绿色意识与农业职业化学教育.doc

在中等农业职业教育中培养学生绿色意识的重要性绿色化学 农业职业教育 化学教学 实验改革 化学教师摘要 本文通过介绍绿色化学的诞生，主要内容和目标，并联系社会实际分析面向21世纪的化学教育所面临的问题，以及一些思考和探索。绿色化学及其研究内容和目标绿色化学是设计研究没有或只有尽可能少的环境副作用，并在技术上、经济上可行的化学品和化学过程。包括原料和试剂在反应中的充分利用（原子经济性），它是实现污染预防的基本的和重要的科学手段，包括许多化学领域，如合成、催化、工艺、分离和分析监测等。是一门从源头上阻止污染的化学，是用化学的技术和方法去减少或消灭那些对人类健康、社区安全、生态环境有害的原料、催化剂、溶剂、试剂和产物、副产物等的使用和产生。绿色化学是以绿色意识为指导，以最终杜绝化学污染源，实现绿色化学为最终目标。绿色化学的最大特点在于它是在始端就采用实现污染预防的科学手段，因而过程和终端均为零排放和零污染。严峻的现实迫使我们必须寻找一条不破坏环境，不危害人类生存的可持续发展的道路。如今，冠以“绿色”的名词成为最时髦的名词，从绿色蔬菜、绿色产品到绿色科技、绿色化学,绿色话题成为人类最具共识的话题。这种绿色意识，是人类重新审视自然的表现。传统观念中把人类和自然放在对立的位置上，人类总是妄图征服自然，操纵自然，为己所用，却完全不顾及自己赖以生存的环境破坏。而绿色意识把人看成是自然界中的一员，追求的是人与自然的统以及人对自然的尊重。它和通常所讲的“环保意识”不同，通常讲的“环保意识”带有明显的功利目的。当我们谈到环境污染给人类带来多少疾病，经济损失时，仍然把“人”放在与自然对立的位置上，以“人”为中心的处理人与自然的关系。只有培养人类真正意义上的“绿色意识”，才能实现对环境，对人类更友善的化学绿色化学。中等农业职业学校化学教学中的绿色化研究中等农业职业学校的化学教学中过程中，为实现绿色化学教育，我们主要从化学教师，教学内容，化学实验这三方面进行探讨。1 化学教师化学教师在教学活动中起主导作用，因此教师观念更新，具备了绿色意识才会产生积极的行为效果。我国化学教育中存在着思维僵化的问题，许多教师从毕业开始教学，虽然科学不断的发展变化，但教师仍然以老的观念，老的模式教学生，这又如何能够作到绿色化学教育呢？所以，现在化学教师的进修日益显得重要，要加强教师队伍的培养，才有可能使化学教育更加服务社会，提高民族实力。作为一名化学教师就应该努力作到：1.1. 增强环境意识注意收集有关保护和改善环境的信息，以及与日常生活密切相关的化学污染问题，例如：东京地铁“沙林”事件、严重污染的二恶英事件，广东省的酸雨等。1.2. 注意教学过程中绿色意识的体现在备课时，尽量设计好有关实验的内容、方法，对涉及环境问题的实验要注意对学生环境意识的培养。课堂教学要严格规范实验操作，尽可能减小污染，以身作则，作到言行一致，使学生自觉地关心、爱护和尊重环境。1.3. 勇于创新，探索改革教师作为教育实体，不仅担负着普及、宣传化学知识的使命，而且还应该进行教学科研，对传统的教学内容，方法提出思考，进行改革，使化学教育能够得到发展。2 教学内容随着教育改革的不断深入，化学课程与教材改革成为中等农业职业学校的化学教学改革的重要组成部分。先后出版了高中化学甲种本和乙种本、化学上下册、化学必修本和选修本等教材。从课程论的层面上考察，这几套教材均为以学科中心课程理论为指导的传统教科书。其特点是：以物质结构为主线，结构严谨，逻辑性强，从结构决定性质角度对元素化合物知识进行阐述。但是，它也有一个突出的缺点就是缺乏联系生活、生产实际。11现代化学的发展，促进了化学与社会的广泛联系，同时社会的发展也对化学提出了个广泛的需求。教材是教学过程中知识的载体，要实现绿色化教育目的就必须研究中等农业职业教育的化学教材内容，了解化学与社会内容的广泛联系，结合高中化学教材有：白色污染是当今社会的一大公害，越来越受到公众和政府的关注。塑料作为人工合成的高分子材料，由于它有良好的成膜性、绝缘性、成型性、耐酸碱、耐腐蚀，外观鲜艳，而且它具有极其低廉的价格，随着石油化工的发展迅速成为人类不可缺少的一种材料。然而随着塑料的大量使用，废弃塑料难于降解，污染环境，还有的塑料会引起人类新的疾病的产生。通过对城市垃圾焚烧场的烟尘分析发现3以下几种含氯有机物常同时存在，即：多氯二苯并-对二恶英（PCDD）、多氯二苯并呋喃（PCDF）、氯苯和氯代酚等。PCDD形成的机理虽然仍不完全明确，但目前认为首先是在焚烧垃圾时苯、萘、苯酚等挥发性有机物与氯及其中间体游离氯反应生成PCDD类氯化物。目前，人们主要通过研究分解性塑料来解决这一问题，我国许多单位已经取得了很大的进展，并生产出实用型的双降解塑料，但和目前以10万吨/年产量的四大合成树脂相比，造价高，性能并不十分理想。据有关专家统计，一个人一天平均要制造0.9垃圾，5个不可降解的塑料袋，2-3个一次性饭盒；一个人因洗发、洗澡、洗衣服等等一天平均制造200升废水在污染着河流、大海和土壤；一个人每天平均用20克的化学用品在污染着环境。可见环境保护不止是国家、环保部门的事，每个人都应从家庭污染出发保护环境。通过这些信息的介绍，使学生感到自身在制造污染破坏环境，都多么可怕又多么可悲，要从自身做起，节约用水、少使用一次性餐具、少用化学用品，减少污染保护环境而改变生活习惯。解析酸雨形成的原因：石化燃料燃烧的烟气中，含有大量的二氧化硫和氮氧化物，据统计人类活动每年排入大气的二氧化硫和氮氧化物分别超过1亿吨和0.5亿吨。这些有害气体超过大气的稀释能力得以富集，它们在太阳光照射、水蒸气等气象因素的作用下氧化，逐渐变成硫酸、硝酸，并被云雾、雨雪、漂尘捕获或吸收。受气象条件影响它们或降落当地或随风漂落，甚至越境降落他国变成一个没有边际和国界，影响国家关系的全球环境污染问题。 酸雨对全球环境生态系统和人类社会是一种典型的毒杀。当江、河、湖、海的PH值为6.5时，水生生物会受到损坏；降到6.0时浮游生物就难以生存；降到5.5时，鱼类开始死亡；到4.5时，几乎所有的水生物都会死亡。酸雨使土壤酸化，从土壤中淋洗出植物所需营养元素，抑制土壤中有机物分解，造成农作物减产；酸雨对建筑物直接产生化学腐蚀；酸雨还会对人体的呼吸系统造成严重的损害。积极参与到各项绿化工程中去，在造林的同时改造水源，发展生态肥料。改良土壤的结构也可以有效地减少二氧化碳排放量。 通过技术革命开发新型能源和再生能源。从现在的过分依赖矿石燃料过度到使用太阳能、风能、地热、潮汐和核能。把阳光、风、地热带回到人类生存的手段中去。同时积极发展防生学，探讨生物适应环境节能的奥秘，一但成功会给令人头痛的节能问题开辟出一个新的纪元。 通过技术革命开发新型能源和再生能源。从现在的过分依赖矿石燃料过度到使用太阳能、风能、地热、潮汐和核能。把阳光、风、地热带回到人类生存的手段中去。同时积极发展防生学，探讨生物适应环境节能的奥秘，一但成功会给令人头痛的节能问题开辟出一个新的纪元。 通过技术创新提高能源的使用效率，如能将照明、交通、电器和工业能源的使用率提高一倍，就可以使二氧化碳的年排放量减少3040亿吨。3化学实验化学实验是化学学科的基石，是体现绿色化学内容，培养学生绿色意识的主要途径。实地参观社会调查。组织学生参观本地邻近的自来水厂、污水处理站、化工厂并进行实地调查。如空气污染调查、水污染及对策调查等调查报告，并进行交流。这样不仅能培养学生理论联系实际、实事求是的科学态度，而且能使他们感知环境污染的危害性河环境保护的迫切性。课外实验。积极利用课外实验配合课堂教学，开展环保教育。“河水、雨水酸碱性的检测”、“模拟水体受硝酸汞、硫酸铜等污染的检测及危害”、“干电池的收回和利用”等，让学生在实验过程中既锻炼动手能力又强化环保意识。 （C） 鼓励中学生做一个合格的公民。不断学习了解臭氧层损耗对人类、动植物和环境的影响，学习我国为履行蒙特利尔仪定书所实施的国家战略、政策以及淘汰消耗臭氧层物质对我国的意义与国家保护臭氧层机构联系，了解个人如何参与保护臭氧层的工作，并积极向家庭其它成员普及这些知识。b）鼓励中学生做一名爱护臭氧层家庭小主人。配合家长合理处理废旧冰箱、电器，在废弃电器之前，应该向环保部门了解除去电器中的氟氯化碳和氟氯烃制冷剂方法。按照消防部门的推荐，购买不含哈龙的干粉灭火器，不使用甲基溴等破坏臭氧层的杀虫剂。鼓励中学生做一名爱护臭氧层的消费者 。在日常生活中，主动购买带有“中国环保标志、爱护臭氧层”或“无氟氯化碳”标志的产品如气雾剂罐、冰箱、空调、灭火器等。4、实验微型化，防止使用过量药品实验体验。目前在常规实验中，药品用量较多不仅造成浪费，还污染环境。因此，在实验中用玻璃管弯制各种可加热的替代实验仪器、安陪瓶、点滴版等进行微型系列实验。这种方法药品用量少、反应产物少、操作安全，实验不会造成危险，对环境的污染程度较轻。同时也达到了实验的目的。如硝酸银溶液和稀盐酸的反应，要求学生不用试管做实验，而是改用点滴版，实验时只需取一滴稀盐酸在孔穴处，在取一滴硝酸银溶液滴在孔穴处，立即可见白色沉淀生成，然后取一滴稀硝酸滴入沉淀中，沉淀不溶解。通过实验学生很容易得出结论：稀盐酸与硝酸银反应生成不溶于稀硝酸得白色沉淀。操作中不仅收到良好的实验效果，而且把化学实验与环境教育有机结合、渗透，进一不增强学生的环保体验。3、规范实验操作使实验在严密的情况下进行，体验环保。化学实验中，师生都要接触有害物质和无害物质，在实验中也会闻到有害和无害气体。因此，必须指导学生要严格按照实验操作的程序，有条不紊地进行各种实验。严格教育学生规范操作，正确地闻气体、取药品、取有毒性原料。甚至如何盖瓶盖、放置试剂、取药品的各种工具的选用、取用药品量的多少都要向学生交代清楚；改进实验方法，设计合理的实验装置。尽量采用封闭措施，减少师生被动接受有毒有害气体的污染。实验结束后，处理化学废物和实验中产生的废气。把仪器洗涤干净防回原处，擦洗干净实验桌面，这些都要认真细致指导，使实验活动从使至终成为对学生进行环境教育的2、演示实验中强调尾气的吸收处理体验环保。如在制取硫化氢、二氧化硫、氯气、氯化氢、一氧化氮、二氧化氮、氨气、一氧化碳等气体时一定要通过演示实验讲情吸收的原因（有害气体不允许直接排放到大气中），强调尾气吸收的重要性，使学生深深认识到只要涉及气体的制备问题就应考虑尾气处理。利用药品的贮存方法的规范化体验环保。如易挥发的液溴、浓硝酸、浓盐酸等用钟罩封闭贮存；对大多数有机物如苯、甲苯、丙酮、甲醛等用专柜避光保存；对剧毒品如汞、白磷等用专柜上锁保存，定期检查贮存情况。 环保问题是当今国际社会面临的严重问题，环境保护已引起世界各国的高度重视。早在上个世纪的70年代，我国就已将环境保护立为一项基本国策，环境教育已成为中等教育刻不容缓的研究课题。新的课程标准也明确指出：“在化学教学中，通过帮助学生了解化学制品对人类健康的影响，懂得运用化学知识和方法去治理环境，合理地开发和利用化学资源，逐步学会从化学的角度认识自然与环境的关系，分析有关的社会现象”。作为化学教师有责任和义务担当起提高全民族环保素质的教育任务，从学生抓起，不失时机地寓环保教育于化学教学中去。绿色化学的理想在于不再使用有毒、有害的物质，不再产生废物，不再处理废物。它是一门从源头上阻止污染的化学。这种预防化学污染的新理念和新实践正日益被人们认识、接受和重视。绿色化学的最大特点在于它是在始端就采用实现污染预防的科学手段，因而过程和终端均为零排放或零污染。它研究污染的根源-污染的本质在哪里，它不是去对终端或过程污染进行控制或进行处理。绿色化学关注在现今科技手段和条件下能降低对人类健康和环境有负面影响的各个方面和各种类型的化学过程。绿色化学主张在通过化学转换获取新物质的过程中充分利用每个原子，具有原子经济性，因此它既能够充分利用资源，又能够实现防止污染。很明显，绿色化学要求负作用尽可能小，它是一种理念，是人们应该倾力追求的目标。要预防化学污染，最关键的问题应该是从小培养具有环境保护意识的人，学生最早系统地学习化学知识是在中等基础教育阶段，这就需要将绿色化学思想贯穿于中学化学教育的全过程中。把绿色化学融合于中学课程教材改革和课堂教学改革之中，使绿色化学成为中学化学教育的一个重要的组成部分，这是中学化学教育的崭新课题。要把绿色化学的理念贯穿到整个化学教育之中，首先，化学教育工作者要树立可持续发展的观念，绿色化学有利于保护人类赖以生存的环境、实现人类社会的可持续发展。其次，化学教育必须体现绿色化学的新内容，要在课程教材中体现绿色化学的理念，使绿色化学的思想和内容贯穿于从基础教育到高等教育的始终。教师在课堂教学、实验等方面，要始终贯彻绿色化学的思想;要让学生了解绿色化学，树立起绿色意识，培养学生从事绿色化学研究与开发的能力。从绿色化学的角度来看，中学化学中许多物质的制取反应、化学工艺等等都是值得讨论和重新考虑的。这给改革课堂教学、培养学生的创新精神和创新能力提供了良好的契机。绿色化学不但有重大的社会、环境和经济效益，而且说明化学的负面作用是可以避免的，显现了人的能动性。绿色化学体现了化学科学、技术与社会的相互联系和相互作用，是化学科学高度发展以及社会对化学科学发展的作用的产物，对化学本身而言是一个新阶段的到来。作为新世纪的一代，不但要有能力去发展新的、对环境更友好的化学，以防止化学污染；而且要让年轻的一代了解绿色化学、接受绿色化学、为绿色化学作出应有随着工农业的迅速发，废气、废水、废渣的排放量日益增多，严重危害人类生存的环境，影响着人们的身心健康。我国能源以煤为主，空气受二氧化硫和氮氧化物的严重污染，这些酸性污染物与雨滴形成酸雨，对人的危害比二氧化硫高10倍，引起肺水肿，使水体酸化，可使鱼类绝迹，尤其是重金属和一些致癌物质的污染，严重威胁着人类的生存。经专家研究已确认，化肥和农药的使用是癌症发病率提高的主要原因。因此，人类生产、生活中都应贯穿绿色化学的思想，每位公民都应养成具有环境保护意识的人，在生活中对其废弃物也要妥善处理，决不能随意倾倒，造成环境污染，有的还可以变废为宝。如使用环保节能电池；使用太阳能热水器；使用节能灯；不食野生保护的动、植物等。如不使用难降解的一次性饭盒，少使用与废弃塑料袋，不乱扔废旧电池等。关注重大的绿色化学研究成果。如环境友好的海洋生物防垢剂，新配方汽油，环境友好柴油等。使用具有绿色环保标志的产品如绿色电冰箱，无磷洗衣粉，太阳能热水器等。大气污染有一条途径是机动车造成的，鼓励大家多骑自行车，少用机动车。设计“绿色新工艺”，从根本上消除污染：我国在环境资源、环境容量方面，总量虽大但人均量相当小。我国经济生产的特点是工业技术水平整体不高，工业生产的能源和资源消耗及污染排放量高，乡镇企业比重逐渐增大，但其“三废”（废气、废水、废渣）基本没有经过任何处理而四处排放，污染十分严重。我国能源结构中煤炭仍占70左右，煤烟对大气污染程度不易减轻，环保治理技术水平落后，严重地制约着环保工作的深入开展。人们认识到既不能走“先污染、破坏，后治理，恢复”的道路，也不应该走“边污染，边治理”的道路，而应该是采取积极的态度。“全面规划，合理布局，综合利用，化害为利，依靠群众，大家动手，保护环境，造福人民”的中国环境保护方针，明确了环境污染的综合防治思想，是将环境作为一个有机整体，根据当地的自然条件，按照污染物的产生、变迁和归宿的各个环节，采取法律、行政、经济和工程技术相结合的措施，防治结合，以防为主，以期最大限度地合理利用资源、减少污染物的产生和排放，用最经济的方法获取最佳的防治效果，以实现资源、环境与发展的良性循环。具体讲，保护环境，一靠管理、二靠资金、三靠技术。环境污染的治理，归根结底要依靠科学技术的进步。化学工作者在提高环保治理技术水平，保护环境质量中发挥了重要作用。他们从事的是对物质变化规律的研究，运用化学理论、技术，并与其他学科结合，逐步掌握环境污染物的污染规律，对产生环境污染的污染物的特性提供信息，制定相应的环境质量标准。例如：开展环境分析方法和方法标准化的研究，建立高灵敏度、高选择性、快速、自动化程度高的监测方法；开发新材料、新能源、用洁净新工艺（绿色化学工艺）代替经典工艺；在制定污染物向环境排放量标准的同时与其他手段相结合，积极开展处理和利用废物的技术研究，变废为宝。三废的处理过程不应产生新的污染，这样才能实现减少或消除污染。更有实际意义的是绿色工艺的设计。化学工作者正是在探索污染物的防治、转化、处理及综合利用的途径，积极改革旧工艺，探寻无污染或低排放的“绿色”新工艺中发挥着重要作用。随着人类生产和社会活动的增加，大量污染物进入环境，冲击生态环境和影响人体健康。人们对改善环境质量要求可持续发展的愿望日益迫切。纵然，环境问题是多方面的，也是全球性的。联合国于1972年6月5日至16日在斯德哥尔摩首次召开113个国家参加的人类环境会议。会议通过了一个全球保护环境的行动计划和人类环境宣言，呼吁“为了这一代和将来的世世代代而保护和改善环境，已成为人类一个紧迫的目标”，“这个目标将同争取和平和全世界的经济与社会发展这两个既定的基本目标共同和协调地实现”。会议通过了将每年的6月5日定为“世界环境日”的决议。每年的世界环境日都有一个主题，旨在通过宣传，强化公众的环境意识。每位公民要自觉保护环境，作为高等学校培养的各种层次的高素质人才，包括专门技术人员和管理人员更应努力学习有关知识，加强对保护环境，改善环境质量的责任感。创造一个清洁美好的生活环境是人类的共同愿望，给后代留下一个良好的环境，也是我们这一代人所必须履行的道德责任！ “绿色化学”是当今社会提出的一个新概念。在“绿色化学工艺”中，理想状态是反应物中原子全部转化为欲制得的产物，即原子利用率为100（原子经济性）。原子的利用率越高，意味着生产过程中废物的排放量越少，对环境的影响也越小。“绿色化学”是指从技术、经济上设计出可行的化学反应，尽可能减少对环境的负作用。20世纪90年代初，国际上提出了“预防污染”这一新概念。绿色化学是“预防污染”的根本手段，它的目标是研究和寻找能充分利用的无毒害原材料，最大限度地节约能源，在化工生产各环节都实现净化和无污染的反应途径。绿色化学是“预防污染”的根本手段，而对污染物的处理，最根本的方法就是杜绝污染源。关于化工厂的选址，应充分考虑环境问题，要符合“省资源、节能源，省污染，减成本”的绿色化学要求。重视环保意识的培养是社会赋予教育的责任，目前环保已成为全球全人类的共同问题。教育影响着一代人的思想，因此，我们责无旁贷，而所有学科中与环保关系最密切的当属化学。近二十年来中国工业迅猛发展，人们在享受着它带来巨大物质财富的同时，也遭受着严重污染的危害，臭氧空洞，温室效应，淡水资源缺乏，酸雨肆虐，光化学烟雾虽然有的老师会说，这些我们都在讲，可是这远远还不够。比如：有的学生把废旧电池随手乱扔，某早点铺，学生吃完早饭把塑料袋随手抛在桌下；天安门广场随手丢弃的口香糖，电影院的座套上被口香糖污染。这些严重污染环境的现象，反映了我们较差的环保意识和做人的素质问题。我认为这是一个对待环保的意识问题和行为习惯问题，作为一名教师应该首先意识到下一代环保意识的匮乏，我们实验教学中除了教给他们实验技能之外，还应该大力培养他们的环保意识，为他们将来能拥有高质量的生活环境着想。二、关于培养学生安全和环保意识几点建议1. 加大实验改革力度应当从教材入手教材是教师施教的依据，从我国现行化学教材来看，学生实验的编写一般是由目的、原理、仪器、药品、步骤等几部分组成。我认为应当适当增加安全和环保方面的内容。在这方面美国的化学实验教材化学中的探索一书给了我们很大的启示，该书所有实验的编写均由：目的、原理、仪器药品、安全、步骤、处理方法、问题等几方面组成，例如：在“体积的测量和溶液”实验中，安全部分写道：“在实验中必须始终佩带护目镜。14mol/L NaOH溶液的腐蚀性很强，取用时要戴手套。溅出的任何化学药品要立即用水擦净。应该注意碱会腐蚀玻璃，要用大量的水彻底清洗玻璃仪器，以防止被腐蚀性物所腐蚀。”处理方法中写道：“铜溶液倒入标有铜废液的烧杯或瓶中。溶液用水冲入下水道。保持工作台面和天平周围的清洁。送回冲净的容量瓶和移液管”。通过对比我们不难发现，编者极尽详细的要求安全措施及回收处理方法，如果我们的教材中也能补充这样的要求，再加以教师的引导，实验效果也许会好一些。更重要的一点是从该书的实验编排中，我们可以清晰地看到设计实验的思路，首先搞明原理、目的，在目的原理的前提下，选择实验用品，而后就要全面考虑实验中可能出现的不安全因素，其次才是步骤，回收处理。我们现在的实验教改方向是逐渐从验证性实验向探索性实验过渡，要求学生独立思考，动手探究。而我们的思路一般是目的原理实验用品步骤结论，而忽略安全和环保。在我们平时要求学生设计实验时，可行性往往是以步骤设计能否满