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摘要:綠色化學是當前國際化學研究中的重點內容,也是落實素質教育的一個有效途徑。在有機化學教學中滲透綠色化學教育,學生不僅可以了解到有機化學的最新進展和最新知識點,還能在一定程度上增強學生的環(huán)保意識。
關鍵詞:有機化學教學;綠色化學;研究
“綠色化學”是化學界提出來的一種新觀念,主要特點就是經濟性和環(huán)保性,既要做到充分利用資源,同時又要實現“零排放”,不對環(huán)境產生任何污染[1]。將綠色化學滲透到有機化學教學中,在拓寬學生視野、知識面的基礎上還能使學生樹立環(huán)保意識。本文從有機化學教育中滲透綠色化學教育的重要意義著手,針對具體的滲透方法展開詳細的論述。
一有機化學教學中滲透綠色化學教育的重要意義
隨著經濟的快速發(fā)展和生活水平的逐步提高,當前社會環(huán)境污染問題越來越嚴重,人們對于綠色生活的呼聲也越來越高。在這種背景下,綠色教育也受到了社會、學校以及各級政府的重視,當前開展綠色教育的高校數量也在與日俱增,有機化學教學中也逐漸開始滲透綠色化學教育[2]。高校肩負著培養(yǎng)人才的重任,在培養(yǎng)目標上要以創(chuàng)新型、實用性人才為主,并且培養(yǎng)出來的人才要有可持續(xù)發(fā)展觀念,不僅要處理好人與人之間的關系,還要處理好人與自然之間的關系,能夠運用科學技術等手段使人和自然和諧相處。當前高校存在課時短、任務重等特點,這些特點導致綠色化學很難作為一門專業(yè)的獨立學科開進行教學。而有機化學是公共基礎課,在高校的開課面比較廣,將綠色化學滲透到有機化學課程之中具有可行性和現實意義。這樣不僅可以豐富有機化學教學內容,還能降低學生的學習負擔?;瘜W老師在進行有機化學教學的時候,若是涉及到了綠色化學內容,可以進行針對性講解,并且適當加深和更新知識內容并對學生的思維進行拓展。在化學教學課堂上引用實例進行講解,不僅可以拓寬學生的視野和知識面,還能使化學教學內容活潑、生動、有趣,學生在不知不覺中接受了綠色化學教育。這種滲透式的教學方法,既不會造成課時緊張,又激發(fā)了學生的學習興趣,一舉兩得。
二有機化學教學中進行綠色化學教育的策略
(一)加強化學教材的建設
教材是教學的根本,也是學生學習的主要資料。在有機化學教學中進行綠色化學教學,首先要從教材著手。前文中也已經提到,在當前高校課時原本就緊張的情況下,單獨開設一門綠色化學專業(yè)不切實際,化學老師進行有機化學教學的時候,在涉及到綠色化學教育內容時可以針對這部分內容進行深入講解,因此,加強教材的建設應當作為滲透教學的第一步驟?!熬G色化學”是化學界提出來的一個新觀念,這個領域的發(fā)展時間并不長,綠色化學的內容在化學教材中并未做具體詳細的闡述,很多有關于綠色化學的內容都并未在教材中突出來。因此,在有機化學教學中進行綠色化學教育,第一步就是調整化學教材。遵循綠色化學基本原則并以此為出發(fā)點,更新和選擇一些與綠色化學有關并且具有時代性的化學內容,例如洗滌劑無磷化、汽油無鉛化等,采用新技術和新試劑開發(fā)環(huán)境友好工藝[3]。舉個簡單的例子,在化學教材中,有一節(jié)內容是介紹烴類烷基化反反應,在這類反應中使用的催化劑一般是三氯化鋁和氫氟酸,這些催化劑屬于液體酸類,具有較強的腐蝕性,能夠腐蝕相關的化學設備,并且還會污染環(huán)境,對人體也有一定的危害。為了保護環(huán)境,降低污染和對人體的危害,近年來,國內外都在對新型催化劑進行研究,從超強酸、雜多酸以及分子篩等新型催化材料中對烴類烷基化反應的催化劑進行探索,并且已經取得的一定的成果。其中用生產線性烷基苯催化劑代替?zhèn)鹘y(tǒng)的氫氟酸催化劑,可以有效降低環(huán)境污染,改善環(huán)境,目前已經實現工業(yè)化。還有一種乙苯液相烴化技術在化學界也引起了高度的關注,這種技術來自于新型分子篩催化劑,這種催化劑具有很高的選擇性,催化的壽命比較長,而且乙苯質量回收率比較高,據資料顯示,已經超過99.6%。類似這樣的綠色化學研究,將其整合到化學教材之中,就可以讓學生對綠色化學有了更清楚的認識,而不是僅僅停留在表面的認知上?;瘜W老師在進行有機化學教學的時候,涉及到了這方面的內容,可以進行深入分析,讓學生了解到當前綠色化學的最新發(fā)展和最新成果,并且知道了新的應用方法和應用材料。除此之外,還可以在將綠色化學的一些基本原則等以專題化形式納入到化學教材的后面,豐富教材的內容。在教材的整改和編寫中,要實現教材內容由傳統(tǒng)化學到綠色化學的轉變,但是不能對傳統(tǒng)的化學采用完全否定的態(tài)度,而是采取“取其精華去其糟粕”的調整思想,將綠色化學中概念、原理和新思維有效凸現出來。
(二)精簡課堂教學內容
教學內容是決定課堂教學效率的關鍵因素之一。有機化學在高校無論是一門公共課還是一門基礎課,教材的篇幅和學時都會受到了一定的限制,化學老師在進行有機化學教學的時候滲透綠色化學教學,面臨著諸多挑戰(zhàn)和難以克服的困難。因此,化學老師要選擇合適的教學內容,并結合學生的專業(yè),對化學教學內容作適當的調整,即精簡教學內容,讓學生學習到的化學知識都是有用的,能夠和專業(yè)其他學科實現有效整合。例如,園林專業(yè)或者農學專業(yè)的有機化學教學,農藥是有機化學中的重點教學內容,農業(yè)與園林和農學都是息息相關,因此老師可以將關注點放在這一方面,并在這方面教學中滲透綠色化學教育,對農藥知識進行深入分析。農藥的發(fā)展過程就是不斷降低副作用、提高藥效的過程。例如艾氏劑、六六六,這種毒藥的毒性可以不斷累積,內吸磷,這種毒藥有嚴重的急性毒性,還有二溴路丙烷、殺蟲脒等,這類毒藥有致癌作用。這些毒藥具有多樣性,而且在殺蟲方面也有一定的成效,但是對環(huán)境造成了嚴重的污染,對人體也有很大的危害,在全世界范圍內,已經被先后禁用。隨著科學技術的不斷發(fā)展,近十幾年,人們對于新型農藥的研究步伐也在不斷加快,并且取得了一定的成效。有一些生物活性很高的農藥,在殺毒的時候只是針對靶標,而對于非靶標的生物基本無害無毒,還有一些除草劑和殺菌劑等,也具有特別的作用機制,此外還有一些昆蟲生長調節(jié)劑,都是新型的農藥品種,這些新研發(fā)的農藥和試劑,既起到了殺菌殺蟲的目的,又無害于環(huán)境和人體。除此之外,化學防治概念也在最近幾年得到了重視,以前人們對于有害生物,采取消滅和殺害的態(tài)度,而現在更多的采取是控制措施,隨著綠色化學的研究發(fā)展,化學農藥也逐漸成為綠色農藥,可以被直接應用在綠色植物和相關的綠色農產品上。除了園林和農學專業(yè),還有很多專業(yè)也涉及到有機化學教學,老師在教學有家化學教學的時候,要結合學生的專業(yè)實際情況對綠色化學教育內容選擇性滲透。還有一些專業(yè)的學生,例如獸醫(yī)、食品等,這些專業(yè)的學生很少涉及到這方面的知識,化學老師在教學過程中可以適當減少綠色化學的教學內容,采取少講或者不講的方式。對教學內容進行精簡,既可以讓學生學習到有用的知識,又節(jié)約了教學時間,提高了教學效率。
(三)采用合適的教學方式
教學方式在很大程度上決定了課堂教學質量,在有機化學教學中滲透綠色化學教學,適合采用誘導式和啟發(fā)式教學方式。當前的教育是以素質教育為主,老師不能采用傳統(tǒng)的灌輸式教學方式對學生進行教學,而應該將啟發(fā)學生思維作為主要的教學目標,對學生的思維進行啟發(fā),指導學生自主探索,發(fā)現問題并解決問題,從而加深對綠色化學的認識。例如,在講解“原子利用率”這個綠色化學概念的時候,老師可以適當引入兩個案例,一個是利用現代催化氧化法制取環(huán)氧乙烷,還有一個是利用氯乙醇法制取環(huán)氧乙烷,通過讓學生比較這兩種方法制取環(huán)氧乙烷的優(yōu)勢和劣勢,指導學生掌握“原子利用率”的基本概念。在講解類似酯縮合等縮合反應以及狄艾反應等加成反應時,化學老師可以讓學生對原子利用率進行計算,加深學生對“原子利用率”的理解,并學會用這一新型概念去體會有機合成中不同反應的環(huán)保意義和經濟價值。
(四)充分利用多媒體教學資源
相對于傳統(tǒng)的板書教書,多媒體教學擁有更多的教學優(yōu)勢,化學老師可以利用投影儀和計算機等現代教學設備在課堂上進行教學,與傳統(tǒng)的黑板加粉筆相比,這種利用多媒體進行教學的方式能夠在同樣的時間內給學生傳遞更多的知識點,有效緩解高校課時緊的問題。除此之外,采用多媒體進行教學,可以將抽象的化學知識以圖片、視頻等方式立體化展現給學生,加強學生的理解,幫助學生快速消化,還能激發(fā)學生的學習興趣和學習積極性。
三結語
綜上所述,在有機化學教學中滲透綠色化學教學,不僅具有重要性和可行性,還能樹立學生的環(huán)保意識,這對經濟和社會的可持續(xù)發(fā)展具有十分重要的意義。化學老師可以從化學教材、教學內容以及教學方式等多個途徑著手,將綠色化學教育一點點滲透到有機化學教學之中,讓學生認識到人類發(fā)展和科學技術之間的關系。
參考文獻
[1]劉恒.有機化學教學改革的一些思考[J].亞太教育.2016(29):07-10.
[2]劉鴻杰.獨立院校有機化學教學改革的探索[J].廣州化工.2015(02):08-12.
[3]楊素華.有機化學教學改革的探索[J].赤峰學院學報(自然科學版).2014(01):06-12.
作者:趙海所 單位:內蒙古化工職業(yè)學院
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