(xué)理念滲透到高中化學(xué)教學(xué)中已成為教育改革的重要方向.本文在分析綠色化學(xué)理念對高中化學(xué)課程改革驅(qū)動作用的基礎(chǔ)上，針對目前高中化學(xué)教學(xué)中綠色化學(xué)教育的現(xiàn)狀及不足，提出了一系列具體的教學(xué)策略.這些策略包括構(gòu)建綠色化學(xué)課堂以激發(fā)學(xué)生的環(huán)保意識，設(shè)計綠色化學(xué)實驗以培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力，整合跨學(xué)科知識以拓展學(xué)生的綠色化學(xué)視野，倡導(dǎo)綠色化學(xué)生活以踐行可持續(xù)發(fā)展理念.通過這些策略的實施，有望全面提升高中化學(xué)教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)學(xué)生的綠色化學(xué)素養(yǎng)，為建設(shè)資源節(jié)約型和環(huán)境友好型社會奠定基礎(chǔ).

關(guān)鍵詞：高中；化學(xué)教學(xué)；綠色化學(xué)理念

中圖分類號：G632文獻標識碼：A文章編號：1008-0333（2025）06-0122-03

收稿日期：2024-11-25

作者簡介：趙順燕，碩士，中學(xué)一級教師，從事高中化學(xué)教學(xué)研究.

當前高中化學(xué)教學(xué)面臨著知識傳授與環(huán)境意識培養(yǎng)的雙重任務(wù)，將綠色化學(xué)理念有機融入教學(xué)過程不僅體現(xiàn)了化學(xué)學(xué)科的時代特征，更彰顯了化學(xué)教育的人文關(guān)懷.高中化學(xué)教學(xué)中滲透綠色化學(xué)理念，既是落實《普通高中化學(xué)課程標準（2017年版2020年修訂）》中環(huán)境育人目標的具體舉措，也是推進化學(xué)教學(xué)改革創(chuàng)新的重要抓手.綠色化學(xué)理念在高中化學(xué)教學(xué)中的滲透，促進了化學(xué)知識與環(huán)境保護的深度融合，推動了實驗教學(xué)方式的優(yōu)化革新，深化了學(xué)生對化學(xué)反應(yīng)條件選擇、實驗安全操作、廢物處理等關(guān)鍵環(huán)節(jié)的認知.這種教學(xué)理念的滲透不僅優(yōu)化了課堂教學(xué)結(jié)構(gòu)，提升了教學(xué)效果，更重要的是培養(yǎng)了學(xué)生的綠色化學(xué)思維方式，構(gòu)建了化學(xué)知識應(yīng)用的生態(tài)價值取向.

1綠色化學(xué)理念對高中化學(xué)課程改革的驅(qū)動作用

綠色化學(xué)理念作為一種創(chuàng)新性的教育思維模式，對高中化學(xué)課程改革產(chǎn)生了顯著的驅(qū)動效應(yīng).這種驅(qū)動效應(yīng)主要表現(xiàn)在三個維度：教育理念的革新、課程結(jié)構(gòu)的優(yōu)化及教學(xué)模式的轉(zhuǎn)型.在教育理念層面，綠色化學(xué)思想推動了化學(xué)教育從傳統(tǒng)的知識傳授向生態(tài)文明教育的轉(zhuǎn)變，強化了學(xué)科育人功能；在課程結(jié)構(gòu)層面，綠色化學(xué)理念促進了教學(xué)內(nèi)容的重組與整合，使環(huán)境友好、原子經(jīng)濟性等現(xiàn)代化學(xué)理念深度融入課程體系；在教學(xué)模式層面，該理念引導(dǎo)教師重新審視實驗教學(xué)方案，注重微型化、低污染、高效率的實驗設(shè)計理念.這種多維度的驅(qū)動作用不僅優(yōu)化了課程體系，更重要的是形成了一種新型的化學(xué)教育生態(tài)，為化學(xué)教育注入了可持續(xù)發(fā)展的活力.綠色化學(xué)理念對課程改革的驅(qū)動作用體現(xiàn)了化學(xué)教育與時代發(fā)展的深度融合，為建構(gòu)面向未來的化學(xué)課程體系提供了重要支撐[1].

2高中化學(xué)教學(xué)中綠色化學(xué)教育的現(xiàn)狀及不足

當前，綠色化學(xué)教育在高中階段呈現(xiàn)出“虛化”“淺化”“碎片化”的特征：其“虛化”體現(xiàn)在綠色化學(xué)教育理念尚未真正內(nèi)化為教師的教學(xué)行為，一些教師對綠色化學(xué)的認識停留在概念層面，缺乏將其與具體教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)過程有機結(jié)合的意識和能力，導(dǎo)致綠色化學(xué)教育往往流于形式，淪為簡單的口號式宣傳；其“淺化”則體現(xiàn)在教學(xué)內(nèi)容上，綠色化學(xué)的十二條原則與實際的化學(xué)反應(yīng)過程、化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)聯(lián)系不緊密，部分學(xué)生難以建立起二者之間的聯(lián)系，更缺乏對綠色化學(xué)核心思想的深度理解，僅停留在對環(huán)保重要性的淺顯認知上；而“碎片化”則主要體現(xiàn)在綠色化學(xué)知識的呈現(xiàn)方式上，現(xiàn)有的教材體系中，綠色化學(xué)知識散落在各個章節(jié)中，缺乏系統(tǒng)性和連貫性，難以幫助部分學(xué)生構(gòu)建完整的知識框架，難以形成對綠色化學(xué)的全面認識.這種“虛化”“淺化”“碎片化”的現(xiàn)狀導(dǎo)致綠色化學(xué)教育難以真正觸及學(xué)生的思想和行為，更無法實現(xiàn)其培養(yǎng)學(xué)生綠色化學(xué)素養(yǎng)的最終目標[2].

3高中化學(xué)教學(xué)中滲透綠色化學(xué)理念的具體策略

3.1構(gòu)建綠色化學(xué)課堂，激發(fā)學(xué)生環(huán)保意識

在當前環(huán)境問題日益突出的背景下，構(gòu)建綠色化學(xué)課堂已成為化學(xué)教學(xué)改革的重要方向.以蘇教版高中化學(xué)“硫與環(huán)境保護”專題為例，綠色化學(xué)理念貫穿教學(xué)全過程.在探究性課堂中，教師巧妙設(shè)計了“硫的環(huán)境效應(yīng)”微型實驗，學(xué)生在密閉裝置中觀察硫磺燃燒現(xiàn)象，測定反應(yīng)前后pH值變化，記錄數(shù)據(jù)并繪制曲線圖.實驗過程中，一組學(xué)生發(fā)現(xiàn)實驗裝置中的pH試紙由藍色變?yōu)榧t色，立即聯(lián)想到酸雨形成機理，并主動查閱工業(yè)生產(chǎn)中二氧化硫排放造成的環(huán)境問題.教師引導(dǎo)學(xué)生深入思考，設(shè)計了“模擬酸雨對植物生長影響”的對照實驗，讓學(xué)生親身體驗酸雨危害.隨后，師生共同探討煙氣脫硫技術(shù)，學(xué)生分組設(shè)計了石灰石-石膏法、雙氧水氧化法等多種脫硫方案，并從反應(yīng)條件、原子經(jīng)濟性、能耗等多個維度評估各方案的環(huán)保性能.在實驗室小型脫硫裝置的搭建過程中，學(xué)生創(chuàng)新性地提出了廢液循環(huán)利用的改進方案，體現(xiàn)了綠色化學(xué)“源頭削減”的核心理念[3].課堂深入探討了SO2的氧化還原性質(zhì)，學(xué)生通過實驗發(fā)現(xiàn)SO2既具有還原性（與KMnO4反應(yīng)），又具有氧化性（與H2S反應(yīng)），這種兩性特征與環(huán)境污染密切相關(guān).在研究脫硫機理時，學(xué)生掌握了SO2與堿性物質(zhì)的中和反應(yīng)（SO2+Ca（OH）2CaSO3+H2O）以及SO2的催化氧化（2SO2+O2催化劑2SO3，V2O5催化）等關(guān)鍵反應(yīng)原理.課堂討論延伸至日常生活，學(xué)生自發(fā)調(diào)研本地工業(yè)企業(yè)環(huán)保措施，收集整理環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)，制作環(huán)保主題展板，在校園內(nèi)開展環(huán)保宣傳活動.部分學(xué)生還深入探究了硫的其他環(huán)境問題，如H2S對水體生態(tài)系統(tǒng)的影響、SO2與酸雨的關(guān)系等，并在課后制作了“硫元素的環(huán)境效應(yīng)”專題網(wǎng)頁.這種將綠色化學(xué)理念融入實驗教學(xué)的方式，不僅讓學(xué)生掌握了化學(xué)知識，更培養(yǎng)了他們的環(huán)境意識和社會責任感，實現(xiàn)了化學(xué)教育的育人功能.

3.2設(shè)計綠色化學(xué)實驗，培養(yǎng)學(xué)生實踐能力

在鋁熱反應(yīng)實驗教學(xué)中滲透綠色化學(xué)理念，既體現(xiàn)了化學(xué)實驗的科學(xué)性，又彰顯了環(huán)境保護的重要意義.課堂上，教師引導(dǎo)學(xué)生對比傳統(tǒng)鋁熱反應(yīng)實驗與微型化改進方案：將原有的100 g氧化鐵粉與33 g鋁粉混合的用量，調(diào)整為5 g氧化鐵粉與1.7 g鋁粉的微型實驗.學(xué)生在觀察實驗現(xiàn)象時發(fā)現(xiàn)，微型實驗不僅同樣產(chǎn)生明亮的白光與大量熱量，還極大減少了實驗廢棄物的產(chǎn)生.一位學(xué)生提出疑問：反應(yīng)規(guī)模減小，實驗效果會不會受影響？教師隨即帶領(lǐng)全班分析并提出結(jié)論：微型實驗不影響反應(yīng)原理的展示，反而更有利于學(xué)生觀察到反應(yīng)的細節(jié).實驗結(jié)束后，學(xué)生意識到，實驗用量的減少不僅節(jié)約了試劑，也降低了安全隱患.此外，實驗后期，產(chǎn)物的回收與處理也被納入考慮范疇，學(xué)生主動設(shè)計了金屬單質(zhì)的分離與循環(huán)利用方案.在記錄實驗報告時，學(xué)生主動探討實驗中的綠色化學(xué)元素：原料無毒、反應(yīng)安全、廢物減量.這種教學(xué)設(shè)計既讓學(xué)生掌握了化學(xué)知識，又培養(yǎng)了他們的環(huán)保意識與實驗探究能力，實現(xiàn)了知識傳授與價值引導(dǎo)的有機統(tǒng)一[4].

3.3整合跨學(xué)科知識，拓展綠色化學(xué)視野

整合跨學(xué)科知識，拓展綠色化學(xué)視野，是高中化學(xué)教學(xué)中滲透綠色化學(xué)理念的關(guān)鍵策略.“化學(xué)反應(yīng)與能量變化”這一專題本身就蘊含著豐富的綠色化學(xué)思想，例如化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的調(diào)控策略，就與綠色化學(xué)的“高效催化”和“原子經(jīng)濟性”原則息息相關(guān).在教學(xué)中，教師可以巧妙地引入其他學(xué)科的知識，例如生物學(xué)中的酶催化與化學(xué)催化劑進行對比，引導(dǎo)學(xué)生思考如何設(shè)計更高效、更專一的催化劑，以減少副產(chǎn)物，提高原子利用率，從而將抽象的綠色化學(xué)原則轉(zhuǎn)化為具體的實踐探索.例如，在學(xué)習(xí)化學(xué)平衡移動原理時，教師可以引入勒夏特列原理，并將其與生物體內(nèi)的穩(wěn)態(tài)調(diào)節(jié)機制進行類比，如人體血液中pH的調(diào)控，引導(dǎo)學(xué)生思考化學(xué)平衡與生命活動的內(nèi)在聯(lián)系，并進一步探討如何在工業(yè)生產(chǎn)中，通過調(diào)節(jié)反應(yīng)條件，如溫度、壓力、濃度等，使化學(xué)平衡向有利于目標產(chǎn)物生成的方向移動，減少能源消耗和廢物排放.此外，還可以結(jié)合物理學(xué)中的能量守恒定律，引導(dǎo)學(xué)生分析化學(xué)反應(yīng)中的能量轉(zhuǎn)化過程，例如原電池和電解池的工作原理，并探討如何利用可再生能源，如太陽能、風能等，驅(qū)動化學(xué)反應(yīng)，實現(xiàn)綠色化工生產(chǎn)；可以引導(dǎo)學(xué)生探究太陽能電池的工作原理，并探討如何利用太陽能電池將太陽能轉(zhuǎn)化為電能，用于電解水制氫，從而獲得清潔能源氫氣.又如，在學(xué)習(xí)蓋斯定律時，除了傳統(tǒng)的計算方法外，還可以引導(dǎo)學(xué)生從能量轉(zhuǎn)化的角度理解反應(yīng)熱的本質(zhì)，并結(jié)合熱力學(xué)第二定律，探討如何提高能源利用效率，減少環(huán)境污染；可以引導(dǎo)學(xué)生分析工業(yè)生產(chǎn)中能量的梯級利用，以及如何利用廢熱進行發(fā)電或供暖.這些跨學(xué)科的知識整合，不僅可以加深學(xué)生對化學(xué)反應(yīng)與能量變化的理解，更重要的是可以培養(yǎng)學(xué)生的綠色化學(xué)思維，讓他們認識到化學(xué)在解決環(huán)境問題、實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展中的重要作用，從而激發(fā)他們對化學(xué)學(xué)習(xí)的興趣，并樹立起綠色發(fā)展理念.

3.4倡導(dǎo)綠色化學(xué)生活，踐行可持續(xù)發(fā)展理念

在“氮與社會可持續(xù)發(fā)展”這一專題的學(xué)習(xí)過程中，教師可以圍繞“倡導(dǎo)綠色化學(xué)生活，踐行可持續(xù)發(fā)展理念”開展一場別開生面的探究式教學(xué)活動.課堂上，學(xué)生帶來家中廢棄的含氮化肥包裝袋，探討化肥過量使用導(dǎo)致土壤酸化問題.教師借此設(shè)計了模擬土壤酸化的微型實驗：學(xué)生分組，使用pH試紙檢測不同濃度化肥溶液，對土壤pH值的影響，并記錄觀察數(shù)據(jù).實驗結(jié)果促使學(xué)生思考化肥使用與環(huán)境保護的關(guān)系.在后續(xù)討論中，可以讓學(xué)生查閱并分享家庭農(nóng)場采用生物固氮技術(shù)的成功案例，種植豆科植物改良土壤，既減少了化肥使用量，又提高了農(nóng)作物產(chǎn)量.這個案例啟發(fā)全班同學(xué)搜集整理了多個綠色農(nóng)業(yè)技術(shù)應(yīng)用實例，包括秸稈還田、生物農(nóng)藥替代化學(xué)農(nóng)藥等.教師引導(dǎo)學(xué)生將這些環(huán)保理念延伸至日常生活，鼓勵他們在家庭中實踐垃圾分類、廢物回收等綠色生活方式.學(xué)生還可以自發(fā)組織校園環(huán)保宣傳活動，制作展板介紹氮循環(huán)知識，倡導(dǎo)使用環(huán)保清潔劑，展現(xiàn)化學(xué)知識與生活實踐的緊密結(jié)合.這種教學(xué)模式不僅加深了學(xué)生對化學(xué)概念的理解，更培養(yǎng)了他們的環(huán)保意識和社會責任感，實現(xiàn)了知識傳授與價值引導(dǎo)的有機統(tǒng)一[5].

4結(jié)束語

綠色化學(xué)理念融入高中化學(xué)教學(xué)，既深化了學(xué)生對化學(xué)本質(zhì)的理解，又培養(yǎng)了環(huán)境保護意識和可持續(xù)發(fā)展思維.這種教學(xué)策略不僅優(yōu)化了實驗設(shè)計和教學(xué)內(nèi)容，更在潛移默化中引導(dǎo)學(xué)生樹立起科學(xué)的化學(xué)觀和環(huán)保觀.實踐表明，將綠色化學(xué)理念貫穿于教學(xué)全過程，學(xué)生的化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)能夠得到顯著提升，對化學(xué)與環(huán)境的辯證關(guān)系也有了更深刻的認識.這一教學(xué)理念的實踐探索，為高中化學(xué)教育改革提供了新思路，展現(xiàn)出了良好的教學(xué)價值和現(xiàn)實意義.

參考文獻：

［1］ 王守營.綠色化學(xué)理念在高中化學(xué)教學(xué)中的滲透與思考[J].考試周刊，2024（16）：115-118.

[2] 謝萬新.淺談高中化學(xué)教學(xué)中綠色化學(xué)理念的滲透[J].學(xué)周刊，2024（09）：58-60.

[3] 江勝.高中化學(xué)實驗教學(xué)中滲透綠色化學(xué)理念的策略探索[J].高考，2024（23）：112-114.

[4] 陳猛.淺析“綠色化學(xué)”理念在高中化學(xué)教學(xué)中的融入策略[J].天天愛科學(xué)（教育前沿），2023（10）：34-36.

[5] 陳同斌，王玲.高中化學(xué)教學(xué)中滲透綠色化學(xué)理念的策略探析[J].試題與研究，2023（24）：13-15.

［責任編輯：季春陽］