初中化学课程教学中渗透绿色化学意识
◎ 颜 剑
化学研究与应用的一个重要目标就是开发和利用自然界的一切可能的物质资源和能量资源,为人类生存和社会发展提供必要的物质和能源基础。这一过程必须同自然环境相互协调,走可持续发展的道路。实施清洁生产既能满足人们的物质需求又可以合理使用自然资源,同时又可以保护环境。绿色化学的核心就是利用化学原理从源头上减少和消除工业生产对环境的污染。因此,绿色化学有利于保护人类赖以生存的环境,实现人类社会的可持续发展。作为初中化学教师,有必要在化学课程教学中对学生进行绿色化学教育,使绿色化学的观点与新课标的教学融合在一起,进一步培养学生的社会责任感。怎样在初中化学课程中对学生渗透绿色化学的意识呢?
一、在课堂教学中贯穿学生理解绿色化学的意识
在我国环境保护的教育已纳入化学新课标的基本理念及教材之中。解决环境污染,最根本的问题就是培养具有环境保护意识的人,这就需要将绿色化学思想贯穿于化学教育的全过程。笔者在对初中化学教学中如何渗透“绿色化学”教育做了一些探究,认为在课堂教学中教师要多给学生提供具体的事例,帮助学生正确认识绿色化学,使之理解绿色化学又称为环境无害化学、环境友好化学、清洁化学。其理想在于不再使用有毒、有害的物质,不再产生废物。在化学教学中要见缝插针渗透绿色化学知识。用绿色化学观点设计、探究、改进一些初中化学实验。让学生充分认识在污染的防治上,化学所起的作用是其它学科所无法替代的;化学作为一门科学,其发展是一个循序渐进的过程,这就要求教师在教学过程中,培养学生用发展的观点看问题、用积极的态度思考问题。
如:讲“二单元课题1空气、保护空气”一节时,让学生阅读资料“空气质量日报,预报” ,并由学生分组讨论工业生产对环境造成污染的严重性。进而有的放矢地扩展讲述世界环境污染中一些著名的公害和事件,让学生认识到保护环境、防止污染的重要性和紧迫性,理解绿色化学的主要特点。
讲“爱护水资源” 课题时,采用探究性学习的教学方法,课后提出2个探究问题——①通过图书、报纸、杂志、网络查找资料或走访专家、学者,了解绿色化学的含义并体会绿色化学对人类可持续发展的重要性。②对中央电视台7台(影视资料)所报道的污水对农业生产的影响、垃圾污染对居民日常生活的影响等问题,谈谈防止污染的重要性并探讨应采取的措施,写出一篇小论文。
讲“有机合成材料” 课题,废弃塑料带来的“白色污染” 问题时,让学生讨论怎样应对农村使用塑料薄膜增产及生活中使用塑料袋、塑料快餐盒的方便性、低成本和环境污染的矛盾?这样既可以调动学生的积极性,又可以培养学生的自主参与意识。让学生明确化学资源利用和环境保护的重要性,明确发展经济不能走先污染再治理的老路,要提倡绿色化学,从源头上减少和消除工业生产对环境的污染,从而树立学生的绿色化学思想。
二、在化学基础知识的教学中渗透绿色化学意识
对学生进行绿色化学、环境保护教育,首先要使学生对环境保护的重要性、必要性和紧迫性有清醒的认识。环境危机意识是环境教育最适宜的切入点。利用化学学科优势,教师可以以点带面,介绍环境污染及其危害,逐步树立学生的环保意识,从而培养学生的绿色化学思想及可持续发展战略意识。尽管绿色化学的相关知识更多是集中在高中阶段,但初中化学新课程(人教版)十二个单元就有八个单元九个课题(绪言)中不同程度包含“绿色化学” 、环境污染及危害等基础知识。由此笔者认为:在课堂化学基础知识的教学中,应注重绿色化学基本知识介绍,加强绿色化学思想的宣传,拓展基本知识渗透绿色化学意识。使学生在化学启蒙阶段形成初步的绿色化学意识。例如:在讲“化学反应中的能量变化”时讲讲能量的开发与利用、能源的合理开发与利用;在讲“水的净化”时讲讲自来水厂净水过程投药消毒的利弊;讲一讲二氧化碳、臭氧、甲烷、氟利昂产生的温室效应及对环境的破坏与保护,使学生意识到应如何合理应用化学,用绿色化学观点防治污染、保护环境,为人类能生存在一个绿色的地球上做出自己的贡献。
三、在化学实验中渗透绿色化学意识
在新课标化学教材中实验所占的比重很大,有课堂实验、课外实验、学生观察实验69个,与过去教学大纲的实验相比要多13个(教学大纲中演示实验29个、学生实验11个、选做实验16个),实验过程中往往会产生、排放一些有毒有害物质,这些物质的产生排放给环境造成了危害。用绿色化学观点改进初中化学实验,是培养学生绿色化学思想又一重要的教育方法,通过对化学实验进行绿色化设计、对学生进行环保教育很有意义。
(1)降低药品浓度,减少药品用量,提高实验效果,减少环境污染
在新课标初中化学教材中,安排的实验已经注重了绿色化学实验,如:全日制教材中用木炭吸咐二氧化氮有毒气体、用一氧化碳还原氧化铜等实验均被删除,但有些实验没有指明药品浓度,有些实验未说明用量。笔者在教学中对一些涉及药品浓度、用量的实验进行了探索和改进。这样既节约了药品,保证了实验效果,又减少了废液的排放,减少环境污染。
如:做【实验2-1】测定空气里氧气含量,改钟罩为广口瓶,减少红磷用量;做【实验7-1】燃烧的条件,白磷有毒,取少量使之充分反应,并对残渣进行处理;做铁钉与硫酸铜溶液反应前后质量测定的学生观察实验时,改100ml烧杯为50ml烧杯,30ml硫酸铜溶液为15ml,大大地減少了硫酸铜用量;实验室制取二氧化碳,锥形瓶容积大,改用试管代替,可减少盐酸用量;做酸、碱、盐的性质验证等实验,浓度对其验证无明显影响,减小试剂浓度,可减少药品用量;在指导学生实验时,特别注意对药品用量的控制,每组学生实验所用药品均定量配备,不多配备,防止学生的好奇心多加药品(笔者多年经验:学生实验时,大多数都喜欢多加药品,并把多种药品加在一起,满足好奇心)。降低实验药品浓度,减少药品用量的例子还有很多,在化学课程实验教学中,应追求“尽可能小剂量实验” 。“尽可能小剂量实验”是化学实验教育的思维方向,是绿色化学思想在化学实验中的具体体现。
(2)改进化学实验,减少环境污染
化学实验总伴随着气体、液体或固体物质的生成,这些产物中许多是有毒或有害物质,会造成环境污染。在不影响实验结果、观察效果的前提下,改进实验内容及仪器装置,或变化实验程序,从而尽量减少实验试剂和实验产物对环境的污染。
(3)选择最佳方案进行化学实验,达到绿色化学和培养创造性思维的双重效果
实验教学过程,不是简单地、直接地让学生去掌握前人的科学结论,而是要引导学生“像以前的科学家”那样,通过实验探索规律、发现真理,同时还要渗透现代绿色化学观点,以时俱进。例如:讲二氧化碳的实验室制法时,事先准备以下六组实验:a.碳酸钠与稀盐酸反应;b. 碳酸钠与稀硫酸反应;c.纯碳酸钙粉末与稀盐酸反应;d.石灰石与稀盐酸反应;e.石灰石与浓盐酸反应;f.石灰石与稀硫酸反应。让六名学生到讲台来依次分别做这六组实验,然后让同学们共同讨论:在实验室条件下制取二氧化碳选用哪组实验最合适?为什么?在经过讨论和争辩之后,同学们得出共同结论:实验室用石灰石(或大理石)跟稀盐酸反应制取二氧化碳最经济、最适合实验室操作、最贴切绿色化学。从而不仅使学生牢固地掌握了二氧化碳的实验室制法,而且也使学生学会了对比实验和优化实验的方法,注重了绿色化学的理念倡导。
总之,在初中化学课程教学中,应贯穿绿色化学思想,注重绿色化学意识的渗透,这不仅能提高学生应用知识的能力,也让学生在化学启蒙教育之初,接受绿色的生活、生产观念,有助于今后形成积极的环保意识,文明健康的生活习惯,这是新课标的基本理念,也是素质教育的理念所在,是我们从事化学教育教学工作者对我们共有的家园—地球,应尽的义务。
(作者单位:四川省广安友谊育才外国语实验学校)
