环保教育化学研究论文

2022-04-16

摘要:化工污染是目前自然环境污染的主要部分,为实现节能环保,在化学教学中提出了绿色实验理念,降低化学实验教学中环境污染情况,培养学生绿色化学思想,促进绿化发展和应用化学的意识。今天小编给大家找来了《环保教育化学研究论文(精选3篇)》,供大家参考借鉴,希望可以帮助到有需要的朋友。

环保教育化学研究论文 篇1:

“科学探究”教育的新架构

摘 要:将“科学探究”明确地列为课程内容一级主题是基础教育化学课程改革与创新的重要成果,是化学课程实现发展学生科学素养宗旨的主要举措。《义务教育 化学课程标准(2011年版)》认真研究并吸纳了《全日制义务教育 化学课程标准《(实验稿)》10年实践的经验与教训,在“科学探究”中增设“完成基础的学生实验”的二级主题,形成了“科学探究”教育更为完善的新架构。“科学探究”不是一般意义上的化学知识教育,而是侧重于观念、情感的综合性教育。为了更加高效地开发“科学探究”教育,应深入理解其独特性、开放性和实践性。

关键词:初中化学;新课标;科学素养;科学探究教育;独特性;开放性;实践性

《义务教育 化学课程标准(2011年版)》[1](以下简称新课标)坚持了《全日制义务教育 化学课程标准(实验稿)》[2](以下简称原课标)的重要创新成果——将“科学探究”列为初中化学课程内容的一个独立的一级主题,完善了“科学探究”的二级主题架构设计——在原有“增进对科学探究的理解”、“发展科学探究能力”和“学习基本的实验技能”的基础上,增设“完成基础的学生实验”,使“科学探究”教育的架构更为完整、操作更有实景、成效更可期待。

在初中化学课程内容中,将“科学探究”独立且列于一级主题之首,突显了化学课程培养和提高学生科学素养的新理念、新目标、新路径。这是基础教育化学课程主动适应现代经济、社会和科学技术高速发展新需求的体现、自觉融会于基础化学教育改革趋势主流的行动、积极实施“科教兴国”战略、建设创新型国家的探索。我国在初中化学课程中明确地提出实施“科学探究”教育,从原课标实验、推行算起已逾十载,但还鲜有理想的课程实施模式与经验,大多数的教学依然处于摸索、探求的初级阶段。这表明“科学探究”教育尚有很大的发展、完善、深入空间,还有很长的路要走。因此,深入研究新课标“科学探究”(主题)教育及其新架构,积极探析其实施的新思维、新策略、新路径,必将对化学课程改革产生深远影响。本文系笔者研读新课标“科学探究”教育及其新架构的一些心得体会,权当深入探讨相关问题的引玉之砖。

一、“科学探究”教育的独特性

新课标和原课标皆选定“科学探究”作为课程内容的一级主题,这是初中化学课程改革与创新最重要的标志。它既是课程的内容与标准,又是课程学习的方式与工具。开展“科学探究”教育旨在引导学生像科学家探索未知世界那样进行化学(科学)课程的学习。然而,我们必须清楚:科学家进行“科学探究”的目的是认识客观世界,改造客观世界;而学生进行“科学探究”的目的则是认识客观世界,改造主观世界。因此,“科学探究”教育的基本任务是:促进学生激发科学探究的兴趣、认识科学探究的价值、进行科学探究的实践、发展科学探究的能力,以更加自主地获取化学基础知识和基本技能,体验化学(科学)问题解决的过程与方法,发展科学的情感态度与价值观,提高科学素养。通过研读新课标及原课标不难发现,“科学探究”与其他一级主题的教育相比较有着许多独特之处。

(一)教育内容体现综合性

在新课标和原课标选定课程内容的5个一级主题中,“身边的化学物质”、“物质构成的奥秘”、“物质的化学变化”和“化学与社会发展”都有明确、具体的化学物质知识作为载体。它们或是化学物质的组成、结构、性质及其应用的基础知识,或是化学(科学)体系符号系统的基础知识。尽管这些知识之间可能存在着内在联系、相互关系,但更多情况下是逐一地进行学习的,即学习它们的对象具体、要求明确、评价较易。不言而喻,新课程的物质知识教育应贯彻新理念,通过积极的渗透、引导、示范等,使学生在学习过程中感悟科学的过程与方法、激发科学的情感态度与价值观,以全面达成新课程目标。

相比较而言,“科学探究”主题的学习就显得具象有点模糊、缥缈、缺少抓手。这恰恰是“科学探究”教育在内容上具有较高综合性的体现,即其教育目标需要经历对众多物质知识的学习理解和运用实践才能达成。在新课标“科学探究”的4个二级主题中,依次提出观念性理解科学探究的5个学习目标;解构科学探究活动的8个要素、基本程序的学习目标;明确实验基本素养尤其是7项基本技能的学习目标(原课标表述只有6项,新课标表述的第4项“初步学会用酸碱指示剂、pH试纸检验溶液的酸碱性”,可理解为对原课标“初步学会根据某些性质检验和区分一些常见的物质”中隐含的一个重要分支的突显,故此,新课标与原课标对实验技能要求无实质性差异);规定8个实验作为学生亲手进行化学实验活动的底线。显而易见,前3个二级主题课程目标的达成,决不是通过单独的、孤立的物质知识学习就能实现的,而只能是物质知识学习积累、体悟与内化的综合效应、是思维与观念的升华成果。

(二)教育目标侧重情感性

新课标课程内容5个一级主题各自皆包含着“知识与技能”、“过程与方法”、“情感态度与价值观”3个维度的教育目标。其中,除“科学探究”之外的其他4个主题的课程内容都有明确、具体的化学物质知识作为载体,它们的教育目标大都布设在“知识与技能”及“过程与方法”领域,而相应的“情感态度与价值观”达成则寓于物质知识教育之中。换言之,这些内容主题教育目标的达成更多地倚重于知识性。

然而,如从教育最本质的属性、最根本的任务——“育人”去考察、研读新课标“科学探究”的二级主题架构,不难发现在其4个二级主题中,“增进对科学探究的理解”居于核心、统帅的地位,其他3个二级主题都服从于、服务于它的教育目标的达成。对于“增进对科学探究的理解”的5个教育目标的表述,大都使用“体验”、“意识(到)”、“认识”等体验性学习行为动词,表明其教育目标更侧重于情感性。因此“科学探究”教育已然超越通常意义上的物质知识教育,更多地表现为一种理念性、思想性、精神性的教育。其教育目标主体并不在于帮助学生认识具体的物质知识或学会具体的实验技能与方法,而在于促进学生树立探究意识、科学精神,为学生的可持续发展夯实更加牢固的思想基础,以使学生终身受益。

“科学探究”教育目标侧重于情感性,映衬出课程在思维、精神层面上的隐性目标。此类课程目标的达成没有凝固、刻板、划一的标准,没有最好,只有更好。这为课程实施提供了无限的宽松氛围和广阔空间,更可切实地从学生的实际出发,促进学生获得最大、最佳的发展。同时,它也给初中化学课程实施提出了新的研究课题。初中学生在化学课程学习伊始还十分缺乏必要的物质知识基础,即刻进行“科学探究”教育(各种版本的现行教科书均如此编排)必然面临极大的困难,往往只能在认知科学探究要素及其程序、学习化学实验基本技能上图形式、走过场,无法实现“科学探究”教育预期的目标和效果。因此,对于“科学探究”主题在化学课程教科书中的素材选择和呈现,在课程实施中的指导思想、方式方法及时机选择等,都有待更加深入的研究与探索。

(三)教育过程具有全程性

“科学探究”在新课标课程内容中位居一级主题之首,各种版本的初中化学教科书也以不尽相同的标题及素材将其编撰为首章(单元、专题)。由于受使用教科书惯性思维的影响,许多教师对于“科学探究”教育内容、目标的独特性缺乏深入思考与认知,依然像对待化学教科书一般章节课文那样采用“毕其功于一役”的方式进行教学,很难取得理想的教学效果、达成预期的课程目标。这是因为,教科书中“科学探究”的课文更多的是表述科学探究要素及其程序和化学实验基本技能。这些虽是“科学探究”教育不可或缺的重要内容,但非“科学探究”教育的核心目标,充其量只是达成核心目标的重要基石。而且,对它们的教学处于化学课程的起始,学生此时对化学物质的感性、理性认识都还很缺乏,很难真正地理解这些课文、理解科学探究的实质与价值。其实,新课标和原课标都已明确指出:“科学探究既作为学习的方式,又作为学习的内容和目标,必须落实在其他各主题的学习中,不宜孤立地进行探究方法的训练。”因此,“科学探究”教育要牢牢把握其核心目标,深入地探索、研究、完善其在其他主题教育中渗透与落实的实践,使学生的科学探究观念形成与能力发展更加有明确目标、完整计划、合理步骤地贯串于初中化学课程实施的全过程之中,使学生在不同的学习阶段、不同的学习情景中都能受到“科学探究”思想开诚布公的教化或潜移默化的熏陶,从而深化对“科学探究”的理解与实践,促进化学课程学习能力的提升和科学素养的完善。

研读新课标还不难发现,它删除了原课标中“科学探究是一种重要的学习方式,也是义务教育阶段化学课程的重要内容”这句颇为时尚的断语。这是新课标贴近教学实际、回归平实风格的反映。对此,至少可以找出3个理由:一是新课标已保留“科学探究既作为学习的方式,又作为学习的内容和目标……”一语,足以说明“科学探究”在课程中的功能与价值,不必再加码、再赘言;二是原课标断语中两个“重要”极易驱使课程实施步入误区,独尊“探究”而轻视甚至排斥化学课程学习的其他方式,导致脱离教学实际、孤军奋战,滋生诸多形式主义、烦琐哲学的教法和学法,终与“科学探究”教育的主旨渐行渐远;三是新课标的简洁表述,反映其认真研究原课标实施的经验与教训、更加贴近教学实际、减少误解“科学探究”现象再发生的新思考。

二、“科学探究”教育的开放性

“科学探究”列为课程内容的一级主题,是初中化学课程改革与创新最鲜明的主要标志。“科学探究”既是课程的一个内容与目标,又是课程学习的一种方式,已非一般意义上的化学知识与方法学习或技能训练,而是侧重于科学“情感态度与价值观”维度目标的一种教育创新、教育理想。它是促进初中化学课程全面落实素质教育的重要举措,是化学课程深化改革、适应现代经济、社会和科学技术高速发展的必然选择。因此,“科学探究”教育应有广阔视野、博大胸怀,倡导并悦纳学生在“科学探究”领域的开放性发展,积极营造促进学生发展的多样性情景、氛围与机遇。

(一)探究形式多样化

新课标在“科学探究”主题中增加“完成基础的学生实验”,形成了“科学探究”课程内容相对完整的新架构,同时表明了化学实验尤其是学生实验在“科学探究”教育载体中的主体地位,反映了“科学探究”教育根植于基础的学生实验的课程要求。众所周知,化学实验是综合性活动。无论是简单的物质性质检验还是较复杂的物质制备、提纯,都是理论知识、思想方法、操作技能等在不同程度上相融合的实践。因此,作为“科学探究”旗帜下的化学实验,应从教学尤其是学生的实际出发,多角度、多层面、多形式地发挥实验的综合性优势,充分开发和利用实验的多种教育功能与价值,使兴趣有异、基础有别的学生获得不同水平的发展。

“科学探究”教育是促进学生亲历科学问题认识或解决的实践。而“科学探究”完整过程所包含的最基本活动可归纳为:发现问题、提出问题——提出假设、论证假设——表述结论、评价结论。在初中化学课程“科学探究”的具体活动中,根据问题的特点与教育价值和学生的志趣与学习水平,可以设计只侧重某个探究要素的活动,或设计经历科学探究全程的活动,以体悟科学探究的部分要素或全部要素。其间,教师可只启动问题探究或指导探究设计,也可以平等身份参与学生的探究活动或探究评价;可指导学生自主探究,也可以组织学生合作探究。化学课程中的“科学探究”无疑应以化学实验为主要载体,通过实验培养和提高学生从观察与实践中提出问题、提出假设、收集证据、评价证据、运用证据或推断结论的能力。其实,科学探究过程中的收集证据活动还有很多种形式。如通过阅读教科书、查阅有关资料、文献、上网查询等,以了解并吸纳前人的研究成果或经验教训,使自己的探究活动能站在更高的起点上去开展。又如,通过学生独立思考基础上的生生、师生共同讨论、交流,汲取他人智慧,提高学生个体的科学探究水平的层次。这些都是体现科学探究活动开放性的重要形式,应善加利用。

(二)探究评价多元化

新课标明确指出:“学生通过亲身经历和体验科学探究活动,激发学习化学的兴趣,增进对科学的情感,学习科学探究的基本方法,初步形成科学探究能力”,并强调“对科学探究学习的评价,应侧重考查学生在探究活动中的实际表现”。这是“科学探究”学习评价最核心的价值取向、最基本的行动指南。由此可知,“科学探究”学习评价应该多元化。在探究活动中所表现的学习兴趣、参与状态、科学情感、思想方法、探究能力等都可以是评价学生“科学探究”学习的媒介。

从“科学探究”成果的角度,可以进行认识客观事物、解决实际问题的综合性、终结性评价,也可以进行不同探究活动阶段的过程性、阶段性评价。如,通过观察与思考而提出的探究问题是否有价值,是否触及事物的本质,是否与当下的探究水平相适应等;再如,通过探究活动与分析研究而表达的结论及其评价是否正确,是否周严,是否简约等。探究成果评价的媒介是显性的,只要树立探究评价多元化的理念,就不难理解与实施。

从参与“科学探究”活动态度的角度,也可以进行多元化评价。尽管其评价媒介往往是隐性的,而且有许多是稍纵即逝的,但只要我们有意识并用心去做,依然是可以捕捉到的。如,参与探究活动是积极、主动还是消极、被动,是独立思考并善于合作还是随波逐流;又如,对于探究过程与结果是进行深入反思、不断探索,还是自得、陶醉而缺失反思意识、止步不前。

从“科学探究”评价时机的角度,可以是随机性的,也可以是阶段性的或终结性的,要使学生在“科学探究”活动的全程中都能及时地得到激励与指导,以增强其探究的动力,提高探究的水平与效果。对于学生的“科学探究”活动无论在任何时段、从任何角度进行评价,都必须坚持激励性原则,为学生在学习“科学探究”中所表现的思想和行为提供实事求是的信息反馈,以不断增强其学习的自信心和主动性,实现化学学习的可持续发展。

(三)探究成果个性化

新课标对于学习“科学探究”所提出的核心目标多指向情感性、体验性。由于学生个体之间的知识基础、生活经验、兴趣爱好、智能潜质、思维特质、学习方式与习惯等必定存在着种种差异,因此,学生学习“科学探究”的成果必有个性化的表现。不同的学生个体在学习相同的“科学探究”课题时,必会在提出问题与做出假设的视角、获取与整合证据的方略、论证与解释结论的逻辑,以及表达与评价能力的表征等不同方面表现出个性化的品格特征,反映其学习与发展水平。所以,对于学生学习“科学探究”的成果切忌采用划一的“标准”去评价优劣,而应尊重学生个体的特质与现实,实施个性化评价。这种评价没有僵化、固化的优劣标准,只有不断进步、持续发展的要求,尤其是在科学探究精神与能力上的发展。

“科学探究”成果个性化是客观存在的现实,我们应持开放的心态承认它、尊重它、研究它、运用它,才能使“科学探究”教育更加贴近学生的实际,促进每一个学生科学素养的发展。然而,许多老师更习惯于像“知识与技能”那样有显性的知识点、有清晰且统一的学习底线的内容的教育,而并不习惯没有明确、具体知识点和学习底线的“科学探究”教育。对此教师要更新教育理念,深入研读、领悟新课标“科学探究”教育的精神实质,并将其贯串、渗透于初中化学课程实施的全过程之中,以实现“科学探究”教育的预期目标。

三、“科学探究”教育的实践性

“科学探究”在初中化学课程教育中,不论作为学习内容、目标还是学习方式,学生经历“科学探究”观念指导下的实践活动都是不可或缺的。“科学探究”思想意识的培育、探究能力的发展、实验技能的训练、基础实验的完成,学生都必须亲历亲为探究的实践活动,舍此别无他途。因此,实践性是“科学探究”教育的又一本质、应有之义,必须在课程实施中加以贯彻落实。

(一)以化学实验为主体内容

新课标在“科学探究”主题的架构中增设“完成基础的学生实验”,明确规定以初中化学比较经典的8个实验课题作为学生“学习和运用化学实验技能和科学探究方法”的基本内容,作为学生亲历科学探究实践活动的底线。这既是新课标对“科学探究”实践性认识上的完善与操作上的落实,更是对学生实验赋予更高的地位与使命的表达。在这8个学生实验课题中,原课标对“粗盐中难溶性杂质的去除”没有明确的表述,而对其他7个实验课题都有所表述,但都只散布在相关内容主题的“标准”或“活动与探究建议”中,没有明确地统摄于“科学探究”教育,同时,也没有明确进行实验的主体是教师(演示实验)还是学生(学生实验)。因此,在课程的实际实施中,由于教师理解课标的差异、教课书中实验教材编写的差别或学校实验设施条件的制约,特别是受中考化学命题导向的影响,往往使学生本应亲历的“科学探究”实践活动受到削弱,甚至名存实亡,致使“科学探究”教育、化学实验教学陷入急功近利、形式主义的种种误区,黑板上做实验、多媒体上做探究的现象屡见不鲜;理解“科学探究”蜕变成背诵一些懵懵懂懂的条文,发展“科学探究”能力简单化为对其要素、程序的生硬记忆,实验技能则被肢解为脱离真实实验情景的孤立技巧。这些背离“科学探究”教育主旨的做法必须纠正。新课标在“科学探究”主题中规定“完成基础的学生实验”,必将有助于改善“科学探究”教育、化学实验教学缺失生命活力的现状、使其行动有更坚实的基础、奋斗有更清晰的目标、更可期待的实效。

(二)以实践能力为基本目标

“科学探究”的实践能力无疑是学生科学素养发展的核心要素。因此,促进学生实践能力发展理应成为“科学探究”教育、化学实验教学最基本的目标。初中化学课程标准中所有的实验(演示实验、学生实验及课外实验等)都应在“科学探究”的旗帜下实施。化学实验是化学家认识物质、探究物质变化、创造物质的必经途径、重要工具;同时,也是学生学习、运用化学知识与经验最主要媒介、最高效实践。

化学实验对于学生学习化学最重要的价值,不在于操作技能的稔熟,而在于思维的激活。如果从思维层面来考察化学实验活动,首先思考的问题应是实验物质(化学)体系的选择,即从哪些化学物质、现象发现、筛选、确定研究课题。这既是化学实验活动的发端,又是归宿,是化学实验中思维层次最高、蕴涵创新机遇最多的活动。它既反映实验者知识储备和经验积累及其运用能力,又反映思维的科学性、逻辑性与创新性的水平。令人颇感遗憾的是,在目前的化学实验教学中,实验的物质(化学)体系大都已由教科书及教学参考书越俎代庖,因此,挤压甚至剥夺了学生自由选择的权利。[3]对此,教师要保持清醒的认识,自觉地将其作为化学实验教学改革研究的重要课题,积极地进行不懈的探索。

化学实验活动在选定物质(化学)体系之后,应思考的问题是实验仪器、装置(即仪器的有机组合)的选用,即为实验任务的顺畅完成提供可靠的物质基础。这是对仪器、装置功能和物质(化学)体系特征进行综合思维、全面权衡而做出的抉择。作为现代的化学教学实验,仪器、装置的选用还应考虑其安全性、简约性和环保性。在选定仪器、装置之后应思考的问题是实验的操作程序与规范,以确保实验有序、有效地顺利进行。这需要根据实验目的、物质(化学)体系特征和仪器、装置功能进行综合思维,其目标是在确保安全性的前提下尽可能提高实验结果的可信度、准确性。

化学实验活动作为初中化学课程“科学探究”教育的主体内容,应以发展学生的实践能力为基本目标。为此,化学实验教学要以实验的物质(化学)体系选定、仪器装置选用及操作程序和规范选取等3个层次的问题解决为抓手,引导学生亲历化学实验的全过程,为学生进行“科学探究”活动提供纵横驰骋的思维与实践时空。

(三)以实验探究为主要途径

“科学探究”教育在初中化学课程中,主要是通过指导学生进行化学实验尤其是亲历基础的学生实验来实施的。因此,对于课内的教师演示实验和学生自主实验都要丰富、充实其探究性设计,对于课外实验或综合实践活动则要注重加强探究性引领,使不同学习情景、不同具体目标的化学实验都能参与到“科学探究”主题教育的共建之中,从而超越只顾实验结果或单纯训练技能等狭隘的实验目标定位。新课标将学生实验(实质上也包括其他形态的化学教学实验)活动置于“科学探究”主题的教育架构中,是对化学实验教育功能与目标定位认识的新发展。这既有利于学生激活思维,自觉求知,丰富与积累实践经验,提高解决问题的能力;又有利于学生活用化学知识,体验科学方法,培育科学情感,从而实现初中化学课程的“三维”目标。

显然,作为化学课程中学习的任何一个具体实验,哪怕是学生实验都不可能承载“科学探究”教育的全部任务。因此,在新课程实施中,教师应高瞻远瞩,高屋建瓴,认真地研究教科书中的实验课文素材、呈现方式和编排结构,并深入了解学生实际,然后结合自己、学校及社区(社会)实际,统筹研究、规划、制订各个实验尤其是8个基础的学生实验的具体目标,以构建初中化学课程“科学探究”教育的相对完整体系。具体的化学实验目标的确定还要加强针对性,以有效地弥补学生个体在科学探究、化学实验的观念、思维、能力及技能上的短板、弱项,或体现与地域自然、经济、社会现实的紧密结合,培育学生的科学精神、人文情怀和实践能力。

为了更好地帮助教师及相关人员理解与开展“科学探究”教育,新课标以附录形式提供了“科学探究”学习的3个示例。其中,“微粒的运动——烧杯中的溶液为什么会变红”和“反应前后各物质质量总和是否发生变化”是比较典型的实验性探究;而“怎样防止自行车棚锈蚀”则是综合实践性探究。它们都是在原课标所附示例基础上修改加工而成的。研读应该发现:(1)“科学探究”学习的主要途径是进行实验或社会实践活动;(2)“科学探究”学习倡导以学生自主与合作(包括师生合作)相结合的方式进行;(3)“科学探究”要素及其程序要根据问题的实际加以运用,且对于不同的探究问题应有不同侧重;(4)“科学探究”中对于假设的证实(或证伪)除了最重要的实验验证外,还有查阅文献、资料(吸纳前人、他人的研究成果与智慧)、进行社会调查(拓展视野、搜集证据)、参加讨论交流(思维碰撞、智慧共享)等多种途径与方式。“科学探究”终归是创新性实践,其学习的关键是开展积极、主动的思维活动与亲身参与实践。唯有如此,才能使提出问题、做出假设、进行实验、收集证据、表述论证等探究操作遵从科学精神、符合科学逻辑,才能获得可信、可靠的科学结论。

新课标删除了原课标中“空气中二氧化碳的含量会改变吗”的示例,估计是研究原课标实施经验与教训而做出的抉择。其可能的主要原因是:所探究问题本身的复杂性、需进行探究实验的定量性及探究结论的局限性,都不很适合于初中学生的学习水平。虽然,空气中二氧化碳相对含量升高与当前全球热议的地球“温室效应”疑似相关,确实是一个热点问题,但其复杂性等已远远超乎一般的想象。笔者曾撰文讨论初中化学“空气”主干知识及其教学问题[4],指出“课文谈论的空气成分及其数据所反映的是空气组成的现状,是地球大气46亿年演化历史长河中的瞬间定格”,“空气的成分仍然处于变化之中,只是变化的速度极为缓慢而已”,“目前,人类对于空气成分变化的原因、趋势、规律及影响的认识还非常有限”。由此可见,探究空气中二氧化碳的含量会否改变的问题有极大的开放性,且探究实验操作的复杂性和所得结论的科学性问题等,都不太符合初中学生的知识基础和心理发展水平,很可能给学生树立正确的科学观念带来混乱。因此,删除此示例是明智的。

结语

“科学探究”是“学生积极主动地获取化学知识、认识和解决化学问题的重要实践活动”,是新课程、新课标与时俱进、改革创新的重要标志。学习、研究新课标应深入理解“科学探究”教育独特性、开放性和实践性等基本特征,以在初中化学课程实施的全过程更加自觉、更有创造性地贯彻课程改革的新理念、切实地提升学生的科学素养,有效地促进学生自主、协调、可持续发展。

参考文献:

[1]中华人民共和国教育部制定.义务教育化学课程标准(2011年版)[S].北京:北京师范大学出版社,2012.

[2]中华人民共和国教育部制订.全日制义务教育化学课程标准(实验稿)[S].北京:北京师范大学出版社,2001.

[3]宋心琦.化学实验教学问题[J].中学化学教学参考,2011,(11):3~6.

[4]郑振勤.落实主干知识教学 提升学生学习能力——初中化学《空气》主干知识及其教学试析[J].教育实践与研究,2011,(08B):53~56.

作者:郑振勤

环保教育化学研究论文 篇2:

谈“绿色实验”理念下初中化学实验教学的开展策略

摘要:化工污染是目前自然环境污染的主要部分,为实现节能环保,在化学教学中提出了绿色实验理念,降低化学实验教学中环境污染情况,培养学生绿色化学思想,促进绿化发展和应用化学的意识。在初中化学教学中,绿色实验的开展需要建立生活化实验模式,创新信息化实验模式,绿色化处理实验废料,降低实验中出现的化学污染,以实验过程渗透绿色化学,构建绿色实验教学模式,提高教学的效果。

关键词:初中化学;绿色实验;教学策略

前言:绿色实验理念主要分为两个部分,一部分是实验的内容上要保证绿色,减少实验中污染,另一部分是绿色思想的培养,要培养绿色环保意识。鉴于此,初中化学实验教学要改变传统的方式,建立绿色实验的模式,以保证化学知识的理解认识为基础,控制实验中化学污染,以实验培养绿色思想。实验教学的开展以分组实验和演示实验为主,在绿色实验开展策略上要针对不同的实验教学形式做好调整,引领科学的实验探究,培养绿色化学思想。

一、初中化学开展绿色实验的意义

在以往的初中化学实验教学中,内容主要以化学知识的观察和理解为主,形式上可以实物实验演示,过程中产生了化学污染;在实验教学中只关注实验操作、理论知识的认识与问题分析,没有素质教育的落实,影响化学知识学习中的综合素质成长。在绿色实验的开展能够控制实验教学中的化学污染,并将化学知识的学习与实际生活联系,利于知识的认识,可以降低教学成本,促进应用性的学习思考。绿色实验的过程中,学生能够在获取知识的同时思考化学的污染情况,通过实验的实践能够培养绿色化学思想,使学生在化学应用的角度思考环保问题,利于环保意识的成长。因此,初中化学课程需要开展绿色实验,提高实验教学效果,促进学生化学文化素质的发展[1]。

二、初中化学绿色实验的开展策略

(1)建立生活化实验模式

实验教学能够让学生观察和认识化学反应,直观认识化学理论知识,增加化学学习的趣味性[2]。但是,在实验教学中会产生一些废料、残渣,出现实验污染。对于此,在绿色实验开展策略上可以建立生活化实验模式,开发生活中常见的实验耗材,组织生活化实验,以此降低实验所产生的废物,落实绿色实验理念。生活化实验模式应让实验探究的行为走进实际生活,让课内知识与生活联系,增加科学学习理解的认识,培养科学探究的能力。比如在《溶液的浓度》实验教学中,实验耗材选择要避免污染性,选择生活中的盐、糖,开展生活化的分组实验,以实验探究溶液浓度的知识内容。教学中可以做生活化延伸,设置哪个甜度的水最好喝实验任务,指导溶液配比和浓度计算。生活化实验模式避免了实验污染,生活化的材料更容易获得,并且实验所产生的产物大多没有污染,能够保证实验的绿色性质。

(2)创新信息化实验模式

在初中化学课程中,实验演示是主要教学方式,而演示的过程中会出现大量废料,产生实验污染[3]。在绿色实验理念下,可以出现信息化实验模式,将以往的实物实验变成虚拟实验,避免实验污染,能够提高化学实验演示的有效性。实践教学策略中要利用实验软件,播放实验视频,利用多媒体抓拍化学反应,呈现前后变化,也可以将长时间的实验缩短,为实验演示呈现精彩的内容,便于科学探究理解分析,增加探究学习的主动性。比如在《金属的化学性质》这一课,铁的氧化实验就以多媒体做展示,将氧化反应的前后性质做对比,清晰展示金属的化学性质,引领变化思考,增强理解认识。在信息化的实验模式中,教师要建立互动的教学模式,利用好信息技术的优势,让学生能够深度理解化学知识。

(3)綠色化处理实验废料

绿色实验理念下的教学开展要培养学生绿色化学思想,所以在实验教学中要将绿色化学思想与教学过程结合,指引绿色化处理实验废料,以实验问题保证学生的深度理解,培养绿色实验的意识。比如在制取氧气的实验教学中,在分组实验完成氧气的收集之后,设置实验废料怎样处理,提出化学污染的论题,介绍无害化处理实验废料的意义,针对锰酸钾的处理做教学。以此能够让学生在实验学习中逐渐形成绿色化学思想,重视化学污染的控制,可以提升化学实验教学的素质教育效果。

结论:总而言之,初中化学实验教学中的绿色实验理念落实需要从降低实验污染,培养绿色化学两个方面进行,做好实验教学的设计,过程中引导绿色思考,既保证知识教学的效果,也让化学实验能够绿色开展,促进学生绿色思想发展。但是,在绿色实验的开展过程中,教师要以学生科学实验探究为主,依据实验教学的内容和目标构建绿色实验方式,保证知识教学的开展效果,保障教学的效率和效果,并进行教学反思,不断完善绿色实验的形式和过程。

参考文献

[1]张绯华.基于信息技术的绿色化学在实验教学中的策略研究[J].名师在线,2021(15):19-20.

[2]刘艳.试论初中化学教学中渗透绿色化学理念的措施探讨[J].读写算,2021(14):104-105.

[3]朱惠忠.在初中化学教学中渗透绿色化学思想的策略[J].基础教育研究,2021(09):70-71.

作者:王勇

环保教育化学研究论文 篇3:

核心素养视角下化学环保教育的思考与实践

【内容摘要】环保教育是化学核心素养的一个重要组成部分。爱护、保护环境,渗透可持续发展环保教育理念是化学学科核心素养教育的任务之一。初中化学教材安排了丰富的环境保护教育的素材内容,教师提高认知,发掘教学素材,进行化学环保教学的研究,开展多种形式的教学活动,通过课堂内外多方面、多途径向学生渗透化学环保教育的理念,形成环保意识和可持续发展观念,在社会实践中践行环境保护。

【关键词】核心素养  化学教学  环保教育

引言

习近平总书记指出:“建设山清水秀、天蓝地绿的美丽中国”需要走绿色可持续发展道路。绿色化学环保教育恰好体现了习总书记所倡导的绿色发展可持续道路的思想。《义务教育化学课程标准(2011年版)》中明确指出“在教学中应密切联系生产、生活实际,引导学生初步认识化学与环境、化学与资源、化学与人类健康的关系,逐步树立科学发展观,增强对自然和社会的责任感”。在化学学科的核心素养教育中提道:化学教育既要培养学生严谨求实的科学态度,又要认识到环境保护与资源合理开发的重要性,树立可持续发展意识和绿色环保化学观念。如何将绿色环保教育融合进化学教学中?

一、提升教师对化学环保观念的认知

近几年来,国家对环保重要性的认识有了很大的提高,挺高的建设“美丽中国,和谐社会”的高度。在岁月不居、时节如流飞速发展的今天,教师也要与时俱进,不断更新观念提升理念,补充知识存量,提高自身素质和专业素养。化学教师要用绿色化学理念,可持续发展的观点认识环境的重要性。在备课时,采用绿色化学教学设计理念;在教学中,对于涉及绿色环保问题的教学内容要多考虑联系日常生活、社会实际,适当拓展一些资料,让学生感悟。在实验课教学设计中,尽量把实验过程“绿色化”。要密切关注国内外的绿色化学研究的最新成果。例如:新能源汽车等。根据这些最新的科技成果让学生认识到绿色化学在生产生产中的重要作用,开展环保专题调查活动,形成关心社会,关心环保树立可持续发展的意识。

二、在化学教学中渗透环保知识

九年义务教育人教版的教材中编辑了很多关于化学环保知识的内容。如《空气》中的空气污染、如何保护空气;《水资源保护》中的关于水资源匮乏、水体污染、如何保护水资源;《二氧化碳》中的温室效应形成与防止;《燃料及其利用》中关于新能源的开发,塑料垃圾等白色污染及其治理知识;《化学与生活》中化学知识与生活的密切的联系等都体现了绿色环保理念。教师在教学中可以联系生活、生产实际将绿色环保教育的思想巧妙地渗透到化学课堂教学中。

1.教学内容中加强环境保护知识的渗透

教学中,我们从学生身边熟悉的问题入手。例如,学习了二氧化碳之后,回顾空气的成分,其中二氧化碳占0.03%。教师介绍0.03%这个数据应该是地球的平均浓度。而现在我们生活环境中的二氧化碳含量已经远远超过0.03%。引发学生思考,工业越发达和人口越稠密的地区,污染越严重,二氧化碳含量越高。结合化学知识让学生了解“温室效应”的根源,在寻求解决“温室效应”方法的过程中要树立环境意识。教师进一步结合近几年雾霾天气越来越严重,工地停止施工,中小学、幼儿园停课……引导学生查找《亳州市环境状况公告》之类的资料,调查周围可能引起空气污染的行为。到城区走访了解汽车尾气的排放情况,从而总体了解空氣污染的状况。然后教师出示针对性较强的材料,各小组进行筛选、小结,让学生认识到环境问题直接影响我们的生活。最后教师引导学生讨论:如何进行低碳生活?步行、骑自行车的方式代替开私家车、双面打印纸张、不使用一次性筷子、学会节约用水,少开空调,随手关灯等等,建立节能、低碳、绿色的文明生活方式。

2.将绿色化学的理念渗透到理论教学中

例如,在复习四种基本反应类型时,教师引入原子经济性反应的概念。原子经济性是绿色化学的核心内容之一,它是指尽可能将化学合成过程中使用的所有原料全部转化为最终产品,即原子利用率达到100%。最后引导学生思考:在学习过的四种基本反应类型中哪种反应类型符合理想的绿色化学原理?只有化合反应才能使反应中的所有原子全部转化为所期望的产物中。通过概念方面适度地拓展,使学生能从宏观和微观等方面较全面地分析物质的变化,也进一步加深对绿色化学的理解。

三、在化学实验中培养环保习惯

实验是化学学习的重要内容和方法,也是践行绿色化学思想的有效途径。在教学中,将实验进行创新和改进就能很好融入环保意识。

1.提倡使用微型实验

对实验仪器进行微缩,反应物用量减少,既节约药品又直接减少了有害物质的生成和排放。微型实验有助于培养学生的环保意识、资源意识、安全和创新意识。如在进行空气中氧气含量测定的实验中,仪器比较大,红磷的用量比较多,产生污染较严重。教师组织学生开展微型实验活动,寻找实验仪器替代品。如在进行空气中氧气含量测定的实验中,仪器比较大,红磷的用量比较多,实验误差也比较大,产生污染较严重。教师组织学生开展微型实验活动,寻找实验仪器替代品,实验改进如下图所示:

可以用两个青霉素小瓶分别代替集气瓶和烧杯,输液管代替玻璃导管,用米粒大小的白磷代替红磷,用硫酸铜溶液代替水。通过微型实验的设计不但可以看到更明显的实验现象,而且药品用量只有常规实验的十分之一,减少了污染,也提高了实验的成功率,潜移默化的培养学生从绿色化学的角度思考问题的能力。

2.创新和改进实验方案

如在进行硫燃烧的实验时,往往会使教室或者实验室的空气受到污染,直接危害师生的健康。如何将反应多余的气体或者反应过程中产生的有毒气体消除掉?教师可引导学生查阅资料找出哪种物质可以将二氧化硫气体吸收掉,最后设计新的实验方案,学生得出结论:可提前在集气瓶中放入少量氢氧化钠溶液,或者在集气瓶口处放一团用氢氧化钠溶液润湿的棉花,这样能够减少二氧化硫的排放,减少污染。又如在探究燃烧的条件实验教学中,原实验通过大烧杯在空气中燃烧白磷红磷探究燃烧的条件,既浪费大量的药品,又污染环境。

为此我进行了实验改进:在两支试管中分别放入白磷、红磷,塞上塞子,把试管放在热水中进行实验。药品用量很少,产生的有毒物质五氧化二磷不会散失到空气中污染空气。试管中的红磷还可以多次重复使用。因此是很好的环境保护教育的题材。从化学环保的视角设计和改进实验,可以培养学生敢于质疑的创新品质。在化学学习中学会独立思考,掌握探究方法,这也正是中学化学核心素养对学生的发展的要求。从绿色化学的视角设计和改进实验,既培养学生质疑的品质,学习科学探究方法,也学会独立思考,这也正是化学核心素养对学生的发展的要求。

3.利用多媒體技术模拟化学实验

教材中一些与绿色化学有关的内容如CO还原CuO、甲烷气体的燃烧、爆炸实验等具有一定毒性和危险性的实验,由于教学内容的限制,无法在课堂中呈现,利用多媒体技术模拟演示实验,或者利用微课进行实验教学,不仅绿色安全,而且更加形象直观。

四、在实践活动中强化环保能力

“纸上得来终觉浅,绝知此事要躬行”。开展课外活动是践行绿色化学理念培养实践能力。开展专题讲座、社会小调查、组织参观、举办环保知识竞赛等多种形式活动,巩固绿色化学理念。例如,在学习白色污染问题内容时,组织学生到周围的环境中调查塑料制品引起的白色污染问题,让学生亲身体验环境污染所带来的影响。通过调查,用照片、漫画或板报的形成来宣传白色污染的危害,让学生发表自己的感想与见解,加深他们对环境的保护和环境污染的认识;并提出治理的合理化建议,呼吁大家为减少白色污染共同努力。通过开展这样的调查与研究活动不但使学生在实践中增长了知识,培养了学生实践活动能力,同时也提高了学生的环境保护的问题意识危机意识,培养学生解决环境实际问题的能力。

又如在调查亳州市主城区雨污分流改造工程的实践中巩固绿色环保理念及实践能力。组织学生参观学校周边雨污分流施工现场。和学生一起听取建设单位介绍关于雨污分流工程实施的原理、作用,助于提高对污水治理,垃圾处理的理解过程。了解该工程对市区水质及环境保护的意义。通过这些实践活动,让学生获得更多的有关解决环境保护问题的方法和手段。学生自身参与跟踪过程,认识到保护环境的重要性,增强学生的社会责任感。

绿色环保所追求的是从源头上消除化学生产带来的污染,是人与自然的和谐相处。作为教师在引导学生探索化学科学知识的同时渗透思想和观念教育,使学生形成绿色环保可持续发展的思想观念意义重大,也体现出化学学科核心素养的培养的价值。

【参考文献】

[1] 普通高中课程标准实验教科书·化学2必修[M]. 北京:人民教育出版社,2018.

[2] 李猛. 环境保护与化学教学的密切联系[J]. 读与写,2018(31).

[3] 吝彦楠. 绿色化学试验案例与教学设计[D]. 石河子大学,2019.

[4] 王建容. 绿色化学教育现状及其面临的挑战[J]. 教育,2015(30).

(作者单位:安徽省亳州市亳州学院附属学校)

作者:苏伯虹

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