高中绿色化学的核心范例6篇

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高中绿色化学的核心

高中绿色化学的核心范文1

关键词:绿色化学;高中化学;应用;分析探讨

【中图分类号】 G633.8 【文献标识码】 B 【文章编号】 1671-8437(2015)02-0030-01

进入21世纪以来,人类已经步入到一个科学知识水平和科学技术水平相当发达的社会。化学这门科学也与人们的实际生活密切相关,但由于其特殊性,化学对人类的生活环境也带来了一定的消极影响。在此背景下,高中化学的教学中可以引入绿色化学思想,以提高学生的环境保护意识,使学生在学习化学的过程中自觉贯彻环境保护的思想,以保证与人类生存环境友好相处[1]。

1 高中化学教学中绿色化学思想教育的意义

绿色化学思想的核心是指在工业、农业等生产过程中,利用化学原理尽可能地避免使用有害原材料,尽可能的减少有害物质的产生和排放[2]。绿色化学的概念最早是在美国产生,这种思想充分体现了社会对环境保护工作的重视,体现了人类与环境的有号相处。

众所周知,由于科学技术的进步,工业、农业等获得了高速发展,人类的生活水平显著提高,但随之而来的是生态环境破坏日益严重,已经开始危害到人类自身的健康与安全。而其中一些化学废弃物造成的环境污染不仅是严重的,而且是不可逆转的,严重破坏了人类的生存环境[3]。因此,为了保护人类自身生存的环境和子孙后代的幸福,需要人类社会积极传播绿色化学思想,提高人们的环境保护意识,使人们重视化工生产带来的危害,并努力改善化工生产技术和设备,减少化学废弃物的排放,从根本上切断化工污染源,进而减少环境污染和破坏,降低环境压力。

青年学生是人类社会未来的建设者,他们的环境保护意识与保护环境的能力与未来社会发展密切相关。因此,在中学化学教学中渗透绿色化学思想具有极其重要的意义,需要广大化学教师高度重视并大力实践。

2 高中化学教学中绿色化学思想教育的思考

2.1 将绿色化学思想适时引用到教材中

高中化学教材中有很多有机化合物、无机化合物,以及各种各样的元素,教师在进行这类化学知识的教学时,可以将绿色化学思想渗透到教材中。在学习高中化学中的有机物和无机物的时候,可以充分将其与现代社会环境中存在的问题相联系,在尽可能地突出绿色化学思想,让学生更好的掌握化学知识并了解学习化学的意义和作用,并能通过所学的知识解决实际生活中出现的环境问题。例如,教师在讲解有关磷的知识点的时候,可以将其与“三废”问题相联系,让学生们探讨磷化工生产对环境所带来的危害,并寻找有效的控制污染的办法。这样将绿色化学思想适时引用到教材中,能让学生关注自身的生存环境,重视生活中的环保工作,通过教师的指导,还能学到很多课外知识。

2.2 将绿色化学思想融入到高中化学实验教学中

化学是一门实践性很强的学科,化学实验是化学教学的主要内容和形式,也是渗透绿色化学思想的主要时机。因此,教师给学生上实验课的时候,可以将绿色化学理念融入到化学实验教学中,使学生直接受到绿色化学的影响。教师要把绿色化学思想渗透到化学实验的每一个环节中,让学生能够更好地掌握和理解绿色化学思想。例如,教师在进行某一化学实验的时候产生了少量的二氧化硫废弃物,这时教师就可以用活性炭吸附这些二氧化硫气体,在处理废弃物的同时对学生讲解二氧化硫的危害,这样则能更好地体现出绿色化学的思想。

2.3 将绿色化学思想延伸到课堂之外

除了在课堂上渗透绿色化学的思想外,在课后也不能放松对学生的绿色化学教育。教师可以开展能体现绿色化学思想的课外活动,也可以为学生布置能体现绿色化学思想的课后习题,但要注意结合教材内容,寻找与生活相关的绿色化学。

总之,化学与人类的生活息息相关,教师一定要坚持绿色化学的理念,培养学生的绿色化学意识,将绿色化学思想充分渗透到化学教学的过程中,并深刻理解绿色化学的重要意义。

参考文献:

[1] 毛长军.在高中化学教学中渗透绿色化学思想[J].少儿科学

周刊(教学版),2014(6):151-151,152.

[2] 陈平平.绿色化学思想在高中化学教学中的应用[J].新课程

学习・中旬,2015(1):102-102.

高中绿色化学的核心范文2

【关键词】绿色化学;废弃物处理;学以致用;化学教学

绿色化学又称“环境无害化学”、“环境友好化学”、“清洁化学”,最早产生于化学工业发达的美国。1991年由美国化学会(ACS)提出并成为了美国环保署(EPA)的中心口号,目前得到世界广泛的响应。按照美国《绿色化学》(Green Chemistry)杂志的定义,绿色化学是指:在制造和应用化学产品时应有效利用(最好可再生)原料,消除废物和避免使用有毒的和危险的试剂和溶剂。绿色化学发展到今天是指能够保护环境的一种化学技术.它可通过使用自然能源,避免给环境造成负担、避免排放有害物质.利用太阳能为目的的光触媒和氢能源的制造和储藏技术的开发,并考虑节能、节省资源、减少废弃物排放量。其核心是利用化学原理从源头上减少和消除工业生产对环境的污染;反应物的原子全部转化为期望的最终产物。

传统的化学工业已经给人类环境带来了很多污染。20世纪有2285万多种人工合成的化合。由于早期的化学工业很多并没有把废气和废渣的处理纳入考虑范围内,导致污染环境。科学既要认识世界、改造世界,同时也要保护世界。为了应对化学所面临环境污染的挑战,提倡绿色化学刻不容缓。

化学是高中的一门重要课程,并且高中化学是学生真正接触化学的早期与基础。从化学入门就培养绿色化学的思想是非常重要并且也是必要与紧迫的,非常有重要意义的。

绿色化学是整个化学界的新概念,也是化学教学中的新理念。它要求教师必须在课堂课中课后教学中重视环境保护,做好废弃物的处理工作,并采取相应的对策,落实绿色思想,增强学生们的环保理念。

素质教育强调动手能力,在化学教学中经常需要做化学实验,进行化学实验的时候一定是会产生废弃物的。如果教师没有认真处理,就会污染环境,而且不是教师一个人污染环境,而是带着班集体一起污染环境。如果教师从始至终都落实绿色化学的思想,那么就会影响一个班集体走向合理处理废弃物,爱护环境。另外教师应该在化学中,合理设计化学实验,从源头上遏制废弃物的生成,这样双向结合就能有效的防止化学教学和实验所产生的废弃物污染环境。

教师对学生进行绿色化学思想的规范引导,不仅能够增强学生的环保意思,教育学生从源头上爱护环境,认真处理废弃物,更好地保护环境,而且将环保意思深入学生的内心,从而提高学生的自觉性,逐渐把环保带人日常生活,注重对周围环境的保护,提高教学效果。

那么在化学教学中究竟如何渗透绿色化学的思想呢?笔者在亲身教学过程中觉得可以从以下几个方面:

1首先,从全局看,将绿色想融入化学的整个教学过程中

教师要提高自身的行动自觉性,树立绿色化学思想,并将它贯穿于整个化学课堂教学,并以自身的行动带领学生,帮助学生树立绿色化学思想观念。比如在学习氯这一个富集于海水中的元素时,介绍其化学性质和特点,并具体在生活中运用到的地方。生活中我们常常用到氯的化合物,比如漂白剂。常用的漂白剂是会影响环境,污染环境的,那么有没有好的其他物品代替氯的化合物制成漂白剂呢?然后用联想法引出过氧化氢,介绍其性质,通过化学方程式,向学生介绍过氧化氢无污染的特点。同时指出氯气和过氧化氢的不同特点,如果将同样具有清洁漂白效果的过氧化氢代替氯气制成漂白剂原料的话,既能增强漂白效果,又能避免环境污染,从源头上防止化学污染。这便是绿色化学。

2然后,将绿色化学思想融入高中实验化学教学中

化学实验就要真正的实施体现绿色化学思想的时刻。首先,在课堂之前,我会设计微型实验,采用小号的实验装置和化学仪器,节约化学药剂的用量。然后在实验前会告诉学生认真对待化学原料,严格按照剂量进行化学实验,不轻易浪费化学剂量,从实验前就将减少环境污染的绿色化学灌输学生的思想里。比如,在进行氯气性质的化学实验中,可以用少量的漂白液和稀硫酸,在小号的培养器皿里面制成氯气,有效减少了对环境的污染。

在进行化学实验过程中,同样需要谨记绿色化学思想。教师必须严格按照实验步骤,采用标准的化学剂量以及尽量用绿色无毒,安全无害的化学制剂,如在白磷自燃的实验中,可以采用磷化镁进行水解,产生的氢化磷会自燃直接代替白磷自燃,产生五氧化二磷,从而有效避免了有毒有害的物质产生。

在化学实验结束后,教师必须照严格按照要求处理产生的废弃物,尤其是有污染的废弃物要妥善处理。比如采用中和、分解、深埋、回收等措施,避免废弃物污染环境,将绿色思想落到实处。

3在化学课堂中,将绿色化学思想与日常生活相互联系

在化学教学过程中,可以将所学的知识与现今的环境污染直观的联系起来。比如学习C这个元素的时候,对其常规氧化物一氧化碳和燃气中毒,燃气爆炸联系在一起。二氧化碳和温室效应联系在一起,这样直观浅显既能让学生轻松掌握化学知识点,同时又能提高他们的环保意识。

另外也可以组织防污染兴趣小组重点关注生活中常见的各种污染,如生活中常见的噪音污染,光污染,水污染,固体废弃物污染等,小组成员们一起分析这些污染的成因,学习了解污染给我们生活带来的危害,并引导学生们如何预防这些污染的存在等等。

4将绿色化学思想融入学生课后的课外实践与生活中

在课后,教师可以提倡学生们进行绿色化学实践活动,比如回收废旧电池,学习了解废旧电池对环境的污染,回收的价值;洗涤产品的分类及对环境可能产生的污染;家庭固态废弃物的分类和回收价值等等。通过这些调查活动,使学生们更好地选择日常生活用品,有效地处理废弃物,避免环境污染。

高中绿色化学的核心范文3

关键词:绿色化学;微型仪器;氨气;二氧化硫

文章编号:1008-0546(2016)04-0094-03 中图分类号:G632.41 文献标识码:B

doi:10.3969/j.issn.1008-0546.2016.04.036

绿色化学是近年来发展起来的一门新兴学科,又称环境无害化学、环境友好化学、清洁化学等。绿色化学的目标在于不再使用有毒、有害的物质,不再产生废物,不再处理废物,最终实现零排放和零污染,是一门从源头上阻止污染的化学。世界各国都十分重视绿色化学的教育和发展,绿色化学已经成为现代化学教育的主要发展方向[1-2]。中学化学实验是中学生学习化学学科知识的重要途径,是学生可以通过感官直接感知的实践过程,学生在实验过程中,能进一步领悟绿色化学的宗旨,并逐步培养绿色化学的意识。但是中学化学教科书对化学药品用量没有明确规定,有的表述比较模糊。在做分组实验时,有相当一部分学生取用药品喜欢“多多益善”,不仅浪费了药品,而且由化学实验产生的废水、废气、废渣等也会对周围环境造成不同程度的污染。如:在做Cl2制备与性质、卤素的性质、Cu和浓H2SO4反应等学生分组实验时,往往会有有毒气体进入空气中,不仅污染空气,而且直接影响师生健康。因此,在中学实施绿色化学实验教育,无论从中学生的科学素质的培养,还是从生活环境的责任感与绿色化学理念的形成等方面,都是十分必要的。

高中化学实验绿色化、微型化[3-6]就是在高中化学实验教学中以绿色化学实验的核心理念为指导,对常规实验的不合理、安全性能低、污染严重等方面加以改进,达到绿色化学的减量、回收、重复使用、尽可能密闭可控、处理尾气诸方面的要求,实现“尽可能小剂量、省资源、少污染、低成本” 的实验室实验,进而培养学生良好的化学素养,以实现课程教学目标。

化学实验绿色化的研究,涉及到实验指导思想、实验内容选择、实验仪器的研制、化学反应过程、实验装置和步骤的设计等实验方面的研究。如何在实际教学中,结合当前素质教育,把绿色化学绿色新概念、新思想、新要求教育贯穿于中学化学教学的全过程之中,是一个新的研究课题。作为中学化学老师,能够就地取材,因繁就简,开发和创新教材实验[7],对中学生是最好的鼓励和引领。

一、现有教学实验的不足之处

中学化学教学中,有很多性质实验,用传统的实验方法和仪器设备实验效果并不明显且缺乏绿色化学意识,例如:人教版《必修1》将氨气性质的实验分成氨气与水的喷泉实验、氨气与酸的玻璃棒实验两个部分来进行的。但在实际操作中存在以下不足:

①喷泉实验所用的氨气采用常规的实验室制法,若现场收集,则耗时长,且氨气易泄漏而造成污染;若课前制好备用,则常因保存不善导致实验失败。

②NH3与浓盐酸的玻璃棒实验,若为教师演示,则白烟过淡,且保留时间不长,不便于学生观察;若为学生分组实验,又会因为不是在密闭条件下进行,众多学生同时实验,容易造成室内空气被污染,不利于健康。

③学生对看到的是“烟”还是“雾”存在疑问。

④容易受到风等因素的干扰,影响实验效果。

又如:二氧化硫的制取及性质实验,该实验出现在高中化学人教版《必修1》第四章第三节,是高中化学课程中非常重要的实验,内容多,难记忆。如果学生没有经过实验的亲身体会,对这些实验的印象都不深,学习也比较困难。但是该实验无论是老师演示还是让学生自己动手做,仪器都比较复杂,药品用量多,而且二氧化硫的气味难闻,具有刺激性,对身体和环境都会造成不良影响。

二、基于主流化学理念的实验改进

基于“环保、高效”以及“绿色化学”“安全化学”等理念,本文针对上述实验中存在的不足,进行了如下改进:

1. 基于“环保、高效”理念的氨气性质改进实验

将NH3的性质实验一次性完成、成功率高且不污染环境、实验器材廉价易得,不易破碎、便于学生分组实验等是本次实验改进的目的。

(1)实验用品

①器材:圆底烧瓶(250mL)或塑料洗手液瓶(250mL),分液漏斗( 50mL),三个透明软塑料瓶(如矿泉水瓶,250mL,需干燥),玻璃导管,烧杯,止水夹,少量棉花等。

②药品:氢氧化钠固体(分析纯),浓氨水,少量浓盐酸,酚酞指示剂。

(2)实验装置图

(3)操作步骤及实验现象

①瓶A内放少量NaOH固体,分液漏斗中装浓氨水;

②瓶B、瓶C均为滴有酚酞的水;

③瓶D放置一团滴有浓盐酸的棉花。

组装连接好装置后,打开止水夹K1、K3,关闭K2,旋开分液漏斗活塞,制取氨气;当看到D中出现大量白烟,C中溶液颜色很红且产生气泡缓慢后,关闭K1、K3,打开K2,挤压瓶B,将水挤入烧瓶内后松手。即可看到烧瓶内形成美丽的喷泉,同时瓶B变扁。

通过这样的改进后,我们能看到,喷泉实验中,水几乎充满整个烧瓶,瓶B被压扁,让学生很容易看到压强在此实验中的作用;瓶D的瓶壁上有大量的白色固体物附着,让学生对白烟有了直观的认识。

(4)本实验的设计亮点

①有理有据:喷泉实验的原理是利用内外压强差所形成的,而矿泉水瓶受压很容易变形,会看到很明显的现象,于是我们用废弃的矿泉水瓶组装了实验装置。

②取材方便:充分利用废弃的矿泉水瓶,材料易得且不易破碎的特点,体现废物利用,灵活处理问题的思想。

③敢于创新:矿泉水瓶盖容易打孔,且可用粘胶粘住缝隙,实验过程中,只要旋紧瓶盖气密性就会很好,避免不易在橡胶塞上打孔,且易漏气等常见问题。

④重视环保:整个实验在密闭条件下进行,避免了NH3、HCl向室内扩散,有较高的安全性,充分体现“绿色化学”。

⑤拆装方便:关键部分的连接使用胶管、止水夹,拆装方便,导管不易折断;且矿泉水瓶的盖子规格几乎都是统一的,便于更换。

⑥操作简单:无论是教师做还是学生来完成,都很容易操作,且成功率高。

⑦直观性强:无论是烧瓶内形成的喷泉,瓶B的变扁,还是瓶D中的大量白烟,抑或是烧杯中的溶液变红,现象均十分明显,使学生通过实验观察对氨气的性质有较强的感性认识;特别是压扁的矿泉水瓶能让学生深切感受到大气压的存在和氨气的极好的水溶性。

⑧安全性高:实验的主要材料为矿泉水瓶,即使实验出现误操作,也不用担心出现炸裂,溅伤人。

⑨高效性:整个实验耗时约2分钟,为喷泉实验的分析和拓展延伸腾出了更多的时间。

我们对氨气性质实验改进后,无论是教师做还是学生来完成,都很容易操作,且成功率高充分调动了学生学习的兴趣与积极性,初步落实了“用实验让化学课堂成为学生快乐的体验场”。

2. 基于“绿色化学、安全化学”理念的SO2制取及性质实验的改进

在对二氧化硫的制取及性质实验,我们采用微型实验仪器来完成这一系列实验。改进后的实验装置如图2。

(1)实验装置改进:用6孔井穴板代替了6个反应器,塑料滴管代替了分液漏斗。

(2)实验操作步骤:

①先检查气密性。在后5个井穴中装入少量水,盖好长进短出的导管塞,在第1个井穴的长导管上插入塑料滴管,挤压滴管,各井穴中均有气泡冒出,说明气密性良好。然后把水倒掉。

②滴管装浓硫酸,6个井穴分别按照表1加入所需药品。6个井穴在整个实验中的作用如表1描述。

③盖好长进短出的塞子,吸1/5滴管的浓硫酸,插入第1个井穴的长导管上,轻轻挤压滴管,反应发生了。我们可以很快看到石蕊变红,品红和高锰酸钾褪色,硫化钠溶液中有黄色的浑浊,一次性验证了二氧化硫的几种性质。

3. 实验的创新点

①使用了微型实验仪器,药品用量很小,从源头上防止了化学实验造成的污染,所以二氧化硫几乎没有造成污染,真正达到绿色、环保、健康。

②微型实验仪器成本低,体积小,操作方便,一次性把SO2的制取、酸性、漂白性、还原性、氧化性全部检验完,实验现象明显,操作简单。

③按每小组几人一套,甚至可以一人一套,可以实现“人人动手,边讲边实验”的理想化教学模式,可以使学生对化学的探究更有兴趣。

我们对二氧化硫的制取和性质实验改进后,从源头上解决了污染的问题,不用到实验室这样有通风设备的地方,就在课堂上就可以实现,操作简单,成功率高,充分调动了学生学习的兴趣与积极性,可以让学生对以前只能在习题或者课本上看到的实验现象有了直观的认识,印象深刻。

三、总结

中学化学实验是中学化学教学将理论与实践相结合的重要手段,实验易操作、实验现象明显、实验设计的合理性及严密性、实验的环保理念等对中学生正确理解和掌握知识、培养学习兴趣和科研素养、掌握实验操作、拓展思维模式等有着极其重要的作用。化学实验的绿色化创新和改进,可以调动学生学习化学的积极性和主动性,培养其对化学的兴趣,并加深对知识的理解和记忆,可以为提高课堂教学高效性提供策略和典型范例,这样的实验改进,能够轻松实现绿色化教学,让学生顺理成章接受绿色化学理念,使学生认识到,化学绝不意味着污染,更高层次的化学、对环境友好的绿色化学等待我们去学习、去探究、去发展。

参考文献

[1] 闵恩泽,傅军. 绿色化学的进展[J].化学通报,1999,(1):10-15

[2] 朱文祥. 绿色化学与绿色化学教育[J].化学教育,2001,22(1):1-4

[3] 王磊.中学化学实验及教学研究[M].北京:北京师范大学出版社,2009:280-289

[4] 朱恩.浅谈中学微型化学实验的三个问题[J].化学教学,2002,(4)

[5] 王祖浩,王程杰.中学化学创新实验[M].南宁:广西教育出版社,2007:298-299

高中绿色化学的核心范文4

一、化学核心素养

化学核心素养中包含了宏观辨识与微观研究、变化理念与平衡思维、证据推断与模型理解、科学研究与优化观念、科学精神与社会责任五大维度,具体分析如下所示:第一,宏观辨识与微观研究。其可以从多个层次了解物质的多变性,且对物质进行划分,可以从元素和原子、分子水平了解物质的构成、特点以及变化,以此构建“结构决定性质”的理念,可以在宏观和微观彼此结合的观点下研究和解决现实问题。第二,变化理念与平衡思维。可以了解物质在实际发展中是变化和运动的,了解化学变化需要一定的基础条件,遵守一定的规则,了解化学变化的特点就是新物质的构成,且存在能量的转变。了解化学变化存在约束,在实际发展中是可以调节的,可以在多方面、动态化的去研究化学反应,且可以引用化学反应去解决现实问题。第三,证据推断与模型理解。存在论证观念,可以结合证据对物质的构成、结果和变化提出更多的假设,结合研究判断来证明真伪性。构建观念、结果以及证据之间的逻辑关系,以此结合研究、判断等形式了解目标的本质特点,构成要素和彼此推论关系,构建模型,可以引用模型解释化学现状,突显实验现象的特点和规律。第四,科学研究和优化观念。了解科学研究是实施验证和发掘科学现象,优化和引用科学现实活动,以此了解和提出更多具备研究意义的问题,并且以问题和假设为基础,明确研究的目标,设计研究的形式,以此进行实验探索。同时,在探索中全面落实合作观念,且在面对“异常”现象时勇于提出自己的观点。第五,科学精神与社会责任。拥有严谨细致的科学观念,具备研究未知、推广真理的观念,对社会发展拥有一定的贡献。同时,其提出了可持续发展的绿色化学观念,可以对与化学相关的社会热点问题提出标准的价值判断。

二、在学科核心素养视域下提升高中化学教学质量的方案分析

(一)深入发掘,整合教材知识,培育学生问题观念

现阶段,教师在实施化学实验教学工作的过程中,学生更愿意依据课本规定进行模仿,缺少自主创新和研究的行为和意识。很多教师更愿意选择应用现代化教学技术,结合多媒体技术来进行实验演示,却忽视了学生自主操作的必要性。这种教学方案对学生而言,并不具备推广意义,难以为学生未来的学习奠定基础,更减少乐学生在现实操作中遇到问题时的思考和解决机遇。

(二)强化化学概念和原理,注重概念教学和原理教学

概念和原理在化学的教学中具有十分重要的基础性作用。对于化学学科的学习,特别是对于高中化学学科的学习,如果缺乏对于必要的概念和原理知识的掌握,就如同缺乏坚实地基的摩天大楼一般总有一天会坍塌。因此,作为高中化学教师来讲,在注重学科核心素养的提高时也应该注重对于化学基本原理与相关概念的掌握。在相关的高中化学教学中,教师应该对相关的教学内容进行选择,同时也应该对类型不同的化学反应进行研究,进而让自己选择的教学内容与不同类型的的化学反应有利于促进学生学科核心素养的提高。例如,在进行化学物质的分类这一框题的学习时,教师列出相关的知识框架图,让学生带着问题去研究和学习,明确物质分类的基本方法,进而也能够使学生对于物质分类的概念形成更加明确的认识,进而在生活中培养其分类的意识,甚至包括对于生活垃圾的分类等,这也在思想上培养了学生对于分类的理解,让学生接受了更加深刻的思想政治教育。同时,学生对于相关化学物质的分类知识的掌握,也可以促进学生对于元素、分散系以及相关化学反应类型等概念的理解。高中化学的教学中,注重对于学生相关概念及原理的掌握,不仅能够有利于帮助学生理解和学习化学知识,同时也可以以此为契机,注重对于学生进行相应的思想教育,进而有利于学生学科核心素养的培养与提高。

(三)创设相应的教学情境,提高学生的学科核心素养

在新课改的形势下,情境教学成为了一种流行与趋势。情境教学不仅有利于学生能够在特定的情境中去理解化学,加深学生对化学相关知识的掌握,同时也能够激发学生的学习兴趣,进而让学生真正的成为学习的主人,主动学习,更能激发学生探索化学的能力。将化学知识与特定的社会情境相结合,还有利于学生理解化?W与生活的紧密联系,提高学生在实际生活中应用化学知识的能力。比如,在进行铝单质的性质的教学时,首先应该从大家熟悉的生活情境入手,展示大家在生活中常见的铝制品,如易拉罐和铝制餐具等,同时请大家各抒己见,试寻求:这些铝制品,包括铝制餐具有哪些行为在生活中较为适宜,哪些行为在生活中不适宜?通过具体的生活情境和应用,让学生明确作为铝单质的性质,包括化学性质和物理性质。之后再通过生活场景图片进行判断,如铝餐具进行蒸煮的图片,让学生明确这是错误的,铝制品不易蒸煮,同时也不宜长时间存放酸性和碱性物质。这不仅能够引发学生兴趣,同时也能激发学生探索小小的铝制品能有多大魅力的欲望。

(四)强化学生的探究意识,注重高中化学探究活动的开展

高中绿色化学的核心范文5

关键词:学生发展核心素养;科学素养;高中化学核心素养

文章编号:1005C6629(2017)2C0003C05 中图分类号:G633.8 文献标识码:B

根据教育部《关于全面深化课程改革 落实立德树人根本任务的意见》而的《中国学生发展核心素养》,从文化基础、自主发展和社会参与三个方面,明确了中国学生应具备的、能够适应终身发展和社会发展需要的必备品格和关键能力。学生发展核心素养的培养需要学科教育的共性贡献与个性贡献,认识和发挥高中化学课程教育对学生发展核心素养的贡献,就必须研究和分析高中化学核心素养的建构视角。

1 从学生发展核心素养建构高中化学核心素养

学生发展核心素养涉及文化学习领域、个体自我发展领域和社会参与互动领域,反映了个体与自我、社会和文化的关系。学生发展核心素养是所有学生应具有的最关键、最必要的共同素养,是每个个体都必须获得的不可或缺的素养。学生发展核心素养的形成,能使学生成为更为健全的个体,能够更好地适应未来社会的发展变化,为终生学习和发展打下良好的基础,并为社会健全和良好发展做出贡献。学生发展核心素养指向对“培养什么样的人”问题的回答,与《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010~2020年)》提出的“促进人的全面发展、适应社会需要”的教育质量根本标准相一致[1]。

化学是在原子、分子水平上研究物质的组成、结构、性质、变化及其应用的一门基础学科,化学不仅与经济发展、社会文明关系密切,也是材料科学、生命科学、环境科学、能源科学和信息科学等现代科学技术的重要基础,化学在促进人类文明可持续发展中发挥着日益重要的作用。普通高中化学课程是与九年义务教育《化学》或《科学》相衔接的基础教育课程,不仅对科学文化的传承和高素质人才的培养具有不可替代的作用,更重要的是高中化学课程是落实立德树人根本任务、促进学生发展核心素养形成和发展的重要载体。

表1中分析了高中化学课程对学生发展核心素养的贡献,从中可以清晰地看出:高中化学课程对学生发展核心素养的形成和发展具有不可替代的作用,其中既有与其他学科教育对学生发展核心素养的相同贡献,也有其自身的特殊贡献。

在化学科学发展的历史进程中,化学领域的每一个重大的理论进展、每一个重要的发现和发明,都是基于实验研究或经过实验事实检验的,尊重事实和证据、基于证据推理形成结论,从结构与性质相系的视角表征物质的结构和性质,从变化与平衡相统一的视角揭示物质变化的规律,是化学科学重要的科学研究视角和思维方式;创造和识别物质是化学科学的重要特征,化学发展的历史从本质上说就是一部不断创新的历史,创新是化学科学发展的重要动力源泉之一,也是化学学术共同体的思维品质;化学科学发展的成果是人类智慧的结晶,是人类在创造之路上不畏艰险、百折不回、勇于实践创新的结果,化学科学带给我们的不仅是一种知识的进化和思维的启发,还有一种力量的支撑、精神的鞭策和创造的信念。让高中生像化学家那样学习和探究化学科学的原理和方法,像化学家那样用辩证的、历史的和发展的观点分析和解决问题,一定能发展学生的思维品质。

化学科学的任务之一是致力于探明物质世界的规律,这不仅是化学学术共同体坚持实事求是的科学精神、独立思考和勤于探索、敢于质疑和批判的结果,也是化学学术共同体在国际视域下对话与交流、争论与合作的过程中不断创新发展的结果,同样是化学学术共同体中的不同研究方法、不同观念和不同学术理论包容发展的结果。让学生像化学家那样探究和学习化学,能帮助学生发展批判质疑的思想品质,拓展国际视野,尊重世界多元文化的多样性,具有团队意识和互助精神。

源于人类生活、服务于人类生活的化学,与人类的生活息息相关、密不可分,化学科学的发展促进着人类物质和精神文明的进步。运用化学原理和化学技术,解释生活中的化学现象,解决生活中的化学问题,提高人类生存质量和生活质量,是化学科学对人类的重要贡献之一。学生从生活和生产实际中探究和学习化学,既是运用化学原理、观念和方法解释生活中的化学现象和解决生活中与化学相关的问题的过程,也是形成解决未来生活中可能面临的陌生、复杂甚至不可预测的问题的能力的过程。

恩格斯曾经说过,“化学既是关于自然的科学,又是关于人的科学。在当代科学的发展趋势中,它们正在走向统一。因此,化学不仅仅是认识生命与进化的手段,也是人类生存和获得解放的手段”。化学学科发展过程中处处充满的人文情怀和审美情趣,同样发展着学生的“人文底蕴”。当今,人类的生活已经被合成材料、合成药物、农化产品等20世纪最重要的发明所包围,今天及未来都要靠化学来支撑,没有化学的世界是难以想象的,正如美国有机化学家、有机合成之父伍德沃德所说,“在上帝创造的自然界旁边,化学家又创造了另一个世界”。即使在人类社会面临人口增长、能源资源匮乏、环境污染等挑战的今天,这些问题的解决方法和手段绝对离不开化学。化学已经并正在作出不可替代的重要贡献,在应对21世纪人类共同面临的挑战中依然肩负重任。让学生像化学家那样探究和学习化学,不仅能够促进学生成为自然界的创造者、合理利用者和改造者,而且能够使学生成为自然界的友好保护者和绿色化学理念的践行者,实现人类与自然和谐相处和人与自然、社会的可持续发展。

由上述分析可知,提升学生发展核心素养需要让学生学习化学课程。一是化学课程能服务于发展学生的“文化基础”方面的核心素养:让学生了解化学知识、原理和观念,并运用所习得的化学观念和思想解决生活中与化学相关的问题;能让学生形成“尊重事实和证据并基于证据推理形成结论、从结构与性质相联系的视角表征物质的结构和性质、从变化与平衡相统一的视角揭示物质变化的规律”等化学特征思维方式;能让学生从化学科学的发展进程中,形成并发展批判质疑的思维品质和创新意识。二是化学课程能服务于发展学生的“自主发展”方面的核心素养:让学生学习源于人类生活服务于人类的化学,认识化学科学发展对人类生活的贡献和作用,以提高学生的生存和生活质量,激发学生浓厚的学习兴趣和强烈的崇尚科学的志向;让学生像化学家们那样学习和探究化学,不仅学习化学知识,还体验探究过程和方法,掌握科学学习方法,初步形成终身学习的意识和能力。三是化学课程能服务于发展学生的“社会参与”方面的核心素养:让学生像化学家们那样学习和探究化学,学会对话与交流、合作与分享,发展团队精神和合作意识;让学生通过绿色化学理念、STSE相关内容的学习,形成低碳节能的生活习惯,发展应用化学技术解决实际问题的操作技能和能力;让学生通过化学成果对当下和未来社会所作贡献和产生的风险的认识,形成社会责任感和可持续发展的观念;让学生通过食品安全、危险化学品的使用和环境保护等法律法规的学习,形成遵纪守法的行为规范。

2 从科学素养建构高中化学核心素养

化学是自然科学领域的一门重要基础学科,化学核心素养必然是科学素养的重要组成部分。根据科学素养的内涵确定化学核心素养,是化学核心素养建构的重要视角之一。

通常认为,科学是一种知识体系、研究过程和社会建制。科学是人运用实证、理性等方法,就自然以及社会乃至人本身进行研究所获取的知识的体系化结果[2]。虽然人们对科学素养内涵的认识还没有完全统一(见表2),但分析比较不同国际组织和学者对科学素养内涵的共同要素,不难发现,化学核心素养包含化学知识与观念、化学思维与方法、科学探究与实践、科学精神与责任。

化学知识与观念是人类在科学实践中认识物质世界及其变化过程所形成的知识体系和经验总结,是化学学术共同体通过科学探究,运用科学思维与方法,从分子层次对物质的组成、结构、性能和转化规律等进行研究所形成的化学核心概念和学科观念。通过高中化学课程学习,学生能建立构成物质是客观存在的、物质是由元素组成和微粒构成,物质的结构决定物质的性质,物质的转化是有条件的、转化过程中遵循质量和能量守恒等化学学科核心观念。

化学思维与方法是人类化学探索活动中对感性认识材料进行加工处理并形成科学结论的思维方式与途径,是学生顺利学习化学知识和解决化学问题过程中所应用的具有化学学科特质的思维视角和方式。在高中化学学习和化学问题解决中,学生能够结合生活经验,通过观察和实验获取物质及其变化的感性认识,运用分析与综合、归纳与演绎、抽象与概括、假设与建模等方法形成理性认识;能够通过实验等方法获取检验科学结论的证据,并基于证据进行推理;能根据物质的组成元素、构成微粒及微粒间作用力的差异对物质进行分类,能从宏观、微观相结合的视角对物质及其变化进行化学符号等形式的表征。

科学探究与实践是人类在认识自然界的过程中,获取证据、建构解释的各种活动和方式,所有科学研究成果都是科学探究与实践活动的结晶,科学探究与实践也是学生学习化学、培养创新精神和实践能力的重要活动方式。通过高中化学课程学习,学生能认识科学探究与实验在化学研究和学习中的作用,能在化学实验与探究中有效地与同伴合作和交流;掌握物质合成、分离和提纯、组成检验和测定、性质和应用等化学实验的方法和技能,能设计和实施简单的实验方案,能对观测的实验现象和数据做出合理的解释;具有将化学研究成果应用于生产和生活实际的意识,能运用科学探究的方法解决或解释生活中与化学相关的简单实际问题。

科学态度与价值观是人类在科学发展过程中形成的对自然、科学实践、科学技术与社会关系的整体认识,是人类活动的道德精神和价值取向在科学研究和实践中的体现。通过高中化学课程学习,学生能保持对物质及其变化的好奇和探究欲望,具有积极地探索科学问题的热情;理解化学科学的人文内涵,赞赏化学科学对提高人类生活质量和促进人类社会发展的作用,能用变化和发展的观念看待化学科学;能初步形成对科学、技术、环境与社会的相互关系的正确认识,尊重生命、关爱自然、崇尚科学,具有用科学伦理道德权衡化学技术成果运用于实践的利弊的意识。

3 从化学科学建构高中化学核心素养

建构化学核心素养必须明白什么是化学。我国著名化学家徐光宪先生是这样定义化学的:化学是用Z方法研究X对象的Y内容以达到W目的的科学。具体地说,化学是用实验、理论和计算机模拟的方法研究原子、分子片、结构单元、分子、高分子、原子分子团簇、原子分子的激发态、过渡态、吸附态、超分子、生物大分子、分子和原子的各种不同维数、不同尺度、不同复杂程度的聚集态和组装态,直到分子材料、分子器件和分子机器的合成和反应,制备、剪裁和组装,分离和分析,结构和构象,粒度和形貌,物理和化学性能,生理和生物活性及其输运和调控的作用机制,以及上述各方面的规律、相互关系和应用的自然科学[3],化学的目的和其他科学技术一样是认识世界和改造世界,但现在应该增加一个“保护世界”。

首先,从本体论的视角看化学可回答化学是什么的问题。化学是探索物质的科学,致力于揭示客观存在的物质的本来面貌,包括物质的组成、结构、微粒的相互作用、聚集状态等;致力于揭示物质通过化学变化转化为新物质的规律,包括物质转化条件,转化过程中的质量和能量的守恒,转化过程的方向、速度和限度等。

其次,从认识论的视角看化学可回答化学是如何研究和认识物质的问题。化学科学发展的历程说明,化学通过观察和实验获得对物质及其变化的感性经验,再从宏观与微观相联系、结构与性质的关系的视角,通过分类比较、分析综合、归纳概括、抽象推理、假设、建模等科学思维方法,形成对物质本质及其变化规律的认识,并将新的认识通过实验进行检验。化学对物质的认识和研究,需要化学相关学科和技术的交叉、融合和渗透,需要团体和国际间的合作和共同发展。

再其次,从价值论的视角看化学可回答化学科学发展理想目标的问题。从化学科学发展的目标看,化学科学是为了认识、改造和保护世界。化学科学在生命科学、能源科学、材料科学、环境科学、航天航空和信息技术等领域的渗透和融合,促进了化学等相关科学的发展,化学与社会、技术、环境等和谐相处过程中促进了人类生活质量的提高和社会进步。

基于化学学科视角建构化学核心素养,可从化学研究方法、研究对象、研究内容和研究目标等方面分析。化学是以实验、理论(数理)和计算机模拟等方法研究物质的,而实验方法是最基础和最重要的研究方法,高中化学教育要发展学生通过实验获取物质及其变化的证据、基于证据推理形成结论的思维能力,发展学生通过实验探究解决与化学相关实际问题的能力;化学研究对象是分子层次的物质,而中学化学课程中所探究的大多数是分子、原子、离子等微粒层次构成的物质,高中化学教育要让学生形成物质结构与性|相联系的科学观念,具有宏-微-符相结合表征物质及其变化的能力;化学研究内容是物质的组成、性能、变化规律及其应用,高中化学教育要让学生形成化学变化是有条件的、化学变化与平衡相统一的学科观念,具有运用观察、实验、理性分析、模型建构等方法探究物质及其变化的能力;化学研究的目的是认识世界、改造世界和保护世界,高中化学教育要让学生形成化学、技术、环境与社会和谐、可持续发展的价值观,发展科学精神和社会责任感。

综合从学生发展核心素养、科学素养和化学课程的学科价值与育人价值等方面分析和建构高中生化学核心素养,我们可以发现:(1)高中化学核心素养应该包含化学学科观念、化学学科思维、科学探究实践和化学学科价值追求等方面。其中,化学学科观念是化学学科知识和原理的高度抽象和概括,处于化学知识的核心位置;化学学科思维是除了一般科学思维外具有化学特征的思维方式,如从结构与性质相联系、变化与平衡相统一的视角分析和解决问题的思维方式等;科学探究实践是以化学实验为主的探究,强调用实验方法探究分子层次物质的结构、组成、性质和变化规律,用实验方法学习和研究化学;化学学科价值追求是基于实证对物质世界的探索和创造,并追求人与自然的和谐、可持续发展。(2)高中化学核心素养是学生在化学课程学习过程中形成和发展的,离开了科学、正确的化学学习过程和学习方式无法形成化学核心素养。学生只有通过自主、合作、探究等多样化的学习方式,才能在学习过程中自主获取化学学科知识、形成化学学科观念、体验化学实验探究的过程、运用化学特征的思维方式分析和解决实际问题、认同和践行化学学习价值追求。

参考文献:

[1]赵婀娜.今天,为何要提“核心素养”[T].人民日报,2016:20.

高中绿色化学的核心范文6

一 新课标下化学实验的变化

1.化学实验在新课程中地位的变化

新课程中,化学实验的地位有了一些新的变化。如“通过实验探究活动,掌握基本的化学实验技能和方法,进一步体验实验探究的基本过程,认识实验在化学科学研究和化学学习中的重要作用,提高化学实验能力”“认识化学实验是学习化学知识、解决生产和生活中的实际问题的重要途径和方法”“掌握基本的化学实验方法和技能,了解现代仪器在物质的组成、结构和性质研究中的应用”“了解化学实验研究的一般过程,初步形成运用化学实验解决问题的能力”“形成实事求是、严谨细致的科学态度,具有批判精神和创新意识”“形成绿色化学观念,强化实验安全意识”等。

2.新课标下化学实验设计的变化

新课程中化学实验的设计改变了以往以验证性实验为主体的做法,且新教科书设置除了让学生学习有关化学知识和技能外,更注重让学生去亲历科学探究的过程,通过实验方法去领悟科学方法,通过探究活动去体验其中的情感态度和价值观。其设计变化主要有:(1)由以实验为本向以学生发展为本变化;(2)由以教为主向以学为主的实验变化;(3)由固定式向开放式变化;(4)由经典式向现代式变化;(5)由只注重操作能力向注重实验思维能力的培养变化;(6)由理论向注重与实际、生活生产相结合的变化;(7)由个体实验向合作实验变化等。这些变化更有利于学生学习方式的转变。

3.新课标下化学实验内容的变化

化学实验的作用和功能需要具体的内容和形式来体现。相应于化学实验设计的变化,化学实验的内容和形式也呈现出显著的变化,其选材特点可概括为:(1)实验内容选材的综合化与多元化;(2)实验内容选材凸现改进与创新取向;(3)实验内容选材呈现方式的探究性;(4)实验内容选材生活化与趣味化;(5)实验的仪器与手段凸现现代化;(6)实验内容选材安全与绿色化;(7)实验内容选材微型化与简约化。

二 结合变化,改变方法,加强化学实验教学

1.激发学生积极参与实验的热情

新课程下不再严格区分演示实验和学生实验,因此给学校和教师比较大的处理空间,教学中可根据实验内容和学校条件进行安排,提倡在教师指导下学生多动手做实验。学生是学习和发展的主体,“学生主动参与”是实验教学有效的核心。所有的学生对于实验课比理论课更有兴趣,更加有助于对理论的探究和理解。“我听说了,就忘记了;我看见了,就能从家庭、食品店、药店等获得。利用身边的物质可以开发出许多有趣的实验,如自制褪色灵、自制保暖袋、化学密信、苹果电池、滴水起火等等。无论从心理学的角度还是教育学的角度来看,这些实验的趣味性会转化为学生的学习动力。这些身边的实验内容让学生切身体会到化学就在身边,激发了他们强烈的好奇心和求知欲,感受到化学在日常生活和社会各方面的应用。此外充分利用日常生活周围环境中的材料和废弃物,代替实验仪器和药品。一方面可以解决实验仪器药品短缺、实验经费不足的问题;另一方面可以丰富实验资源,养成学生节约资源和废物利用习惯,强化环境保护意识,提高学生的动手能力和创新意识。

化学家戴安邦曾说过:“化学实验是学生学习化学的最佳场所。”在新的课程改革中,化学教师更应重新认识化学实验的重要性,使化学实验成为科学探究的主要方式,使创新精神扎根于实验获得的体验当中,坚持以实验为基础的化学教学观,开辟实验教学的新模式,从而进一步加强实验教学,提高教学效率。

参考文献

[1]高剑南、王祖浩.化学教育展望[M].武汉:华中师范大学出版社,2001

[2]郑长龙等.化学实验教学新视野[M].北京:高等教育出版社,2003