黄东

【摘 要】本文以“酸雨防治”教学为例，论述绿色化学理念下高中化学教学设计与实践，从教材和学情分析、目标与过程设计、预设与生成反思等三个层面进行阐述，以强化学生的环保意识，培养学生的化学核心素养。

【关键词】“酸雨防治” 绿色化学 高中化学

【中图分类号】G  【文献标识码】A

【文章编号】0450-9889（2021）22-0096-03

十九大报告中“绿水青山就是金山银山”绿色发展理念的提出，使得环境保护课题备受关注。环境与经济发展密切相关，是促进人类可持续发展的重要支撑。作为与环境保护密切相关的化学学科，在环境保护的研究上更应首当其冲，由此提出绿色化学理念。所谓绿色化学，指整个化学反应过程所产生的物质均是自然界原有的或者能被自然界分解吸收，无毒、无公害的化学工程。其倡导用化学的技术和方法减少或停止那些对人类健康、社区安全、生态环境有害的原料、催化剂、溶剂和试剂、产物、副产物等的生产和使用。本文以“酸雨防治”教学为例，探讨绿色化学理念下的高中化学教学实践。

一、教材和学情分析，寻找“绿色化学”与教材的契合点

在教学中，只有教材、教师、学生三者相辅相成，才能构建高效课堂。教师在开展教学前应深入分析教材内容和学生的学情。

（一）教材分析，贴近课标

《普通高中化学课程标准（2017年版）》中提出，要认识环境保护和资源合理开发的重要性，具有绿色化学观念和可持续发展意识，能够深刻地理解化学、技术、社会和环境之间的相互关系。据此，人教版、鲁教版、苏教版三个版本的教材都在高一阶段对此进行重点学习和探究。其中，人教版普通高中化学必修二中的《环境保护与绿色化学》这一节内容，重点对前面所学的Cl2、NH3、SO2及氮氧化物相关知识与实验进行综合讨论，对有毒气体制备中的尾气治理进行探究，重点分析酸雨形成的原因及其危害，阐述学习、生活、生产中遵循绿色化学理念的原则，引导学生利用所学知识解决实验、生活、工业中的实际问题，培养学生绿色化学的意识与能力。

（二）学情分析，贴近课堂

符合学生认知规律的课堂教学，才能激发学生的内在潜力。在学习“酸雨防治”之前，学生已经学习了二氧化硫的制备与性质、氮氧化物、酸雨的形成过程等知识，对二氧化硫的毒性及其对环境的影响也有所了解，并对生活中的“空气质量日报”进行了研究性的学习，逐步形成了一定的环保意识，认识到社会可持续发展的重要性。但是，学生对“绿色化学”本质的认识和理解比较模糊，对教材中的重大环境污染事件只是停留在情感上的谴责和声讨，并没有将所学化学知识融入其中，以至于达不到培养学生社会态度与社会责任核心素养的教学目的。

二、目标与过程设计，探索“绿色化学”教学的着力点

教与学的和谐统一，是课堂教学的应然追求。基于绿色化学理念，以“酸雨防治”教学为例进行教学设计与实践，形成五个环节的教学，下面节选其中部分进行探讨。

（一）环节一：网查资料，小组汇报

为学生提供关键词：减量、重复使用、回收、再生、拒用，即绿色化学的“5R”原则。

设计意图：课前汇报，培養学生的自主学习能力，让学生从多角度阅读相关绿色化学的资料，使学生对绿色化学有一个初步的认识。

（二）环节二：创设情境，引入新课

让学生观看真实数据，查看本市近年来酸雨情况的调查分析图，发现与“绿水青山”的距离，进而利用问题引导学生思考。

问题引导：酸雨的界定是什么？大家思考一下，还有哪些环境污染的情况、哪些指标与环境有关？

设计意图：通过真实的情境，让学生看到自己生存环境的状况，使学生内心产生想要治理环境的想法，进而调动学生的学习兴趣，激发学生的社会责任感。

（三）环节三：角色扮演，模拟招标

本市政府要对酸雨环境进行整改，每个学生都要以“主人翁”的身份来参加本市酸雨环境的整改“招标”。教师根据“互补”原则将学生进行分组，要求每个小组扮演环保局或环境保护研究所等身份参加“招标”，每个小组根据相应的任务进行探究，并派出代表上讲台展示进行“竟标”。

任务一：向市民解释燃煤、燃放烟花爆竹对环境的影响，可以结合化学方程式解释酸雨的危害及形成原因。

任务二：对身边环境中酸雨危害过的建筑、物品进行调查，收集最近一段时间的雨水，设计实验证明酸雨的成分，并为大家介绍酸雨的危害。

设计意图：以生为本，通过角色扮演，让学生获得积极的情感体验，课堂氛围更加热烈。学生在完成任务的过程中，需要积极查阅有关酸雨的资料，反复琢磨、修改、整合方案，从而学会利用实验分析生活中的简单问题，端正了学习态度，建立了社会责任感，提高了自身的化学素养。

（四）环节四：设计实验，分析验证

减少工业生产对环境的影响，落实绿色化学的核心，探讨实验室、工业生产中如何防治酸雨、减少二氧化硫的排放。

讨论主题1：铜与浓硫酸反应的实验中，如何减少二氧化硫的排放量？

教材实验展示：让学生从减少二氧化硫排放量的角度分析实验（如图1）。

学生甲：该反应没有对二氧化硫进行尾气处理，应该利用碱液进行尾气处理。对此，我们小组对实验进行了改进（如图2）。

学生乙：该实验在完成后，铜和浓硫酸仍然在反应，并没有停止，造成资源的浪费。对此，我们小组对实验进行了改进（如图3）。

小组成果展示。

讨论主题2：工业生产中，如何减少二氧化硫的排放量？为学生展示某地区工厂的分布图，让学生进行观察和分析，并给出整改措施、工厂选址原则。

学生甲：工厂的选址应该远离水源或者在流水的下游。

学生乙：工厂选址应考虑迎风地区是否有城镇和居民区。

学生丙：化工厂必须进行污水处理和废气处理，污水经过处理合格后才能排放。

学生丁：应该尽可能地避免大量二氧化硫排放的工厂集中在一起。

设计意图：通过对二氧化硫相关实验的分析，学生对装置进行了绿色化的改进，掌握了从源头和排放两方面减少二氧化硫排放的方法;通过对有关二氧化硫工厂选址的讨论，学生领悟到生产、生活和谐发展的重要性，积极利用化学知识为工厂选址献计献策。两方面的学习，使学生亲身感受到化学发展对国家经济发展的贡献，领悟到化学学科的价值，建立了投身化学、造福人类的愿景。

（五）环节五：自主建构，绿色理念

问题引导：（1）为什么要实行“汽车限行”？为什么要倡导“绿色出行”？为什么要对烟花爆竹的燃放进行限制？（2）如何践行绿色化学理念？如何从我做起保护环境？

讨论主题：我绿色美好的一天。

学生甲：早晨，我不再让爸爸开车送我上学，从今天起，我要坐公交车上学。

学生乙：从今天起我要骑自行车上学。

学生丁：除夕夜，不再燃放烟花爆竹了。

……

在学生的热烈讨论和教师的指导下，师生共同整合了5R原则（如图4），掌握了绿色化学的根本做法：发展清洁能源，调整能源结构，从源头消除污染。

设计意图：问题引导，激发学生讨论，让学生领悟绿色化学的美好愿景，并提出践行绿色化学理念的方法和做法，使学生从内心认同绿色化学理念，为我国将来绿色大发展奠定基础。

三、预设与生成反思，归纳“绿色化学”教学的关键点

本节课的重难点是如何将抽象的理念与日常实际相结合，让学生习得理论知识并将其应用到实际问题的解决中，使其在今后的学习与工作中发挥作用。结合本节课的设计、实践和完善，总结出以下三个关键点。

（一）创设真实情境

真实情境能够从根本上消除学生的心中质疑。一是环境保护、社会责任素养的渗透讲究“眼见为实”，要让学生通过真实的情境来观察人类生存的环境，在亲身体验中探讨“酸雨防治”“绿色出行”等与生活、生产息息相关的实际问题，从根本上帮助学生树立“绿色化学”的观念。二是在化学课堂外引导学生利用手机记录“我绿色美好的一天”，从真实的生存环境中寻找绿色化学的相关素材，使学生真正领悟环境保护的重要性，培养学生的社会责任感和环境保护意识。

（二）积极的科学探究

感性只是初步认识，探究才能促进学生的深层思考。在实验设计环节，一定要给学生提供一个言论自由、尊重个性的宽松课堂，鼓励学生大胆对实验进行自主改进，指导学生掌握绿色化学的实验方法，切实将环境保护落到实处。化学学习中的科学探究，能够培养学生观察、阅读、交流、辨析和归纳演绎等能力，促使学生形成在遇到问题时积极寻求解决方法的态度，有效促进学生“变化观念”“宏观辨识和微观探析”等观念的建立，培养学生创新意识、科学精神等素养。

（三）遵循学生为本

十年树木，百年树人。教育的根本就是人的教育，课堂以学生发展为主是教育永恒不变的主题。在课堂教学中，教师要遵循学生为本的原则，尊重学生的个性发挥，鼓励学生讨论、协作和探究，进而使学生的思考过程外显。需要注意的是，教师要积极发挥自身在课堂中的引导、组织等作用，灵活对课堂生成进行调控，既不可忽视课堂的意外生成，又不能被学生不全面的观点带偏，要能够对学生的观点进行提取、整合，进而对学生做出正确的引导，利用学生的生成、教师的引导将课堂推向更深的层次，将学生的思维扎根在课堂之上，切实促进学生知识的掌握、能力的提升和素养的生成。

总而言之，绿色化学的核心是从源头上减少乃至消除对环境的污染，实现原子利用率的最大化。基于绿色化学理念的高中化学教学，要先分析教材和学情，再确定教学目标、设计教学过程，最后对教学预设与生成进行反思，从而将绿色化学理念有效渗透在教学中，以顺应我国倡导的可持续发展战略需求，确保化学实验的安全、可靠，有效强化学生的环保意识，培养学生的化学核心素养。

【参考文献】

[1]史建軍.绿色化学理念在高中化学实验教学中的渗透[J].中学化学教学参考，2018（20）.

[2]曾中文.“绿色化学理念”在高中化学教学中的渗透[J].中学化学，2015（3）.

【作者简介】黄 东（1982— ），男，汉族，广西博白人，大学本科学历，高级教师，研究方向为中学化学教育。

（责编 罗汝君）