论文部分内容阅读
摘 要: 核心素养是学生在接受相应学段的教育过程中,逐步形成的适应个人终生发展和社会发展需要的必备品格和关键能力。对于科学精神与社会责任方面要关注与化学有关的社会热点问题,认识环境保护和资源合理开发的重要性,具有可持续发展意识和绿色化学观念。绿色化学观念在中学教学中的渗透将为他们成才后在社会建设中用绿色化学的观念解决实际问题形成意识基础。
关键词: 核心素养;科学精神与社会责任;可持续发展意识;绿色化学;渗透
随着经济全球化的发展,各个国家相继建立了学生的“核心素养”模型。我国在今年也正式发布了《中国学生发展核心素养》总体框架。《中国学生发展核心素养》课题组负责人认为,核心素养是学生在接受相应学段的教育过程中,逐步形成的适应个人终生发展和社会发展需要的必备品格和关键能力。
普通高中化学学科核心素养要求中,对于科学精神与社会责任方面有明确提到一点:要关注与化学有关的社会热点问题,认识环境保护和资源合理开发的重要性,具有可持续发展意识和绿色化学观念。
绿色化学是以保护环境作为目标来设计和生产化学产品并且从源头上阻止污染的。核心理念是不使用有毒害的物质,不产生、不处理废物,整个过程实现零排放,即以可再生资源为原料,实现原材料绿色化;反应绿色化,提高反应的选择性;采用无毒害的催化剂和溶剂;产物绿色化。也就是大家所说的“5R原则”:reduction——减量,reuse——重復使用,recycling——回收,regeneration——再生,rejection——拒用。
中学化学教育起着对学生进行化学教育的启蒙作用,使学生理解绿色化学的内涵,具有可持续发展意识和绿色化学观念是非常重要和必要的,因为他们是社会的未来和希望。那么如何在核心素养这种理念指导下在教学过程中渗透绿色化学观念呢?笔者认为可从以下几方面进行尝试。
一、 充分利用教材资源渗透绿色化学观念
现行教材从不同角度建立了和绿色化学一致的基本概念。
(一) 从环境保护的角度来渗透绿色化学的观点
在教材中有简要说明酸雨、臭氧层空洞、温室效应和水污染等及出现这些现象的根本原因。比如在介绍空气污染时,指出了CO、NO2、SO2等重要的气体污染物,并指出了这些污染物的来源及减少污染的措施;在讲到CO2时引入温室效应问题,同时指出温室效应可能会带来的危害及各国为了减少温室气体的排放而所作的努力;讲到臭氧时引入南极臭氧层空洞和臭氧层空洞带来的影响;讲到SO2、NO2时介绍了酸雨和大气污染的问题;讲到化工生产时带来工业“三废”的排放和水污染的问题;讲到有机物氯代烃时可以引入氟利昂及其危害的内容。
(二)从工业生产的角度来渗透绿色化学的观念
教材中合成氨、氨催化氧化制硝酸、工业接触法制硫酸等工艺都采用循环操作流程,这些都体现了绿色化学节省资源,把转化率和原料利用率提高的观点。为了减少、防止污染环境,制硝酸、硫酸等工艺都有尾气处理装置,并介绍回收尾气方法和利用回收物。制硝酸和硫酸都有对原料气等进行净化处理,目的是为了防止催化剂中毒;教材中的无氰电镀,无汞催化乙炔制乙醛等内容都体现绿色化学观念。
(三) 从实验的角度来渗透绿色化学观念
教材对于实验药品用量规定,没有具体说明用量的一般取最少量:液体取1~2 mL,固体只要盖满试管底部,这恰好体现绿色化学的减量原则。实验中如果有有毒气体的,一般都只做演示实验,且都有尾气处理装置,比如Cl2、NH3、HCl等实验,这也体现绿色化学有害气体减少排放原则。还有介绍如何正确闻气体;如何避免及应急处理实验室的常见事故——如浓酸、浓碱溶液的处理等;有毒的白磷、金属钠和钾等特殊药品的保存和使用原则及方法,这些内容都是渗透绿色化学观念很好的切入点。
二、 充分利用实验室的资源来渗透绿色化学观念
实施探究式教学、培养创新精神和实践能力、提高科学素养最好的场所是实验室,同时,实验室也是教师开展相关实验研究的重要场地。而绿色化学观念是《中国学生发展核心素养》必备的核心素养内涵之一,因而实验室是绿色化学观念教育的重要场所之一。具体可通过几种方式来帮助学生形成绿色化学观念意识。
(一) 采用微型实验。微型化学实验和常规化学实验相比,可以节约费用,操作相对安全,节省时间,更容易激发学生的学习兴趣。而且自制仪器或采用代用品通常是微型实验所需用品的来源。
(二) 重视实验的清洁化。
通过有效措施把实验对实验场地及环境的污染降低到最低就是实验的清洁化。这些措施通常包括进行密闭实验,对产生的固、液、气体设法收集和处理,防止扩散到环境中;加强物质回收利用及消除处理;设计的实验方案尽可能避免使用和生成有较大毒性、易形成污染的物质,尽可能选污染小的方法及装置进行实验。
(三) 改变实验方式,减少实验对玻璃仪器的使用。对于有变化明显的定性实验可在点滴板中进行,如Fe3 显色实验、酸或碱与指示剂作用实验等,而对电解饱和食盐水、醛基的检验等定性实验可在滤纸上进行。
(四) 创新改进实验。如铜和浓H2SO4、稀HNO3、浓HNN3,碳和浓硫酸反应都要连接尾气处理装置,因SO2、NO、NO2有毒性,因苯、硝基苯的毒性,可以把硝基苯、溴苯的实验改为课件展示。
三、 要充分利用周围环境资源渗透绿色化学观念
在教育教学中,可以利用周围环境资源工厂、河流等,组织学生了解生产流程,了解“三废”的处理和排放;组织学习小组测定雨水的酸度;了解河流的污染情况并讨论相关治理的有效措施。通过一系列活动既能培养学生实验能力、创造力,又让他们形成自觉的环保意识,提高科学素养。
《中国学生发展核心素养》以科学性、时代性和民族性为基本原则,以培养“全面发展的人”为核心,要求学生要社会参与、有责任担当,热爱并尊重自然,具有绿色生活方式和可持续发展理念及行动。绿色化学的新观点、新思想也需要及时向社会传播,我们化学教育一线的工作者在落实核心素养时应利用一切教育资源向学生渗透绿色化学观念,为社会培养具有较高科学素养的富有责任感、有担当的公民!
关键词: 核心素养;科学精神与社会责任;可持续发展意识;绿色化学;渗透
随着经济全球化的发展,各个国家相继建立了学生的“核心素养”模型。我国在今年也正式发布了《中国学生发展核心素养》总体框架。《中国学生发展核心素养》课题组负责人认为,核心素养是学生在接受相应学段的教育过程中,逐步形成的适应个人终生发展和社会发展需要的必备品格和关键能力。
普通高中化学学科核心素养要求中,对于科学精神与社会责任方面有明确提到一点:要关注与化学有关的社会热点问题,认识环境保护和资源合理开发的重要性,具有可持续发展意识和绿色化学观念。
绿色化学是以保护环境作为目标来设计和生产化学产品并且从源头上阻止污染的。核心理念是不使用有毒害的物质,不产生、不处理废物,整个过程实现零排放,即以可再生资源为原料,实现原材料绿色化;反应绿色化,提高反应的选择性;采用无毒害的催化剂和溶剂;产物绿色化。也就是大家所说的“5R原则”:reduction——减量,reuse——重復使用,recycling——回收,regeneration——再生,rejection——拒用。
中学化学教育起着对学生进行化学教育的启蒙作用,使学生理解绿色化学的内涵,具有可持续发展意识和绿色化学观念是非常重要和必要的,因为他们是社会的未来和希望。那么如何在核心素养这种理念指导下在教学过程中渗透绿色化学观念呢?笔者认为可从以下几方面进行尝试。
一、 充分利用教材资源渗透绿色化学观念
现行教材从不同角度建立了和绿色化学一致的基本概念。
(一) 从环境保护的角度来渗透绿色化学的观点
在教材中有简要说明酸雨、臭氧层空洞、温室效应和水污染等及出现这些现象的根本原因。比如在介绍空气污染时,指出了CO、NO2、SO2等重要的气体污染物,并指出了这些污染物的来源及减少污染的措施;在讲到CO2时引入温室效应问题,同时指出温室效应可能会带来的危害及各国为了减少温室气体的排放而所作的努力;讲到臭氧时引入南极臭氧层空洞和臭氧层空洞带来的影响;讲到SO2、NO2时介绍了酸雨和大气污染的问题;讲到化工生产时带来工业“三废”的排放和水污染的问题;讲到有机物氯代烃时可以引入氟利昂及其危害的内容。
(二)从工业生产的角度来渗透绿色化学的观念
教材中合成氨、氨催化氧化制硝酸、工业接触法制硫酸等工艺都采用循环操作流程,这些都体现了绿色化学节省资源,把转化率和原料利用率提高的观点。为了减少、防止污染环境,制硝酸、硫酸等工艺都有尾气处理装置,并介绍回收尾气方法和利用回收物。制硝酸和硫酸都有对原料气等进行净化处理,目的是为了防止催化剂中毒;教材中的无氰电镀,无汞催化乙炔制乙醛等内容都体现绿色化学观念。
(三) 从实验的角度来渗透绿色化学观念
教材对于实验药品用量规定,没有具体说明用量的一般取最少量:液体取1~2 mL,固体只要盖满试管底部,这恰好体现绿色化学的减量原则。实验中如果有有毒气体的,一般都只做演示实验,且都有尾气处理装置,比如Cl2、NH3、HCl等实验,这也体现绿色化学有害气体减少排放原则。还有介绍如何正确闻气体;如何避免及应急处理实验室的常见事故——如浓酸、浓碱溶液的处理等;有毒的白磷、金属钠和钾等特殊药品的保存和使用原则及方法,这些内容都是渗透绿色化学观念很好的切入点。
二、 充分利用实验室的资源来渗透绿色化学观念
实施探究式教学、培养创新精神和实践能力、提高科学素养最好的场所是实验室,同时,实验室也是教师开展相关实验研究的重要场地。而绿色化学观念是《中国学生发展核心素养》必备的核心素养内涵之一,因而实验室是绿色化学观念教育的重要场所之一。具体可通过几种方式来帮助学生形成绿色化学观念意识。
(一) 采用微型实验。微型化学实验和常规化学实验相比,可以节约费用,操作相对安全,节省时间,更容易激发学生的学习兴趣。而且自制仪器或采用代用品通常是微型实验所需用品的来源。
(二) 重视实验的清洁化。
通过有效措施把实验对实验场地及环境的污染降低到最低就是实验的清洁化。这些措施通常包括进行密闭实验,对产生的固、液、气体设法收集和处理,防止扩散到环境中;加强物质回收利用及消除处理;设计的实验方案尽可能避免使用和生成有较大毒性、易形成污染的物质,尽可能选污染小的方法及装置进行实验。
(三) 改变实验方式,减少实验对玻璃仪器的使用。对于有变化明显的定性实验可在点滴板中进行,如Fe3 显色实验、酸或碱与指示剂作用实验等,而对电解饱和食盐水、醛基的检验等定性实验可在滤纸上进行。
(四) 创新改进实验。如铜和浓H2SO4、稀HNO3、浓HNN3,碳和浓硫酸反应都要连接尾气处理装置,因SO2、NO、NO2有毒性,因苯、硝基苯的毒性,可以把硝基苯、溴苯的实验改为课件展示。
三、 要充分利用周围环境资源渗透绿色化学观念
在教育教学中,可以利用周围环境资源工厂、河流等,组织学生了解生产流程,了解“三废”的处理和排放;组织学习小组测定雨水的酸度;了解河流的污染情况并讨论相关治理的有效措施。通过一系列活动既能培养学生实验能力、创造力,又让他们形成自觉的环保意识,提高科学素养。
《中国学生发展核心素养》以科学性、时代性和民族性为基本原则,以培养“全面发展的人”为核心,要求学生要社会参与、有责任担当,热爱并尊重自然,具有绿色生活方式和可持续发展理念及行动。绿色化学的新观点、新思想也需要及时向社会传播,我们化学教育一线的工作者在落实核心素养时应利用一切教育资源向学生渗透绿色化学观念,为社会培养具有较高科学素养的富有责任感、有担当的公民!