《初中化学课堂渗透绿色化学理念的实践探究》17000字【论文】

-6-摘要绿色化学于20世纪80年代初被美国环保局所提出，旨在从源头出消除污染，这是一种全新的环保理念。在中学化学课堂上渗透绿色化学理念，既可激发学生对化学学科的兴趣和环保意识，对于提高国民素质和促进我国环境保护事业也有深远意义。本研究采用问卷调查和访谈的研究方法，了解中学生绿色化学意识和绿色化学教学的现状。通过挖掘教材中的绿色环保素材，将绿色化学理念与教学内容相结合，提高学生对绿色化学的认识和环保意识，培养学生绿色环保的可持续发展观念。通过教学实践和教学评价分析，本研究在培养学生绿色意识方面取得一定成效。关键词：绿色化学理念；初中化学；教学设计1.前言1.1选题背景由于工业的迅速发展，人类社会取得了巨大的进步。其中，化学工业生产的新产品极大地提高了人类物质生活水平，但也带来了许多环境问题。在传统的工业发展中，虽然人们也重视环境保护，但为了追求经济效益，大多采用先污染后治理的方法。显然，这种先病后治的发展方式已经不再适合未来化学科学的发展方向，生产过程中产生的废气、废液、废渣排入环境，造成酸雨、臭氧空洞、水体富营养化等一系列环境问题，危及人类生命。基于此种背景，人们开始对传统环保理念进行反思。1984年，美国环保局率先提出了“废物最小化”的新环保理念，这是最初体现绿色化学的理念，旨在通过减少废物产生和废物回收来达到减少废物的目的。后来，世界各国积极响应并发展绿色化学，使其成为一门新诞生的前沿学科。当今人类社会面临着人口增长、资源短缺、环境污染等诸多挑战。为了应对这些挑战，实现人类社会与自然环境的和谐发展，可持续发展理念于20世纪70年代提出。可持续发展观是人类重新审视经济发展与生态环境关系后形成的科学发展观。它要求经济发展不仅要满足当代人的生活和生产需要，而且要满足子孙后代的发展需要，不受环境和资源的限制。环境保护是经济发展的重要前提，应特别注意环境承载力。可持续发展主要体现在环境和资源的可持续性上。因此，实现可持续发展的前提便是做好环境保护。20世纪90年代，随着我国环保政策的确立，我国开始实施可持续发展战略，并将绿色化学的概念作为可持续发展战略的一个重要内容。百年大计，教育为本。李克强总理在2019年指出：“基础教育关系到每一个人，是提高国民素质、实现国家富强的基础性工程REF_Ref3539\r\h[1]。”可持续发展不仅是一项重要的国家发展战略，更是一种科学的态度和国民未来应具备的个人素质。要改变人们片面的化学观念，实现民族复兴和社会进步的目标，就必须充分发挥教育的基石作用，把有关的环保政策和绿色化学思想渗透到教育中。例如，对于初三化学上册《爱护水资源》这一课时内容，教师可以让学生了解自然界中水资源的分布后，以防治水体污染为教学情境，将知识点与绿色化学理念相结合进行授课，向学生讲授防治水体污染的各项措施中分别体现的绿色化学思想。此外，在讲解活性炭的吸附性这一部分内容时，向学生讲述活性炭的制备原料是果皮瓜壳等生活废弃物，体现“废物利用”的绿色化学理念，使学生不仅掌握教材知识，知道防治水污染的措施，也能从中理解生活中进行“垃圾分类”与“废物利用”的意义所在。既培养了学生防治污染的能力，也强化了学生的环保意识，为落实国家可持续发展战略储备人才。1.2研究目的及意义本研究是落实“以人为本”教学理念的体现，可贯彻绿色可持续发展的理念，传达“绿色化学”的思想。绿色化学理念的教学要求教师具备相应的知识储备。就教师而言，在日常备课中更多地关注绿色化学的切入点，有助于提高教师的绿色化学意识。就学生而言，教师再日常化学教学过程中积极渗透“绿色化学”的思想，让学生在潜移默化中接受绿色化学理念，进而才可让学生将绿色化学理念转化为自觉行动，树立保护环境、节约资源的正确价值观。1.3研究思路和方法1.3.1研究思路本论文基于绿色化学教学研究和理论基础，通过制定问卷以调查初三学生绿色化学意识状况及访谈对应学校初中化学教师以了解初中绿色化学的教学现状，分析存在问题，并针对问题结合现有研究及理论，整理相关教学资源，进行教学设计及实践，通过对学生进行绿色化学知识测试作为教学评价，反馈实践成效。1.3.2研究方法本论文主要采用了以下研究方法：（1）文献法：通过查阅相关文献，了解国内外绿色化学教育的研究现状，全面理解绿色化学理念。（2）问卷调查法：通过有关绿色化学的问卷调查，了解九年级学生对绿色化学理念的理解和环保意识，根据问卷调查结果分析初中绿色化学教学现存的问题。（3）访谈法：通过对实习学校初三级化学老师进行访谈，了解该校初三化学教师对绿色化学的认识与态度，以及在教学中渗透绿色化学教育的现状等。（4）实验法：通过选取一组实验班与对照班进行教学实践研究，课后通过对学生进行绿色化学知识测试，反馈实践效果。1.4国内外研究的现状1.4.1国外绿色化学教育研究现状绿色化学概念最早是在美国被提出的，其最初的基本思想是“废物最小化”，即减少产生废物和重新利用可回收的废弃物，以达到排放废物最少化的效果，初步了体现绿色化学的思想。作为最早提出“绿色化学”理念的国家，美国在教育方面也积极地将绿色化学引入高校课堂中。一九九六年，斯克兰顿大学首次将绿色化学纳为环境化学的学习内容，并于二零零零年开设了一门单独的绿色化学课程REF_Ref3654\r\h[2]。一九九七年，俄勒冈大学开始将绿色化学的原理和实践引入化学课堂教学和实验教学中。为了让美国民众都能接触到绿色化学的相关知识，美国出版了适合大众阅读的教科书《绿色化学》。同时，美国还对中学化学教材进行修改，在高中化学教材第四版中增加了绿色化学的相关知识REF_Ref3713\r\h[3]，旨在培养中学生的绿色化学意识，树立从源头上消除污染的环保思想。二零零零年，澳大利亚莫纳什大学开设了一门名为“可持续化学”的专业必修课，其中包括绿色化学[4]。同年，学校招收了第一批绿色化学专业的硕士生和博士生。此外，印度、日本、德国等世界各国也开展了自己的绿色化学教育，编写了与绿色化学相关的教材[5]。1.4.2国内绿色化学教育研究现状我国绿色化学研究领域相较晚于美国等发达国家，但是随着我国民生水平和国民素质的提高，人们开始意识到人与自然命运共同体的紧密关系，因此国家也更加重视绿色化学具有的重大意义。1993年，陆熙炎院士首次在国内《有机化学》杂志上提倡“原子经济性”等绿色化学观念REF_Ref11937\r\h[6]。1995年，清华大学曾庭英教授发表论文《绿色化学工艺》，在我国最早提出设计绿色化学课程REF_Ref12028\r\h[7]。1997年，中国科技大学绿色化学科技与开发中心出版了《当前绿色科技中的一些重大问题》论文集，并成为我国第一所开展绿色化学相关课程的高校REF_Ref12116\r\h[8]。此后，我国的一些高等院校也开始开设绿色化学课程并编写教科书，如四川大学、南京大学、山东大学等均开展了类似课程和研究工作REF_Ref12149\r\h[9]。在中国知网以“绿色化学教学”为关键词进行检索，共获文献2655篇（1999年3月-2022年4月），具体结果见图1-1至图1-3图1-1中国知网“绿色化学教学”主题词检索结果发表年度趋势图1-2中国知网“绿色化学教学”主题词检索结果学科分布图1-3中国知网“绿色化学教学”主题词检索学科年度趋势根据以上图表数据可知，我国对绿色化学教学的研究总体上呈上升趋势，学科分布主要集中在中等教育、化学、高等教育、有机化工、无机化工等领域，其中中等教育占多数，远远超过高等教育。这表明我国基础教育越来越重视绿色化学教育。中学阶段是学生形成基本价值观的重要阶段，中学生是国家未来建设的参与者和后备人才，在中学化学教学中渗透绿色化学理念，对培养学生绿色环保可持续发展观，为国家储备绿色人才具有重要作用。2.相关概念及理论基础2.1绿色化学的内涵和原则2.1.1绿色化学的内涵绿色化学又被称之为“环境友好化学”、“环境无害化学”，即通过利用一系列的化学反应原理和设计反应过程，使得反应原料能够全部转化为产品，减少或者避免使用和产生有危险性的物质，实现废物零排放REF_Ref12234\r\h[10]。基于绿色化学是建立在化学基础上进行发展的，因此它表现出以下几方面的特点：原料绿色化。强调采用无毒无害的可再生资源，在始端消除污染源和保护自然资源，实现前期的预防污染。化学反应绿色化。强调原料中的所有原子都能转化为产品，体现为“原子经济性”REF_Ref3908\r\h[11]。此外，反应产生的废弃物的量与对环境造成破坏的程度成正比关系，废弃物越少，破坏就越小。产品绿色化。强调产品具有安全、环保和易降解的特性，不会对人类环境和生态造成危害，实现废物“零排放”的目标。总的来说，绿色化学的最终目标是保护人类健康和生态环境免受损害，以可持续发展的方式促进人类社会的发展。2.1.2绿色化学的原则原子经济性和“5R”原则是绿色化学的核心内容，就是根据原理和技术手段，将无毒无害的可再生原料最大限度地转化为产品，再将可回收的物质投入到其他的化学反应中，最大化资源的利用率。这样既可以节约自然资源，也能减少污染的产生。具体表现为：Reduction（减少用量）：节约药品的使用，减少废气、废水、废渣的排放；采用高转化率的原料进行反应，能有效减少药品用量，理想状态是“原子经济反应”，即原料中的原子均转化为产品。Reuse（重复使用）：对于化学反应过程中的催化剂、载体等物质，能被再次利用的要重复利用REF_Ref3957\r\h[12]。对环境有危害性的物质，在发挥其最大限度的利用率后要经处理达标之后才能排放到环境中。Recycling（回收）：对于未反应原料、副产品、助溶剂、稳定剂等此类物质，要回收利用，实现“省资源少污染，降成本”。Regeneration（再生）：对于高分子材料和反应产生的副产品等物质，要变废为宝，将这些物质用以制造新物质，实现“节能减排”的目的。Rejection（拒用有毒有害物质）：拒绝使用不能替代、不能回收、不能重复使用、有毒副作用、造成污染的原材料。2.2人教版义务教育化学课程标准及教材分析2.2.1人教版义务教育化学课程标准义务教育化学课程标准主要分为前言、课程标准、课程内容、实施建议四大部分。通过研读，总结出课标各部分所涉及的绿色化学理念内容，分析各部分对绿色化学、可持续发展观念和社会责任感的培养方面的要求如下：前言部分：义务教育化学课程标准要求培养学生主动学习化学的积极性，在教学中注重与生活、生产实际相结合，促进学生对化学与环境、资源和人类健康的相互关系的认识，逐步形成科学发展观，增强对自然和社会的责任感REF_Ref12338\r\h[12]。营造体现化学、技术、社会、环境相互关系的学习情景，使学生对化学在人类文明发展的伟大贡献有一个初步的认识，帮助学生形成可持续发展观念。课程目标部分：提高安全意识，懂得珍惜资源、保护环境、合理使用化学品；初步了解物质性质与用途的关系，了解化学、技术、社会与环境的关系，能够运用化学知识解决实际问题，培养可持续发展观念；了解并认同化学在改善人类生活质量、促进社会发展方面所起的作用，关注与化学有关的社会时事热点，培养学生积极参与社会决策的意识，热爱祖国，树立学习化学的远大志向，实现中华民族伟大复兴的梦想。课程内容部分：义务教育化学课程标准要求注重激发学生学习化学的兴趣和培养学生的社会责任感。化学实验是化学学科的重要特征之一，重视化学实验，树立安全意识和环保意识，避免实验污染环境。引导学生初步认识物质性质及其用途间的关系，帮助学生从化学角度深刻理解人与自然和谐共生的关系，学会合理利用自然资源，养成可持续发展观念；通过具体的真实事件引导学生体会化学科学与社会发展的关系，形成科学的社会责任感，运用所学的化学知识理论指导实际生活行为REF_Ref4019\r\h[13]。实施建议部分：义务教育化学课程标准明确提出，在实验教学中，要注重培养学生的安全意识和环保意识，养成良好的实验习惯REF_Ref12417\r\hREF_Ref4144\r\h[14]]。在矿物冶炼、清洁能源开发、化肥生产与使用等内容的教学中，要注意结合生活实际，关注与社会发展密切相关的环境问题，培养学生的环保意识。2.2.2教材中体现绿色化学理念的内容解读通过对义务教育化学课程标准的分析，绿色化学理念在课标的四大部分均有渗透，充分体现了新时代对中学生进行绿色化学教育的重要性。本论文以人教版九年级化学教材为研究对象展开研究。第一单元《走进化学世界》，在开展课题3的教学时要强调实验操作的规范性，如药品的取用要强调适量、操作规范，以免取量过多或污染试剂瓶内的试剂，造成资源浪费。第二单元《我们周围的空气》，在保护空气这一部分内容可阐述工业废气、化石燃料燃烧产生的有害气体、汽车尾气等有害气体排放对空气质量造成不良影响的生活实例，并针对性地提出防治措施，提高学生保护环境的意识。第四单元《自然界中的水》，对于课题1《爱护水资源》的教学内容，教师除了要完成对知识点的教学任务，也要深度发挥该课题作为渗透绿色化学理念的载体作用，让学生认识到世界及我国水资源状况，感受防治水体污染对人类健康的重要性，培养学生的绿色化学理念，树立可持续发展的思想。第六单元《碳和碳的氧化物》，在讲CO2时，向学生讲解造成温室效应的原因，让学生去查阅资料了解更多低碳的生活方式，践行低碳生活。第七单元《燃料及其利用》，要辩证地讲解燃烧化石燃料的利弊，让学生认识到汽车虽然给人们的交通出行提供了巨大便利，但是汽车尾气的排放却是造成空气污染的一大原因。由此提出用新能源汽车代替汽油汽车，减少二氧化碳和可吸入颗粒物的排放，引导学生未来的工业要向着绿色化学的方向发展，向学生提倡尽量乘坐公共交通工具等低碳的出行方式，树立绿色环保理念。第八单元《金属和金属材料》，讲解金属材料废弃物的污染、分类、回收利用，再介绍东京奥运会上日本用回收金属垃圾制作奖牌，体现“5R”原则中的再生原则。第十二单元《化学与生活》，讲解工农业污染的原因与防治，白色污染的防治时，向学生解释这是由于工业发展过程未考虑到产品对环境造成的危害所导致，因此工业技术发展要从环境保护的角度出发，以保生产出环境友好型产品。同时，也要倡导垃圾分类的思想，使学生通过对绿色化学理念地逐步认识，感到实行垃圾分类政策对于保护环境和节约资源等方面的重大意义。2.3理论基础2.3.1生活教育理论“生活教育”理论指陶行知在学习和改造了杜威的教育思想后，为立足中国现实所倡导的教育思想，该理论主要包括了三个层次：生活即教育，社会即学校，教学做合一REF_Ref4294\r\h[16]。教育是一种在生活中“成长”的活动。只有把教育与生活相联系，它才能发挥更大的作用。化学作为一门研究物质的科学，其教学不可避免地与现实生活密不可分。为了应对人类活动造成的各种环境问题，人们一直寻找实现可持续发展的途径。“绿色化学”是人们思考出来的解决方案之一，教育正是传播这一理念的必要途径，现实生活素材是“绿色化学”理念的优秀教学资源。教师在教学过程中要结合学生的身边事例和情景，善用理论联系实际原则，培养学生运用绿色化学的相关知识解决生活实际问题的能力。在日常教学中教师要辩证地讲解化学的利弊，既要完成知识点的讲授，也要降低学生对化学的恐惧和排斥，提高学生的学习兴趣，充分落实三维目标，提高学生的环保意识。2.3.2建构主义理论建构主义理论认为，学习应该是学生在原有的知识经验基础上学习新知识的过程，既是学习新知识，也是对原有经验进行改造重组，产生新认知。“以学生为中心”的教学观是建构主义学习的出发点和核心REF_Ref4375\r\h[17]。教师在教学过程中，无论是教学活动的组织还是教学策略的选择等，都必须遵循“以学生为主体，以教师为主导”的教学理念，积极启发、引导学生形成参与学习、主动构建的学习方式.该理论关注学习的主动性、与外界的互动以及新旧知识的联系。在化学课上贯彻绿色化学的理念，我们应该通过学生已有的经验和知识，找到与新知识的联系，让学生通过适当的场景、问题和活动，积极与老师、同学一起思考和互动，引导学生树立“绿色化学”的理念。绿色化学理念地内涵是从源头上保护环境。在课堂上，学生可以通过与他们熟悉的环境问题进行沟通，思考并选择最佳解决方案。引导学生结合绿色化学理念解决环境问题，可加深学生对绿色化学理念的理解，构建自己的知识体系。3.绿色化学理念的调查研究通过对初中学生进行问卷调查及对初中化学教师进行访谈，了解当前初中化学教学中绿色化学教育的现状，并进行相关分析，以此作为实践研究的依据。3.1初中学生绿色化学理念问卷调查表3.1.1调查目的、对象、内容（1）调查目的

了解初中阶段学生对绿色化学理念的认识和影响学生形成绿色化学理念的因素。（2）调查对象本次问卷的调查对象为G市K中学的初三（1）、（2）班两个不同化学老师的平行班的学生，共100人。问卷共发放100份，回收100份，回收率100%。（3）调查内容本问卷调查全部为客观题，共12题。问卷内容设计从以下四个方面进行：第1至第3题是学生对绿色化学的认识；第4至第6题是学生对化学与环境保护关系的认识；第7至第9题是学生应用绿色化学理念处理实验的意识；第10至第12题是学生在生活中的绿色行为。3.1.2调查结果统计分析表1初中学生绿色化学理念现状调查统计题目选项人数比例1、你认为绿色食品、绿色冰箱、绿色能源等，所指的“绿色”一词的真正含义是什么?A、颜色是绿色的22%B、比较干净的3838%C、对人类和环境无害的6060%2、你听说过绿色化学吗？A、从没听过5252%B、经常听说22%C、偶尔听说4646%3,你是从哪些途径获取绿色化学相关知识的？A、老师偶尔提及918%B、书上有提到1016%C、电视及网络媒体等8166%4、你认为化学与环境有关系吗?A、没关系11%B、关系密切7070%C、有一定关系2929%5、目前世界十大环境问题你能说出几个？A、8～1044%B、4～74141%C、0～35555%6、你认为以下哪种措施可以更有效地保护环境?A、拒绝使用化学产品22%B、提高治理的污染技术7878%C、在源头杜绝污染产生2020%7、在做定性化学实验时，教材没要求取多少量的时候，你是怎么取药品的?A、随便取4949%B、尽可能取多4141%C、尽可能取少1010%8、你如何处理化学实验产生废液?A、留给老师处理7878%B、直接倒入下水道33%C、倒入指定废液缸1919%9、你是怎么进行有毒有害实验的?A、直接不做88%B、根据教材要求做8888%C、重新设计试验方案44%10,你在学校吃饭是倾向于堂食还是打包或者点外卖?A、堂食5959%B、打包3636%C、点外卖55%11、你对尽量减少使用一次性塑料袋这一政策持何种态度?A、既不支持也不反对1111%B、支持8383%C、反对66%12、下列的绿色行为你能做到几条?①垃圾分类投放②不使用一次性购物袋和餐具③使用无氟冰箱④保护绿色植物⑤打印尽量选择双面打印⑥公交出行，尽量少坐私车A、6～599%B、3～42121%C、1～27070%根据对上述结果的分析，约60%的学生了解绿色化学的概念和意义，半数以上的学生没有听说过绿色化学，大多数听说过绿色化学的学生只是偶尔听说过。听说过绿色化学的学生主要通过网络或电视媒体接触到绿色化学，只有18%的学生通过教师讲解接触到绿色化学，这表明学生对绿色化学的理解较浅显，缺乏对绿色化学的系统认识。在调查中，几乎所有的学生都认为化学与环境有关，这表明他们意识到化学对环境的影响。只有4%的学生能说出8～10个世界环境问题，41%的学生能说出4～7个世界环境问题，半数以上的学生只能说出1～3个世界环境问题，这表明大多数学生对环境问题的认识不高，只知道最常见的环境问题。此外，在第6题看待环境保护问题上，只有20%的学生有从源头上防止污染的想法。其他大多数学生仍然坚持“先污染后治理”的传统环境污染思想。对于化学实验，在进行定性实验量取药品时，只有10%的学生认为有必要节约药物，而49%的学生不经考虑随意量取，其余41%的学生认为应该尽可能多量取，说明绝大部分学生节约资源的意识仍有待提高。其次，在实验废液的处理方面，只有22%的学生会主动将废液倒入指定的废液容器中，78%的学生选择将其交给老师处理，3%的学生直接将其倒入下水道中，这表明绝大多数学生对废液的处理知识薄弱。面对有毒有害的化学实验，88%的学生按照教材要求进行，8%的学生选择不做此类实验，这表明绝大部分学生在面对这类型实验没能发挥主观能动性，其创新意识和绿色化学理念淡薄。另外，虽然有83%的学生支持政府尽量减少使用一次性塑料袋这一政策，但是还是有部分学生做不到，在学校吃饭会选择打包或者点外卖，仅有59%的学生是选择堂食。在调查中还可以发现，对于问卷中的绿色生活行为，七成的学生仅能做到1～2个，能做到5～6个的仅有9%的学生，这说明了大部分学生的环保行动还跟不上他们的环保意识。3.1.3本次调查结果的启示总的来说，学生的绿色化学意识相对薄弱，通过教师的教学或教材获得的相关知识相对较少，这表明教师不注重在教学过程中渗透绿色化学思想，导致学生无法很好地了解绿色化学知识，所以教师要在教学中积极寻找知识点与绿色化学的切入点，渗透绿色理念。此外，绝大部分学生应对污染仍是“先污染后治理”的落后思想，这表明教师在化学教学中没有向学生传输“源头防治”的先进的绿色环保理念。虽然学生们有很强的环保意识，但他们的环保意识和在生活中的环保行为并不同步，这种习惯性行为也会影响对绿色生活方式的判断和认可。因此，教师应密切联系生活实际中的绿色材料，在课堂上指导学生如何实行绿色的生活方式。3.2初中化学教师教学中渗透绿色化学理念访谈3.2.1访谈目的、对象、内容本次访谈旨在了解初中化学教师对绿色化学的理解和对在教学中渗透绿色化学理念的态度，为渗透绿色化学理念构建有效教学策略。本次采访的对象为G市K中学九年级的3位化学老师。访谈内容包括以下四个方面：教师对绿色化学的理解、教师在课堂教学中渗透绿色化学知识的态度、教师对教材中环保知识的态度、教师对有毒污染化学实验的处理方式。3.2.2访谈结果及其分析表2访谈内容、问题及结果访谈内容访谈问题访谈结果教师对绿色化学的理解您对绿色化学有何看法？教师A：绿色化学不仅是一门课程，也是一种理念。绿色化学在当今社会是一个热点，我在大学学习过这门课程，了解绿色化学的内容和原理。教师B：绿色化学的目的就是保护环境。教师C：有了解，但是没系统地学习过。教师在课堂教学中渗透绿色化学知识的态度您在课堂教学上是否有渗透绿色化学知识？教师A：有。在日常教学或者实验教学时，碰到涉及此类知识时会渗透一下绿色化学的特点和原则等，再让学生谈谈对此类问题的见解。教师B：一般只在涉及这方面知识的化学题目出现时才会介绍，但是这类题目一般很少出现。教师C：对于教材上没有且不是重点的知识一般不讲，以免影响学生对重难点的把握。教师对教材中环保知识的态度您是如何教学教材中的环保内容？教材A：环境教育是素质教育的要求之一。在课堂上我会结合知识点深入讲解，引导学生讨论有效的污染防治措施。教材B：对于这种非重点知识都是简单介绍，不必花过多时间在这里。教材C：一般不讲，这些内容比较简单，让学生自学即可。教师对有毒污染化学实验的处理方式对于有毒和对环境有害的实验，您通常采取何种措施？教师A：课前先了解实验的有毒有害之处，再据此做出应对措施，如安装尾气处理装置或改进实验装置等，同时向学生说明此举的原因。教师B：教材上的实验是经典实验，严格按照教材要求做就没问题。教师C：综合考虑教学时间和环境问题，会选择不做此类实验。教师态度和对绿色化学知识的掌握程度作为教学的重要因素，直接影响着绿色化学理念的渗透。访谈结果表明，在大学期间学习过绿色化学这一门课程的化学教师更加理解绿色化学的内容和原理，知道这是一门新兴学科，在教学过程中会渗透绿色化学理念，注重提高学生的绿色化学意识。对绿色化学的认识比较片面的教师可能就单纯地认为绿色化学就是与环境保护相关的一种理念，并没有认识到绿色化学已经发展到了应用领域，在教学过程中并不重视绿色化学知识的传播。4.初中化学课堂渗透绿色化学理念的实践研究4.1研究方案的设计本研究选取人教版九年级化学教材上册为蓝本开展实践研究，因本人在G市K中学实习，担任初三（1）班的化学实习老师，因此为本研究开展实践教学提供了平台。通过对人教版义务教育课程标准和九年级化学教材的研究分析，本人选取了第四单元课题1《爱护水资源》作为研究课题进行授课。选取初三（1）班和初三（2）班两个班作为研究对象，初三（1）班为实验班，初三（2）班为对照班。实验班采用的“以具体化学知识为载体，融入绿色化学理念”的教学模式进行教学，对照班采用传统的以注重“基本知识-基本技能-基本方法”为主的三基教学模式进行教学。（1）分析教材内容，明确思路《爱护水资源》这一课题内容主要涉及水资源概况及保护两部分内容。就水资源状况而言，教材中既指出了全球水资源总量的丰富，又指出了可供人类直接使用的淡水资源不足，使学生能够从辩证的角度来看水资源状况，使学生更加深刻地认识水资源的污染及短缺问题，从而意识到爱护水资源的重要意义。就水资源的保护而言，教材介绍了爱护水资源的措施，无论是节约用水还是防止水体污染，都处处体现了绿色化学的内涵与原则。对于此部分的教学，教师必须充分利用好这些绿色素材，在课堂教学上合理设计，将绿色理念渗透到位。此外，在防治水体污染的内容里有介绍污水处理流程示意图，此处可结合水的净化中活性炭的吸附性实验进行教学，通过引人现代化工厂将化工原料回收利用实例及工业废水排放前的净化处理等具有绿色化学理念的教学情境，将绿色化学渗透其中，既能完成教材的教学任务，也能培养学生绿色环保的意识，拓展学生的知识面。构建有效策略，渗透绿色化学理念培养学生的绿色化学意识必须依赖化学课堂教学REF_Ref4509\r\h[18]。教师在保证完成教学任务的前提下，应该把教材中能够体现绿色化学的具体知识点与绿色化学理念相融合，让学生在学习具体化学知识的过程中也能感受到绿色化学思想REF_Ref4692\r\h[19]。本节课内容将向学生讲授到爱护水资源的措施和探究活性炭添加量对活性炭吸附效果的影响实验，因此本节课可采取情境渗透和实验渗透的教学策略进行教学。实施教学评价依据教学评价才能衡量教学效果的好坏，对于渗透绿色化学理念的教学是否有效取决于学生是否形成了环保意识、源头防治思想和对“5R”原则的理解。本次教学实践通过设计围绕学生是否形成环保意识、源头防治思想和对“5R”原则的理解的绿色化学测试卷对教学效果进行评价。4.2教学过程实施4.2.1《爱护水资源》教学实践案例一、教学目标1.知识与技能：（1）知道自然界中水的存在形式及分布情况；了解我国的水资源状况。（2）了解水体污染的来源、危害及爱护水资源的措施。（3）了解活性炭的吸附性及活性炭添加量对吸附效果的影响。2.过程与方法：（1）通过对比分析、归纳概括等方法对数据和图标信息进行分析、加工，加深对水资源的认识，能够用辩证的眼光看待水资源的丰富与有限。（2）通过化学实验，探究活性炭添加量对吸附效果的影响，初步体验科学探究过程。（3）通过小组讨论，了解本节课所蕴含的绿色化学知识，初步学习绿色化学的内涵和基本原则。3.情感态度与价值观：（1）了解水资源的概况，建立科学的可持续发展观念。（2）增强保护水资源及节水意识，提升对水资源合理利用等社会热点问题的关注度，逐渐形成主动参与社会决策的意识，提升学生社会责任感。二、教学重难点教学重点:科学认识现有水资源的丰富与有限；水体污染及防止措施；生产生活中如何保护水资源。教学难点:分析有关水资源的图表、数据信息，并通过比较、归纳、概括等方法对获取的信息进行加工，加深对水资源现状的认识。三、教学过程教学环节教学活动学生活动设计意图课前任务发布学习任务：预习《爱护水资源》，网络搜索当今世界的水资源状况。观看介绍绿色化学的学习视频，网络搜索绿色化学的百度百科，记录其内涵和原则。完成课前任务。让学生对本节课的知识有个大概的了解，认识世界水资源状况。同时，学习绿色化学的相关材料有助于拓展学生的知识面，为后续课堂的顺利进行做铺垫。环节一：情景导入【讲述】水是大家每天都会喝到用到的，同学们感受过缺水是什么感觉吗？【播放视频】2050年全球将有50亿人面临缺水困境。观看新闻报道，思考水与人类的关系。通过真实的社会情境，激发学生对水资源的保护欲。环节二；人类拥有的水资源【布置任务1】课前老师已经安排同学们阅读本课题的内容，请同学们以小组为单位，回答以下问题：在自然界中水以哪种形态存在？地球上水资源的分布及储量？我国淡水资源的储量？学生讨论并回答：1、水资源的存在形态：海洋水、湖泊水、河流水、大气水和生物水2、地球上水资源的分布及储量：总储水量大，淡水很少。3、我国淡水资源的储量：总储量居世界第六位，但人均水量很少。培养学生组织语言及表达能力。认识到地球上水资源分布状况，初步了解我国水资源状况，意识到我国是缺水国家，诊断并发展学生观察分析比较能力。环节三：爱护水资源【布置任务2】水是生命之源，面对世界水资源短缺这一严峻的环境问题，我们应该对水资源加以保护。请同学们以小组为单位，根据课本P69-71的信息进行讨论，分别回答以下问题：水体污染的来源与危害如何爱护水资源

【归纳】水体污染的来源与危害来源：农业污染：农药、化肥的不合理施用工业污染：未经处理的废水、废物的任意排放生活污染：生活污水的任意排放危害：影响工农业、渔业生产，破坏水生生态系统，直接危害人体健康爱护水资源：节约用水（提高水的利用率）：农业：大水漫灌改为喷灌、滴灌工业：重复利用工业用水生活：一水多用其他：使用新技术、改革工艺和改变用水习惯防治水体污染：农业：提倡使用农家肥，合理施用化肥和农药工业：应用新技术、新工艺减少污染物的产生；处理污水使之符合排放标准生活：生活污水集中处理和排放【提问】请同学们从绿色化学的角度进行分析，上述爱护水资源的两个措施中有体现了哪些绿色化学知识？学生查阅课本信息，讨论与交流，总结与发言。学生听课，记笔记。学生讨论并回答：节约用水中体现了“减少用量”和“重复利用”的绿色化学原则。2、防止水体污染中体现了“从源头出减少污染”、“拒用有毒害物质”的绿色化学内涵和原则。使学生了解水体污染产生的原因，分析原因并提出保护水资源的措施，培养学生分析问题的能力，学会从源头处解决污染的思想，增强学生的环保意识，符合绿色化学理念的相关要求。对学生的回答进行整理归纳，帮助学生从不同的角度认识水体污染的来源和防治措施，培养学生的信息归纳能力和思维的有序性。教师在讲解过程中爱护水资源过程中，渗透绿色化学的内涵和原则，拓展学生的知识面，初次系统地了解到绿色化学是进行环境保护的指导理论。环节四：活性炭的吸附性【讲述】如今很多企业和工厂都致力于发展绿色化学工艺，从源头进行控制水体污染。如课本P73图4-10，污水要经过层层处理，达到排放标准才可排放。其中在活性污泥池中会使用到一种叫做活性炭的物质，同学们知道活性炭的作用是什么吗？它具备什么性质？【解释】活性炭具有吸附性，能够吸附溶解在水中的杂质，如各种离子、色素分子和农药残留物等。所以活性炭通常用于处理生活污水和工业废水等。【提问】为什么活性炭具有吸附性呢？【播放微观动画视频】活性炭吸附品红的实验视频。请同学们从视频找出真相。【讲述】活性炭听着好像是一种很高级的东西，但其实它的原料很普通，一些富含碳元素的物质就能够用来制备活性炭，如椰子壳、花生壳、柚子皮等瓜皮果壳、还有煤沥青。【归纳】1、活性炭的性质：吸附性2、活性炭的用途：吸附污水、废水中的色素等可溶性杂质3、吸附原因：具有疏松多孔的结构4、活性炭的制备原料：椰子壳、花生壳、柚子皮等瓜皮果壳、还有煤沥青学生回答：吸附杂质。吸附性观看视频，回答问题：活性炭具有疏松多孔的结构。学生认真听讲。培养学生信息收集能力。提高学生废物利用的绿色化学意识。环节五：探究活性炭添加量对吸附效果的影响【过渡】染料厂产生大量的染料废水，为了将活性炭在处理染料废水时的吸附效果最大化，需要探究活性炭添加量对吸附效果的影响。现在老师用亚甲基蓝溶液模拟印染废水，请同学们以小组为单位，根据导学案的实验方案进行实验。【实验方案】探究活性炭添加量对吸附效果的影响实验步骤：选取4支相同的试管分别编为1、2、3、4号。将浓度为0.50g/L的亚甲基蓝溶液摇匀后,分别向4支试管中加入2ml亚甲基蓝溶液。取1.0g、2.0g、3.0g、4.0g活性炭分别同时加入试管中。静止2min后，取等量的棉花捏成一团，塞入试管中，同时，用玻璃棒将棉花推至溶液的一半处。对比4支试管上层滤液的颜色深浅程度。【引导学生比较并描述实验现象】【提问】通过实验现象，同学们能够得到怎样的结论呢？【讲述】请同学们在实验结束后，把废液倒入老师准备好的废液缸里。【归纳】实验现象：1至4号试管中的上层滤液颜色逐渐变浅，但3号试管与4号试管中的滤液颜色接近。实验结论：在一定条件下，活性炭添加量在一定范围内越多，吸附效果越好。【总结启发】这个实验启示我们，在进行化学实验时，并不是取用越多的药品就能得到更好的实验效果。对于定性实验而言，在能达到预期目的的前提下，应尽可能减少药品的取用，以免造成资源浪费。学生以小组为单位，按照组号顺序分别取相应号数的试管同时进行实验，组间对比吸附完成后各处理液的颜色深浅程度。学生通过观察实验，描述出如下实验现象：1至4号试管中的上层滤液颜色逐渐变浅，但3号试管与4号试管中的滤液颜色相差不大。学生1：活性炭添加量影响吸附效果，添加量越多，吸附效果越好。学生2：活性炭添加量不是越多越好，在1.0至3.0g范围内，活性炭添加量越多吸附效果越好，但是在3.0至4.0g之间吸附效果相差不大。培养学生的合作能力和实验操作能力。培养学生实验的规范性，提高环保意识。通过本实验探究活性炭添加量对吸附效果的影响，既能让学生认识到活性炭的吸附性，又能培养学生节约资源的良好习惯。环节六：浅讲绿色化学理念【讲述】传统工业的发展给人类社会带来了很多便利，但同时也造成了许多环境问题。为了使人类与自然能够和谐相处，社会得到可持续发展，人们提出了“绿色化学”的化学发展理念，即使用新技术、新工艺，选择没有污染物或污染物少、原料可再生等的绿色生产方式，从源头上防止污染物的产生，达到既满足发展，又能保护环境的目标。【ppt展示并讲述绿色化学的内涵和原则】1、内涵：绿色化学又称为“环境友好化学”，从源头减少和消除对环境的污染。2、原则：（1）减少用量：节约药品的使用，减少废气、废水、废渣的排放。（2）重复使用：对于化学反应过程中的催化剂、载体等物质，能被再次利用的要重复利用。对环境有危害性的物质，在发挥其最大限度的利用率后要经处理达标之后才能排放到环境中。（3）回收：对于未反应原料、副产品、助溶剂、稳定剂等此类物质，要回收利用，实现“省资源少污染，降成本”。（4）再生：对于高分子材料和反应产生的副产品等物质，要变废为宝，既节省资源、能源，又能减少污染。（5）拒用有毒有害物质：拒绝使用不能替代、不能回收、不能重复使用、有毒副作用、造成污染的原材料。【讲述】本次实验所用的活性炭是老师用煤沥青制备的，煤沥青是煤焦油蒸馏加工后产生的大量的残留物，即废渣，在熔融时易燃烧，并有毒，若将其直接排放到环境中必定造成环境污染。人们通过化学手段将其制备为活性炭，做到了“变废为宝”。这体现了绿色化学的哪项原则呢？【讲述】本次探究实验旨在告诉同学们，无论是在实验还是生产中，在能达到既定效果的情况下，尽量减少实验药品的使用，即能减少废液的产生，也能降低实验成本，达到保护环境的目的。这又体现了绿色化学的哪项原则呢？学生听讲，并做笔记。学生根据ppt展示的内容进行讨论，说出答案：再生原则。减少用量原则。介绍现代化学的发展方向，传播从源头治理的绿色化学理念，让学生体会绿色化学的意义所在，培养学生的环境保护意识。让学生初步系统地了解绿色化学的相关知识，将学生的绿色化学意识提高一个层面。4.3教学效果与评价4.3.1绿色化学能力测试在结束本课题的教学后，本人根据绿色化学的特点和原则拟出一份绿色化学知识能力测试题，测试对象为初三（1）班和初三（2）班两个实践班。本测试共8道客观题，测试内容主要有以下三个方面:学生的环保意识、源头防治思想、综合利用思想。其中1～4题为“环保意识”题，5～8题为“源头防治思想”题，9～12题为“综合利用”题，每题10分。与两班的班主任商量后，决定用大课间20分钟的时间进行测试。4.3.2测试结果及分析本人共发放100份测试卷，其中每班各50份，测试后回收试卷100份，回收率100%。最后对实践班级的测试成绩进行分析，得到如下结果：表3-1环保意识的得分情况题号实验班得分率对照班得分率15088%5086%25084%5080%35086%5084%45090%5086%本次有效填写人数50本次有效填写人数50由上表可得出，4道环保意识题目学生的得分情况都很乐观，实验班与对照班均达到80%以上的正确人数，说明明两个班学生的环保意识都比较强，其中实验班的得分情况要优于对照班的得分情况。尽管如此，实验班与对照班差距不明显，同时也说明了这两个班级学生都具备了较强的环保意识。表3-2源头防治思想得分情况题号实验班得分率对照班得分率55084%508%65080%5078%75082%5050%85088%5058%本次有效填写人数50本次有效填写人数50从上表可得出，第6题关于防治污染措施的认识，实验班的得分率与对照班相差不大，但在第5、7、8题中实验班的得分率要优于对照班非常多，原因可能是实验班在授课时有向学生系统地介绍了绿色化学，而对照班的老师没有讲到这方面内容，因此造成两班的差距之大。说明对照班学生“源头防治思想”仍有待提高，而实验班在这方面的意识就好很多，侧面反映了课堂教学中渗透绿色化学理念对学生的治污思想有促进作用。表3-3绿色化学原则得分情况题号实验班得分率对照班得分率95080%5048%105084%5074%115084%5076%125070%5062%本次有效填写人数50本次有效填写人数50从上表可得出，4道关于绿色化学原则的题目实验班的得分率均比对照班高出近十个百分比实验班学生对于绿色化学原则的认识和理解程度明显高于对照班。从侧面说明本节课通过在教学中渗透绿色化学的目的已经达成。通过对比两个平行班级的考试情况可知，实验班对于环保意识和绿色化学知识的认识要明显优于对照班，这得益于实验班的教师在课堂教学中拓展渗透绿色化学理念，对资源的综合利用、循环利用，减少废气对环境的污染，对照班由于没有在课堂中拓展此类知识，处于不了解或者只是听说过而己，导致实验班学生明显高于对照班。由此可见，在课堂教学中渗透绿色化学理念对于培养学生环保意识具有积极作用。4．4教学反思本次教学实践研究体现了“以学生为中心”的教学理念，通过布置课前任务，让学生去了解世界水资源的现状，激发学生珍惜水资源的欲望。同时，学生课前通过网络搜索，了解了绿色化学的内涵与原则后，课堂上通过教师在讲授具体知识的过程中积极引导学生思考其中蕴含的绿色化学思想，使学生初步了解绿色化学的内涵和原则。例如，在讲授讲授爱护水资源