绿色化学思想在初中化学教学中的运用探析

2023-08-07 04:53:26左春艳
求知导刊 2023年15期
关键词:绿色化学初中化学核心素养

摘 要:随着化学领域的不断发展,化学生产所造成的环境问题也日渐凸显。基于生态文明理念以及素质教育要求,教师应将绿色化学思想融入化学教学中,以发展学生的核心素养,使其更好地认识化学的本质以及化学在当前社会背景下的意义。文章从绿色化学的概念和特点入手,分析绿色化学思想与化学教学的关系以及运用原则,结合实际教学,阐述绿色化学思想在初中化学教学中的运用策略,以为相关教育工作者提供参考。

关键词:绿色化学;核心素养;初中化学

作者简介:左春艳(1976—),女,甘肃省陇南市文县第二中学。

一、绿色化学的概念

随着社会的不断发展,环境问题日益凸显,生态文明建设和生态环境保护成为高质量发展的重要组成部分。在这一背景下,绿色化学应运而生。所谓“绿色化学”,是指在环境无害化、化学清洁化理念的指导下,针对化学生产过程中的污染进行研究,使其得以控制,实现从源头上阻止环境污染的科学。绿色化学覆盖面广,在有机和无机化学、物理化学、生物化学等化学学科的诸多分支中均有所渗透,并推动了高分子化学、生物化学等新兴化学专业的发展和生态化化学研究生产模式的构建,致力于从根源上解决环境问题,符合可持续发展目标。绿色化学已成为当今化学研究与化学工业发展的热门方向。

新课改背景下,学生核心素养的培育成为各学科教学的重点任务。化学学科核心素养包括科学思维、科学态度与责任等,而绿色化学与之密切相关。初中化学教师应积极学习,深入领会绿色化学思想,树立正确的教学观念,将绿色化学理念融入实际教学活动中,构建绿色化学教学,进而启发学生思维,实现学生化学能力的增强以及正确价值观的构建,提升初中化学教学价值[1]。

二、绿色化学的特点

(一)减量

传统化学工业生产排放多、污染大、能耗高,对环境造成的负担较重,给人们的生命健康帶来了不可忽视的威胁。绿色化学以减量为目标,从生产源头抓起,借助生产观念的转变和生产环节的改良,对污染量、排放量、能源消耗量进行控制,减少生产过程中的能源消耗以及废水、废渣、废气等,实现产量的“增”与污染量的“减”。

(二)重复利用

重复利用是绿色化学的核心观念之一。在化学生产过程中,存在一部分难以参与反应的物质,直接将其排出的传统解决方式不仅会增加污染量,加剧能源消耗,还降低了原料的利用价值。在绿色化学思想的指导下,从原料到产物的化学生产全过程能获得更加科学合理的设计,额外原料将会被重复利用,最大限度发挥其价值,降低资源消耗量,确保经济效益。

(三)合理回收

合理回收也是绿色化学的特点之一。化学生产除最终产物外,还会产生一定的废弃物和未能充分参与反应的原料与中间产物。绿色化学理念强调将难以重复利用的物质进行合理回收,避免因随意排放而加剧环境污染,在保护环境的同时控制生产成本,促进化学生产的持续长效[2]。

(四)源头控制

在化学生产过程中,如果回收处理能力不足,危害较高的化工废弃物极其容易给周边环境带来污染。绿色化学从源头进行控制,规避高污染、高危害原料的使用,从根源上主动降低化工生产对环境的危害。

三、绿色化学思想与初中化学教学的关系

(一)绿色化学是初中化学教学的重要内容

初中化学涉及范围广,绿色化学思想在其中有着多处体现。例如,碘的受热与冷却需要对碘进行多次利用,体现了绿色化学的重复利用特征;氯气制取操作需要借助氯化钠溶液对氯气进行吸收,体现了绿色化学的合理回收特征;在浓硫酸与铜的反应实验中,为避免二氧化硫排出,使用蘸有碱液的棉花将试管封闭起来。初中化学中处处体现着绿色化学思想,为绿色化学理念的引入提供了丰厚的土壤。

(二)绿色化学是初中化学教学的价值体现

我国教育以培养综合全面的人才为最终目标,其价值不仅在于使学生掌握一定的知识,更在于涵养学生的思想品德。绿色发展是新发展理念的重要组成部分,生态文明建设同每个人息息相关[3]。学生作为未来社会建设的主力,更需要绿色思想的武装。初中阶段作为学生化学学习的启蒙阶段,决定着学生对化学的第一印象。在初中化学教学中有效运用绿色化学思想,能够同时对学生进行价值观教育,使学生感悟绿色发展的重要性,并形成化学与绿色有着密切联系的认识,将这一思想根植于心中,体现于行动,为可持续发展贡献力量,凸显初中化学的教育价值。

四、绿色化学思想在初中化学教学中的运用原则

(一)因材施教

初中化学的不同教学内容涉及不同的绿色化学理念,学生对于各种内容的理解接受能力也不尽相同。在运用绿色化学思想的过程中,初中化学教师应当坚持因材施教原则,在教学开始前先对教学内容、学生学情进行深入挖掘和分析,寻找绿色化学结合点,并以多样、科学、合理的方式开展教学,实现绿色化学精神、教学内容和学生理解的统一,强化学生的学习体验,促使其深入把握理解绿色化学思想。

(二)潜移默化

绿色化学思想作为一种抽象的思想理念,在初中化学中并非独立存在,而是蕴含于教学内容之中。如果教师采取传统的理论讲解方式,不仅难以激发学生的学习意愿,还会提升学生的理解难度。在运用绿色化学思想进行教学的过程中,初中化学教师应当遵循潜移默化原则,将抽象的绿色化学思想与案例、实验等具象化内容结合起来,使学生在掌握化学知识、理解化学原理的同时从现象及理论两方面认识到绿色化学的重要作用,并为学生提供充分的表达机会,促进学生绿色化学理念的自发形成与化学核心素养的主动构建,从而达成教学目标。

(三)融会贯通

学生能在实践中有效应用化学知识解决实际问题是初中化学教学的最终目标之一。在运用绿色化学思想进行教学的过程中,初中化学教师应当注重融会贯通原则,不应局限于教材知识讲解,还应运用实验探究等活动为学生提供充足的实践空间,引导其以绿色化学理念指导自身行为,在真实的实践中体验和感悟绿色化学的重要价值,从而使绿色化学真正扎根于学生心中,成为学生基本的价值观念,指引其日后的人生发展。

五、绿色化学思想在初中化学教学中的运用策略探析

(一)在知识点教学中运用绿色化学思想

知识点教学是初中化学教学的重要组成部分之一。传统教学模式下,初中化学知识点教学普遍偏向理论讲解,学生单方面接受知识,学习兴趣难以得到有效激发,甚至对化学学习产生厌倦心理,不利于初中化学教学的长远发展。在应用绿色化学思想的过程中,初中化学教师应当意识到传统教学方式的不足,深入探究教材,寻找绿色化学的结合点,进而丰富教学内容及教学模式,激发学生兴趣,使其主动构建绿色化学理念,在日后的化学学习道路上与绿色化学思想相伴相随,体现初中化学教学的启蒙性,实现绿色化学思想的科学运用[4]。

例如,人教版九年级上册第六单元课题3“二氧化碳和一氧化碳”的教学内容包括一氧化碳与二氧化碳的性质、二氧化碳的用途等。在教学这一课时,除达成教学目标外,教师还应积极进行绿色化学思想的渗透。在学生对一氧化碳易与血红蛋白结合、易燃等特性有了一定认识后,教师可以引入一氧化碳中毒急救的相关知识,使学生明白实验中产生的一氧化碳要做好回收处理。在进行二氧化碳部分的教学时,教师可以使用多媒体播放融化的冰川等视频,或通过展示各年度海平面观测数据讲解温室效应,使学生明白,虽然二氧化碳本身不具备毒性,但大气中的二氧化碳会在吸收地球的红外辐射后放出热量,因而二氧化碳排放过多会加剧地球温室效应,引发冰川融化、海平面上升等问题。教师可以进一步提问,引导学生思考冰川融化、海平面上升的危害,以及能够降低二氧化碳排放的有效行为,还可以创建“低碳校园”小组,每周选择班级内三至四名学生轮流担任组员,发现并改善校园中不符合低碳理念的行为,践行低碳生活。

(二)在实验教学中运用绿色化学思想

实验教学是初中化学教学的重要模块,与学生的化学能力关系密切。传统初中化学教学通常采取由教师先讲解操作要点、布置任务,然后学生模仿操作、记录结果的模式进行。在这一过程中,学生的学习行为较为被动,对实验废弃物置之不理等情况时有发生,削弱了实验教学的价值。在运用绿色化学思想的过程中,初中化学教师应当以绿色化学思想重整实验教学模式,实现实验材料利用率和实验可行性、安全性的提升,以及实验有害废弃物、能源耗费量的减少,为学生提供践行绿色思想的平台,提升实验教学的价值。

例如,在学习人教版化学九年级下册第十单元课题2“酸和碱的中和反应”时,除讲解教学目标规定的实验操作外,教师应当积极渗透绿色化学思想,引导学生思考中和反应在酸、碱处理中的优势,并进一步提问,促使学生合理猜想化工生产中如何借助中和反应降低酸或碱的危害[5]。教师可以留出讨论时间,随机选取学生回答,活跃课堂的氛围。学生发言后,教师可以借助多媒体进行介绍——工业中广泛运用硫酸,为确保其不会跟随污水排出,污染环境,人们通常借助熟石灰,利用中和反应平衡酸碱度,将污水进行处理后排放。同时,教师也应进行知识拓展。例如,实验过程未能全部利用的稀硫酸、稀盐酸等酸可以用于清洁水垢,教师可以现场演示如何用盐酸去除水壶里的水垢,使学生意识到回收利用实验废弃物的重要价值。教师还可以联系九年级上册使用氯化钾或加热高锰酸钾制取氧气的知识,因为二氧化锰能够与酸发生剧烈反应,所以需要将其进行合理回收,不可随意丢弃。强调这一知识点能促使学生在实验操作中重视实验产物的回收。这样的教学能大大拓展实验教学的范围,将其与生产生活实践连接,促使学生形成正确的实验观念,以绿色化学思想指导实验操作,合理应用化学知识。

此外,教师也可以在绿色思想的指导下改良现有实验模式。例如,人教版化学九年级上册第六单元既涉及二氧化碳的制取,也涉及二氧化碳性质的检验。教师可以合理安排教学内容,将上述实验合二为一,实现产物的再利用,在凸显绿色化学思想的同时节约实验成本。

(三)在生活实践中运用绿色化学思想

真正有效的教学需要引导学生在实践中主动、积极应用知识,感悟知识的实际作用,初中化学教学同样需要如此。傳统初中化学教学往往集中于理论讲解与实验操作,局限于课堂教学,未能与实践产生更加紧密、有效的联系,使学生缺乏应用知识的机会,影响了其核心素养的提升。绿色化学思想源于生活,所以在初中化学教学中运用绿色化学思想时,教师应当积极放眼课堂之外,引入实际案例引发学生思考,实现学生对绿色化学思想的能动性认知。

例如,在“北溪”天然气管道爆炸事件中,连接俄罗斯与德国的天然气管道“北溪-1”和“北溪-2”被破坏,造成大量天然气泄漏,给环境带来了极大危害。这一事件是教师将绿色化学思想与生活实践相结合的良好素材。教师可以提前搜集关于“北溪”天然气管道泄漏的图片、视频、新闻报道以及天然气泄漏会带来的危害等,在课堂上给学生展示,为学生营造思考讨论的空间。教师可以将学生分为四至五人一组的学习小组,鼓励学生在组内积极交换意见,发表观点,实现绿色化学思想的巩固。此外,教师也可以设置任务,引导学生走向生活实践。例如,在学习“爱护水资源”一课后,教师可以围绕水资源浪费这一问题布置课后活动,引导学生自由分组,进行关于校园水资源使用情况、师生节水意识等的调查,并鼓励其思考有效的应对策略,撰写调查报告,阐述自身观念,在实践中深入感悟绿色化学思想的价值。

[参考文献]

黄亚丽.提升学生化学核心素养优化初中化学教学的策略探究[J].考试周刊,2021(60):130-131.

朱惠忠.在初中化学教学中渗透绿色化学思想的策略[J].基础教育研究,2021(9):70-71.

王晓斌.浅谈初中化学教学中分类思想的妙用[J].考试周刊,2021(17):133-134.

王燕秋.试论绿色化学思想在初中化学教学中的应用[J].数理化解题研究,2021(2):79-80.

王新凤.在初中化学教学中渗透绿色环保理念的教学策略[J].新校园,2022(7):51-53.

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