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在高中化学教育中融入环保教育

2022-05-30吴民民

启迪与智慧·下旬刊 2022年5期
关键词:化学教育环保教育高中化学

吴民民

摘要:很多环境污染都与化学、化工紧密相关。所以,在高中化学教学中,必须有意识地融入环保教育,培育学生的环保意识,提升学生的环保能力。教师可以结合化学教材、化学实验、化学课外活动、学生的生活等进行环保教育。在环保理念指引下实施高中环保教育,能不断提升学生的化学学习能力,让学生将化学环保知识学以致用,为环保发挥积极、正向作用。

关键词:高中化学;化学教育;环保教育

环境保护是人类共同的、世界性的研究课题,因而应当嵌入每一个公民的意识之中。当前,我们正面临着环境污染等一系列问题,诸如,臭氧层破坏、温室效应、酸雨等。在生活中,很多环境污染都与化学、化工紧密相关。因此,在高中化学教育中融入环保教育,增强学生环保意识、环保能力、环保习惯等,是高中化学教育的应有之义和应然之举。那么,我们应当从哪些方面融入环保教育呢?笔者在高中化学教学实践中进行了积极而卓有成效的探索。

1    结合化学教材,融入环保教育

化学教材是高中化学知识的重要载体,其中有诸多环保教育内容。化学课堂教学是对学生进行环保教育的重要场所。在高中化学教学中,教师要统筹规划,结合化学教材中的相关内容,相机对学生进行环保教育。作为教师,要把握教材中的相关教学内容,挖掘环保教育素材、资源,从而有针对性、实效性地对学生进行环保教育。在高中化学教学中,通过渗透、融入的方式,引导学生掌握相关环保知识,提升学生的环保能力。

比如,在教学“大气污染的主要‘杀手——光化学烟雾”这部分内容时,笔者在教材的基础上有意识地拓展学生的学习内容。首先让学生上网搜索“伦敦烟雾事件”,并让学生思考、交流“伦敦烟雾事件”的主要凶手。在这个过程中,笔者重点引导学生从化学的视角展开分析。在交流中,学生认识到伦敦市民取暖所用的煤以及工业排放的烟雾等是元凶,而“逆温”是帮凶。在化学研讨中,学生认识到煤炭的大量燃烧会生成二氧化碳、一氧化碳、二氧化硫、二氧化氮等物质。当这些物质到了大气之中就会结合相关的微小物质,从而凝结起来,被人吸入气管、肺之中,从而诱发人的呼吸系统疾病、肺疾病、心脏疾病等。在这个过程中,学生还生发了对“自然界中的碳元素对生态环境平衡的影响”的问题进行研讨,从而更加深刻地认识到汽车尾气排放、温室效应、臭氧层空洞等相关的问题,并认识到前因后果。进而让学生形成“节能减排”“绿色低碳”等观念,并让学生学习一定的环保方法,提升学生的环保能力。

2    结合化学实验,融入环保教育

化学学科是一门以实验为基础和核心的学科,化学实验是学生化学学习的重要方式,也是学生化学学习的重要载体。在高中化学教学中,教师要结合化学实验,融入环保教育,从而培养学生的环保意识和环保能力。在化学实验过程中,教师要引导学生保持认真的态度,积极主动地进行探究。教师还要激发学生的环保思考,对学生进行有意识的环保教育。

比如,化学实验中的“节能减排”,就属于化学实验环保教育的重要内容。在化学实验中,一些教师很少考虑要节省化学实验原材料,很少关注化学实验生成的物质,进而很少关心学生的身心健康。化学实验环保教育主要从两个方面考虑:一是节省学生化学实验材料的问题,二是关注学生在化学实验中的健康问题。比如,在教学“非金属及其化合物”这部分内容时,在研讨“二氧化硫的漂白性”的时候,笔者进行了一个“二氧化硫与品红及其指示剂的实验”。由于这是一个变色实验,因而实验现象相对来说比较明显。为此,笔者让散坐在教室中的学生到前面来围绕成一个圈,从而在不加大实验剂量的基础上进行实验,节省了实验原材料。而在研讨“氯气”时,有“氯气漂白实验”“氯离子的检验实验”等,但由于氯气是一种有着强烈刺激性气味的有毒气体,有一定的危险性和污染性,因此笔者果断地变“操作性实验”为“演示性实验”,用现代微课视频替代。实践证明,这样的替代性演示实验与操作性实验效果是一样的。这样的实验教学,避免了实验操作过程中的生成物对学生健康的影响。同时,借助于信息技术进行替代性实验,还能让相关重要的实验节点内容定格,促进学生对实验现象、结果的认知和理解。这样的实验教学,以最小的资源换取了学生化学认知的最大产出。

3    结合课外活动,融入环保教育

课外活动是学生课堂学习的补充、延伸和拓展。在高中化学教学中,教师要帮助学生丰富相关的化学知识储备,深化学生的化学认知。相较课堂学习,课外活动的时空更广,活动的方式更丰富多元。结合课外活动,能有效融入环保教育。在课外活动中展开环保教育活动,能弥补课堂教学的不足。因而,课外活动中的环保教育也是对课堂环保教育的补充、拓展和延伸,具有独特的意义和价值。

因此,在高中化学教学中,教师有必要引导学生参加一些社会实践活动,拓宽学生的化学见识,让学生在课外活动中亲自感受、体验环境污染的危害。比如,可以将学生带到造纸厂、化工厂、污水处理厂、新材料工厂、电厂等去参观,让学生了解污染的程度、污染的源头、污染的防治等相关情况。比如,笔者在高中化学必修二中讲到了“原电池”,知道了电池的种类、发展历程等相关知识。为此,笔者将学生带到附近的电池厂,让学生对电池给环境造成的可能危害以及防范措施有更加深入的了解。在课外调研活动中,学生深刻地认识到,所有的电池都会对环境产生一定的危害,诸如,镍、钴、锰等重金属离子的污染、氟的污染等。因此,对于废旧的原电池,我们应当将其作为一种资源进行再利用。在课外活动中,笔者让学生注意以下几个方面:一是要对废旧的电池进行分类处理;二是这些废旧的电池要交给专业部门进行处理;三是对于含有汞、鎳的充电电池,一定要统一回收。在高中化学教学中,教师还可以成立环保小组,对周遭的工厂等环境保护情况进行监测、跟踪,并提出相应的建议等。

4    结合学生生活,融入环保教育

在高中化学教学中融入环保教育,还要联系学生的生活。只有结合学生的生活,才能让学生的化学学习富有灵动性、生命性。环保是与学生的生活息息相关的,作为高中教师,必须思考化学与生活如何结合,思考如何让化学学习更贴合生活。结合学生的生活,让学生感受、体验到化学学习的意义、价值,让学生感受到化学的环保知识并不遥远,就在自己身边。同时,联系学生的生活还能增强学生的环保能力。

在高中化学教学中,教师要一改过去单方面的灌输模式,组织学生进行相关活动,宣传一些环保方面的化学知识。比如,有的学生家买了新房子,就需要进行室内装修。为此,教师可以帮助学生联系自己的日常生活,思考装修过程中可能存在的污染物来源,从而和学生一起探讨房屋装修有效降低污染的方法;比如,可针对当下许多超市用一次性塑料袋包装各种商品,可以组织学生交流、研讨这样做的危害性以及处理方法,从而让学生认识到“白色污染”的危害和防治办法等;比如,可以让学生讨论大气污染,从而让学生认识PM2.5指数。在高中化学教学中,教师要善于抓住生活与化学的链接点,设计相关的实践活动,润物无声、潜移默化地用环保教育影响学生。生活离不开化学,化学服务于生活,正如我国著名的化学教育家杨石先生所说,“农、轻、重、吃、穿、用,样样都离不开化学”。

5    结合化学材料,融入环保教育

化学实验的本质是旧物质消亡,新物质生成。在传统的实验过程中,教师一般要求学生在实际操作过程中注意反应物或者生成物是否存在一定的毒性,即是否会危害学生的身体健康,但并未强调这些物质是否为废弃物,是否会对环境产生污染。所以,在实验过程中,有必要结合化学材料的性质,研究是否存在废弃物,对不同的废弃物应该如何妥善处理,才能在保护师生身体健康的同时,有效保护实验环境。

化学废弃物和日常生活废弃物、工业废弃物存在本质的区别,相比较而言,化学废弃物的种类更多,稳定性低、浓度较高。这些废弃物有的具有一定的腐蚀性、易燃性或者毒害性。同时,化学废弃物存在的形式是多种多样的,有固体、液体和气体不同的形态,不同的形态需要使用不同的方式进行处理。所以,在实验过程中,要严格规范所有的操作流程。固体物质如废弃重金属,一般為铬、汞、铜等物质的化合物,这种物质虽然大多不具备挥发性,但如果沾到学生皮肤上依然会引发相应的问题,一般使用其进行反应,生成相应的氢氧化物形成沉淀,从而对其进行剥离。对于毒性较强的物质,先用硫酸酸化,再还原处理;对于废液,如果有相对应的试剂能将其转化为中性液体,可以统一回收排放;对于醋酸之类对环境没有明显污染的试剂,也可以大量稀释后直接排放;对于废气,一般在实验室建立直接通风排放设施,如果气体在水中或者其他溶剂中的溶解度较大,则直接排入相应的溶剂,如果气体具有可燃性,则设置专门的管道,并在排放口设置燃烧措施。另外,需要注意的是,如果废弃物中的某些物质为稀有物质,则通过不同的实验方式进行元素剥离,从而变废为宝,增加物质的重复循环利用率。通过建立相应的措施,既能有效保护环境,也能让学生意识到科研不是以环境为代价的,从而建立正确的社会观和价值观。

6    结合行为习惯,融入环保教育

在上文的描述中,化学实验、课外活动、生活宣传以及化学原材料的正确回收或者排放,都是从理论和实践两个方面引导学生形成良好的行为习惯。在日常实验过程中,真正做到环保为基础,实验为手段,结果为目的。行为习惯的培养不是一朝一夕的事情,要在遵循实验室固有条款的基础上,进行行为细节量化。

首先要求化学教师自身具有强烈的环保意识和责任意识,对错分明、是非辨析得当,才能在实际实验过程中起到表率作用。教师对学生进行言传身教,反复强调实验具体流程、注意事项以及环境保护的重要性,从而真正约束学生的实验行为,激发他们的环保行为。学生心中切记环保的重要性,才能在具体实验过程中严格修正自己的实验行为。比如,实验试剂的提取,要严格遵守实验规程,使用镊子、量具等实验器具进行提取,提取完毕立马收回原试剂,并将其置于原位,以方便他人使用;对于提取的试剂结合其实际化学性质进行有效保存;化学试剂提取的量以能看清实验结果为前提,尽可能减少药品的实际用量;实验过程注意力高度集中,随时观察实验现象,防止实验步骤失误导致的爆炸、灼伤等;实验结束后,认真记录实验结果,对使用过的化学试剂根据成分进行回收利用或者处理排放;对实验仪器使用专用清洁工具清洁并归置原位。上述行为习惯的建立,需要教师反复强调和指导,才能帮助学生建立正确的实验思维,形成良好、正确的行为习惯,在快速完成实验内容的同时有效避免实验可能带来的伤害。

所以,化学实验行为习惯贯穿整个化学学习过程,要求学生必须遵守规章流程,才能在学习化学的同时有效实施环保措施,提升学生思维和品质素养,培养学生实事求是、脚踏实地的精神,才能在学习化学学科的同时做到保护自己、保护他人、保护环境。

7    结合实验模型,融入环保教育

文中阐述的化学实验和化学行为,都是真实存在的实验行为。一般为教师演示,学生模仿。虽然教师会在实验过程中强调某些细节问题或者重点注意事项,但学生依然会出现记忆模糊导致实验失败的情况,重复实验过程导致实验材料浪费,对失败“实验产品”的处理很可能因为无法获知其具体成分导致环境污染,所以引入新型实验课程进行高中化学学习成为广受欢迎的方式之一。

常见的实验模型有两种,一种是微型化学实验方式,一种是线上实验操作。微型化学实验的特点是把具有高危险性的实验转换为具有高安全性的实验,也是国际公认的环保实验新技术。其实验仪器的特点是大幅度降低试剂用量,一般是常规实验用量的几十分之一或者更少,这样反应后的生成物也很少,可以最大限度地降低排放,使得污染达到最小化,有助于加强环保,同时帮助学生树立健康实验、科学用量的习惯。线上实验操作是使用功能强大的App,教师使用统一控制平台向学生强调实验要点,学生面对电脑屏幕直观看到实验整个流程,避免拥挤导致忽略某些实验细节。通过线上实验方法,完全避免了实验污染,即使某一步实验步骤或者试剂剂量放置错误,也可以通过上一步进行重复操作,彻底保障学生和环境的安全。

8    结语

结合学生的生活融入环保教育,就是要让学生感受到化学在生活中无处不在、无时不在。在高中化学教学中融入、渗透环保教育,能让学生养成绿色可持续发展理念。实施生活化的化学环保教育,要有意识地培养学生的环保意识。在环保理念的指引下实施高中环保教育,要注重环保知识教学、优化环保操作实验,将环保与学生的生活、课外活动等紧密结合起来,从而不断提升学生的化学学习能力,让学生将化学环保知识学以致用,为环保发挥积极、正向的作用。

参考文献:

[1]陆艳姣.高中化学教学中环保教育的实施策略研究[J].科教导刊,2014(13):170-171.

[2]金晓红.浅谈在高中化学教学中渗透环保意识教育[J].中学生数理化:高考理化,2012(4):86.

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