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環境化學主要研究化學物質在環境中的存在、轉化、行為和效應及其控制化學的原理和方法。它是化學科學的一個新的重要分支,也是環境科學的核心組成部分。根據國家自然科學基金委員會《自然科學學科發展戰略調研報告》的劃分,環境化學的研究主要包括環境分析化學,大氣、水體和土壤環境化學,污染生態化學,污染控制化學等四部分內容[1]。
環境化學的發展大致可分為三個階段:1970年以前為孕育階段,70年代為形成階段,80年代以后為發展階段。二次大戰以后至60年代,發達國家經濟從恢復逐步走向高速發展,由于當時只注意經濟的發展而忽視了環境保護,污染環境和危害人體健康的事件接連發生,事實促使人們開始研究和尋找污染控制途徑,力求人與自然的協調發展。60年代初,由于當時有機氯農藥污染的發現,農藥中環境殘留行為的研究就已經開始。這個階段是環境化學的孕育階段。到了70年代,為推動國際重大環境前沿性問題的研究,國際科聯1969年成立了環境問題專門委員會(SCOPE),1971年出版了第一部專著《全球環境監測》,隨后,在70年代陸續出版了一系列與化學有關的專著,這些專著在70年代環境化學研究和發展中起了重要作用。
1972年在瑞典斯德歌爾摩召開了聯合國人類環境會議,成立了聯合國環境規劃署,確立了一系列研究計劃,相繼建立了全球環境監測系統(GEMS)和國際潛在有毒化學品登記機構(IRPTC),并促進各國建立相應的環境保護結構和學術研究結構。應該說,這一系列的舉措在人類的環境保護事業中起到了里程碑作用。
80年代全面地開展了對各主要元素,尤其是生命必需元素的生物地球化學循環和各主要元素之間的相互作用,人類活動對這些循環產生的干擾和影響,以及對這些循環有重大影響的種種因素的研究;重視了化學品安全性評價;開展了全球變化研究,涉及臭氧層破壞、溫室效應等全球性環境問題。同時加強了污染控制化學的研究范圍。
1992年在巴西里約熱內盧召開的聯合國環境與發展會議(UNCED),國際科聯組織了數十個學科的國際學術機構開展環境問題研究。例如:國際純粹與應用化學聯合會(IUPAC)1989年制訂了“化學與環境”研究計劃,開展了空氣、水、土壤、生物和食品中化學品測定分析等六個專題的研究。
1991年和1993年在我國北京召開的亞洲化學大會和IUPAC會議上,環境化學均是重要議題之一。
1995年諾貝爾化學獎第一次授予三位環境化學家Crutzen,Rowland和Molina,他們首先提出平流層臭氧破壞的化學機制。Crutzen于1970年提出了NOx理論,Rowland和Molina于1974年提出了CFCs理論,這幾位化學家的實驗室模擬結果在現實環境中得到驗證。從發現平流層中氧化氮可以被紫外輻射分解而破壞全球范圍的臭氧層開始,追蹤對流層大氣中十分穩定的CFCs類化學物質擴散進入平流層的同樣歸宿,闡明了影響臭氧層厚度的化學機理,使人類可以對耗損臭氧的化學物質進行控制。這些理論的研究成果因1985年南極“臭氧洞”的發現而引起全世界的“震動”,從而導致1987年《蒙特利爾議定書》的簽訂。這充分表明環境化學家的工作已經引起全人類的重視,環境化學已經開始走向全面發展。
我國的環境化學研究也已經有了20多年的歷史,自70年代起,在典型地區環境質量評價,環境容量和環境背景值調查,污染源普查,圍繞工業“三廢”污染,在大氣、水體、土壤中環境污染物的表征、遷移轉化規律,生物效應以及控制等方面進行了大量的工作。近年來,完成了一批攻關課題和重大基金項目等國家任務。“八五”和“九五”期間,在有毒污染物環境化學行為和生態毒理效應、水體顆粒物和環境工程技術、大氣化學和光化學反應動力學、對流層臭氧化學、區域酸雨的形成和控制、天然有機物環境地球化學、有毒有機物結構效應關系、廢水無害化和資源化原理與途徑等方面的工作分別得到了國家自然科學基金、國家科技攻關、中國科學院重大重點等項目的支持,取得了一批具有創新性的研究成果,形成了一支從政府到地方各級行政管理與環境保護部門、科研單位、高等院校等多層次的管理人員與研究人員隊伍[2,3]。
在酸雨測量技術、形成機制、物理化學特征、高空云雨化學、大氣酸性污染物來源和沉降過程等方面取得重要成果,在天然源研究、區域酸沉降模式和酸雨成因、能源與環境協調規劃、酸雨區域綜合防治和臨界負荷的研究方法等方面達到國際先進水平,獲國家科技進步一等獎。
在環境分析化學方面,從80年代起,我國先后制訂出《環境監測標準方法》,《環境污染分析方法》和《環境監測分析方法》等,選取了200多種分析方法,近百種無機和有機物,所用的方法靈敏、準確、可靠,多年來在全國環境監測系統和有關實驗室廣泛應用。對監測分析方法的統一與標準化,在提高分析監測水平及實驗室質量控制方面起了重要作用。
1992~1995年,國家基金委化學部資助了重大基金項目“典型有機污染物環境化學行為與生態效應”的研究,探討了某些有毒有害污染物的環境行為、在介質中的遷移轉化規律、污染物的環境風險評價、水生天然有機物的起源、表征、與重金屬相互作用機理與模型以及鹵代烴生成潛力等。在新農藥單甲脒的環境行為和生態毒理效應以及有機錫的生態毒理效應研究中取得了創新性成果。首次發現城市水源中的硝基多環芳烴的存在,對多氯聯苯等的光解規律和產物毒性提出了新的機理和解釋。部分研究成果達到國際先進水平,該工作于1999年獲得了中國科學院自然科學一等獎。
在O3的測量技術、中國光化學煙霧特征、室內大氣光化學反應模擬、空氣質量模式、汽車尾氣高效凈化等方面取得了重大成果,其中大氣微量組分源排放、大氣氧化能力、大氣光化學模擬和模式的研究達到世界先進水平,曾獲國家科技進步二、三等獎。
《普通高中化學課程標準實驗》中明確指出:必修課程的設計應注重學生科學探究能力的培養,重視化學基本概念和實驗,要體現綠色化學思想,突出化學對生活、社會發展和科技進步的重要作用。在《必修化學》等多種教材處都體現了環境教育的內容,酸雨的防治和無磷洗滌劑等一系列的規定,都體現了化學對環境保護的意義。近幾年,高考試題中出現了關于氟里昂和N0x對臭氧層的破壞、酸雨、光化學煙霧、含鉛汽油對大氣的污染等環保試題,但由于這類題目取材新,學生感到陌生,往往得分率低,因此在教學中應注重滲透環保知識的教學。
1.2加強環境教育可增強學生環保意識:
當前,很多學生對環保知識的掌握不是很好。如光化學煙霧、世界公害、近幾年在我國各海域都曾發生過的赤潮等常識都不甚清楚,導致這種現象的原因很多,其中之一就是教學中此內容涉及的很少。因此為了增強學生的環保意識,有必要加強和重視教學中的環境教育。
2如何在高中化學課堂教學中滲透環境教育
2.1據教材內容確定好結合點,進行環境教育的有機滲透:
高中教材中有許多環境教育的素材,教師可以把這些內容有機地滲透到平時的課堂教學之中。例如學習NOx時,可按介紹NOx的性質介紹其毒性和對人類及環境產生的危害,介紹吸收防治方法(NH3吸收法及堿液吸收法)的步驟有機滲透。使有毒的NOx轉化為無毒或毒性較少的物質,為人類所利用。這樣學生不但學習了化學專業知識,同時也受到了良好的環境教育。
2.2在課堂教學中滲透環保法制教育:
對學生進行法制教育是全民普法的要求,也是實施素質教育昀要求。一般的滲透方法是講解某類物質或操作方法對環境的危菩,再提出相關的法律制裁條款,最后給出防治方法,例如學習SO2:時介紹煤和石油的燃燒、金屬礦石冶煉等產生SO2導致大氣巧染,進而產生酸雨,教師在介紹酸雨危害的同時,引入《大氣污染防治法》中關于禁止向大氣中排放有毒氣體的規定,最后介紹防治方法。這樣學生不僅學到了化學知識和環保知識,更進一步了解了環保法制知識,增強了環保法制觀念,
2.3結合化學實驗滲透環境教育
第一,改進實驗方法。
中學化學教材中有很多實驗內容會產:生有毒物質污染環境,同時影響師生的身體健康。在平時教學中,教師需注意改進實驗操作、裝置等,盡量做到有毒氣體不外泄,提高尾氣的吸收量,向綠色化學方向發展。如銅與濃硫酸反應中產生的SO2氣體,可以依次通過石蕊試液→品紅溶液→或酸性KMnO4溶液)→品紅溶液→NaOH溶液,這樣既可以驗證產物SO2的性質又吸收了SO2,不污染環境。
第二,發展微型實驗。
在平時教學中教師可以嘗試和改進各種實驗為微型實驗,如教材中氫氣與氯氣混合氣體在光照下反應,改成在小青霉素瓶中完成該實驗,效果也很好。利用這些微型實驗用量小、污染小等特點,把演示實驗改為學生實驗,效果更好。
第三,積極開展研究性學習。
研究性學習是學生自主探究合作學習的一種學習方式,教師可在平時教學中利用研究性學習課滲透環保教育。如高一講授環境保護內容時,可把學生分成不同的幾個課題組,選擇不同的研究課題,通過上網查詢、社會調查等手段去研究大氣污染、水污染、食品、固體廢棄物等幾個大方面中的個別子課題去研究。如蔬菜殺蟲劑的危害及合理使用、市內垃圾種類及處理、廢舊電池的污染等。每個小組選派代表匯報成果,這樣方式學生積極性很高,有數據、有事實、有圖片、有調查報告、課件等,形象生動,學生將日常生活中的事情與環保知識充分聯系,加深印象。
第四,充分利用現代教育技術對學生進行環保教育
現代教育技術與化學教學的結合使用大大提高了課堂效率,教師可將做不了的實驗制成課件進行播放,既生動、又環保。如利用視頻資料為學生播放塑料加工中的污染、小白鼠在Cl2中中毒死亡,還可利用網上和一些書中下載、掃描的圖片播放給學生看,這些都是重要的素材。通過播放有關環境教育內容,讓學生展開豐富的聯想,切身感受到自然環境的美麗與環境污染對人類的危害,了解環境污染的成因及防治方法等,增強了學生的環保意識。
第五,在化學習題中充分體現“綠色化學”及環境保護的意識教育。
在平時的教學中教師多注意收集各種資料,把有關環保內容的習題集中起來。在平時檢測和練習題中逐漸滲透。在高三復習備考中可作為專題教給學生,特別是有關國內新聞報道的熱門環保話題更應多予注意,因為它常常是高考的熱點內容之一。
(1)學生的化學基礎相對薄弱。雖然學生學習過普通化學且部分學生修過有機化學,整體說來學生對化學相關知識掌握依舊不多,知識儲備不夠,學習重視度也不高;
(2)科目課時安排相對較少。由于課程知識點雜多,如果僅僅是重點講述部分知識內容,容易破壞科目的整體性和系統性;
(3)缺乏實際應用的案例。課堂上基本原理知識闡述過多,和現實案例及實際環節關聯較少,講解容易枯燥無味。針對上述幾個反映普遍的問題,我們和學生充分交流后針對教學方法進行了相應調整,在補充相關的化學基礎知識,改善加強知識點的復習和梳理,以及在相關章節添加生動案例等方面進行了有益嘗試并取得不錯的教學效果。
2教學方法改進的幾個方面
2.1補充化學相關基礎知識在學院制定的培養計劃中,環境化學科目開設時間為大三第一學期,在此之前大部分學生已經修讀過普通化學和有機化學,具備了一定的化學基礎知識。但由于培養計劃對化學科目的課時分配相對較少,同時環境專業的學生對學習化學的重要性認識不夠,學生的化學基礎比較薄弱,給授課的順利進行造成了一定的困難。為了讓學生能聽明白,理解清楚,在某些章節我們適當補充相關的基礎知識,這種做法獲得學生的廣泛認可。我們采用的教材是由2006年高教出版社發行,戴樹桂教授編著的環境化學。其中大氣環境化學章節中提及自由基的穩定性,我們相應補充了鍵的解離能和共軛、誘導作用以及空間位阻與鍵穩定性的關系,引導學生從以上幾個方面綜合理解相應自由基的穩定性。談到自由基的活性時,我們把有機化學中講過的烷烴鹵代自由基反應與之關聯,學生學習新知識的同時回憶學過的內容,這樣接受起來更為容易。在講到多環芳烴的結構和性質時,我們及時幫助學生回憶了有機化學科目中對芳烴芳香性的介紹,其電子結構特點以及和化合物結構穩定性的關系,這樣學生就能更好理解多環芳烴的在環境中的穩定性,遷移和轉化的特點。同時我們要求學生在相應章節對水污染控制工程、大氣污染控制工程、環境毒理學,固體廢棄物的處理處置等科目進行對照學習,相互印證,既加強學生對相關知識點的記憶,同時也能讓學生從化學的角度深層次去理解環境問題出現的原因。
2.2總體把握教學內容,充分利用課堂時間培養計劃中分配給環境化學48學時,在較短時間內完成八章內容,這對學生和老師都是一種挑戰。我們在正式開講前,先給學生大致剖析了一下該科目的主要脈絡,便于學生了解科目的重點章節。第一章緒論,主要闡述環境問題的出現導致環境化學的誕生以及環境當中主要污染物的類別,環境效應和遷移轉化。從第二章到第四章分別談及污染物進入大氣,水和土壤后的賦存狀態,遷移轉化等內容。第五章涉及污染物歷經上述三個圈層后進入生物體以及在生物體內的運動過程及毒性。第六章主要是一些具體的典型污染物在環境各圈層中的轉歸。第七章重點介紹受污染環境的幾種具體修復技術。而最后一章則是綠色化學的基本原理與應用。通過分析,學生大致了解了本課程的知識結構和脈絡特點,有利于學生在學習開始初步建立一個關聯體系。隨著教師授課工作的開展,學生可以把相應知識點置于關聯體系中,最后形成該科目的完整知識體系。另外針對科目課時較少而內容豐富的特點,我們要求學生必須做到課前預習和課后復習,簡單的和常識性內容僅做概述,和其他科目有交叉的章節如第二、三和五章,我們側重講述和化學相關的內容,其他部分以課堂提問或作業的方式讓學生自己學習。這樣既節省了時間,也督促學生針對相應的交叉科目如大氣污染控制工程等自主進行對照學習,增強了學生的自學能力;提高課時利用率的同時,也提高了學生學習的主動性和積極性。另外,我們設置“每課一個小結,每章一個總結”,便于學生及時復習課堂學到的知識點。
2.3補充真實典型案例,充實教學內容環境化學中基礎理論和基本原理闡述較多,學生學習起來容易覺得枯燥乏味。引入環境中的真實典型案例,充實教材教學內容,可以有效激發學生的學習興趣,增強學生利用化學知識分析研究實際環境問題中有關污染物存在,化學特性及控制原理的能力。通過介紹11種農藥“喂養的豆角”,可爆炸的西瓜以及一系列生活中有毒的食品(毒饅頭,毒油條,瘦肉精,辣椒中的蘇丹紅,毒木耳等等),到富含有機物的工業廢水排放,揮發性有機物充斥室內外環境,以及最近出現的“霧霾”現象和人們高度重視的PM2.5等,讓學生認識到學習環境化學的重要性。在大氣污染物的遷移章節,介紹馬斯河谷煙霧事件,多諾拉煙霧事件,印度博帕爾事件,切爾諾貝利的核泄漏事件以及洛杉磯和倫敦煙霧事件,使學生把大氣中污染物擴散及對環境的影響和書本知識結合起來,充分理解大氣污染物擴散的各種影響因素及相應的處理措施和方案。另外我們也選擇在適當的章節中插入一些和環境保護相關的小故事來調節課堂的氣氛。比如在講到典型農藥在土壤中的遷移轉化時,介紹完有機氯農藥后,穿插了瑞士化學家米勒和滴滴涕以及德國科學家哈伯和毒氣的故事。這些歷史上真實出現過的血淋淋的事件,深深震撼了在座學生。課后學生紛紛上網查閱相關事件進行討論,同時也反饋了一些其他的案例供參考。通過真實典型案例的介紹和小故事的穿插,提高了學生對環境化學學習的重視程度,有效調動了學生的學習興趣和積極性,教學效果和教學質量有顯著提高。另外我們會在課余時間或答疑時間和學生充分溝通,鼓勵學生對該課程授課內容和方式提出建議,及時了解他們的想法和實際學習情況也對教學質量的改善大有裨益。
“思想支配行動”,作為化學教師而言,首先要在思想上引起足夠的重視,要意識到化學教學對環境教育的重要性和必要性,只有這樣,咱們才能在化學教學中有意識的對學生進行環境教育,提高學生的環境保護意識。
二、在實驗教學中滲透環境教育
化學實驗,不論是演示實驗還是分組實驗,它們既能培養學生的動手能力、觀察能力、思維能力,又能很好的對學生進行環境教育。而“化學是一門以實驗為基礎的科學,化學的許多重大發現和研究成果都是通過實驗得到的。”因此,在化學實驗中滲透環境教育就更生動、更具體、更直接、更有教育意義。如藥品取用為什么要按規定用量,沒說明用量則取少量,固體藥品蓋滿試管底部,液體藥品則取1-2ml,這樣既節約藥品又減少對環境的污染。再如對用剩藥品的處理:為什么不能放回原瓶,不能拋棄,不能帶出實驗室,要放在指定容器里,其根本原因就是為了防止造成對環境的污染和危險;硫磺在空氣中的燃燒需要在密閉的容器中進行;制氣體的裝置為什么首先要檢查裝置的氣密性;一氧化碳還原氧化鐵為什么要對尾氣進行處理;以及聞氣體的方法;化學試劑的貯存和使用等等。化學實驗是對學生進行環境教育的重要環節,也是環境教育的重要時機,教師必需運用好這環節,對學生進行環境教育。
三、在課堂教學中滲透環境教育
新課標提倡:“以教師為主導,以學生為主體”。教師要充分利用現有教材中的環境教育因素加強對學生的環境教育。例如,在講“我們周圍的空氣”一單元時,可以給學生講解空氣的污染與治理,沙塵瀑的產生與防治,也可根據學生的實際,講解如何避免SO2、CO的中毒以及SO2、CO中毒后如何處理;還可以給學生講解臭氧的作用以及出現臭氧空洞的嚴重后果等。在講解“自然界的水”時,淡水資源的危機、水體的污染便可貫穿其中,從全球來看,淡水資源短缺,分布不均,而水污染又在進一步加劇,造成淡水供需矛盾的尖銳;這樣能很好的讓學生意識到,環境污染給人類造成的極大危害,使之體會到水資源保護的重要性;講解“碳和碳的氧化物”的知識學習后,可以給學生介紹“溫室效應”的形成、事實、危害。在講解“使用燃料對環境的影響”時給學生講解酸雨的形成、空氣的污染、溫室效應,以及為何要尋找和開發新能源等。在講解“金屬資源的利用和保護”時,教育學生為什么要合理開采和利用資源以及廢舊電池為何要回收等;在講解“有機合成材料”時給學生講解什么是“白色污染”以及如何解決“白色污染”,教育學生從身邊的小事做起,爭做保護環境的主人。
作為化學教師要充分利用書本知識,結合身邊實際把環境教育穿穿于課堂教學之中,讓學生了解環境問題的前因后果以及一些相應的解決辦法,培養學生的環境憂患意識。
四、在課外活動中滲透環境教育
教育的目的之一就是讓學生獲得知識、具有一定的能力,因此環境教育的根本目的就是要讓學生明白為什么要保護環境。教師可以利用如3月12日植樹節、5月31日世界無煙日、6月5日世界環境日等紀念日,爭取當地有關部門的支持,讓學生參與到活動中去,使學生通過這些活動受到教育,從而提高環境保護的認識。還可以利用寒署假、節日等空余時間讓學生通過開展社會調查的方式對自己生活的地方進行環境調查,看一看我們身邊存在哪些環境問題?造成這些環境污染的原因是什么?首要污染物是什么?有什么嚴重后果?可以通過什么方法加以解決等,從而提高學生的環境保護意識,增強社會責任感。
二、促進環境教育教學的對策與方法
1.提問式引導,興趣教學
化學是一門相當有魅力的學科.化學與生活聯系密切,生活中的很多物質都與化學分不開.比如食鹽是我們日常生活中必備的調味料,再好的食材缺少食鹽嘗起來也不會美味.食鹽的主要成分是氯化鈉,含量大概為99%.在日常生活中,電視、報刊、雜志等媒體或多或少都會將一些信息傳遞給學生.因此,學生就已經積累了一定的化學知識,學習時對未知的知識就更感興趣,不會排斥進行學習.這就對教師發揮引導者的角色,提出了更高的要求.筆者認為,教師要利用學生現有的知識量,調動學生的積極性,引導學生主動了解未知的知識.引導的方式可借助提問展開.案例分析教師:同學們,你們有沒有觀察過木炭在空氣中燃燒時的顏色?(問題一)學生1:紅色學生2:黃色教師:那有誰了解木炭在氧氣的條件下燃燒時的顏色,哪一種呢?(問題二)學生們:不知道(大部分搖頭),學生3:白色(回答的學生可能從其他的途徑獲得了解,如科普知識節目)這兩個問題,前者就是取材于現實生活,學生有機會觀察到木炭在空氣中燃燒的顏色;至于后者,學生如果不借助專門的實驗是觀察不到的.畢竟純氧氣的條件日常生活中不存在.教師利用問題一作鋪墊,再引入問題二,進而講解有關碳、一氧化碳以及二氧化碳的相關知識.在講述完學科知識后,插入這幾種化學物質以及化學氣體對環境作用的知識,由淺入深進行講解.這樣的講課方式,可以啟發學生的思維,學生易于接受.
2.實驗教學法
實驗教學法,有利于培養學生的探索能力,發揮學生的創新精神,不僅有助于化學學科知識的學習,也有利于環保意識的培養.化學是一門以實驗為基礎的科學,要求嚴密性.所以在化學課程的教授中,教師必須對課程實驗予以高度的重視.教師在給學生講授了理論知識以及實驗如何操作后,讓學生動手操作實驗.耳聞不如目見,學生在經過動手操作后,對所學的知識也有了更加深入的了解.案例分析學生可在教師的指導下,發揮主觀能動性,進行家庭小實驗活動.利用一些廢棄物品改造成為微型的實驗儀器.如,日常生活中隨處可見的透明塑料瓶、塑料管加以消毒處理,制作成微型實驗儀器,比如微型酒精燈,微型水槽等.
3.開展實踐活動促進教學
開展諸如社會調查、專題講座這類的實踐活動,鼓勵學生參與其中,用自己的眼睛去發現生活中的化學,生活環境與化學的關系以及啟發學生思考應該對環境的保護采取何種態度、何種措施.實踐活動的開展,輔助化學課堂教學,讓學生走出校門,走進大自然,開闊思維,促進學習能力的提升,并增強學生的環保意識.案例分析開展以“調查學校周邊的水環境是否存在污染問題以及從學生的角度提出解決措施”為主題的社會調查,讓學生利用課余時間進行考查,眼見為實,用自己的眼睛記錄真實,并搜集資料,仔細整理歸類,將第一手的環保資料握在手中.如此這樣,學生就更能認識到環境保護與自身距離并不遙遠,也能將理論知識派上用場,并且課堂教學活動也比較充實、豐滿.
作為大學文化精神傳承的重要載體和途徑,校園環境的美化和建設對大學生文化素質的教育有著不可替代的推動作用。加強校園環境的美化與建設,從理性上全面認識和把握其與大學生文化素質教育的關系,科學地分析和確定它的固有價值與地位,有著重要的理論和實踐意義。
一、校園環境的美學審視
1.美的校園環境是校園文化精神的物化形態
從美學角度分析,對環境美化的過程就是對環境中與人們息息相關的各種美的潛在客體進行精神化再創造的過程,是對其文化價值進行再挖掘和再升華的過程。它在按照美的規律造型的過程中,積淀下了創造者的審美感受,物化下了構思者的精神體驗。因此說,以美學指導思想規劃和建設的校園環境必定是技術和藝術、實用和審美的統一。
2.校園環境中的審美客體具有多樣性
校園建筑園林環境是校園環境的重要組成部分。優秀的校園建筑園林會融多種藝術為一體,利用其獨特的語言空間,將各門類藝術各自固有的審美特征不斷滲透、交匯、同化,構筑成具有綜合效果的美的校園建筑環境。一方面,它可以在一定的范圍內真實、集中地創造出山水風景、建筑廳堂,為學生的休閑、學習提供清靜、幽雅的環境;另一方面,可以通過景物,運用適當的藝術手段含蓄地表現出大學的文化精神來,在抽象的藝術形式中注入具體的象征內容,引起學生的共鳴,賦予有限的形象以無限的意境。
同時,優秀的校園環境往往并不僅滿足于對傳統建筑園林追逐自然和詩情畫意的領悟,其審美領域超出了自然美和藝術美的范圍。近年來,校園公共環境所具有的社會美的美學客體價值在校園環境的建設中日益顯現,引導公眾意識養成成為環境育人的新內容。校園公共環境,成為大學生步入社會大環境最好的過渡帶,成為檢驗學生文化素質養成的理想的試驗區。校園公共環境的內容、形式日趨豐富,使其作為大學文化精神載體的可能性和有效性日益增強。從大學校園審美構建的理論角度看,校園公共環境中蘊涵的美的形式主要是社會美,同時又兼容和擴延著科學美、自然美和藝術美等多種其它美的形式。它呈現出的是大學文化精神所倡導的人與人、人與社會的和諧。
二、校園環境與主體精神內化的關系
1.主體精神內化是文化素質教育的實質
素質教育是以主體為本位的教育。素質的最高層次的外在表現形式的最高層面,就是主體所內含著的沉淀于主體內在心理結構中的穩定的社會文化精神,即文化素質。這種社會文化精神因主體及其所處社會環境和歷史背景的差異而有所區別。它敏銳地折射著環境的變化和教育的影響,并且有著鮮明的時代特征。因此,我們對大學生進行文化素質教育,其實質就是有目的地將優秀的大學文化精神穩定地內化到學生這一主體的內心結構中的過程。
2.審美是主體精神內化的重要方式
審美活動并不能完全歸結為人的生理活動,從根本上講,審美是主體的一種文化精神活動。“雖然審美活動是在物理與心理之間展開的,也的確離不開‘刺激——反應’的生理過程,但在人接受刺激與作出反應的過程中,都有文化因素的參與。” 盡管美的形式具有多樣性,承載文化精神的客體也同樣具有多樣性,但在審美的本質問題上,無論是哲學家,還是美學家、藝術學家,在長期深刻地關注和思索之后,都用各自的語言闡釋著同一個理解,那就是:審美活動是作為主體的人與蘊涵在客體中的文化進行溝通的過程,是人與環境溝通的橋梁,是人解讀環境的語言。
三、校園環境美化的價值辨析
1.校園環境的美化和建設是大學文化素質教育內在的需求
優秀的校園環境是承載大學文化精神,展現其美的意境的重要客體。它提供了客觀的物質條件,使大學生通過審美這一與環境溝通的特殊語言,身臨其境,耳濡目染,得以解讀和體味校園環境中所蘊涵的文化氣息,通過校園環境美的可感性、可愉悅性陶冶著自身的情操,加深著生命的體驗,傳遞著大學文化精神的韻律。美的校園環境就像“潤物細無聲”的春風化雨,以其強大的熏陶和同化力,使學生從這面“鏡子”中,直觀到了自己的“本質力量”,潛移默化著心靈,構建完善著個性,健康穩定的思維模式、心理定勢、生活哲學和處事方法得以精心培育。
2.校園環境美化和建設是主體教育的重要環節
二、在實驗教學中滲透環境教育
化學實驗,不論是演示實驗還是分組實驗,它們既能培養學生的動手能力、觀察能力、思維能力,又能很好的對學生進行環境教育。而“化學是一門以實驗為基礎的科學,化學的許多重大發現和研究成果都是通過實驗得到的。”因此,在化學實驗中滲透環境教育就更生動、更具體、更直接、更有教育意義。如藥品取用為什么要按規定用量,沒說明用量則取少量,固體藥品蓋滿試管底部,液體藥品則取1-2ml,這樣既節約藥品又減少對環境的污染。再如對用剩藥品的處理:為什么不能放回原瓶,不能拋棄,不能帶出實驗室,要放在指定容器里,其根本原因就是為了防止造成對環境的污染和危險;硫磺在空氣中的燃燒需要在密閉的容器中進行;制氣體的裝置為什么首先要檢查裝置的氣密性;一氧化碳還原氧化鐵為什么要對尾氣進行處理;以及聞氣體的方法;化學試劑的貯存和使用等等。化學實驗是對學生進行環境教育的重要環節,也是環境教育的重要時機,教師必需運用好這環節,對學生進行環境教育。
三、在課堂教學中滲透環境教育
新課標提倡:“以教師為主導,以學生為主體”。教師要充分利用現有教材中的環境教育因素加強對學生的環境教育。例如,在講“我們周圍的空氣”一單元時,可以給學生講解空氣的污染與治理,沙塵瀑的產生與防治,也可根據學生的實際,講解如何避免SO2、CO的中毒以及SO2、CO中毒后如何處理;還可以給學生講解臭氧的作用以及出現臭氧空洞的嚴重后果等。在講解“自然界的水”時,淡水資源的危機、水體的污染便可貫穿其中,從全球來看,淡水資源短缺,分布不均,而水污染又在進一步加劇,造成淡水供需矛盾的尖銳;這樣能很好的讓學生意識到,環境污染給人類造成的極大危害,使之體會到水資源保護的重要性;講解“碳和碳的氧化物”的知識學習后,可以給學生介紹“溫室效應”的形成、事實、危害。在講解“使用燃料對環境的影響”時給學生講解酸雨的形成、空氣的污染、溫室效應,以及為何要尋找和開發新能源等。在講解“金屬資源的利用和保護”時,教育學生為什么要合理開采和利用資源以及廢舊電池為何要回收等;在講解“有機合成材料”時給學生講解什么是“白色污染”以及如何解決“白色污染”,教育學生從身邊的小事做起,爭做保護環境的主人。
作為化學教師要充分利用書本知識,結合身邊實際把環境教育穿穿于課堂教學之中,讓學生了解環境問題的前因后果以及一些相應的解決辦法,培養學生的環境憂患意識。
四、在課外活動中滲透環境教育
教育的目的之一就是讓學生獲得知識、具有一定的能力,因此環境教育的根本目的就是要讓學生明白為什么要保護環境。教師可以利用如3月12日植樹節、5月31日世界無煙日、6月5日世界環境日等紀念日,爭取當地有關部門的支持,讓學生參與到活動中去,使學生通過這些活動受到教育,從而提高環境保護的認識。還可以利用寒署假、節日等空余時間讓學生通過開展社會調查的方式對自己生活的地方進行環境調查,看一看我們身邊存在哪些環境問題?造成這些環境污染的原因是什么?首要污染物是什么?有什么嚴重后果?可以通過什么方法加以解決等,從而提高學生的環境保護意識,增強社會責任感。
在新循環經濟學中,有學者提出發達國家正在實施的循環經濟(即后工業經濟)是知識經濟的第一階段。筆者認為,在知識經濟時代,由于高技術的污染遠比傳統意義上的污染復雜,在生產、消費和消費后廢棄等階段都對環境產生影響;第三產業也會產生一定的環境污染和生態破壞,因此,應該大力發展循環經濟,循環型知識經濟是循環經濟的最高階段。
廣義循環經濟學概念的再認識
空間結構是廣義循環經濟學與新循環經濟學的重要研究內容。新循環經濟學的核心是5R原則(包括再思考、減量化、再使用、再循環、再修復),強調區域協調發展原則和生態工業園的建設。廣義循環經濟學也重視生態工業園的建設。但總體上看,二者對空間結構較少涉及。主流經濟學忽視空間結構研究的缺陷已經為學者們所認識,因此,作為可持續發展的經濟學新模式,廣義循環經濟學與新循環經濟學必須將空間結構作為重要研究內容,以研究空間結構為核心的地理學應該是廣義循環經濟學與新循環經濟學的理論基礎之一,建立和發展循環經濟地理學將是地理學和循環經濟學發展的重要方向,但這一點還沒有引起學術界的重視。循環經濟地理學可分為通論循環經濟地理學、區域循環經濟地理學、部門循環經濟地理學(包括農業循環經濟地理學、工業循環經濟地理學、第三產業循環經濟地理學等)和公司(企業)循環經濟地理學。
有學者認為,廣義循環經濟有其特定的內涵,不是一個包羅萬象的“筐”,凡有產業聯系的都要往里“裝”。例如,電-高耗能產業耦合、資源的深加工等是在市場經濟條件下企業自發進行的產業活動,不存在上游廢物變成下游原料的關系,不應是循環經濟。筆者認為,這種觀點是片面的,理由如下:盡管目前循環經濟的發展需要依靠政策來推動,但循環經濟與市場經濟在根本上具有一致性,市場經濟是建立循環經濟的基礎,因此,將在市場經濟條件下企業自發進行的產業活動排除在循環經濟之外是不合理的。在一定的制度和技術條件下,廢物如廢鋼鐵就是資源,二者并沒有本質的區別,電-高耗能產業耦合、資源的深加工與垃圾發電-高耗能產業、廢物如廢鋼鐵的深加工并沒有本質的區別,因此,不能因為不存在上游廢物變成下游原料的關系,就認為不是循環經濟。狹義的循環經濟更多地關注生態效益,忽視經濟效益,在市場經濟條件下,是難以實現的。如電-高耗能產業耦合和資源深加工盡管不存在上游廢物變成下游原料的關系,沒有形成完整的循環經濟鏈,但只要遵循5R原則,就是循環經濟鏈的一部分,可以通過區域分工,共同建立完整的循環經濟鏈,因此,從這個意義上來說,廣義循環經濟學比目前廣義循環經濟學的內涵更豐富。
廣義循環經濟學與新循環經濟學的區別和聯系
新循環經濟學的主要創新在于提出新循環經濟學的研究對象是社會經濟、科學技術與自然生態三個大系統以及三者之間的關系,增加了再思考與再修復的新理念,把原3R的理念進行了延伸與拓展,強調和諧社會的形成(包括區域協調發展原則和消除貧困原則)、知識經濟與循環經濟的融合、循環經濟方程、新循環經濟國民經濟統計指標體系是新循環經濟學的重要研究內容,并進行了深入的研究,對循環經濟學的發展做出了巨大貢獻。
廣義循環經濟學的主要創新在于強調廣義循環經濟包括經濟、自然環境及社會三個方面的相互作用及相互銜接,涵蓋了經濟發展、社會進步、生態環境三個方面,追求三個系統之間達到一種理想的優化組合狀態。廣義循環經濟理論不僅關注工業系統、社會系統內部循環經濟體系的建設與發展,更重要的是把人口、資源、環境、經濟、社會等因素納入循環經濟理論體系,構建完全意義、具有廣泛理論價值和實踐指導意義的循環經濟理論體系。并探討了廣義循環經濟的生態學基礎與模式轉換、廣義循環經濟的經濟學基礎與經濟學范式的轉換、廣義循環經濟的技術支撐體系和社會運行機制與社會治理,推進了循環經濟的發展。
從以上分析可知,二者的主要共同點在于強調社會系統、經濟系統與生態系統構成的復雜巨系統是循環經濟的研究對象,追求經濟效益、社會效益和生態效益是循環經濟的目標,3R原則是循環經濟的重要原則,與狹義循環經濟相比更強調社會效益以及生態經濟系統與社會系統的協調發展,是在可持續發展的系統學思想指導下對循環經濟理論的創新。二者的主要區別在于研究內容的側重點不同,對循環經濟原則認識的深度不同,對科學技術系統重要性認識的不同。但從學科視角看,二者的研究對象和目標是一致的,本質上是一致的,都屬于可持續發展學。
新循環經濟學和廣義循環經濟學是可持續發展的經濟學,不能僅以經濟效益為目標,也要追求生態效益和社會效益,要研究社會經濟系統、科學技術系統、自然生態系統三大系統之間的協調發展,但重點應是其中的子系統即經濟系統,否則,新循環經濟學和廣義循環經濟學就等同于循環型可持續發展學,也就是說目前的新循環經濟學和廣義循環經濟學的研究對象太過寬泛。廣義循環經濟學和新循環經濟學的發展方向應是在可持續發展的系統學思想指導下,根據5R原則和三循環理論(良性自然循環、良性經濟循環和良性社會-經濟-自然復合循環)等對傳統線形經濟學進行改造,以循環型市場經濟為基礎,并將空間結構作為重要研究內容,是更新和更廣義的循環經濟學,可稱為循環型可持續發展經濟學。
循環經濟與區域創新
區域創新網絡是指在一定地域范圍內,各個行為主體(企業、大學、研究機構、地方政府等組織及其個人)在交互作用與協同創新過程中,彼此建立起各種相對穩定的、能夠促進創新的、正式或非正式的關系總和,結點主要包括企業、大學或研究機構、政府等公共組織機構、中介服務組織以及區域金融機構等。在可持續發展背景下,循環經濟必然是區域創新的理論基礎之一,區域創新網絡將轉型為區域循環型創新網絡。其中的企業將變成循環型企業,既包括傳統企業的循環經濟改造,也包括資源再生企業和生態恢復企業。大學和研究機構要研究循環經濟技術,并通過教育、培訓以及成果轉化等方式,有效地促進循環經濟知識、信息、技術等的擴散或市場價值的實現。循環經濟信息服務中介組織、循環經濟社區協調中介組織、雙軌制回收中介組織和民間環保社團成為循環型中介組織的重要組成部分。政府應積極營造區域循環經濟發展的創新環境,如建立和完善循環經濟制度,促進區域循環型創新網絡的形成與發展。區域金融機構要支持區域循環經濟的發展。以上各循環型結點之間的物質(含“廢物”)聯系和循環經濟知識、技術、信息、人才等的聯系成為區域循環型創新網絡中的重要關系鏈條。由于我國的循環經濟制度體系還沒有建立起來,目前應充分發揮政府在區域循環型創新網絡中的重要作用。區域循環型創新網絡的基本特征除包括傳統的動態性、系統性、非中心化和本地化外,還應包括遵循5R原則和公平性,以實現可持續的區域創新。
根據循環經濟理論,自然資源和生態環境將是區域循環型創新環境的重要組成部分(如良好的生態環境有利于吸引人才,優質的自然資源有利于循環型產品的生產),傳統的社會政治環境、法律環境、經濟環境、文化環境、社會服務環境和基礎設施必須根據循環經濟理論進行創新,如加強企業之間相互利用“廢物”的運輸通道和“廢物”信息基礎設施建設,制定有利于循環經濟發展的法律和制度,倡導循環經濟文化。
根據區域可持續發展的要求,以上理論必須在循環經濟理論指導下進行創新,才能成為區域循環型創新網絡的理論基石。規模循環經濟理論要求既考慮經濟成本也考慮社會成本和生態成本,既考慮經濟效益也考慮生態效益和社會效益。范圍循環經濟理論要求在由動脈產業和靜脈產業構成的循環經濟產業內進行專業化分工與合作。循環經濟交易成本理論要求傳統交易成本“綠色化”,包括“廢物”信息成本、綠色市場信息成本、循環經濟技術信息成本、談判成本、監督管理成本等。環形網絡創新理論要求由線性創新模式或非線性創新模式轉變為由環形創新模式與傳統網絡創新模式融合創新形成的新模式。區域循環經濟競爭優勢理論要求重視自然資源和生態環境要素、綠色市場條件、基于產業生態聯系的相關與支撐條件等的作用,既考慮經濟優勢也考慮生態優勢和社會優勢。
循環經濟與區域規劃
新的區域資源觀。一方面,在傳統的區域資源觀中,區域資源包括自然物質資源、知識、信息和制度等無形資源,但在循環經濟背景下,許多“廢物”成為資源,如垃圾發電。另一方面,傳統的認為知識和信息資源等無形要素逐漸取代自然物質資源而成為決定區域發展關鍵因素的觀點的合理性在于強調了知識經濟的影響,但忽略了自然資源尤其是不可再生資源的稀缺性在逐漸加大的事實。
新的區域發展觀。可持續發展觀已成為指導區域發展的主流發展觀,但在傳統的線形經濟模式下,有很大的局限性,循環經濟為區域可持續發展提供了有效的途徑,因此,基于循環經濟的可持續發展觀將是指導區域發展的理想發展觀。
新的區域市場觀。在循環經濟背景下,綠色市場將逐漸取代傳統市場,同時,由于循環經濟制度在我國還沒有建立起來,必須加強政府的作用,政府調控與市場導向共同促進區域循環經濟發展。
為實現區域可持續發展,循環經濟將成為區域規劃的新理念,區域循環經濟理論將成為指導區域規劃的新理論,區域規劃要遵循5R原則,重視社會公平(如區域協調與區際協調)和生態恢復,以經濟效益、生態效益和社會效益為目標。
成分:硫酸(H2SO4),硝酸(HNO3),有機酸等。
形成:含硫、氮燃料的燃燒,化工生產中廢氣的任意排放。
事實及危害:40年代英國工業城市倫敦的“酸雨”,50年代美國某工業城市的“酸雨”。80年代以來我國南方重慶、貴陽等工業城市大面積的“酸雨”以及1994年重慶市連續的四嘲黑雨”。
“酸雨”可以使工業機械銹蝕,壽命縮短;可以使河流、湖泊中沉積的某些重金屬元素化合物溶出,從而進入魚、貝體中,這些有毒的重金屬元素通過食物鏈而危害人類的健康;可以使土壤酸化,造成農作物的大幅度減產;可以使一些價值很高的古文物腐蝕。消除措施:①減少污染源,采用低硫的煤,或者對含硫燃料進行加工脫硫。②開辟新能源,如太陽能、原子能的開發利用。③優化產業結構,對工業廢氣進行綜合處理,提高回收利用率,化害為益。
二、學習了“氧及其化合物”的知識后重點介紹“臭氧層空洞”、“光化學煙霧”
成份:氮的氧化物(NOX),硫的氧化物(SOX),以及作為冰箱致冷劑的“氟氯代烷”等。
形成:氧化物的來源同“酸雨”部分,氟氯代烷來自于人類致冷劑的大量使用。這些物質與臭氧之間的反應是:
NO+O3=NO2+O2O3光光O2+OCl·+O3=ClO+O2ClO+O=Cl·+O2即:2O3=3O2
我們可以看出氮的氧化物及氟氯代烷分解產生的原子氯在臭氧的分解中起了催化劑的作用,加速了臭氧的分解,使臭氧層中臭氧減少,從而形成了臭氧層“空洞”。氮、硫的氧化物在人類生活的空氣中當濃度達到一定程度,經過光化學反應,便形成光化學“煙霧”。
事實及危害:1952年美國洛杉磯發生了世界上首次“光化學煙霧”,稱為“洛杉磯煙霧”,有500余人在此事件中喪生。1995年6月2日,我國上海市也發生了“光化學煙霧”事件。光化學煙霧能嚴重地刺傷人的眼、鼻、喉,嚴重時可使人嗆出眼淚,引起呼吸道感染而發玻這是自然向人類發出的警告。
地球上空離地面25千米——50千米處存在著一層含臭氧90%左右的臭氧層,太陽輻射的光經過臭氧層時,其波長為200——300微米范圍的,對地球上的生命有害的紫外線大部分被吸收,從而保護了地球上生命的存在和延續。臭氧層“空洞”的出現,使太陽輻射的紫外線穿過“空洞”直射到地球,從而禍及寰球生靈。近幾年來人類癌癥、眼科疾并皮膚病及一些無名病不斷地發生,一些植物不明原因的枯死,其中一個重要的因素便是紫外線輻射。
消除措施:氧化物的消除方法除前述“酸雨”部分的方法外,限制超高速飛機的飛行是非常重要的。超高速飛機的飛行高度在20千米以上,它排放的氮、硫的氧化物對臭氧層的破壞尤其嚴重。氟氯代烷是致冷劑的主要成份,限制使用氟氯代烷,尋找新的無污染的致冷劑,是當今制冷工業發展的方向。據報道,新型的無鹵制冷劑已經合成,并開始用于工業生產。
三、學習了“烴、石油、煤”的知識后,重點介紹“溫室效應”
產生“溫室效應”的氣體,我們稱為“溫室氣體”。引起“溫室效應”的氣體主要是二氧化碳,增長速度最快的是氟氯代烷。
形成:含碳燃料(如石油煤)的燃燒,動物的呼吸,有機物的氧化、分解,工業生產中廢氣的任意排放。更重要的是森林的大面積毀壞,綠色植物的減少,破壞了人與自然界及生態系統之間的固有平衡,導致二氧化碳過剩并不斷增加。
為了配合“產學研”一體化人才培養模式的建設,應組建“雙師型”師資隊伍。在“產、學、研”一體化人才培養模式中,企業與學校共同承擔生產、教育與科研任務。教學中,即要求教師強化自身對市場經濟的理解,又必須提高在藝術設計方面的創新意識。“產學研”一體化模式系統地建立了教學理論與實踐相結合的新框架,可以有效容納“雙師型”隊伍,改善教師的知識結構,提高教學能力。提高學生的創新能力和整體素質,有賴于教師的這些素質,因此,“雙師型”師資隊伍的建設要從骨干教學團隊和兼職教師團隊兩個方面進行。
1.建設精通設計、施工、管理、教學的“雙師”結構骨干教學團隊第一,聘請具有豐富項目實施經驗的工程師到高校任教;第二,以相關制度鼓勵校內骨干教師到設計行業內任職,參與設計與專業核心課程相關的項目,之后將相關工作經驗融入課堂,實現具體項目教學與實際的緊密結合。
2.改善兼職教師隊伍建設第一,在骨干教師赴企業任設計師的同時,應加大力度,聘請校外行業專家兼職擔任校內項目教學指導教師、校內生產性實訓指導教師、校外實訓指導教師。第二,應聘請在職行業主力設計師參與校內教學項目,讓緊密結合行業實際的主流風格滲透到教學內容當中。
(二)開發多元化的課程體系
“產學研”一體化人才培養模式的課程體系建設必須與時俱進,反映社會人才需求方向,重視多元化發展。市場對人才的需求日趨復雜化,多元化課程體系能夠將環境藝術設計專業與區域需求相結合,極具靈活性和實用性。
1.基于工作過程的課程體系環境藝術設計專業應依據相關企業對人才的要求和職業資格標準,建設課程體系,確立課程模塊:以環境藝術設計崗位(室內設計、景觀規劃設計和展示設計等)能力為目標;以職業活動為導向,以企業實際設計項目為載體,按設計定位構思、設計效果表現、方案實施與施工管理的步驟進行課程設計,通過單項項目訓練、專項項目訓練和綜合項目訓練等構建“基于工作過程”的課程體系。課程體系應體現以職業能力為核心的課程標準、“教、學、做”一體化的教學方法、行動導向的課程組織方式,以及學校、企業、學生等多元參與的考核方式,進一步突出職業知識學習、職業能力訓練與職業養成有機結合、融為一體的特色。
2.多種多樣的專業選修課
從事環境藝術設計的專業人員數量與日俱增,各個設計項目對品質的要求也越來越高,大中型設計項目需要以團隊的形式,多人配合才能完成。目前,環境藝術設計不僅與室內配套設施、暖通、排水、電氣等建筑工程方面的設計廣泛融合,而且各種平面設計的理念也逐漸滲透進來,使環境藝術設計逐漸成為多門類技術與科技的綜合展示,設計師要了解這些相關門類的工程設計內容,就需要對龐大知識體系進行統一協調,將其融為一體。因此,市場對設計人才的需求不止是“專”,還要夠“廣”。要培養滿足市場需求的全面型人才,應廣泛開設多種多樣的特色選修課程。特色選修課程可以使教學內容豐富多彩、充滿靈活性,學生可以根據教師的建議,在適應自己專業水平和滿足學習興趣的前提下,挑選適宜的課程。這不僅能擴充學生的知識面,提高學生的學習興趣,增強其學習信心,還能調動教師定向培養學生的積極性。
(一)教師角色的轉變
首先,需要教師自己能夠清楚的認識到使用各種網絡設備和資源輔助化學教學,必須轉變自身的角色,需要從原來的以教師為教學中心的知識“講解者”的角色轉變為學生學習的組織者、指導者和監督者。例如:通過各種網絡設備可以用來監控和指導學生進行學習,計算機網絡教室就提供了這樣的一個條件。在學生學習的過程中當學生遇到問題需要幫助時,可以通過電子舉手告知教師,然后教師可以通過教學監控系統來遙控學生的鍵盤、鼠標,以實現對學生的手把手的幫助。同時,教師還可以將自己的講解過程或某一學生的操作過程播放到全體學生或特定部分學生的屏幕上,這樣不僅僅可以讓在化學學習中有困難的學生及時的得到幫助,同時還可以幫助學生體會到他人出錯的地方,以提高自己的注意力。這樣做可以減少學生范相同錯誤的可能性,并能夠給保證學生擁有旺盛的學習熱情。
(二)學生地位的轉變
正所謂“師傅領進門,修行靠個人”,有了教師良好的引導,學生還必須自己努力才能夠取得理想的成就。所以教師應該通過網絡設備與資源來讓學生進行個別化學習、選擇性學習、合作化學習和競爭性學習,讓學生轉變為自主學習與積極探索知識的主體地位。例如:在多媒體網絡環境下,教師可以根據各個學生的實際情況進行相應的指導,而學生也可以在網絡上根據自身實際的情況選取適合自己的化學知識和學習方式來進行學習。這樣做不僅僅可以讓成績好的學生進行超前學習和競爭性學習,發揮他們的積極性和主動性,鍛煉并提高他們的自學能力,同時還能夠讓基礎差的學生按自己的知識水平和能力層次來選取知識內容,進行選擇性學習和合作化的學習,從而養成他們良好的學習習慣,防止厭學情緒的出現。
(三)教學過程的改變
網絡資源在化學教學的應用中,對教學過程有著巨大的沖擊。因此教師必須對使用網絡設備與資源來輔助化學教學,可以讓教師在網絡環境下靈活的獲取各種資源來為教學服務,同時還為教師指導學生從網絡中獲取化學教學資源并以此來進行自主學習提供了可能,從而來改變傳統的口授、板書、演示的傳教模式,并改變學生的聽、記、背的傳統學習模式。例如:在上化學課時,教師可以使用多媒體教室中的各種多媒體設備來給學生播放自己創作的或下載的化學課件,以此來增加化學課課堂教學的容量。同時通過這些網絡資源還能夠在課堂上創設出恰當的教學情景,以此來激發出學生的學習興趣。利用網絡資源學生既可以觀看多媒體課件來學習化學知識,也可以操作分機來與教師和其他同學進行溝通、討論,從討論中去發現、理解知識,并構建出自己的的化學知識體系。這樣做不僅僅可以對學生學習化學的積極性和主動性進行充分的調動,讓學生可以有更多的時間和空間去自由的進行化學知識的探索,培養他們獨立獲取知識和創新思維的能力,同時還可以讓教師從繁重的、重復性的教學活動中解脫出來,讓教師可以有更多的時間去學習新知識、研究先進的教法,并以此來提高教學效率。
(四)教學需要打破空間與時間的限制
使用網絡資源來輔助化學教學,可以打破傳統教學模式上的時間和空間限制,讓化學的教學不再局限于課堂、書本、教室和實驗室,是化學教學可以在時間和空間上得到延伸和擴展。例如::在網絡環境下,教師可將自己的教案和課件在校園網或internet的中學教學網站上,供學生在課余時間上機查尋和使用,給學生的預習、復習提供了良好的課外學習環境,另外還可讓有條件的學生與教師聯網,鼓勵學生在家中通過上網來進行學習和作業,來即時地向教師提問和請教,使教師的教學活動得到延展。另外,學生還可通過internet來訪問相應的中學化學教學網站,在網上接受其它化學教師的遠程教學,學生的學習不再受限于傳統教學的時間和空間,大大地提高了中學化學教學的效率。
二、利用網絡資源豐富教學資源
(一)通過網絡資源豐富教材內容
化學是自然科學的重要組成部分,它側重于研究物質的組成、結構和性質的關系,以及物質轉化的規律和調控手段。今天,化學已發展成為材料科學、生命科學、環境科學和能源科學的重要的基礎學科,成為推進現代社會文明和科學技術進步的重要力量,并正在為解決人類面臨的一系列危機,如能源危機、環境危機和糧食危機等做出積極的貢獻。面對如此豐富的化學知識內容,如果單單靠教師運用教材有限的信息資源,學生所學的必定難以完整,而現在互聯網的日益普及,其應用的層面將日益擴大,其網絡中的文字、圖片、聲音以及視頻等不同形式的資料,都可以利用簡單的界面,通過網絡快速地查詢。適合中學化學教學的補充資料、更新資料可以很好地補充教材,加強教學效果。
(二)通過網絡資源及時更新教材內容
網絡上有各種各樣的信息,其中有很多都是最新的資料,因此在化學教學的過程中可以通過網絡進行資料補充。而這些對于會隨著時間而改變的教學內容,為教師和學生第一時間學習最新的知識有著十分重要的作用。同時由于網絡上各種內容的更新速度較快,教師可以從網絡上搜集各種信息來代替部分教材內容,這樣既可以達到教學效果,又可以聯系日常的社會生活。
(三)網絡資源讓教學內容更生動
網絡上的資源豐富多彩,不僅有文字、圖片,同時還有很多動畫、視頻等多種資源。在日常的教學過程中教師可在化學的教學中適當地運用這些多媒體資源,以此來吸引學生的注意力,提高學生學習化學的積極性,讓學生更加具體感性地了解學習內容。
(四)利用網絡資源幫助進行教學活動設計
教師在制定教學策略時需要明確目標導向,規劃完整的教學活動,選擇有效的手段,由于教學理論的不同,所設計出的運用網絡在中學化學教育中的教學策略與角色就不同。新課程倡導的主題式教學對傳統教學提出了挑戰。利用網絡資源進行課程內容的整合,是化學教師進行主題式教學活動設計的首選。例如,教師可以設計一個關于水資源的有效利用的主題,教師可以事先將這些有關的環境網絡資源整理成適合學生學習化學的資料,或利用網絡上的資料設計一些學生活動,讓學生分組或參考網絡上的資源展開學習活動,達到網絡合作學習效果。另外,教師也可以配合章節教學內容需要,設計可以應用網絡資源查詢的學習活動,例如環境保護這個主題,讓學生針對環境保護這個主題上網查詢資料,這樣可以激發學生的學習興趣,增加學習效果。
(五)通過網絡資源促進學生自主探究學習活動