Cómo integrar conceptos de bajas emisiones de carbono en los cursos de química y las prácticas docentes
Integrar el concepto de química verde en todos los aspectos de la enseñanza de la química, cultivar el pensamiento de química verde de los estudiantes y mejorar la capacidad práctica de química verde de los estudiantes son formas importantes de la educación en química verde y también son la base para el reforma de la enseñanza de cursos de química en el país y en el extranjero Uno de los objetivos importantes.
1. ¿Cultivar el concepto de química verde y mejorar la conciencia ambiental de los estudiantes?
Enseñar filosofía es la forma en que las personas piensan sobre las actividades docentes y las actitudes y opiniones básicas que mantienen. también la forma en que las personas participan en la educación. La creencia básica en las actividades docentes es la expresión ideológica concentrada de la comprensión que tiene la gente de las leyes inherentes de las actividades educativas y docentes. La labor docente de la escuela toma la educación y el aprendizaje como forma de actividad básica y debe realizarse bajo la guía de los conceptos de enseñanza. La química verde no es sólo una tecnología química para prevenir la contaminación, sino también una nueva forma de pensar. Cultivar los conceptos de química verde de los estudiantes es la garantía más básica para realizar experimentos de química verde. Sólo integrando el concepto de química verde en todos los aspectos de la enseñanza experimental, aprendiendo conocimientos de química verde, mejorando la conciencia sobre la protección del medio ambiente y formando una forma de pensar en química verde se pueden mejorar las habilidades prácticas de química verde de los estudiantes. La enseñanza experimental de química orgánica es el mejor lugar para enseñar a los estudiantes conocimientos sobre protección ambiental. No solo les permite dominar diversas habilidades experimentales y la capacidad de observar, practicar, analizar y resolver problemas de química orgánica, sino que también fortalece la conciencia ambiental de los estudiantes. y fortalece la comprensión de los estudiantes sobre la protección del medio ambiente. Propiedad altamente responsable de la sociedad. Los profesores de química deben aprovechar al máximo los principios, las características y los conocimientos relacionados con la química verde y diseñar procesos de enseñanza experimentales específicos para permitir gradualmente a los estudiantes desarrollar conceptos de química verde y formar una forma de pensar en química verde. En la enseñanza experimental, los maestros describen oportunamente la relación entre los problemas ambientales globales y la contaminación química, e inculcan ideas de química verde, para que los estudiantes puedan comprender claramente la importancia, necesidad y urgencia de la protección ambiental en esta etapa y recibir una buena orientación mientras adquieren conocimientos químicos. La educación en química verde puede mejorar la conciencia de los estudiantes sobre la protección del medio ambiente. Sólo con la conciencia de la química verde se pueden producir efectos conductuales positivos y cultivar el sentido de responsabilidad social de los estudiantes hasta cierto punto. ?
2. ¿Optimizar y reformar el contenido de la enseñanza experimental?
1. A medida que la química verde se convierte en la dirección del desarrollo sostenible de la química moderna, la ecologización de los experimentos químicos se ha convertido en una parte importante de la investigación química. La ecologización de los experimentos químicos incluye la ecologización de reactivos, disolventes y catalizadores químicos. Los medios de reacción "limpios" y respetuosos con el medio ambiente son uno de los principios importantes de la investigación en química verde. Durante el proceso experimental, se deben utilizar reactivos y disolventes no tóxicos e inofensivos tanto como sea posible, y el proceso experimental debe diseñarse racionalmente para lograr un resultado óptimo. experimento ecológico, especialmente en medios acuosos, la reacción química orgánica tiene las ventajas de separación simple, alto rendimiento, buena selectividad, menos contaminación, no toxicidad y bajo precio. Es uno de los métodos de síntesis ecológicos más prometedores para la industrialización. Por ejemplo, se han logrado grandes avances en diversas reacciones de condensación, reacciones de adición nucleofílica, reacciones de cicloadición y reacciones de múltiples componentes en medios acuosos. Además, la preparación de recubrimientos solubles en agua utilizando agua como dispersante se ha convertido en una nueva dirección en la industria de recubrimientos en todo el mundo. También se han logrado grandes avances en el uso de dióxido de carbono supercrítico en lugar de solventes orgánicos como aerosoles para recubrimientos de pintura y soplado. agentes para plásticos espumados. El uso de catalizadores también debe basarse en sustancias no tóxicas y no corrosivas. Al mismo tiempo, se deben reformar y reorganizar los contenidos didácticos experimentales actuales y cambiar los proyectos experimentales originales con la premisa de lograr lo establecido. Objetivos de enseñanza, se deben eliminar los experimentos que son más dañinos para el medio ambiente y se deben mejorar los métodos experimentales para realizar pruebas y comparaciones a gran escala para minimizar el uso de reactivos tóxicos y dañinos y seleccionar sistemas experimentales que estén más en línea con el concepto de. química verde. Conecte varios experimentos de preparación en serie tanto como sea posible para lograr la continuidad de los proyectos experimentales, es decir, los productos preparados en el experimento anterior se utilizan continuamente como materia prima principal del siguiente experimento, lo que no solo puede lograr científica e intuitivamente el Objetivos de enseñanza requeridos por el experimento, pero también preste siempre atención a minimizar el impacto de los reactivos químicos en el medio ambiente, incorporando los conceptos e ideas de enseñanza de la química verde. ?
2. Combinar microexperimentos con experimentos convencionales para defender la química verde. Los experimentos microquímicos se refieren a principios y métodos experimentales que utilizan la menor cantidad posible de reactivos químicos para obtener la información química requerida en instrumentos y dispositivos miniaturizados. Tiene las características de bajo costo experimental, corto tiempo de reacción y protección ecológica y ambiental. Los experimentos microquímicos no sólo pueden cumplir los requisitos básicos del experimento, sino también reducir el daño de los reactivos al cuerpo humano y al medio ambiente. Durante el experimento, la cantidad de reactivos utilizados es una décima o incluso una milésima parte de la de los experimentos convencionales. Por lo tanto, el uso de experimentos microquímicos en lugar de experimentos convencionales puede reducir en gran medida la descarga de diversos desechos en los laboratorios químicos y mejorar efectivamente la calidad. entorno de laboratorio y reducir el daño al entorno circundante.
El establecimiento de experimentos microquímicos es particularmente necesario para experimentos químicos con un gran consumo de reactivos farmacéuticos, alta toxicidad química, contaminación grave y procesos operativos experimentales complejos. Por lo tanto, en el proceso de enseñanza experimental de química orgánica, combinamos orgánicamente experimentos convencionales y microexperimentos de acuerdo con el contenido, el propósito, el fenómeno y los requisitos cuantitativos del experimento, y aprendemos de las fortalezas de los demás para mejorar la capacidad práctica de química verde de los estudiantes. Sin embargo, los microexperimentos no son una simple reducción y miniaturización mecánica de los experimentos convencionales. Son nuevas ideas experimentales, nuevos métodos y nuevas tecnologías formadas mediante la reforma de experimentos convencionales bajo la guía de conceptos de química verde e ideas de microquímica. "Usar la dosis más pequeña posible de reactivos para realizar los experimentos más pequeños posibles" es el núcleo de los experimentos microquímicos y la dirección de pensamiento de la educación sobre experimentos microquímicos. Con el fin de prevenir la contaminación química y promover el desarrollo de experimentos químicos desde la constante hasta la microcuantificación, es una de las fuerzas impulsoras para la reforma y el desarrollo de experimentos químicos ecológicos. ?
3. Combinar la enseñanza en el aula con la enseñanza multimedia para reducir la contaminación ambiental. Con el desarrollo de la tecnología informática, la combinación de medios de tecnología educativa moderna con experimentos químicos seguramente aumentará la función de los experimentos, optimizará el diseño de la enseñanza experimental, mejorará la calidad de la enseñanza experimental y permitirá a los estudiantes mejorar sus propias habilidades en la integración de Teoría y práctica. En particular, las tecnologías de la información avanzadas, como multimedia, redes informáticas y comunicaciones remotas, como ayudas didácticas modernas, dinámicas, eficientes y de gran capacidad, no sólo pueden expresar intuitivamente los misterios del mundo químico y atraer la atención de los estudiantes, sino también reduce en gran medida las tareas diarias. La dosificación de reactivos químicos no solo reduce el costo experimental, sino que también realiza el principio de la química verde de reducir la contaminación ambiental desde la raíz. Por ejemplo, los experimentos de identificación cualitativa de compuestos orgánicos no sólo requieren una amplia variedad de reactivos, sino que la mayoría de los fármacos utilizados son altamente tóxicos y perjudiciales para la salud humana y la contaminación ambiental. Todo el proceso del experimento de identificación de propiedades de compuestos orgánicos se procesa utilizando tecnología de fotografía, edición y procesamiento multimedia, que no solo puede resaltar fenómenos experimentales importantes, sino también mantener la autenticidad del experimento de demostración y mejorar en gran medida la puntualidad del experimento de demostración. Por lo tanto, para experimentos básicos o experimentos de verificación, intente utilizar medios auxiliares como tecnología de simulación virtual química y multimedia, que pueden reducir en gran medida la contaminación ambiental de los reactivos químicos bajo la premisa de obtener información química básica.
?3. ¿Fortalecer la gestión de procesos experimentales?
1. Estandarizar las operaciones experimentales y reducir la generación de "tres residuos". En la enseñanza real, por un lado, podemos estipular estrictamente la cantidad de medicamentos que se deben tomar, lo que no solo estandariza las operaciones experimentales, ahorra medicamentos y reduce la contaminación ambiental, sino que también cultiva las actitudes experimentales rigurosas y los métodos científicos experimentales de los estudiantes; Por otro lado, también podemos cuantificar los fármacos en experimentos cualitativos. Por ejemplo, en experimentos sobre las propiedades de los hidrocarburos, al preparar gas acetileno en el laboratorio, la cantidad necesaria de acetileno se puede calcular aproximadamente en función del número de grupos de estudiantes. Según los resultados calculados Para obtener la calidad del carburo de calcio. Hacerlo no sólo puede cultivar el estilo de trabajo científico y riguroso de los estudiantes, mejorar la cientificidad y la estandarización de los experimentos, sino también sentar las bases para reducir la contaminación ambiental.
2. Manejar adecuadamente los “tres residuos” en el laboratorio. Prestar atención a la protección del medio ambiente, fortalecer la gestión de los procesos experimentales, fortalecer la institucionalización y estandarización de los laboratorios de química orgánica y prohibir la descarga arbitraria de gases de escape de laboratorio y el vertido aleatorio de líquidos y desechos residuales. El líquido residual del laboratorio, el gas residual y los residuos generados en cada experimento se tratan de forma científica y segura para garantizar que se minimice el grado de contaminación en el laboratorio químico y reducir la descarga de residuos al medio ambiente circundante. Diversos desechos, como ácidos, álcalis y sales de metales pesados utilizados en experimentos químicos, se recolectan en categorías, se almacenan de manera segura de manera centralizada y se eliminan con regularidad. Los experimentos que pueden producir una gran cantidad de gases nocivos y corrosivos deben completarse en una campana extractora, y los gases de escape nocivos deben purificarse mediante absorción, neutralización y otros métodos. Al tratar los "tres desechos" generados por los experimentos de química orgánica de una manera no tóxica e inofensiva, podemos minimizar la contaminación ambiental causada por los experimentos y cultivar la actitud científica altamente responsable de los estudiantes. ?
4. ¿Mejorar el sistema de evaluación experimental y resaltar el concepto de química verde?
El sistema de valoración y evaluación de la enseñanza experimental juega un papel importante a la hora de orientar y fomentar el aprendizaje innovador de los estudiantes. y se evalúa la efectividad de la enseñanza experimental. La evaluación debe basarse en todo el proceso experimental y resaltar el concepto de química verde. El actual sistema de evaluación de experimentos de química orgánica debe mejorarse y reformarse en términos de métodos de evaluación, contenido de evaluación y temas de evaluación. El método de evaluación debe enfatizar la evaluación general y dinámica de todo el proceso experimental, brindando a los estudiantes más autonomía, permitiéndoles abrir sus mentes y explorar con valentía.
El contenido de la evaluación debe centrarse en si el diseño del plan experimental puede mejorar la tasa de utilización de cada átomo en la reacción, si las condiciones de la reacción no son tóxicas e inofensivas, si el proceso de reacción puede reducir la descarga de desechos al medio ambiente, y cómo los estudiantes manejan los "tres desechos" en el laboratorio durante el experimento, si el método es apropiado, etc., centrándose en los conceptos e ideas de la química verde.
5. ¿Conclusión?
Cultivar y mejorar los conceptos de química verde de los estudiantes y la conciencia de protección del medio ambiente es la garantía más básica para realizar la enseñanza de la química verde, y también es la forma de mejorar a los estudiantes. ' Investigación química y habilidades de práctica verde La premisa; optimizar y reformar el contenido de la enseñanza experimental, mejorar los métodos y métodos de enseñanza experimental, estandarizar las operaciones experimentales, mejorar los métodos de evaluación de la enseñanza experimental química y fortalecer la gestión de procesos experimentales son formas importantes de mejorar la química verde de los estudiantes. capacidad práctica. En resumen, la ecologización de los experimentos químicos se ha convertido en la dirección de la reforma del plan de estudios de química y del desarrollo sostenible en el país y en el extranjero. Mejorar las capacidades de investigación en química verde de los estudiantes es uno de los objetivos importantes de la formación de talentos en las universidades nacionales y extranjeras en este siglo.