基于绿色化学理念的高中化学教学设计与实践——以K市G中学高一化学教学为例

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论文字数:**** 论文编号:lw202323000 日期:2023-07-20 来源:论文网
本文是一篇教学论文研究,本研究主要做了以下工作:第一、通过问卷调查法对 G 中学高一年级化学绿色化学教学现状进行调查分析。第二、通过文献法对相关文献梳理分析,结合课程标准、绿色化学理念和教育理论,设计出高一绿色化学教学设计模型。第三、选取 G 中学高一年级 19 和 20 班作为实验对象,依照具体教学设计案例,实施教学,并分析评价教学效果。第四、根据访谈、课堂观察结果进行整理和汇总,并选取实验班和对照班化学成绩分析教学效果,获取研究结论。

第 1 章 绪论

1.1 研究背景
1.1.1 贯彻国家可持续发展战略的需要
随着社会的高速发展世界人口数量急剧增加,各国不断加快工业化进程,如今地球上资源与能源逐渐减少,濒临枯竭。当前生态环境和资源短缺问题日益突出,人类正面临着大气污染、臭氧层空洞、全球气候变暖、海洋垃圾污染、淡水资源极具紧张、土地逐渐沙退化、森林区域大面积减少、生物种类多样性锐减、化学危险废弃物质的排放等环境问题。为了促进人与自然之间的和谐共处,可持续发展观应运而生并成为国际社会和各国处理经济社会发展与环境保护的政策基础,它所寻求的是在不给后代的发展和生存构成威胁的基础上,发展经济和开发资源[1]。随着可持续发展观的进一步推进,我们国家于 20 世纪 90 年代正式提出实施可持续发展总体战略,随后将绿色化学理念作为一项重要内容纳入可持续发展战略[2]。如何使化学在生产生活中为社会发展提供原料的同时,既对人类赖以生存的地球环境不造成破坏,又能节约资源和能源,落实可持续发展,是 21世纪人类面临的巨大挑战。百年大计,教育为本,要落实国家可持续发展战略方针,关键在教育。因此,在高中化学课堂中进行绿色化学教育是渗透绿色可持续发展理念的必经之路,同时也是落实国家可持续发展的重要途径。
1.1.2 新时代社会发展的需要
共建绿色中国是新时代发展理念的要求。习近平总书记在党的十九大报告中指出中国特色社会主义进入新时代,并提出建设生态文明是中华民族永续发展千年大计,必须树立和践行绿水青山就是金山银山的理念,坚持节约资源和保护环境的基本国策,形成绿色发展方式和生活方式。绿色化学是面向新世纪面向未来的化学,绿色化学作为一种全新的化学理念,将成为 21 世纪科学技术最重要的发展领域之一[3]。科技进步,社会发展离不开化学;人与自然和谐相处,保护环境资源更离不开绿色化学。21 世纪的化学、化工技术要满足环境、健康和社区安全的要求,只有不断培植发展绿色化学人才能实现化学工业持续化、健康化的发展[4]。在高中阶段实施绿色化学教育,以此帮助学生形成未来发展需要的正确价值观念、必备品格和关键能力,为培养我国绿色化学专门人才奠基坚实的基础、为新时代社会的可持续发展贡献自己的力量。
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1.2 国内外研究综述
1.2.1 国内研究现状
1.绿色化学
我们国家对绿色化学的研究虽然相对于美国等发达国家略晚,但在近些年受到了充分重视。1994 年中国政府制定了《中国 21 世纪议程-中国 21 世纪人口、环境与发展白皮书》,此文件是中国可持续发展战略的行动纲领。1995 年中国科学院化学部组织了《绿色化学与技术》的院士咨询,并提议将绿色化学与技术研究工作列入“九五”基础研究规划。1997 年 5 月在北京举行的香山第 72 次学术会议中,进一步强调了绿色化学是解决可持续发展问题的最佳手段。1998 年,首届国际绿色化学高级研讨会在中国合肥举行,会议主要就绿色化学最前沿的发展成果进行交流,此后每年如期举行该项会议,这项会议极大的推动了绿色化学在我国的发展。2006 年我国成立了中国绿色化学委员会,目的是促进绿色化学的研究和开发,增强绿色化学的学术交流与合作。2014 年举办主题为“化学构筑美好生活”的中法化学学术交流会,此次会议主要是为了开拓中国在可持续发展绿色化学领域的创新与发展,以此为全球环境保护和人类健康做出贡献。2019年 10 月在温州大学举办了“绿色化学国际论坛”,此次会议聚焦化学、环境、材料领域的新方法、新理论,探讨了二氧化硫的治理和利用价值[1]。

通过阅读相关文献,国内绿色化学的研究主题主要囊括以下几个方面:①利用绿色化学原理创新有机合成技术路线。如肖建军立足绿色化学的所遵循原则,从原子经济性、反应物绿色化、选用无毒无害的有机溶剂等方式合成精细化学品[2]。刘轶通过绿色化学的理念,采用反向注射等无膦方法绿色环保的合成性能优良的半导体纳米晶[3]。②绿色化学技术在环境治理和生产中的应用。江婷等通过绿色化学技术为环境治理提供有效参考[4]。王睿通过绿色化学技术的优势针对水体、大气和垃圾等污染问题进行绿色化治理,并取得有效的成果[5]。③绿色化学教学的渗透路径。

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第 2 章 概念界定和理论基础

2.1 概念界定
2.1.1 绿色化学
绿色化学是一门新型交叉学科,科学研究人员对绿色化学的概念已经下了明确的定义。绿色化学(Green Chemistry)也称为环境无害化学(Environmentallybenign Chemistry)、环境友好化学(Environmentally friendly Chemistry)、清洁化学(Clean Chemistry)。P.T.Anastas 教授和 J.C.Warner 教授在《GreenChemistry:Theory and Practice》一书中对绿色化学的定义、原理、原则、目的等内容做出了详细的介绍,其中将绿色化学定义为在化学反应过程中为了避免对环境造成污染,应该从源头上降低或者消除污染物,生产出健康无害的友好产物[1]。Science Scope 提出绿色化学就是在化学实验中以非危险化学品取代高危化学品,从而减少危险化学废物的输入和输出[2]。绿色化学的核心概念是通过选取无毒无害无污染且可再生的原材料通过绿色化的合成技术生产出对环境、社会及人类生活不产生危害的清洁化学产品。

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2.2 理论基础
2.2.1 生活教育理论
陶行知提出生活教育理论,这是对杜威教育思想的改进和传承,该理论主要包括:“生活即教育”、“社会即学校”和“教学做合一”三个部分[6]。教育应以生活为基础,教育来源于生活,发展于生活,化学教学要从学生原有的生活经验出发,教师在教学时,不能仅仅只是让学生理解绿色化学的原则是什么、内涵是什么,还应该让学生切实将绿色化学与实际生产生活联系在一起,把绿色化学与学生的知识经验相结合。能主动利用自己所学的绿色化学知识和方法,解决实际生产生活问题,进而达到掌握知识,拓展能力,提高化学核心素养和绿色化学理念的目标。例如,学习完萃取原理后,让同学们自己在家用尝试利用萃取原理将西红柿汤中的色素提取出来。因为实验室选用的萃取剂都是具有一定污染的溶剂,家庭小实验可以让学生明白绿色化实验同样可以达到一样的效果,潜移默化的通过生活渗透绿色化学理念。
2.2.2 最近发展区理论
最近发展区理论认为在学生的发展中存在两种不同的水平,这两种水平之间有一定的距离。一种水平是学生在面对某一项目时不需要教师、同伴的帮助,可以独立自主的完成任务,另一种水平即指学生的潜在能力,需要在教师的提示帮助下才能激发出学生的潜在能力,完成教师布置的任务。这两种水平之间存在的差距就是最近发展区。教学应着眼于学生的最近发展区,但又不囿于最近发展区,

教学走在发展之前更有利于学生的发展。因此,教师教学目标的设定要符合学生的最近发展区,让学生享受跳一跳摘桃子的喜悦。在设计绿色化学教学设计时要充分考虑到最近发展区对教学的积极影响,如:设定符合最近发展区的目标、制定层次性较强的问题、采用多种多样的教学方法因材施教,激发学生的求知欲,引领学生独立思考,积极探索,利用自己的所学解决实际问题。

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第 3 章 基于绿色化学理念教学现状调查分析................................14
3.1 问卷.........................................14
3.1.1 调查目的......................................14
3.1.2 调查对象....................................14
第 4 章基于绿色化学理念的教学设计模型..................................21
4.1 设计依据...........................................21
4.1.1 以课程标准为学科依据................................21
4.1.2 以绿色化学为理念指导................................21
第 5 章 基于绿色化学理念的高中化学教学实验效果与分析................................27
5.1 实验目的.........................27
5.2 实验方案与实践............................27

第 5 章 基于绿色化学理念的高中化学教学实验效果与分析

5.1 实验目的
为了验证基于绿色化学理念的教学设计对学生的积极作用,本研究通过一学期的教学实践从多方面考虑此教学设计能否对学生的成绩、学习态度的转变、绿色素养的提升及综合发展起到促进效果。对教学实践中出现的问题进行反思,从而促使下一阶段的教学有效实施。

选取 K市G 中学高一年级进行教学实践活动。该校高一年级共设有二十个班,笔者根据入学后第一次化学成绩分析学生的化学基础知识水平,通过问卷测评学生的绿色素养,同时考虑班级人数、性别差异等因素,进而选择两个平行班 19班(共 50 人)和 20 班(共 50 人)分别作为对照班和实验班进行教学实验。两个班的化学课程均为同一名教师担任,学生学习成绩、学习能力和班纪班风没有明显差异。在教学过程中对 19 班采用教研备课组共同编写的教案进行教学;而对 20 班则采用基于绿色化学理念的教学设计进行教学。


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第 6 章 总结与展望

6.1 研究总结
在 K 市 G 中学高一年级经过一学期的绿色化学教学实践,通过实验前期到后期的不断改进和总结,实践效果已初见成效。本研究主要做了以下工作:第一、通过问卷调查法对 G 中学高一年级化学绿色化学教学现状进行调查分析。第二、通过文献法对相关文献梳理分析,结合课程标准、绿色化学理念和教育理论,设计出高一绿色化学教学设计模型。第三、选取 G 中学高一年级 19 和 20 班作为实验对象,依照具体教学设计案例,实施教学,并分析评价教学效果。第四、根据访谈、课堂观察结果进行整理和汇总,并选取实验班和对照班化学成绩分析教学效果,获取研究结论。
参考文献(略)
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