绿色化学理念在高校化学教育中的应用.pdf

城市情报 2023 年 5 月第 10 期 CityInformationIssue10May2023城市文化7绿色化学理念在高校化学教育中的应用刘晓丹山东现代学院250000【摘要】近年来，我国经济建设的不断推进，工业产业得到了巨大的发展，与此同时，水体污染、大气污染、雾霾等环境问题也显现了出来，发展绿色经济将是必然趋势。我国高校的化学相关专业肩负着为祖国的化工行业培养建设者的重任，在开展教学中也应当将绿色化学理念充分渗透。高校的化学课程与绿色理念联系密切，因此高校老师在开展化学课程的教学时，应当将绿色化学理念融入教学过程中，培养学生的环保意识。本文基于绿色化学理念，提出了高校化学教育融入绿色化学的理念及其重要性，并且讨论了高校化学教育中融入绿色化学理念的策略，希望为同行工作者提供参考。【关键词】高校；化学教育；绿色化学理念【中图分类号】G642【文献标识码】A目前，我国的经济实力已经明显增强，工业产业的发展日新月异，这也导致了生态环境遭到一定程度的破坏，对国民的生存环境和身体健康造成了影响。在我国二十大之后，“绿水青山就是金山银山”已经成为我国经济建设的指导方针。在开展经济建设中，提倡绿色、经济、环保等发展理念，这就需要国民在日常生活和生产中贯彻落实绿色环保理念，对生态环境进行保护。近些年来我国对生态环境的保护力度不断加大，采取了一系列措施减轻了生态环境的污染，比如禁止焚烧秸秆、垃圾分类、严格控制工厂排污等。然而，我国的生态环境污染情况仍然不容乐观，通过分析发现其中主要污染源是有毒化学物质的过量排放。想要从根本上解决生态环境污染的问题，就需要将解决过量排放有毒化学物质的问题放在首位。早在上世纪九十年代，美国就已经提出了绿色化学的理念，不仅限制有毒化学物质的排放，还提出运用化学手段来改善生态环境。我国的高校为各行各业培养优秀的人才，这些人才在进入岗位后将成为社会发展的中坚力量，因此，高校教师应当加强培养学生的绿色化学理念，使其形成绿色环保意识，从而为今后的生态环境保护提供人才保障。1 绿色化学理念概念绿色化学理念又可以称为无害环境化学、清洁化学或者环境友好化学，这种理念旨在对化学反应的过程进行优化，降低或者避免有毒化学物质的产生和排放。目前在化学领域，实施绿色化学理念就是要遵循“原子经济性”原则，以及“5R”原则。一般来说，原子间分离整合的过程就是化学反应，在此过程中将反应物的原子利用起来，使其全部转化成目标产物，反应物的原子的利用率为 100%，这就是原子经济性。从科学角度来看，达到原子经济性状态便是将资源利用率提升到 100%，同时不会产生有毒的化学物质，防止环境污染，是一种最佳的状态。而 5R 原则主要包含 5 个层面，即 Reduction：降低原材料用量、降低有害化学物质的产生；Reuse：原材料、催化剂的循环使用；Recycling：资源再次利用，降低成本；Regeneration：再生资源；Rejection：拒绝采用有毒物质。2 绿色化学理念在高校化学教育中渗透的意义在高校开展化学课程的教育中融入绿色化学理念，可以有效地培养学生的生态环境保护意识，降低环境污染程度。绿色化学理念在高校化学课程的教学中渗透的意义主要有以下四个方面。2.1 绿色化学理念有助于加强素质教育在传统的应试教育理念的影响下，高校通常将成绩优异的学生作为培养的重点对象，过于重视学生的考试成绩、名次等方面，导致大多数大学生虽然考试分数较高，但是个人能力较差。近年来，我国大力推进教育改革，素质教育成为了高等教育的主要指导思想。开展素质教育旨在提升全民的综合素质，并且为社会培养能够促进和推动社会发展的人才。对于刚进入大学的学生来说，这些学生将在大学期间进行个人思想观念和行为习惯的形成和确立，在化学课程的教学中融入绿色化学理念，可以使学生在学习化学知识的同时，接受思想品德的教育，逐渐形成生态环境保护意识。比如，在化学课程的教学中，教师通过向学生介绍污染的成因、目前我国的生态环境污染情况、环境污染对国家、社会、人的危害以及当前我国为保护环境所作出的努力，学生在学习的过程中会产生生态环境保护责任感，使其逐渐树立正确的情感态度和价值观念。同时，其创新意识和创新能力将被极大程度地激发，作者简介：刘晓丹，山东现代学院，研究方向：化学教学。城市情报 2023 年 5 月第 10 期 CityInformationIssue10May2023城市文化8有助于提高素质教育的质量和效果。2.2 绿色化学理念有助于提高学生的化学学习兴趣在高校的化学课程中，教材的编写通常是以化学理论知识为核心，教师在教学中也将讲授化学知识作为教学主要任务，每节课的教学内容非常充实。但是学生在实际学习时，却感到枯燥、乏味，很少有学生能将整节课的知识听进去。分析这其中原因，是因为化学学科具有较强的抽象性和理论性，如果在教学中采取灌输式教学，会导致学生缺乏兴趣，造成教学质量和效率的降低。另外，在高校的化学课堂中，很多学生在高中阶段没有选修化学科目，在进入大学后才刚刚接触化学知识，如果老师在化学课上只进行化学知识的教学，会使学生产生消极情绪，削弱学生的化学兴趣。在化学这门学科的学习中，“兴趣是最好的老师”这句话被诠释的淋漓尽致，只有学生对化学产生兴趣，才能学好化学。因此，高校的化学老师在课堂上渗透绿色化学理念，可以有效地增加化学课堂的趣味性，让学生在课堂上能够进行多角度的思考，活跃学生的思维，即使是没有接触过化学的学生也能轻而易举的理解，有助于学生改变对于化学学科的刻板认知，产生学习兴趣。2.3 绿色化学理念有助于培养环保型人才我国大力建设环保型社会，这离不开环保型人才的支持和建设，只有人民形成自主的环境保护意识，才能够实现环保型社会的构建。高校作为人才的摇篮，在化学课程中渗透绿色化学理念，学生可以在潜移默化中形成环保意识，并且在学习和工作中践行。通过从理念上进行绿色环保的教育，有助于高校培养环保型人才，使其进入社会走进岗位后能够运用绿色环保理念来开展工作。绿色化学理念并不仅限于高校内化学课程的教学，学生在就业乃至一生中都会受到其影响。久而久之可以形成良性循环，提升高校的环保型人才数量。2.4 绿色化学理念有助于消除大众对于化学的畏惧心理提到环境污染，大众首先会想到的便是有毒化学物质污染，尤其是近年来工业、化工等行业的发展，大量有毒的化学污染物被过量排放，人们对化学闻之色变。而实际上，化学对于人类的发展具有重要的作用，其具有较强的社会服务功能，比如新材料的开发、新药品的研制等，都在为人类的进步做贡献。之所以会造成大众畏惧化学的情况，主要是因为在化学研发过程中没有对化学材料、研发过程进行精准控制，导致有毒化学物质外泄或过量排放，对生态环境造成了伤害。因此，高校化学教师更加应当在化学课程中融入绿色化学理念的教育，从根本上约束学生的化学科研行为，不断地优化化学研发过程，使人们逐渐消除对化学的畏惧心理。3 高校化学教育渗透绿色化学理念的相关策略3.1 加强化学教师培训高校的化学课程需要在化学教师的设计与开发下开展教学，在教学中，化学教师是课堂教学的引导者，应当充分发挥自身的引导作用和示范作用。因此，想要在高校化学课中融入绿色化学理念，应当首先强化化学教师的教育理念。当前，我国的高校化学教师队伍仍然存在一些比较传统的教育理念，这些教师习惯根据自己的教学经验开展固定化的化学教学，在考核时也会采取比较单一化的形式，尤其是在课堂教学中，拘泥于传授化学教材的知识，没有对先进理念如绿色化学理念进行传播。基于此，高校应当加强对化学学科教师的培训，定期组织教师参加化学工业发展讲座、信息化教学技能、课程思政、校本课程研发等专业培训，促使化学教师不断地提升自身的教学观念。同时，高校应当鼓励教师进行教学创新，采取多元化的教学手段开展化学学科的教学。通过组织教师参加专业培训，不仅可以提升化学教师对于绿色化学理念的认识，使其了解理念的深刻内涵，还可以使其在教书育人的过程中将绿色化学理念作为育人理念，对化学学科的教学过程进行优化，完善教学评价，对学生开展全面的绿色化学理念教育，从而在化学老师悉心教导下，高校能够为国家、社会培养更多的环保型人才。3.2 优化教材，适当增设校本课程在教学中，化学教材是学生与化学教师之间的联系纽带，教师在进行化学科目的教学时，可以对教材内容进行合理的整合、优化，并且适当增加一部分内容，来对学生开展绿色化学理念的教育。经过调查，发现目前我国大多数高校的化学教材版本比较陈旧，虽然这些教材在编写时凝聚了多位化学家的智慧净化，具有较强的理论性，化学知识体系完整，思维逻辑缜密等特点，学生可以通过对教材的学习建立完整的化学知识体系，但是深入地分析就会发现，随着化学领域的高速发展，陈旧的教材版本没有及时进行更新，并且内容过于晦涩，没有与日常生活建立密切联系，几乎没有绿色化学的相关知识。这种情况会导致学生在学习时缺乏兴趣，更加不能起到辅助教师开展绿色化学理念教育的作用。因此，高校的化学老师在开展教学时，应当先对教材进行全面的、深入的分析，挖掘教学内容中可能与绿色化学有关的元素，并且适当对教学内容城市情报 2023 年 5 月第 10 期 CityInformationIssue10May2023城市文化9进行拓展，从而在教学过程中将绿色化学思想渗透其中。对于一些能力卓越的高校化学老师，可以积极地研发校本课程，推动绿色化学理念走进大学校园。同时，化学教材编写者应当重视对化学教材进行及时更新和优化，在编写时尽量使化学知识贴近生活，提升化学学科的趣味性，以生活化的事例来增强学生的化学应用能力，使其通过学习教材能够意识到化学知识是源自生活，必将服务于生活。教材的编写应当与时俱进，顺应国家发展的指导方针，将绿色化学理念融入到教材的编写中。3.3 普及绿色化学相关课程目前，高校的课程设计中，化学专业的学生需要学习的课程内容以四大类为主，分别是物理化学、分析化学、有机化学和无机化学，一些高校还增设了结构化学等相关课程。这些课程的最大特征就是理论性强，课程中包含了大量的化学理论的讲授，但是缺少绿色化学理念的元素。因此，一些科研能力较强的高校可以开设绿色化学课程，将其作为化学专业的必修课，运用学分奖励的方式来使绿色化学理念深入人心。随着我国高考的改革，高中阶段选择化学学科进行学习的学生数量将大大增加，因此高校对于教育学生绿色化学理念的责任就愈发沉重，在高校内开设绿色化学课程已经是必然趋势。为了提高绿色化学理念的普及程度，建议高校可以放宽绿色化学课程的选修范围，全校范围内对绿色化学课程感兴趣的学生都可以将其作为选修课来学习。3.4 创新教学与实验模式对于高校教师而言，在化学课程的教学中融入绿色化学理念可以有效地培养学生的生态环境保护意识，而传统的教学和实验模式已经无法满足这方面的需求。这就需要化学教师对目前的教学和实验模式进行创新。首先，在教学层面，化学教师可以运用多媒体设备为学生演示污染物产生的实验来代替实物演示，尽量避免在教学中演示操作有毒化学物质，减少对环境的污染。对于化学教学中必须进行演示的实验，化学教师要以微实验的形式来进行，极大程度地缩小污染范围。同时，利用多媒体设备，教师可以在课堂上为学生展示环境污染的案例，利用图片、视频等丰富的资源刺激学生的感官，使其认识到绿色化学的意义。其次，在实验层面，由于化学学科本身就具有实验属性，化学实验是化学能力的重要组成部分，因此学生在学习化学的过程中，化学实验是必不可少的。在此过程中，学生会近距离接触化学物质，化学教师应当在开展实验之前就对学生渗透绿色化学理念，在开展实验时，尽量选择污染较小的化学原料，一些较容易产生大量有害污染的实验可以用同类型的实验来代替。同时，化学教师要对实验的评价制度进行完善，鼓励学生自主创新，通过深入地探究来优化实验过程从而减少污染的产生。另外，化学教师在设计实验时，要多借助实验来激发和引导学生形成绿色化学理念，对实验中产生的尾气进行科学、合理的处理。通过这些举措，在教学和实验过程中贯彻落实绿色化学理念，帮助学生形成生态环境保护意识。绿色化学理念