缩略图

绿色化学理念融入高中化学课堂教学的路径与方法研究

作者

孔玉环

吉林省吉林市第四中学

一、绿色化学理念的内涵与融入意义

(一)绿色化学理念的内涵

绿色化学又称环境无害化学、环境友好化学,其核心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,使化学反应具有“原子经济性”,即在获取新物质的化学反应中充分利用参与反应的每个原料原子,实现“零排放”。绿色化学强调采用无毒无害的原料、催化剂和溶剂,开发环境友好的化学工艺和产品,以降低化学过程对生态环境和人类健康的危害。

(二)绿色化学理念融入高中化学教学的意义

1. 培养学生的环保意识:将绿色化学理念融入课堂,使学生在学习化学知识的同时,了解化学与环境的关系,认识到化学在环境保护中的重要作用,从而增强环保意识,树立可持续发展观念 。

2. 提升学生的学科核心素养:绿色化学理念的学习需要学生综合运用化学知识,分析和解决实际问题,这有助于培养学生的科学探究与创新意识、科学态度与社会责任等化学学科核心素养 。

3. 优化化学教学内容:绿色化学理念为高中化学教学内容注入新的活力,促使教师更新教学观念,整合教学资源,将前沿的化学研究成果和社会热点问题引入课堂,丰富教学内容,提高教学的时代性和实用性 。

二、绿色化学理念融入高中化学课堂教学的路径

(一)教学内容设计融入

1. 教材内容的绿色化挖掘:深入分析高中化学教材,找出与绿色化学相关的知识点,如化学反应中的能量守恒与转化、物质的分离与提纯、化学合成等内容,将绿色化学理念自然地融入教学讲解中。例如,在讲解氯气的制备时,介绍传统制备方法的弊端以及如何改进工艺,减少氯气泄漏对环境的污染 。

2. 补充绿色化学案例:结合教学内容,引入国内外绿色化学的成功案例,如绿色化学在新能源开发、污水处理、新材料合成等领域的应用,拓宽学生的视野,让学生感受到绿色化学的实际价值 。

(二)教学方法创新融入

1. 问题导向教学法:设计与绿色化学相关的问题情境,引导学生思考和讨论。例如,提出“如何设计一个绿色化学实验来制备硫酸铜?”让学生运用所学知识,从原料选择、反应条件控制、产物分离等方面进行分析和设计,培养学生的创新思维和解决实际问题的能力 。

2. 小组合作学习法:组织学生开展小组合作学习,围绕绿色化学主题进行课题研究或项目实践。如让学生分组调查当地化工企业的环境污染情况,并提出绿色化学改进建议,通过合作学习培养学生的团队协作能力和社会责任感 。

(三)实验教学改革融入

1. 实验绿色化改进:对高中化学实验进行绿色化改造,减少试剂用量,采用微型实验、半微量实验,降低实验废弃物的产生。同时,对实验废弃物进行合理处理和回收利用,培养学生的环保操作习惯 。

2. 虚拟仿真实验应用:利用虚拟仿真实验技术,开展一些具有危险性、污染性或难以实际操作的绿色化学实验,让学生在虚拟环境中体验绿色化学实验的设计与操作过程,弥补传统实验教学的不足 。

三、绿色化学理念融入高中化学课堂教学的方法

(一)课堂讲授法

在课堂教学中,教师通过生动的讲解,向学生传授绿色化学的基本概念、原理和方法。结合具体的化学知识,讲解绿色化学理念的内涵和应用,如在讲解化学反应速率和化学平衡时,介绍如何通过优化反应条件实现绿色化学合成

(二)多媒体辅助教学法

运用多媒体技术,展示绿色化学相关的图片、视频、动画等资料,将抽象的绿色化学概念直观化、形象化。例如,通过播放化工企业绿色生产流程的视频,让学生更直观地了解绿色化学在实际生产中的应用 。

(三)实践教学法

组织学生开展课外实践活动,如参观污水处理厂、环保企业,让学生亲身体验绿色化学技术在实际生产生活中的应用。还可以引导学生进行家庭小实验,利用生活中的常见物品开展绿色化学实验,如用食醋和小苏打制作二氧化碳灭火器,增强学生的实践能力和环保意识 。

四、教学案例分析

以“金属的腐蚀与防护”教学为例,在教学中融入绿色化学理念。首先,通过多媒体展示金属腐蚀造成的资源浪费和环境污染问题,引入绿色化学理念中减少资源浪费、保护环境的思想。然后,采用问题导向教学法,提出“如何运用绿色化学方法防止金属腐蚀?”引导学生从改变金属内部结构、采用环保型防腐材料、优化防腐工艺等方面进行思考和讨论。在实验环节,开展微型实验探究不同条件下金属的腐蚀速率,并对实验后的废液进行分类处理和回收。通过该教学案例,学生不仅掌握了金属腐蚀与防护的知识,还深刻理解了绿色化学理念在解决实际问题中的应用 。

五、结论

将绿色化学理念融入高中化学课堂教学是时代发展的必然要求,也是培养高素质人才的重要途径。通过教学内容设计、教学方法创新和实验教学改革等路径,采用课堂讲授、多媒体辅助、实践教学等方法,能够有效地将绿色化学理念融入高中化学教学中。在实际教学中,教师应不断探索和创新,提高自身的绿色化学素养,充分发挥课堂教学的主渠道作用,培养学生的环保意识和化学学科核心素养,推动高中化学教学的绿色化发展 。未来,还需要进一步加强对绿色化学教学资源的开发和整合,完善教学评价体系,以更好地促进绿色化学理念在高中化学教学中的深入融入 。