盧立祥
摘 要:本文以蘇教版《化學2》專題4“化學科學與人類文明”的教學為例,從認識物質(zhì)世界、創(chuàng)造新的物質(zhì)、節(jié)約資源保護環(huán)境、化學熱點問題等方面,論述高中化學教師對“科學態(tài)度與社會責任”化學核心素養(yǎng)的教學使命和責任擔當。
關(guān)鍵詞:嚴謹求實;美好生活;高質(zhì)量發(fā)展;社會責任感
化學學科核心素養(yǎng)的五個方面各有側(cè)重、相輔相成,“科學態(tài)度與社會責任”揭示了化學學習更高層次的價值追求,是化學學科整體育人功能的具體表現(xiàn),是學生立足現(xiàn)代社會的必備品格?;瘜W知識的掌握和運用程度,是國民素質(zhì)的重要體現(xiàn),正確認識與化學有關(guān)的社會問題,運用已有的知識和方法綜合分析化學過程對自然可能帶來的影響,是學生適應未來發(fā)展的關(guān)鍵能力。
一、認識物質(zhì)世界,需要嚴謹求實的科學態(tài)度
化學科學發(fā)展的歷史,是一部人類逐步深入認識物質(zhì)組成、結(jié)構(gòu)、變化的歷史,也是一部合成、創(chuàng)造更多新物質(zhì),推動社會經(jīng)濟發(fā)展和促進人類文明進步的歷史。引用學生能理解的化學科學發(fā)展的史實與成就,說明化學科學與人類文明發(fā)展的關(guān)系,有助于培養(yǎng)學生嚴謹求實的科學態(tài)度,培養(yǎng)探索未知、崇尚真理的意識。
教材選取了以下三段化學史:①人類對金屬的冶煉利用與金屬的性質(zhì)密切相關(guān);②人類對物質(zhì)結(jié)構(gòu)的研究促進了科學技術(shù)的進步;③人類對酸堿的認識隨著化學的發(fā)展逐步走向深刻。這些案例說明了人們對物質(zhì)及其變化的認識是不斷發(fā)展和深入的,化學研究成果在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、社會生活中的價值所在,以及科學發(fā)展的曲折歷程和科學家為此付出的艱辛勞動。
中國古代人民在化學領(lǐng)域取得了驚人的成就,其中火藥、陶瓷、造紙、金屬的冶煉和煉丹術(shù)等令世人矚目,這些古代文明都集中在日常的生產(chǎn)和生活領(lǐng)域,是工匠們長期實踐摸索的成果。歐洲國家在化學的實驗和研究中,使用了天平和玻璃儀器,能夠有效的觀察實驗現(xiàn)象和進行定量分析,促進了古代化學演變?yōu)楝F(xiàn)代化學學科。近代中國在世界發(fā)展潮流中落伍了,人們在認識物質(zhì)世界時缺乏嚴謹求實的科學態(tài)度就是一個重要原因。
二、創(chuàng)造新的物質(zhì),滿足人民美好生活的需要
在人類發(fā)展的過程中,時刻面臨著生存的危機和挑戰(zhàn)。哈伯在1919年發(fā)明用鋨作催化劑的高壓合成氨技術(shù),使世界糧食產(chǎn)量增長近一倍,有近30億人口免于饑餓。瑞士化學家米勒首先發(fā)現(xiàn)DDT具有殺蟲劑的特性,有效地控制了蟲害,并獲得1948年諾貝爾化學獎。后來,科學家發(fā)現(xiàn)DDT殘留毒性較強,對環(huán)境危害大,被禁止使用。此外,抗生素和新藥物的合成技術(shù)提高了人類控制傳染病、緩解心腦血管疾病的能力,延長了人類的平均壽命。
在教學實踐中,通過電解熔融氯化鈉與電解氯化鈉水溶液的對比,說明電解技術(shù)的進步大大提高了食鹽的價值,制得了一些寶貴的化學物質(zhì)和化工原料。結(jié)合所學硅及其化合物在信息技術(shù)發(fā)展中的應用,討論人們怎樣從石英砂獲得單晶硅、光導纖維,為信息技術(shù)的發(fā)展提供高科技新材料。通過簡易電路板的制作實驗,了解化學腐蝕在材料加工中的應用。結(jié)合有關(guān)合金、無機非金屬材料、有機合成材料的知識,了解形狀記憶合金、高溫結(jié)構(gòu)陶瓷、合成橡膠、導電塑料在高科技領(lǐng)域中的應用。從宇宙飛船成功發(fā)射的報道中收集有關(guān)資料,了解化學科學在航天技術(shù)中所起的作用。
人們運用化學科學創(chuàng)造了數(shù)以千萬計的新物質(zhì),遍布在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥、能源、軍事等方面,滲透在人類衣食住行的各個領(lǐng)域,為提高人類生活水平作出了重大貢獻。事實證明,化學創(chuàng)造的物質(zhì)財富滿足了人們?nèi)找嬖鲩L的美好生活需要,化學是造福人類的科學。
三、節(jié)約資源保護環(huán)境,樹立高質(zhì)量發(fā)展意識
創(chuàng)設(shè)體現(xiàn)基礎(chǔ)性和時代性的真實問題情境,培養(yǎng)學生樹立節(jié)約資源、保護環(huán)境的意識,從自身做起,形成簡約適度、綠色低碳的生活方式,以建設(shè)高水平的生態(tài)文明為己任。
1.化學在資源和能源中的關(guān)鍵作用
煤、石油、天然氣等化石燃料是不可再生能源,要建立適合我國國情的能源開發(fā)利用計劃??刂频推肺蝗剂系幕瘜W反應,研究高效潔凈的燃料轉(zhuǎn)化技術(shù),使之既能降低能源成本又能保護環(huán)境。新能源的開發(fā)必須滿足高效、潔凈、經(jīng)濟、安全的要求。應用化學技術(shù)開創(chuàng)的太陽能以及高效潔凈的化學電源與燃料電池等都將成為21世紀的重要能源。
礦產(chǎn)資源也是不可再生的,如何合理使用同樣事關(guān)重大。例如,稀土是戰(zhàn)略物資,我國稀土礦物儲量豐富,為世界矚目,目前我國出口稀土原料和粗制品,進口稀土產(chǎn)品和精制品,造成資源浪費,增加經(jīng)濟負擔。保護稀土礦藏勢在必行,要深入研究稀土的分離技術(shù)和精細加工,研究開發(fā)各種稀土化合物的功能和應用。
2.化學是環(huán)境保護事業(yè)的強大支柱
科學技術(shù)是一把雙刃劍,化學品濫用、化工污染影響了人類的安全?;瘜W科學幫助人們認識、防范和消除這種負面影響,提供理論和技術(shù)上的指導。使用健康環(huán)保的化工原料,研究對環(huán)境無害的生產(chǎn)方式,開發(fā)出環(huán)境易降解的化工產(chǎn)品。
組織學生學習燃煤煙氣脫硫的兩種方法、水污染的原因與防治方法,討論提高城市空氣質(zhì)量的途徑,汽車尾氣治理、二氧化碳回收利用,這些問題的學習和討論,對學生的教育和啟發(fā)是不言而喻的?;瘜W是環(huán)境保護事業(yè)的強大支柱,化學科學對環(huán)境保護事業(yè)已經(jīng)發(fā)揮,并將繼續(xù)發(fā)揮更大的作用。
3.樹立高質(zhì)量綠色化學的發(fā)展意識
綠色化學是設(shè)計對環(huán)境沒有或盡可能小的負面影響,并在技術(shù)、經(jīng)濟上可行的化學過程的科學。綠色化學的重點在于:①使用無毒、無害和可再生的原材料;②合成比現(xiàn)有產(chǎn)品的毒性更低或更安全的化學品;③設(shè)計新的、更安全的、對環(huán)境良性的合成路線;④尋找新的反應條件,減少廢棄物的產(chǎn)生和排放。
近年來,開發(fā)新的原子經(jīng)濟反應已成為綠色化學研究的熱點之一。對于大宗基本有機原料的生產(chǎn)來說,選擇原子經(jīng)濟反應十分重要,通過甲基丙烯酸甲酯為單體制備有機玻璃的途徑選擇,能夠很好地幫助學生樹立高質(zhì)量綠色化學的發(fā)展意識。
四、關(guān)注化學熱點問題,培養(yǎng)學生社會責任感
展望未來,人類的生存安全和生存質(zhì)量問題會更加突出,人口、資源、環(huán)境、能源都成為亟待解決的難題,化學仍然是解決這些難題的核心科學。引導學生關(guān)注人類面臨的與化學有關(guān)的社會熱點問題,作出正確的價值判斷,培養(yǎng)學生的社會責任感、參與意識和決策能力。
1.化學是保證糧食安全的主要學科
中國依靠自身力量端牢自己的飯碗,實現(xiàn)了由“吃不飽”到“吃得飽”,并且向“吃得好”的歷史性轉(zhuǎn)變。這既是中國人民自己發(fā)展取得的偉大成就,也是為世界糧食安全作出的重大貢獻。中國作為世界上最大的發(fā)展中國家和負責任的大國,中國始終是維護世界糧食安全的積極力量。
糧食安全是人類生存安全的最大問題。既要通過各種方式增加糧食產(chǎn)量,還要保護耕地草原,改善農(nóng)牧業(yè)生態(tài)環(huán)境,促進農(nóng)牧業(yè)的可持續(xù)發(fā)展?;瘜W將在開發(fā)高效的肥料、安全地飼料、可降解的材料、高效低殘留的農(nóng)藥等方面作出更大地貢獻。
2.化學是提高生存質(zhì)量的有效保障
在保證糧食安全之后,不斷提高生存質(zhì)量是人類進步的標志?;瘜W是揭示生命奧秘的核心力量,生存質(zhì)量不能以個人滿足感為依據(jù),更應該考慮人以外的整個環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展?;ぎa(chǎn)品的生產(chǎn)和使用,會導致大氣污染、水質(zhì)惡化、土壤污染,降低了人類的生存質(zhì)量。我們可以研究環(huán)境中的不利因素產(chǎn)生、轉(zhuǎn)化和與人體的相互作用等,尋找優(yōu)化生態(tài)環(huán)境,提高生存質(zhì)量的新途徑。
嚴謹求實的科學態(tài)度能更好地感受化學魅力,有助于人們客觀地認識物質(zhì)世界;化學創(chuàng)造的物質(zhì)財富滿足了人類美好生活的需要,推動了科學技術(shù)的發(fā)展;節(jié)約能源和資源、保護環(huán)境,是生態(tài)文明建設(shè)的重要內(nèi)容,化學致力于高質(zhì)量綠色發(fā)展;關(guān)注與化學相關(guān)的社會熱點問題,增強了學生社會責任感。
當今世界,科技創(chuàng)新能力已成為國家實力最關(guān)鍵的體現(xiàn),科技創(chuàng)新關(guān)鍵靠人才,人才培養(yǎng)取決于教育。激發(fā)學生學習和研究化學的興趣,努力培養(yǎng)富有“科學態(tài)度與社會責任”的創(chuàng)新人才,是化學教師應有的教學使命和責任擔當。
參考文獻
[1]中華人民共和國教育部.普通高中化學課程標準(2017版)[S].北京:人民教育出版社,2018.
[2]王祖浩,王云生.高中化學教學參考書·化學2(必修)[M].南京:江蘇鳳凰教育出版社,2015.