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綠色化學又稱環境無害化學。它的核心內涵是在反應過程和化工生產中,盡量減少或徹底消除使用和產生對人類健康、社區安全、生態環境有害的物質。
化學教育尤其大學化學教育是為經濟建設服務的。醫學類職業是與人類生死、健康休戚相關的事業,保障人類健康離不開藥物,藥物合成又離不開化學,而化學工業的發展又在很大程度上直接影響了人類的健康。如何在這三者之間構建和諧,綠色化學是唯一出路。綠色化學不應是一門獨立學科,而應是一種指導思想,是人們應該傾力追求的目標[1]。作為大學化學教師,我們首先應該結合實際情況,將綠色化學教育滲透到教學工作中去,通過廣泛的宣傳教育,讓學生樹立起綠色化學意識,培養出具有綠色化學意識的一代新人[2]。綠色化學成為醫用基礎化學教育的一個重要組成部分,給改革課堂教學、培養學生的創新精神和創新能力提供了良好的契機。
1.提高自身實施綠色化學教育的能力和專業水平。
綠色化學是化學科學與物理、生物、材料及信息等科學結合的產物,是化學科學的發展與進步。因此教學人員不但需要具備化學基礎知識、理論和技能,還要系統地學習關于綠色化學的理論知識,了解有關綠色化學技術的最新研究成果和發展方向,掌握相關學科的知識。
2.改革實驗方式,避免實驗污染物產生。
化學實驗中總有氣體、液體或固體產物的生成,或多或少地會產生有害或有毒的實驗廢棄物。筆者所在的安徽三聯學院醫用基礎化學課程針對的是文理兼收的醫藥營銷專業學生,他們畢業后從事藥物開發、合成的可能性很小,進行化學實驗實際意義不大,因此在實際教學中取消了實驗操作環節。對于個別必要的實驗,借助網絡,利用錄像、多媒體課件、Flas、計算機虛擬實驗等現代教育技術手段進行演示,避免了化學污染物的產生。
3.針對職業需要,整合醫用基礎化學知識結構,添加綠色化學教學內容,激發學生的學習興趣。
筆者選用了張法浩主編的《醫用基礎化學》,該教材包含了無機、分析及有機化學的內容。隨著教學改革的深入,根據專業的特點及教育部對高職學生理論知識“夠用為度”的原則,我院該課程總學時只有72節,比過去減少了二分之一,這就要求教師在教學思想、教學內容以及教學方法等方面做出調整,以適應新世紀人才培養目標的需要[3]。要更多地將醫藥營銷工作中實際需要的知識融入教學過程,摒棄那些不重要又晦澀難懂的知識,使醫用基礎化學真正成為理論的基石。現行教材內容與職業缺乏緊密聯系,忽視了與實際的聯系,學生學習缺乏主動性和積極性。因此,筆者對課程進行了重新整合,刪減和壓縮了教材中電解質溶液、酸堿滴定法、配位化合物、分光光度分析法、分子軌道理論等章節內容。將壓縮的理論和實驗課時用以補充綠色化學內容[4][5],多元化、多層次、多角度地向學生揭示、展現綠色化學與基礎化學的緊密聯系。對晦澀難懂的內容以教師精講為主;常識性的內容由學生講解;與生活息息相關相關的內容設計題目,讓學生發表見解、分組討論或辯論,然后由教師進行總結。這樣既突出了重點、難點,又培養了學生自學的能力,提高了學習興趣。
4.學生應用化學知識、原理,結合綠色化學,撰寫科技小論文。
作業是課程教學的一個重要環節,是課堂教學的繼續和延伸。除了布置教材習題外,為讓學生更深入更主動地將綠色化學的理念滲透到傳統化學學習中,在課程結束前,筆者布置學生選擇與“可持續發展”有關的選題,通過探究和調查,查找相關文獻、資料,并對其進行分析、解釋、評價、調查、討論、研究,寫出科技小論文。從對連續三屆學生提交的論文情況看,由于平時的教學中始終貫穿了“綠色”這個與人類健康密切相關的主題,學生興趣濃厚、選題廣泛、立意明確,從問題的提出到問題的解決,學生始終是決策者、行動者。學生從可持續發展的高度去關心環境及環境問題,更深刻地理解了人與自然、人與社會、人與人之間的相互依存關系,認識到他們的態度、行為和決定將對現在和未來的全球環境、整個社會產生影響,激發了學生的憂患意識和社會責任感。
5.改革教學方式及成績評定方式。
隨著現代教育技術的普及,多媒體教學也得到了越來越廣泛的應用。五年的教學中,筆者經歷了傳統教學――傳統教學+多媒體教學――多媒體教學這一教學手段改革過程。實踐證明,利用多媒體教學,無論信息量還是教學效果都得到了極大的提升。
完整的教學過程應該包括成績的評定,考試方法的創新是教學改革不可缺少的環節。從2005級開始,課程成績的評定項目包括:平時成績20分,科技論文40分,理論考試40分。前兩項是基本體現學生綜合素質的考核,占總分60%,比重超過了理論知識的考核,既有利于調動學生提高自身素質的積極性,又促進了教改的不斷推進和完善。
筆者經過幾年嘗試性地將綠色化學融入到醫用基礎化學的教學探索,逐漸實現了“教師為主導,學生為主體”的教學理念,激發了學生學習的主動性。教學中及時滲透綠色化學方面的知識,適當地加深和思維拓展,使學生在潛移默化中受到綠色化學教育,成為有綠色化學理念的新一代高職大學生,是時代的要求,是素質教育的要求。
參考文獻:
[1]馬莉,冉嗚.綠色化學的提出與發展.成都教育學院學報,2005,9,(6).
[2]何樹華,田開江.大學化學專業應加強綠色化學教育.涪陵師范學院學報,2000,18,(5)
1 綠色化學的含義
化學對人類作出了巨大的貢獻。人類生活的各個方面,從衣、食、住、行的生活必需品到汽車、電視、洗衣機等家用品,無不與化學有關。可以說化學改變了人類的生活方式,提高了人類的健康與生活水平。但化學的這些巨大貢獻卻同時伴隨著一定的代價,那就是制造、使用與處理這些合成物質對人類健康及生活環境造成的負面影響。綠色化學的口號最早是由美國提出的。綠色化學即是用現代化學和化工生產的技術去減少或消除對人類健康、社區安全、生態環境有毒的原料、催化劑、溶劑和試劑的使用,不產生有毒有害的產物、副產物和廢物。綠色化學與傳統化學最根本的區別就在于綠色化學是對環境不產生污染的化學,發展不產生污染的新化學反應和化學產品,從源頭上消除污染,使化學產品既能為人類服務又不污染環境,有利于社會的可持續發展。它是化學發展的新階段,是促使人類與環境協調發展的更高層次的化學。
2 教師要樹立綠色化學實驗意識,并在教學活動中實踐
初中生的年齡尚小,自主學習和規范的能力有限,因此需要老師進行引導,尤其是在綠色理念背景下進行化學實驗,這是一個比較新穎的話題,學生有一定的陌生感,也缺乏理論的指導,因此必須依靠老師的力量讓他們明確綠色化學實驗理念的精髓,并在實驗中進行運用。作為學生們的領路人,化學教師首先要樹立綠色實驗意識,然后明白具體的實驗操作方法,指導學生進行綠色化學實驗。多數化學實驗會消耗大量的藥品,產生各種有毒有害的氣體、液體或固體,對外界環境產生污染,處理不當會損害學生的健康。
3 規范實驗操作
化學實驗中,師生都要接觸有害物質和無害物質,在實驗中也會聞到有害和無害氣體。因此,必須指導學生要嚴格按照實驗操作的程序,有條不紊地進行各種實驗。正確地聞氣體、取藥品、取有毒性原料,甚至如何蓋瓶蓋、放置試劑、取藥品的各種工具的選用、取用藥品量的多少都要向學生交代清楚;改進實驗方法,設計合理的實驗裝置。盡量采用封閉措施,減少師生被動接受有毒有害氣體的污染。實驗結束后,處理化學廢物和實驗中產生的廢氣。把儀器洗滌干凈放回原處,擦洗干凈實驗桌面,這些都要認真細致指導,使實驗活動從始至終成為對學生進行環境教育的課堂。
4 引入習題內容滲透綠色化學理念
在初中化學教學的過程中,有很多的化學練習題,教師可以通過利用引用化學習題的方式,滲透綠色化學理念,使學生在長時間的練習過程中,形成良好的綠色化學理念。例如教師可以通過為學生布置“在我們生活中,燒烤、油炸食品通常被稱之為‘垃圾食品’,這種食品在生產的過程中會對我們的生活帶來哪些的不利因素?在油炸的過程中會產生哪種化學物質?”等問題,指導學生對問題的分析和研究。
5 重視培養實驗活動中的綠色化學意識
化學作為一門實驗學科,化學實驗在教學中占有重要的不可替代的作用。要實現綠色化學真正的深入人心就必須重視其在實驗活動中的滲透。
在實驗活動中加強綠色化學意識就要注重實驗細節的改進。以往的教學中,因為課時條件的限制,或者是教師不在意,有些有害的實驗氣體會被學生們隨意排放。那么在綠色化學的教學模式下,就要求教師注意這些細節。教師可以在實驗過程中告誡學生,實驗氣體要盡量排放入玻璃瓶中,并把這個細節廣泛運用到每一個實驗中去。
正文:
綠色,生命的顏色,健康的顏色,美麗的顏色。如果把校園比作一片樹林,那么每個班級就是一棵小樹。作為班主任,我常想:學生走進大自然,自然會受益無窮。如果把大自然領進課堂班主任論文,效果又當如何呢?我想效果有二:一是教室內會多一些生機和活力;二是學生的座右銘不會再是呆板的文字,而應是一片樹葉、一朵小花、一棵小草……
(一)親近自然
一個對自然界沒有一定觀察力的學生,在生活上不會有條不紊,在學習上不會得心應手,在人格上也不會完善免費論文下載。基于這一點,讓學生經常走進大自然、觀察大自然,必將使學生獲益匪淺。學生在大自然中自由觀察,在觀察中自由交流,在交流中互通有無,在互通有無中獲得收獲。這樣,思維活了,知識活了,才會有靈感產生。整日囿于教室中,沒有新鮮事物的刺激班主任論文,即使知識能活學但未必能活用,自然也難以碰撞出智慧的火花。具有敏銳觀察力的學生,大自然的微妙變化,在他們眼中也許就是世界的巨大變化。一枝含苞待放的花蕾剛剛掛上枝頭,他們馬上就會聯想起“萬紫千紅總是春”、“紅杏枝頭春意鬧”的詩句,他們也會寫出“春天里有朵花蕾,花蕾里有個春天”這樣的詩句;他們會對螞蟻說:“在你的世界里,沒有崎嶇,也沒有坦途。”他們會對冬青樹說:“如果你不接受人的修剪,也許你至今還住在深山里!” 他們會讓火山自語:“頃刻間的壯觀,我卻準備了幾萬年。”……自然萬物能激發學生的創作靈感,同樣,自然萬物也能活躍學生的科學細胞,幫他們打開知識的倉庫班主任論文,插上想象的翅膀,上能到九天之外,下能入地球核心。學了《蟋蟀的住宅》,他們會去研究螞蟻的住宅;學了《小鹿的玫瑰花》,他們會發現月季花、梔子花、茉莉花、桂花……的不同變化;學了《鯨》,他們會想到水中的其他動物;做了科學實驗,他們躍躍欲試,想到大自然中親自去嘗試;他們的奇思妙想往往讓成人感到意外,有時雖屬異想天開,但科學上的發明創造往往就是從異想天開開始的免費論文下載。讓學生親近自然,可謂是益處多多。
(二)自然課堂
如果把大自然領進課堂,會給學生以舒適的感受。學生有三分之一的時間是在課堂上度過的,讓學生感到舒適,是其健康成長之源。教室里空氣要流通、光線要充足、溫度要適中……總之班主任論文,要給學生提供一個自由、清新的學習環境,以便他們能在最小的壓力和最大的效率中進行學習。試想,如果我們讓學生把親手培育的花、草,定期帶回學校,裝點教室,形成室內綠色角,在圖書架上擺放著小巧精致的盆栽;講臺前擺放著排列有序的蘆薈,電腦臺旁邊擺放著雅致的金魚缸,窗臺上放上一盆盆充滿生機的植物,書中夾的是樹葉或花瓣書簽。走進教室,怎能不給人一種清爽舒適的感覺呢?美麗的學習環境,清新的空氣,愉悅的心情,學生怎能不愛上班級?怎能不喜歡課堂?怎能不認真讀書呢?
(三) 綠色信息通道 綠色信息通道主要是為學生營造一種良好的課堂輿論環境班主任論文,以保證學生在社會化的過程中能保持正確的方向,積極健康地成長。
創建綠色通道,首先,通道信息要教人求真。信息傳遞著各種各樣的文化,它具有啟迪、感化學生的作用,可以影響學生的思想、意識等精神取向。所以,信息一定要可靠,教師通過真實的信息教人求真,學生在真實的信息中學做真人免費論文下載。如設立“綠色班級綠色心情”班報,讓同學們將自己的優秀文章、一個階段的成績、班級快訊通過手抄報的形式帶回家,向家長進行及時的匯報,有的家長也寫寫自己的教子心得,共同交流,加強家校溝通班主任論文,把一份好的心情帶給家長。
其次,通道信息要教人創造。信息化社會,除了從書籍、報刊雜志,電腦、電視等多媒體中收集信息,開拓學生的思維空間。我們還可以結合重大節日定期召開主題班隊會、主題辯論會、演講會、故事會等,培養學生自信感、自豪感、自我認識能力。使他們在活動中創造,在創造中活動。
最后,綠色信息通道需要學生自己不斷拓寬。學生需要在直面困難的過程中學會勇敢,綠色信息不是為學生撐起一方晴空,而是讓學生學會在風雨中前進。通過組織體育活動、興趣小組活動、春游等,鍛煉學生堅強的意志,培養學生良好的品質,陶冶其情操,拓寬其視野。
(四)綠色班級氛圍 創建綠色班風免費論文下載。首先班主任論文,要從小事做起,用有形帶動無形。如創建優美的教室環境,課桌椅排放整齊、室內衛生干凈整潔、板報壁畫相互映襯,讓整個教室和諧統一;培養學生的文明習慣,要求學生服裝整潔,舉止文明,行為規范等。如此,學生在日常的學習生活中逐漸學會嚴于律己、團結協作、熱愛集體、關心他人。長此以往,這種情感就會慢慢內化,逐漸形成一種風氣。
二、綠色化學教育采取的“三維六段學案輔助課堂教學模式”
(圖略)“綠色化學教育”旨在探討在化學教學中解決“教什么、學什么”和“怎么教、怎么學”的問題。那么,我們如何實施“綠色化學教育”理念呢?綠色化學教育的課堂教學模式應該是什么樣的呢?工作坊全體成員通過開展研究教材、教法和學法的工作,決定突出學法指導,用課堂實驗方式大膽實踐,探究能促進師生共同發展的有效教學新模式,即“三維六段學案輔助課堂教學模式”,以學定教,發揮學生自主學習、教師精講點撥的作用。這個教學模式體現了知識與技能、過程與方法、情感態度與價值觀的統一;體現了學生的主體與教師的主導的統一。從實踐效果來看,此教學模式得到了師生的認同。在“三維六段學案輔助課堂教學模式”中,“三維”是對于教師的教而言,指“導知、培能、導法”的過程;對于學生的學而言,則指“求知、展能、得法”的過程?!傲巍卑?①前情回顧。復習前課內容,并以做練習的方式加以鞏固;②新課導入。結合生產、生活、社會實際等引入新的教學內容;③新課研學。以學習小組為單位,讓學生展示通過學案自主預習所收獲的知識、構建的知識體系以及存在的難題;④合作探究。學生分組討論自主探究過程中遇到的疑難問題,對于本組解決不了的問題,明確希望請教哪一個學習小組來幫助解答。在組與組的相互提問中引入競爭機制,激發學生的辯論激情,讓學生思維發生碰撞,并通過師生間的合作對疑難問題進行理解、分析和闡釋;⑤歸納總結。先由學生針對本節課的教學目標,結合自身在學習中已有的經驗和學生提出的問題,對本課知識進行歸納總結和拓展提升,同時梳理出本課的知識體系,教師訂正;⑥鞏固訓練。根據教學內容,設置情境問題,進行變式訓練,提高學生的解題能力與應變技巧,采取課堂上鞏固和課后作業兩個方式完成。其中“,學案輔助”是指根據上述“三維六段”的教學模式要求,教師以問題呈現的方式編寫出相對應的學案,至少在上課前一天發到學生手中,讓學生在課外先行自學探究,再在課堂上進一步深化探究。
三、“三維六段學案輔助課堂教學模式”的理論依據
1.培養學生的創新精神
在教學中,改變傳統化學教學中學生那種“唯科學”的學習方法,鼓勵學生主動參與;提倡研究性學習,使學生經過分析、批判、綜合、創新等思維過程,深入了解化學科技的實用性和社會價值。例如,對公眾關心的“白色污染”問題,讓學生課后查找一些資料,做一些調研農產品的綜合利用等等都可以作為研究性課題引入教學中,讓學生研究和探討,收集和處理信息,分析和尋找解決問題的方法,使他們在了解化學的實際應用過程和對社會生活的直接影響中,形成理性批判與創新意識,提高實踐能力。
2.融入人文教育
綠色化學教育的首要任務是建立一種新的綠色觀念體系,強調人類對環境與發展的責任感,培養學生以“科技與社會”之間和諧發展為基礎的道德、倫理和科學價值觀念。綠色化學教育不只關注化學科學的理論體系,而且重視其應用價值和在社會層面上的反思,使學生了解綠色化學的科學理念、思想方法、實用性和社會經濟價值等,深入理解科學的“雙刃劍”作用,形成科學的價值觀。綠色化學將科學、技術、社會有機地聯系起來,在“化學科學”與“人文科學”之間架起橋梁,讓學生了解化學與社會、經濟、環境之間的相互關系,改變舊有的思維方式,能夠以科學的眼光來觀察、分析社會中的矛盾和問題。
二、中學綠色化學教育的實施策略
對于中學化學教育工作者來說,強化綠色意識、更新傳統觀念是中學化學教育工作者的當務之急。在強化綠色意識、更新傳統觀念的基礎上,要把綠色化學思想和知識融合于課堂內外各教學環節之中。
1.在課堂教學中滲透
第一,可以在化學史的介紹中滲透。在正反兩方面的史實中滲透綠色化學思想的教育。例如,在講放射性元素時,對居里夫婦的精神表示欽佩,對居里夫人堅決反戰的人格表示尊敬,但同時又要對在海灣戰爭中使用貧鈾彈而對環境和人類造成災難的人提出批評。還可以介紹環境問題,介紹20世紀發生的公害事件,探索發生的原因,指出傳統化學及工業是產生公害的原因,提出綠色化學是解決環境問題的根本途徑,建立綠色化學的根本觀念。這樣的化學史話很多,既能培養學生學習化學的興趣,又能從中教育學生學習化學是要為人類造福。相信他們在被故事感動的同時,心中也會慢慢積累起環保意識、綠色意識。
第二、在化學實驗教學中滲透。化學是一門以實驗為基礎的科學,化學實驗是學生學習化學知識、解決生產和生活中的實際問題的重要途徑和方法,是化學教學中必不可少的環節。教學中的一些化學實驗每次排放的污染物雖然不多,但積少成多,對環境也有不良的影響,并且對學生會產生一種反面教育。因此,在化學實驗教學中,首先教師要以身作則,注意對化學實驗進行綠色化改造,使教師在傳授化學知識與化學實驗實際操作中保持言行的一致性,給學生樹立一個很好的行為模式和榜樣,學生就會在現在和將來自覺地模仿教師的行為模式,自然地形成環保意識,實現綠色化學的目標。其次,教導學生在化學實驗中遵循綠色化學的原則,做到實驗藥品的減量化、循環或回收再利用,選擇污染少、裝置簡單、產物易分離、安全性高的實驗方法,在無法避免使用或產生有毒有害物質時,必須采取有效的保護和消害處理。例如:不論用氯酸鉀與二氧化錳混合加熱制取,還是用加熱高錳酸鉀的方法制取氧氣,都會留有固體混合物,回收處理較麻煩。而改用雙氧水與二氧化錳混合制取,不僅操作更簡單,且方便回收二氧化錳。甚至可以采用電解水的方法來制取,既得到氧氣,同時也得到氫氣,無廢棄物產生。
2.在課外實踐活動中學習
通過讓學生自己去實踐,從感性上去體驗和感知傳統化學給環境帶來的嚴重污染以及用化學手段治理這些污染的局限性,使他們的思想從如何治理污染轉移到如何從源頭制止污染,以至于關注綠色化學,理解綠色化學的重要性,進而學習綠色化學,實現綠色化學教育的目的。配合化學課堂教學,采取形式多樣的課外實踐活動,例如,實地調查、文獻調查、探究性學習、環保知識競賽、寫小論文比賽等。
3.班會、校會、板報、校園廣播中宣傳
宣傳也是樹立綠色意識的一種有效手段。搞好校園宣傳工作,必將有利于綠色意識的強化。
4.化學教材的綠色化
教材是教學內容的主要載體。教材建設是搞好教學的基礎,綠色化學是新的化學領域,必須在教材中有良好的體現,才能服務于教學。因此加強教材建設是搞好綠色化學教學改革的前提。教材編寫的大綱和內容體系應以化學原理知識為基礎,以綠色化學為主線,以學科交叉融合為前提構建新的教材體系,充分體現前沿性、前瞻性、創造性、發展性。
5.通過試題形式強化學生對綠色化學的認識
新課標改革下的化學教學是建立在信息科學、能源科學、生命科學、材料科學基礎之上,并加以衍生。而綠色化學的提出和應用將在一定條件下貫徹到化學教材。顯而易見,綠色化學相關基礎知識的導入已是大勢所趨,其相關思想和概念也會逐漸以一定的形式呈現在化學課堂上。綠色化學本質在于有效處理或回收生產生活中的原料,使其本身具有的高危害性能大大縮水后,再加以二次處理掉。
一、引入綠色意識
1.綠色意識的提出
化學一直以來都是高中理科學習的重中之重?;瘜W在給人類帶來利益的同時,也帶來了一些毀滅性的環境、生活方式、健康影響?;瘜W知識的應用以及相關產品的生產在一定程度上都與人類生活緊密相連,同時也把握著國家及社會發展的命脈。但由于過度的開發、資源缺乏以及生產技術不合格等多方面因素的發生,使得全球環境污染越來越嚴重,這將在一定程度上損害到人類自身生命財產的安全。根據最新環境數據顯示,全球目前關注的十大問題都或多或少和化學有關。其實,早在1990年初,美國就已頒布條例來執行環境污染預防及防范工作,其最有效的措施即是避免有害或有毒物質的產生與排放,通過在提升生產工藝、減少消耗能源和加大材料使用率層面著手,全面實行全國范圍內的節能減排工作。此方案的頒布曾引起了全球學術界的一致擁護,也將“綠色化學”這一概念引入人類生產生活舞臺,從而促使化學界為人類生存環境的保護和發展承擔一定的責任,也使得各個領域的發展以“綠色化學”為基礎。
2.展開綠色化學本質研究
自從綠色化學提出到發展以來,綠色化學已經流行于全球化學研究中,受到了相當高的重視。綠色化學從本質上來講是具有低污染或無污染性、高效性的,其整個設計及研究的進行都不會給環境造成影響,并且從經濟和技術的角度上來看也在化學生產中具有可行性和實效性的?;瘜W學習一直以來都是人類生活所必需接觸的,也是常識。所以綠色觀念的導入必定對人類整個社會發展起到積極的作用。綠色化學主要具有“5R”規則,從使得其從根本上杜絕污染發生。而“5R”規則主要為:一是重新利用,即對于一些在化學反應進行過程中實際不發生反應或不參與的物質可以進行重復使用,這一類物質主要指載體、催化劑。這類媒介物質的重復使用將在很大程度上使得生產成本降低,同時也不會造成環境問題。二是減少用量,即在實驗正常開展的過程中,減少一定試劑或溶液的用量,而不造成實驗結果或現象觀察的影響,這不僅起到節約資源,還有降低污染的作用。三是循環再生,即為了節約能源和資源、降低污染,從而對廢棄物進行循環再生,這就要化學生產工藝技術應創新化和改革化。四是杜絕危險試劑的使用,即從根本上杜絕一些無法回收利用且有害物質的使用。五是重復應用,即將化學反應過程中為參加的原料或產生的副代物進行回收利用。這五大規則共同的特性在于都能通過一定的方式將綠色理念融入化學生產中,從根本上實現零污染,從而構建“原子性”經濟模式,盡量做到每個原子或分子在化學生產中全面有效化。
二、綠色教學理念的合理應用
1.化學核心剖析
教師在進行化學備課準備時,應在熟識教材內容的同時,歸納總結,提綱挈領,用點、線、面的形式構建出化學知識體系,從而有計劃地進行綠色意識的培養和引入。新課改體制下的化學教材,已經吸納了多方面的有關環境保護的內容,如,溫室效應、“三廢”排放、酸雨、大氣污染、重金屬中毒、光污染以及白色塑料污染等,使教師在進行化學知識的教學中,也能更加與人類生活聯系,從而體現出綠色化學未來前景的廣泛性和必然性。
2.聯系化工應該突出環保理念
在高中化學教學過程中,教師應著重綠色意識的培養,最大程度地做到其理念融入化學學習中,并發揮著巨大的影響作用。這就需求教師在保證化學正常進行的同時,盡可能地根據某一目標產物或反應物的特性來尋求更加有效或適用的替代物,從而凸顯出綠色工藝在化工實踐中的優勢所在。比如,教師在介紹氯氣物理和化學性質時,對比發現雙氧水也具有相同的漂白功效。用雙氧水來替代氯氣便能在一定程度上遏制含氯物質的產生,從而形成“環境友好型”化學。除此以外,根據綠色意識全新化,我們也能在其他方面得以很好地體現綠色化學的魅力所在。
(1)最小化實驗進展。在滿足一定化學實驗內容的同時,教師最好實現化學實驗開展的最小化。這就需要教師重新進行探索研究,從而設計出新的實驗內容,盡可能地降低試劑或溶液的使用量。比如,教師可以采用小型儀器設備進行實驗。最小化實驗應將實驗用量控制在常規用量基礎上的十分之一,甚至高達千分之一,從而大范圍地降低實驗過程中水資源的浪費以及空氣污染,使得環境得以改善。同時,最小化實驗不僅具有降低污染、節約資源、簡單易行等優勢,也指引了化學學科向綠色環保方面發展。比如,教師在進行氯氣性質實驗檢驗操作時,通過將實驗環境置于稀硫酸和漂白液下,在一定程度上就能減少氯氣的產生,從而使得實驗現象更加明顯的同時,環境也未受到大范圍污染。
(2)規范操作?;瘜W實驗在一定程度上具有嚴格的操作步驟與注意事項。對于試劑的稱取以及產物的處理都有一定的限制與標準,學生在進行實驗操作時要嚴格在教師的指導下進行,不可隨心所欲,馬虎為之。一旦出現事故,將會給生存環境和師生生命安全造成危險,那時就不單單是能源或試劑浪費的問題了。例如,學生在開展化學實驗時,必須按照“三廢”處理標準來處理化學反應的產物,達到高標準排放目標。同時,教師加強學生進行規范化操作,也能在一定程度上培養和鍛煉學生綠色意識和安全意識。
(3)試劑無害無毒或者低毒低害。化學實驗的開展不僅僅是為了學生得以具體、生動、形象的觀察實驗現象,從而更深入地了解實驗原理,而是更注重于學生獲取基礎知識以及進行科學研究能力和興趣的培養。教師在設計實驗反應或步驟時,盡量采用污染較少或無污染的催化劑和試劑。比如,可以用FeCl3取代稀硝酸洗滌銀鏡反應過后的試管,利用直餾汽油取代苯做相關萃取實驗。
(4)處理嚴格化。根據“三廢”形式多樣化,教師在對實驗操作中產生的“三廢”進行方法多樣化處理,以確保其處理結果符合實驗室規定標準。教師在開展化學實驗時,應以身作則地引領學生根據不同的方式進行廢渣和廢液的處理,從而具有一定規劃性地將溶液回收到不同的收集器內,再根據試劑自身獨有的性質來進行不同程度的處理,如燃燒、分解、回收、中和、循環利用、吸收等方式,盡量選擇最優化方案。
(5)現代化技術全真模擬實驗。有些實驗操作中所存在有害成分的物質多,或易爆、易燃,不僅會給環境帶來一定的污染,也會危害到師生的生命安全及身體健康。
然而,在這類實驗與化學綠色意識相悖的情形下,教師就應采用現代化技術進行全真化模擬。教師通過科技進行化學工藝流程、實驗設備、實驗原理方面上的仿真,使得學生生動形象地感受實驗的本質與目的,從而加強學生掌握和理解化學基礎知識的能力,同時也在一定程度上降低了處理“三廢”污染物的成本。
三、加強綠色理念在實踐方面的延伸程度
1.教師在綠色化學教學中,不應只限于教材內容上的學習和鞏固,應更加看重實踐過程中綠色意識的應用,從而通過自身學習來自主運用所學知識進行生活現象問題的解答
學生要在一定程度上實現這一目的,這就需要自身通過社會實踐,從而走出教材、走近實際、發現生活。對于教師而言,教師可以采用研究性教學方式提升學生的自主創新能力。普遍的研究性學習都是學生在教師的指導下,讓學生從實驗現象中發現問題、分析問題,從而得出結論。實際上,化學課本包含一大部分的化學課題,如資源開發、可持續化、工農業等方面都與化學研究息息相關。這就集中體現在資源及能源在應用、循環、優化過程中的治理方面。另一方面,學生在進行研究性學習時,應始終參與“提出問題―分析問題―解決問題”整個過程中,這樣才能以實驗操作者和決定者的角色進行合理的設計與構建,從而完成好奇、疑慮、推斷、驚喜一系列情緒的波動,體會到自身進行抽象、分析、概括、綜合、運用、解決過程的復雜情感,使得學生不僅感受到化學實驗興趣所在,還得到了實驗操作能力的加強。同時,研究性學習主要著手于實際的參與和合作,在建立師生良好關系的同時,使得學生動手能力及技能得以提高,從而培養了學生的團隊合作素養。
2.進行綠色化學實踐,樹立正確的綠化意識
教師可以通過邀請相關學術性質的專家來進行綠化知識的講解和宣傳,從而以化學期刊或化學競賽的形式來加強學生的綠色意識。與此同時,學生自主研究身邊相關的污染現象,如造紙廢水、生活垃圾等方面,根據其來源、性質和結果來探討合理的處理方案,從而加深學生對相關理念知識學習的印象,使得學生學習興趣得以激發,并鍛煉學生一定的實際操作能力,進一步深化綠化理念在高中化學中的應用。
3.綠化意識教學評估及展望。
(1)綠化意識教學評估。①培養學生學習綠色化學的積極性。綠化教學可以在一定程度上引發學生的學習熱情。例如,教師在傳授酸雨相關理論時,可以與發電廠聯系起來;在講水泥相關知識時,就會聯想到水泥性能等方面問題。②提高學生自身學習水平。綠化意識教學的基礎在于學生態度的端正化,也在于學生動手能力的實踐化。學生應提高自身知識水平,而不僅僅滿足于課本內容。③加強學生自主創新能力以及寫作訓練。綠化意識教學偏重于相關化學理論知識的總結和實際應用。這就要求教師在教學過程中,應積極鼓舞學生進行小論文、調查報告及心得的撰寫,從而在一定程度上訓練學生專業論文的闡述能力。④構建學生綠化意識。學生經過綠化意識培養,可以在了解污染引起一系列不利現象發生的基礎上,感受到進行環境保護的急切性。隨著學生環保意識的加強,學生就會自主地加入到環保實踐中,以身作則。
(2)綠化意識教學展望。綠色化學逐漸發展起來,必定有其魅力所在。它不僅僅是門學科知識,更具有自身研究價值、指導價值和戰略價值。然而,化學教學一直以來都是基礎教育的重要部分,也是學生綜合素質培養的體現。盡管綠色化學無法替代基礎教學,但其在基本技能、基本知識以及人類發展中占據著主導地位。這就要求教師具有較高的教育水平。首先,教師應從根本上轉變教學觀念,不再只注重于升學率的高低,而應加強學生的綜合素質。同時,教師也應加深自身對實踐知識的認知能力,從而時刻關注本領域階段新技術和新理論的出現,做到跨領域教學。
綠色化學將是全球化學未來發展的趨勢所在,也將成為我們人類與自然和平統一、協調發展的保障。然而,新課改下的中學教學以人為本,著重于學生綜合素質的鍛煉與培養。特別是對于化學新形勢下綠色意識的滲入,使學生必須端正自身的學習態度,從而加強其自身綠化意識的培養。這對于學生來講,成為一名合格的新時代的新秀,將對中國經濟可持續發展起到至關重要的作用。
環境意識是人們通過一系列心理活動過程而形成的對環境保護的認識和行為傾向,是人對自然環境的理論、情感、意志、知覺等觀念形態的總和,它包括了環境倫理意識、對環境科技知識和常識的了解、環境政治經濟與法制意識以及環境心理意識。環境意識已成為人類文化素質的重要組成部分,它將使人的言語行為更具有目的性和自覺性,使個體能夠主動的認識、評價和保護環境,自覺地調控自身的言語行為,使之更符合規范與道德。早在1992年,我國政府就明確提出了“加強環境基于“環境意識”培養的高職綠色化學教育柳州城市職業學院 張 琳教育,不斷提高全民族的環境意識”的對策。高職學生畢業后,他們將承擔生產一線、社會服務等領域主要崗位的工作,提高這一學生群體的環境意識水平,樹立可持續發展的觀念,對經濟、社會的持續、健康發展具有不可估量的作用。顯然,環境意識是高職學生應具備的素養。
(二)高職院校開展綠色化學教育的必要性
許多環境問題都與化學物質有著直接的關系,具備一定的化學知識使得人們在碰到環境問題時能夠做出及時的辨別和判斷,并得出解決的方法手段,以減小環境危害,保障人體健康。綠色化學是化學學科的前沿,化學學科的特點,決定了綠色化學教育在培養和提升學生環境意識中具有較其他學科更多的優勢。高職院校學生,通過接受綠色化學教育,會逐步具備綠色化學的思想,具備綠色觀念,直至能用綠色化學的思維方式來指導自己的工作,用綠色化學的方法手段來解決生產生活實踐中可能碰到的環境問題,而且,他們將成為一個具有較高環境意識的群體,用自己的行為影響身邊的每一個人?,F如今,國際社會已將綠色環境、綠色家園作為共同追求的目標,國內各行各業都已經意識到要生存、要發展,就必須在資源的合理利用、降低能耗、環境保護這些方面加以足夠的重視,甚至是讓其成為行業企業的發展理念和文化?;诖耍袠I企業對員工提出了更高的要求,也寄予了更高的期望,員工的環境意識、可持續發展意識、較強的社會責任感,將幫助行業企業長久處于不敗之地。由此可見,在高職院校中實施綠色化學教育符合社會可持續發展的需求,是必要的。在高職院校開展基于“環境意識”培養的綠色化學教育,不僅可以讓綠色化學教育的目的、目標更明確,而且教育內容、教育途徑的選擇也更易于讓高職院校所接受。
二、基于“環境意識”培養的高職綠色化學內容體系構建
綠色化學的教學內容包括以下幾大方面:綠色化學原則、綠色化學理念、綠色化學原理、綠色化學技術和綠色工藝等?;诟呗殞W生的知識結構及能力特點,在開展綠色化學教育的過程中,內容的選擇非常關鍵,我們不需要去追求專業深度,而應該把教學重點放在原則、理念上,選擇一些貼近實際、反映學科與技術、技術與生活生產,體現環境保護的內容,同時介紹一些化學領域中涉及到環境、倫理、道德、法律等方面的知識。也就是說在高職中開展綠色化學教育,教學目標可定位在讓學生建立起一種可持續發展的理念,強化學生的綠色觀念,時刻牢記人類對于環境與社會的責任感,培養學生的環境意識。綠色化學恰好可以承載環境意識培育和環境知識傳輸這一核心任務。
三、基于“環境意識”培養的高職綠色化學教育實施途徑
課堂教學是開展綠色化學教育的主陣地,能夠較系統的讓學生接受綠色化學知識的教育,然而受到教學課時數及學生知識結構的影響,在高職院校中,綠色化學課程作為必修課開設很少,多以選修課的形式開設。為了讓綠色化學教育在高職院校中的普及面更廣,使更多學生的環境意識得到提升,可考慮靈活多樣的實施途徑。
(一)安排綠色化學教育講座
選擇學生較為關注的社會熱點問題,比如綠色食品、赤潮的危害、異常天氣的形成、新能源、生態城市建設等,從化學學科的角度,有針對性地開展專題講座,這不僅能夠使學生掌握綠色化學的相關知識,還能進一步提升環境認識。
(二)利用環境保護紀念日,開展主題宣傳
3月17日世界保護臭氧層日、3月22日世界水日、4月22日世界地球日、6月5日世界環境日,利用這些環境保護紀念日開展主題班團會,舉辦專題宣傳欄等,充分挖掘隱含的綠色化學知識,對學生進行綠色化學宣傳,教育學生在日常生活中,從身邊點點滴滴的小事做起,時刻牢記環境保護的責任,保護我們的大家小家。
【中圖分類號】G712
一、綠色化學產生原因
1、20世紀發生的化學污染事件
1952年12月,英國倫敦濃霧遮空,迫使所有飛機停飛,車、人難以前行,禍端為煤燃燒排放的粉塵和二氧化硫,死亡12000人。1986年,瑞士萊茵河藥品庫失火,30噸農藥隨滅火用水排入水中,50多萬尾魚死亡,4000萬人畜飲水受到影響。
2、與綠色化學有關的環境問題
如今,全球的十大環境問題中,有八個就是與綠色化學有關的。
(1)大氣污染主要指有機污染物和CO、CO2等無機污染的排放,致使可視度降低,太陽光的直接輻射減少,酸雨引發,臭氧層破壞,全球暖化。(2)水體污染,水質惡化,降低水體使用價值。(3)酸雨蔓延,造成眾多海洋生物滅絕,土地荒漠化。(4)臭氧層破壞,強烈的紫外線輻射將無阻攔的直達地面,致使細胞內的DNA改變,人體免疫系統的機能減退,皮膚癌滋生,農作物產量遞減。(5)垃圾滯留據不完全統計,全球的垃圾堆量達100億噸以上。(6)溫室效應大氣中的CO2、水蒸氣等吸收能量后返回地面,使得近地面15米處形成一個"溫室",溫室效應會導致全球暖化,冰雪融化。(7)森林銳減世界森林每年遞減2000萬公頃。(8)物種瀕危到2040年,預計有70萬個物種永遠滅絕。
二、綠色化學的本質和特點
綠色化學的實質,就是從更根本上消除污染,從治理污染轉化為預防污染,綠色化學的根本目的是從節約資源和防止污染的觀點來重新審視和改革傳統化學,從而使我們對環境的治理從治標轉向治本。"化學反應的綠色化",要求原料100%轉化為期望的產物,在整個過程的實施中具有以下特點:①原料無毒無害;②反應條件(所用催化劑)無毒無害;③反應具有高效性和高選擇性,副產品少,實行"零排放",是"原子經濟性"的;④減量、重復、循環使用;⑤產品對環境是友好的;⑥符合價廉物美的傳統標準。
三、綠色化學的發展前景
1、部分已開發出來的綠色化學項目
美國的DOW化學公司,發明了用100%O2作為起泡劑,生產聚苯乙烯泡沫塑料盒快餐盒,整個生產流程安全無毒,實現了化學生產工藝的綠色化。把H2、CO、CH4等燃料直接輸入,反復氧化,使化學能轉化為電能就是一種新型的綠色電池-燃料電池。為了消除"白色污染"我國研制出一種塑料,把乳酸作為生產高分子的合成材料,合成具有生物兼容性的可降解塑料。我國很多城市在汽車上都裝有尾氣處理裝置,即裝置中加入鉑、鈀等催化劑,使有毒的CO、NO轉化為無毒的N2、CO2,從源頭上有效的控制了污染物的排放。
2、回歸現實,讓綠色化學發展和推廣,任重道遠
綠色化學作為一種新興的科學,正在我們的生活領域中逐一滲透,我們應該用現有的技術手段,最大限度的減少對環境的危害,同時也要從原子經濟性和價廉物美的角度考慮,把目光放遠些,把研究深入些。目前雖然開發出來了不少綠色產品,但有的產品工藝過于復雜,有的產品生產成本過高,有的產品效果不明顯,有的產品有潛在的安全隱患等等諸多因素,導致這些已經開發出來的綠色產品,只是處于實驗室狀態,走入不了市場,生命力不長久。我們一定要加大力度,從現在做起,從我做起,在教學中滲透綠色化學,在生活實際中宣傳綠色化學,讓社會各界都重視環保,保護地球,優化和完善綠色化學,讓人類與自然和諧共處,傾心打造我們溫馨的綠色家園。
四、教師在化學教學中應加強綠色化學的滲透
綠色化學體現了化學科學、技術與社會的相互聯系和相互作用,是化學科學高度發展以及社會對化學科學發展的作用的產物,對化學本身而言是一個新階段的到來?;瘜W教師更應該把綠色化學貫穿于各個教學環節,讓學生懂得保護環境,開發新能源的重要性和迫切性。
1、在理論教學中滲透綠色化學
教師可以收集一些大氣污染,水體污染、酸雨侵襲,臭氧層破壞的音像視頻材料,在多媒體教學中展示給學生看。讓學生真正明白只有一個地球,人與自然應該和諧共處。適時引導學生結合當地實際,思考用哪些方法可以節約水資源,特別是節約淡水資源,樹立起關心水、節約水、護水的好風尚。明白水是人類寶貴的自然資源,長期污染下去,也許有一天,最后一滴水,將是人類的眼淚這一深刻道理。
2、在實驗設計中體現綠色化學
保護好環境,就是保護好我們的溫馨家園,化學教學范圍內涉及到的能引起環境污染的物質有CO、CO2、Br2、H2S、SO2、NO2等,化學教師更應該在實驗設計中,有意識的滲進綠色化學理念,引導學生設計多種實驗方案,探究減少或避免對環境造成污染的最佳途徑。
3、在實踐活動中突出綠色化學
實踐活動是課堂教學的完善和延伸,也是學生參與社會的主渠道之一,化學教師可以組織課外興趣小組,以綠色化學的視角走到社會中去,開展社會實踐調查,親身體驗環境污染的危害性,并寫好調查報告,結合所學知識設計出實驗方案,寫好小論文,用演講、出版報等形式做好宣傳,使學生對造成空氣污染,水體污染等現狀增加認識,達成共識,自覺宣傳環保,重視環保。如采用以下方式引導學生參與社會實踐。(1)到地區企業產礦去,了解這些產礦附近農作物的生長情況,抽取水樣,測定水質情況,測定PH值;(2)調查某一地區形成酸雨的主要原因;(3)測定SO2對一些有色花的漂白效果;(4)測定某產礦附近的Hg2+、Cu2+等金屬離子的含量,等等有利于學生運用知識,加強環保的問題讓學生去進行課外實踐。
4、在考試命題中貫穿綠色化學
近年來,隨著人們生活質量的不斷提高,關注生命,關注健康已成為時代的主旋律,綠色化學也由科學術語走進居家生活,我們在各種化學考試中都要涉及到綠色化學,且要由單一的直向性的考察轉化為多元化的實驗設計與知識的整合。
通過緊密結合教材基礎知識或重點知識的應用性知識的補充、討論與交流,一方面可以使學生從化學的角度逐步認識自然與環境的關系,分析有關的社會現象,培養學生聯系生活、社會中的化學問題的意識,另一方面可以提供給學生未來發展所需要的基礎的化學知識和技能,培養學生運用化學知識和科學方法分析和解決簡單問題的能力。
二、進行熱點滲透教學
教學過程中為學生提供與學習內容相關的各種情景素材如化學史料,日常生活中生動的自然現象和化學事實等,能夠強化學生對化學與生活有關、對生活有用的意識,激發學生的學習動機。如現行高中化學教材中“人類保護臭氧層的行動”,這既是一個自然科學問題,也是一個“人文意識”問題,圍繞“從電冰箱的普及與換代到臭氧層”開展探究,指導學生查閱文獻,訪問網站,獲得知識。在講授重金屬汞的性質時,可以結合生活實際討論其危害,講述汞蒸汽對人體的危害可以使學生們認識到用行動防止汞污染的重要性,例如怎樣清理破碎的水銀溫度計、如何處理含汞的廢舊電池、廢日光燈管等,使學生養成良好的生活習慣,這使化學教學更貼近于社會實踐,同學們在學習過程中會覺得所學知識富有時代感,具有實用價值,有助于培養學生對未來的人文關懷,將自然科學融入整個人類文化的背景中思考和分析。
三、進行生活與化學關系專題教學
高中化學專題教學能有助于激發學生的學習興趣,并可拓展學生的知識面,具體教學形式可以將生活中的化學與書本中的化學的聯系以專題講座的形式介紹給學生,介紹化學的過去、現在和未來,介紹世界高新技術發展的動態與趨勢,介紹化學在高新科技領域中的作用,介紹化學與其它學科之間的相互滲透,介紹化學與社會的關系,如健康、保健、能源、資源、環境等社會問題。例如可以向學生講解當前化學合成材料的發展概況,人類已經可以制造出可以替代人體多個部位的化學材料。
四、與生活中化學知識相關的實驗探究教學
化學實驗是進行科學研究的重要手段,是培養學生動手操作能力的有效途徑,在化學實驗的基礎上,學生從具體的形象思維轉入抽象的邏輯思維,從而提高理性認識?;瘜W實驗還可以培養學生謹慎的科學態度,以貼近生活和發生在身邊的化學現象為素材,組織探究實驗活動,既培養學生學習化學興趣,又使學生感受到化學在國民經濟及生活中的實際運用。例如選取日常生活的素材可進行“鮮果中維生素C的還原性”、“自制肥皂與肥皂的洗滌作用”、“用生活中的材料制作簡易電池”、“溫度對加酶洗衣粉的洗滌效果的影響”等實驗。選取與化學有關的社會問題為實驗內容可進行“用氧化還原滴定法或電化學分析法測定污水中的化學耗氧量”、“用淀粉自制吸水材料,并進行模擬保水試驗”等實驗。通過化學實驗來解釋和解決日常生活和社會實際問題,對于拓展化學實驗的功能,提高學生的科學素養,具有十分重要的意義和價值。
五、進行與生活有關的論文寫作教學
布置學生撰寫小論文或課題報告,探討實驗中的問題或寫出自己的體會。教師向學生介紹撰寫小論文的基本要求和方法,從學生實際出發,文字能力不做高要求,只要論據能說明論題,條理清楚,說得明白就達到了要求。例如,將“糖類”設計成主題為“糖類與生活”的拓展課,課前充分發動學生積極參與,提出他們感興趣的課題,引導他們提煉成“糖在生活中的分布”、“血液中的葡萄糖”、“糖與糖尿病”、“糖與減肥”、“糖與健康”等小課題。然后把全班學生組合成幾個組進行專題研究,同學們查找資料、走訪調查、統計數據、進行實驗,在組內充分交流討論的基礎上,形成課題報告。
此外,遵循自愿的原則,鼓勵學生將課外新聞記者材料用自己的語言加以組織,寫出科技小論文。在將閱讀材料整理成文章,并發表自己的見解的過程中,培養學生科學研究問題的學風,促進學生獨立思考,提高自學能力的組織語言的能力。
教材中的教學內容是教師教和學生學的直接依據,不同的教學內容對應不同的教學策略和教學方法?;瘜W教學內容可分為基本概念、基本理論、元素化合物知識、化學用語、化學計算以及化學實驗等,不同類型的教學內容具有不同的特點。并非所有的教學內容都適合或者說都能很好地聯系社會和生活實際。本文就當前化學教學與學生生活不能緊密聯系的現狀提出將生活中的化學滲透在化學教學中的相關教學方法,將所學知識運用在社會生活中,這有助于提高學生學習化學的興趣,豐富學生的學習方式,提高學生的科學素養。這樣的教學方式也給教師提出了更高的要求,要求教師要接受這樣一種適應學生發展的教學方式,并愿意在教學中付諸實現,同時還要加強自身的專業化學習,注意搜集各種新知識,注重引導學生認識各科知識的普遍聯系,只有這樣才可以在教學中引導學生真正的進入化學學科的殿堂。
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中圖分類號:G4 文獻標識碼:A 文章編號:1673-9795(2013)08(a)-0032-02
無機化學課程是高等農林院?;じ鲗I一門重要的必修課,它是培養化工類本科各專業技術人才的整體知識結構及能力結構的主要組成部分,同時也是后續課程的基礎課。是一門實踐性、綜合性很強的課程,也是一門實驗科學。本課程是研究無機化學基本原理以及以無機化學基本原理為指導研究元素的學科。因此,有其自身的規律與特點。同時,本課程是化工類各專業的第一門主要基礎課程,起著銜接中學化學教學內容與為后繼大學化學課程打基礎的“承上啟下”的重要作用。其教學方法和考試手段的改革是多年來努力的目標和方向。
學以致用是學習的最終目標,考試是現代高等教育中最基本、最重要的教學質量測定和檢查方式,是整個教學工作過程中不可缺少的一項重要環節[1],是對教師教學質量和學生學習效果的最直接的評價和檢測方式。然而傳統的期末一次性考試模式在對學生進行綜合素質評價的過程中存在著諸多問題。第一,由于平時考核次數少,平時學習沒有壓力,很多學生不能主動學習,臨到期末考試前,為了考試及格,臨時“抱佛腳”,加班加點“開夜車”,如此被動的學習,只能是囫圇吞棗,一知半解,不能將知識點融會貫通,學習效果必然很差;第二,期末考試所占比重過大,因而導致“一考定音”的現象;再者是考試形式比較單一,一般采用卷面成績(一般占總成績的80%)加平時作業(一般占總成績的20%)的考核方式,這種單一的考核方式使學生知識面得不到較好的擴展,不能對學生的語言組織和表達能力以及個性發展進行有效的鍛煉,因此,就無法全面地評價學生對所學知識的掌握程度和綜合運用知識的能力,達不到以考促學的效果。
中國高等教育學會會長周遠清在東北林業大學做報告時提出知識、能力和素質是人才培養的三要素。為了全面提高高校的人才培養質量,針對無機化學課程的特點,為此,我們準備對高等農林院?;じ鲗I無機化學這門課程的考試方式進行改革探索,即進行N級考核方式。進行N級考核方式,也就是把傳統的讓學生學一學期考兩小時變成天天考、周周考、月月考,這樣“考”出來的學生,就認為“考”其實就是學,就學得最扎實,也就不會怕考,那么獲取知識的能力、分析問題的能力、創新能力以及組織能力等都會在平時的“考”中逐步顯現出來[2]。但考試方式的改革需要各高等農林院校的教務部門的大力支持。
N級考核方法,包括課程學術論文或學術報告、隨堂小節測驗、課后作業、每章專題討論和課堂質疑五部分,具體實施如下。
1 課程學術論文或學術報告
無機化學這門課程,大一的學生在高中的時候都有所接觸,很多學生自認為學好無機化學應該沒有問題,再加上一開始無機化學是高中和大學的一個銜接,知識點比較簡單,調查顯示很多的學生不會把很多精力放到這門課程上來,只是在上課的時候來聽一下,課外時間也不進行預習和復習,最后的結果就可想而知了。為了激發學生的學習熱情,培養學生自主學習的習慣和主動獲取知識的方法,改變學生高中固有的學習方式。在上課的初期,可給學生擬定多個有關化學發展前沿和研究熱點的論文題目,如“無機納米功能材料、綠色無機化學、納米無機材料、無機化學合成新技術”以及“無機材料在生活中的應用”等。學生可以從中選取一個題目,也可以自己選擇更感興趣的與無機化學有關的其他題目,在老師的指導下上網或去圖書館查閱相關文獻資料,撰寫課程學術論文。開課之初給出題目,在學習無機化學課程的過程中任課教師可有計劃地介紹些有關前沿話題,在課程結束時收這個報告。教師根據論文綜合質量給出相應的分值,其項在考核總成績里占10%。
完成論文重要的前提是學生必須閱讀大量的相關書籍,特別是老師推薦的文章。這種讓學生撰寫課程學術論文的形式可以促使學生主動閱讀大量課外讀物,讓學生在掌握基礎知識的基礎上,及時了解無機化學的發展動態和前沿熱門話題,培養學生獨立思考和善于總結的能力,同時,也為進入大二的創新實驗以及高年級設計實驗階段的文獻調研及論文撰寫打下良好的基礎。也可鼓勵學生將小論文制作成PPT進行學術報告,這樣可鍛煉學生的自我展示能力,更好的激發學生的學習興趣,知識面更好地得到擴展和延伸。
2 隨堂小節測驗
綠色化學是對傳統化學和化學工業的革命,是以生態環境意識為指導,研究沒有(或盡可能少)環境副作用,在技術上和經濟上可行的化學品與化學過程,所以綠色化學又稱環境無害化學、清潔化學。那么,我們中學化學應該如何為創建綠色學校來“添加綠色”,進行綠色化學教育呢?本文針對化學教育的特點,結合近年來所進行的化學環保教育的實踐,初步探討了綠色化學教育的方法和途徑。
一、通過化學教學滲透綠色化學教育
在化學教學中,可把本地區環境污染的典型事例自然地、生動地滲透到化學教學中,讓學生親身體驗到污染給人們帶來的危害,培養學生對環境保護的責任感,明確實施綠色化學的重要性。例如:硫酸工業制法的教學,在講SO2尾氣的污染時,讓學生看酸雨危害的錄像,還讓學生做將SO2回收制取H2SO2,及液態SO2的練習題。使學生體會到回收SO2,不但可以減少污染,減少經濟損失,而且還可變廢為寶,制取新產品,提高經濟效益。在講氮族元素這一章時,進行素質教育的整體設計,特別講解氮在自然界的循環。穿插汽車尾氣的排放,氮氧化物造成光化學煙霧,水中氮磷過多造成水富營養化,形成赤潮造成污染等等環保知識。
能源綠色化要求生產過程應該盡量控制在溫和的溫度和壓力下進行,使能耗最低,并盡量使用可再生能源。關于這個條件,高二教材第七章第二節提及利用高分子膜淡化海水、處理污水和能量轉化等方面的范例。采用高分子膜淡化技術就不需加熱蒸餾,可節約大量能源,為緩解能源的不足帶來希望。高三教材第四單元“氯堿工業”一節中也介紹了“離子交換膜法電解制堿技術”,該法具有能耗低的優點。而關于能源的凈化、無害化,高二教材第四章第六節詳細介紹了煤的干餾、汽化和液化技術。高三教材第三單元第四節,專門討論了“使用石化燃料的利弊及新能源的開發”。
二、通過實驗教學培養學生的綠色意識
化學實驗的污染排放看似微不足道,但其成分復雜,累計效應實在不容忽視,尤其不能忽視的是實驗的育人功能。因為化學實驗是培養學生科學素養、注重化學與環境之間密切關系的關鍵環節。因此,化學實驗的綠色化設計,應該大有作為。在化學演示實驗和學生分組實驗中,都存在著“廢氣、廢液、廢渣”的問題,這些實際問題的處理過程,是培養學生良好的環保習慣的難得機會。廢氣如何處理?如氯氣的全封閉制取裝置(尾氣用NaOH吸收);廢液如何處理?如分組實驗制乙烯后硫酸的回收;廢渣如何處理?如制H2,后鋅粒的回收等等。盡管有些回收處理較繁瑣,遠沒有亂倒亂丟方便,但若放松了這一關,就至少有兩方面的危害:從近處看,污染物積少成多,造成實驗室長期的危害和隱患。例如積累在下水管道里的Zn粒若遇到大量的酸,甚至會造成H2爆炸,這種災害已有所聞;往遠處看,貪方便,圖省力的不嚴謹的習慣一旦形成,積重難返,就會產生不守法規、污染環境的新一代,誤人子弟,誤民誤國。
三、通過化學課外活動加強綠色化學教育
英國教育專家的統計表明,青少年時代親歷過的實踐活動,對一個人終身的影響占有很大的分量。這說明親自“感覺”這個世界遠遠比知道這個世界更重要。如果只讓學生們坐在教室里討論離他們很遙遠而且憑他們目前的力量根本無法解決的問題(如化學污染、環境危機等),久而久之,他們就會被這種無能為力的悲觀和沮喪所淹沒,對綠色化學的目標的實現產生懷疑?;谏鲜觥绑w驗比理解更重要”的教育理念,在實施綠色化學教育時,完全有必要組織學生進行環境調查、撰寫綠色化學科技小論文等活動。學生通過調查去親自體驗綠色化學問題。在學“肥皂和洗滌劑”時,提到:有的洗滌劑含有磷元素,造成水體富營養化,促使水生藻類大量繁殖,水中的溶解氧降低,使水質變壞。目前,合成洗滌劑導致的水體污染已引起人們極大的關注,并正積極研制無磷等新型洗滌劑,以減輕環境污染。因此,教師可組織學生對當地的水體進行考察。