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绿色化学的诞生

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绿色化学的诞生范文第1篇

1.绿色化学的概念

绿色化学又称“环境无公害化学”“新能源化学”,绿色化学相对于其他技术来说还是一个“新生儿”。但是所涉及的内容包罗万象,生物有机合成,生物化学,分析研究化学等诸多学科。绿色化学是指在生产制造与实际应用过程中的有效利用可再生的原材料,避免使用有害有毒的化学试剂。当代的绿色化学则是指对环境起到保护作用的一种化学技术,通过充分利用大自然的能源,使用无毒、无害的原料,避免有害物质的排放,进而避免对社会环境造成一定的影响和负担。运用太阳能源为媒介的光触媒和氢能源的生产制造与能源储备技术的研发,同时考虑到节约能源与资源,减少有害气体的排放量[1]。

2.绿色化学和绿色化学教育的区别

绿色化学最早诞生于上世纪九十年代,当时的目的只是为了探讨与利用无毒无害的化学原料,以做到最大程度的节省能源,在各种领域实现净化空气和没有污染物的捷径。从而减少对环境的污染,尽量做到零污染与零排放也是绿色化学的一大特点。绿色化学是在实验中通过化学物质间相互转化以形成新的化学物质并为之利用起来,新物质一定是对环境污染或者说污染源很小的一种物质,绿色化学是一种让人与大自然保持和谐的新理念。绿色化学教育是以未来能再继续发展为前提的一种长远计划教育方式,将科学性和人文自然相结合的教育教学方式。绿色化学教育的第一要务以持续发展为前提,最后形成一种新的绿色教育体系,过程中要反复论述人对环境影响的重要意义,培养学生正确的理解“人与社会”“科学与社会”之间的关系,以正确的价值观为导向,正确的认识绿色化学,科学化学教育的意义,做到绿色化学教育带动整个社会的正能量发展。3.中学绿色化学教育的意义中学绿色化学教育对社会,对环境以及对经济有重大的深远意义,同时,化学中的有害物质是可以被人为的避免的,显现了人的能动性,减少了对大自然的危害。绿色化学也验证了化学教育领域的科学性、先进性和技术性,与现代社会是密不可分同时也是相互作用的,是绿色化学教育发展的新阶段,是科学化学的一个新的高峰。作为现代社会的新一代,要有意识去研发新能源,做对环境更有意义的绿色化学研究,以防化学实验对社会造成更严重的污染,做到对环境无污染,无破坏,更好的容纳到绿色化学当中去,为更好的研发绿色化学投身于绿色化学工作中做出更大的贡献[2]。

二、中学绿色化学教育的实施策略

1.改进教材实验,渗透绿色化学理念

在化学实验中,常常伴随着有害气体,固体或者有色液体物的排放与形成,尤其是一些有毒物质不但直接危害了教师与学生的身体健康,如果扩散到大气中更是会对社会环境造成严重的空气污染。所以,在做一些有毒化学实验中就要将物质所排放的尾气进行及时处理,尽可能的将有害气体进行降解或者把有毒气体进行转化,转化为有益于人身健康和社会环境可以容留的有益物质。能排放出有害气体的实验就是最好的案例,更好的渗透到学生的大脑中。

2.整理组装实验教材,减少污染宣导绿色化学

通过实验过程中的先后顺序与步骤,分散合成,做到实验的连续性,上一个实验的生成物可以利用到下一个实验中去,这种方式不仅可以对绿色化学教育起到根本性作用,还可以更好的了解学生的动手操作能力,加强了学生对环境自然的保护意识,在传授化学实验的过程中,将有害气体转化成无毒气体大大的较少了污染物的排放量,也对绿色化学教育的深层次教育起到了深远的影响。

3.推动微型化学实验,增强学生绿色化学意识

微型化学实验节约药品,实验效果显著,污染小安全系数高等特点,推行微型化学实验主要体现在,可以开发高中生的动脑思考与创造性思维方式,增强了学生保护资源,保护环境的意识,因为是微型实验,所以相对减少了实验中的各种浪费,一个成功的微型化学实验,不仅可以节约实验所用成本,避免了有毒气体的排放,还大大的提高了学生对绿色化学教育的认知[3]。

4.研发原子经济反应,选对路线树立正确的绿色化学观念

使用原子经济反应最早是美国斯坦福大学的一名化学家提出的,所谓原子经济反应是指原料中有多少原子转化成了产物,而不是产生了废弃物等有害气体,达到废弃物的排放量最小化或者说不排放,将原子的使用程度达到最大化的利用率。最大限度利用每一个原子,使原子间结合达到既利用了原子又没有排放污染物。

绿色化学的诞生范文第2篇

【摘要】当前,在高中化学教育中渗透绿色化学理念,并将绿色化学教育内容融入到化学教学中已经成为化学教学改革的必然趋势。这就要求化学教师必须转变教学观念,强化绿色化学教育意识,突出绿色化学在高中化学教学中的地位和作用。文章在分析中学绿色化学教育目标的基础上,对中学化学教育中有效开展绿色化学教育的途径进行探讨。

关键词 高中;化学教学;绿色化学;化学实验

中图分类号:G633.8文献标识码:A文章编号:1671-0568(2015)12-0039-02

一、中学绿色化学教育目标

绿色化学是用现代化学和化工生产技术,消除或减少对人类健康、生态环境有毒的原料、催化剂、试剂和溶剂的使用,不生产有毒有害产物、副产物和废物的一门新兴学科,其宗旨是实现有害物质零排放,从源头上防止污染、保护环境。对于中学化学教育而言,绿色化学教育已经成为了不可或缺的组成部分,其教育目标具体包括以下方面:

1.知识与技能。理解绿色化学概念、原则,了解绿色化学诞生与发展,认识生产生活中的绿色化学现象;学习绿色化学的研究方法,掌握化学实验基础知识与技能,能够完成简单的绿色化学实验;理解绿色化学与其他科学之间的联系,能够运用有关知识和方法解决绿色化学问题。

2.过程与方法。在探究绿色化学问题的过程中,理解绿色化学意义,学习科学研究方法,培养团队合作精神,增强科学探究能力;掌握获取、加工绿色化学信息的方法,能够提出具有探究价值的绿色化学问题,提高自主学习、自主思考、自主探究绿色化学知识的能力。

3.情感态度与价值观。培养学习绿色化学的兴趣,激发参与绿色化学宣传与科技活动的热情,感受绿色化学与自然、社会之间的和谐发展关系;增强将绿色化学知识应用于实践中的意识,能够合理判断与绿色化学有关的社会和生活问题;关注与绿色化学密切相关的热点问题,树立绿色意识和可持续发展观念,主动承担起学习绿色化学的责任,强化保护环境和造福后代的使命感。

二、中学化学教育中有效开展绿色化学教育的途径

1.在课堂教学中渗透绿色化学教育。高中化学课堂教学是渗透绿色化学教育的主渠道,教师要积极创造绿色化学教学条件,构建绿色化学知识体系,不断充实化学课本内容,培养学生的环境保护意识。在介绍化学史时,教师可从正反两方面渗透绿色化学思想教育。讲解放射性元素时,教师要对居里夫妇的精神及坚决反战的人格表示钦佩,但也要就海湾战争中使用贫铀弹对环境造成的危害提出批评。介绍环境问题时,教师可着重于介绍20世纪发生的公害事件,指明工业及传统化学是造成公害的主要原因,使学生明确绿色化学是解决环境问题的重要途径。通过在课堂教学中渗透绿色化学思想教育,激发起学生学习化学知识的兴趣,不断强化学生的环保意识、绿色意识。

2.在实验教学中渗透绿色化学教育。在高中化学实验教学中,应最大限度地实现实验的绿色化,引导学生树立绿色化学思想和环境保护意识,具体教学策略如下:

(1)改进化学实验。首先,采用无毒原料、溶剂、催化剂进行化学实验。例如,做完银镜反应后,可将清洗试管的硝酸替换为三氯化铁溶液,避免产生二氧化氮有害气体;在萃取碘单质实验中,可将四氯化碳替换为二氯甲烷作为萃取剂,消除刺激性气味,保证室内空气质量;在乙烯的制备实验中,可将硫酸替换为氧化铝作为催化剂,避免浓硫酸造成污染;其次,优化化学实验方法。又如,在海带碘元素的检验实验中,可将灼烧提取法改进为煮沸提取法,简化实验操作程序,缩短实验时间,减少因灼烧造成的室内空气污染;再次,改进化学实验装置。再如,利用密闭的装置减少实验敞开操作,可将注射器作为密闭的反应容器,进行铜和稀硝酸生成一氧化氮、二氧化硫制备与性质等实验,将污染物消除在密闭装置内。

(2)开展微型化学实验。在高中化学实验中,可在保证实验教学效果的前提下进行微型化学实验,以达到降低实验成本、提高环保效益的目的。微型化学实验多采用点滴板、小试管、井穴板、多用滴管等微型化仪器,使用最小化的试剂用量,一般液体用量不超过1mL,甚至一些现象明显的定性实验可在试纸或滤纸上完成,如碘显色反应、溴水褪色、苯酚的检验、验证盐类溶液酸碱性等实验。

(3)“三废”的绿色化处理。在高中化学实验中,要及时对必须使用的有毒、有害化学品和生成的污染物进行绿色化处理,从源头处控制“三废”对环境造成的污染。在废气处理过程中,可采用封闭的实验操作方法,减少有害废气的产生量,并对废气进行有效处理或用气囊收集。在废液处理中,可利用中和反应处理含酸碱的废液,使溶液pH值达到6.5~8.5之后再排放;也可用碳酸盐沉淀法、硫化物沉淀法等方法沉淀、分离含有重金属离子的废液。在废渣处理中,可回收一些化学实验中剩余或产生的金属进行再利用,如铜与硝酸反应剩余的铜片、银镜反应生成的银等。对于不能综合利用的固体生成物则要进行无毒化处理。

(4)利用多媒体教学技术。在高中化学实验中,教师可利用现代多媒体教学技术辅助实验教学,尤其对于危险系数大、污染严重的实验而言,可通过电脑模拟、实验录像等对实验过程进行演示,实现废弃物的“零排放”。同时,教师也可利用多媒体教学技术模拟错误的实验操作,将不良的实验后果形象地展示给学生,让学生认清实验操作不规范带来的严重后果,以及实验室“三废”对环境造成的恶劣影响,加深学生对绿色化学的认识。

3.在课外实践中渗透绿色化学教育。在高中化学教育中,教师要积极组织课外实践活动,让学生体验和感知传统化学对环境造成的严重危害,认清利用化学手段进行末端污染治理的局限性,引导学生关注绿色化学,理解绿色化学的重要意义。教师可根据化学教学内容,组织形式多样的课外实践活动,如实地调查、环保知识竞赛、探究性学习、文献研究等。在实地调查中,教师可带领学生参观污水处理厂、化工厂、无公害蔬菜生产基地、生态农业示范区等,对当地水资源、空气质量、环境污染情况进行调查;在探究性学习中,教师可开设相关课题,组织学生进行课题研究,如研究生物催化剂的优点、研究高效低毒农药等,培养学生实践能力和创新能力,达到课题研究的预设目标;在文献研究中,既可让学生利用图书馆馆藏资源和互联网资源,收集有关绿色化学和环境保护的文献资料,也可邀请有关专家学者来校进行讲座,使学生获取最新的科研信息。通过开展多样化的课外实践活动,促使学生更加关注绿色化学,能够运用已学的化学知识分析和解决生活中遇到的问题。

总而言之,随着绿色化学理念在高中化学课程标准中的渗透,绿色化学教育已经成为高中化学教育的重要组成部分,对化学教师提出了新的要求。为此,高中化学教师必须强化绿色化学意识,在课堂教学中融入绿色化学理论,最大限度地实现化学实验绿色化,并积极组织课外绿色化学实践活动,从而确保高中绿色化学教育目标的实现。

参考文献:

[1]李磊.高中新课标背景下的绿色化学教育[J].成功(教育),2010,(12).

[2]林日轩.关于中学化学教育中绿色化学教育的探析[J].课程教育研究,2012,(7).

[3]蔡佳利,陈红,陈朝晖.树立绿色化学理念 改革化学实验教学[J].科教文汇(中旬刊),2014,(10).

绿色化学的诞生范文第3篇

陶氏化学是一家以科技为主的跨国性公司,位居世界化学工业界前列,在2013年美国500强中排名第52位。陶氏公司一直是世界上权威性的高科技公司之一,公司运用“科学、技术以及人元素”的力量坚持不断改进。陶氏化学公司将可持续发展的原则贯彻于化学和创新,为全球160个国家和地区的客户提供种类繁多的产品及服务,为消费市场提供更加优质的产品,涉及纯水、食品、药品、油漆、包装、个人护理产品、建筑、家居和汽车等众多领域。

1897年赫伯特・亨利・陶(Herbert Henry Dow)在美国密歇根州的米兰德市创建陶氏化学公司。公司最初的业务是从盐水中提取氯气,以及制造漂白粉、农用杀虫剂、氯化钙、金属镁和乙酰基水杨酸等。此后,公司不断推出二溴化乙烯、苯乙烯、溴、基纤维树脂以及聚苯乙烯树脂等众多新产品。公司发展过程中还成功地摆脱了杜邦公司的兼并企图。此后,陶氏化学一直以产品为导向,凭借强大的技术实力研发出各种化工原材料出售给客户,再由客户将这些材料应用到日常我们所看到的各种终端产品。目前,作为业界领先的化工企业,陶氏化学重视可持续发展的重要性,将可持续发展战略融入企业文化,公司视科学技术知识为人类社会持续发展的核心。

有着近120年历史的全球化工业领先企业――陶氏化学公司一直为推动公司的整体变革而努力。公司总能在遇到不可预测的挫折时凭借“韧的战斗”逾越障碍,坚持执行清晰的战略目标。本文以2010―2013年四年期的年报资料来分析“世界500强+百年老店”陶氏化学由“沉重的肉身”返老还童的关键因素。

二、陶氏化学的财务分析

(一)业务优化

从资产负债表上看,2010―2013年陶氏化学账面资产均为700亿美元左右,公司规模稳定不变。不仅总资产规模固定,而且资产结构也变化不大,固定资产净值占公司总资产的比例一直在25%上下。当然这并不代表陶氏化学发展止步不前。其实,这样的资产规模和资产结构是精心设计和安排之后的一个战略性财务决策。陶氏化学公司的战略是收缩业务范围,将重点集中在具有吸引力的增长性市场。因此资产规模的稳定是两个相反方向变化的结果。一方面,公司通过并购取得优质资源。如2008年金融危机之前,陶氏化学收购了费城的特殊化学品公司――罗门哈斯公司。这个并购方案耗资188亿美元,几乎占到陶氏当年销售额的三分之一,是当年全球化工行业额度最高的一次交易。这场业内瞩目的并购整合也见证了全球涂料行业新航母――陶氏涂料材料业务部的诞生和蓬勃发展。该收购消息引起了世界上最有权势的投资者巴菲特的关注,并通过旗下伯克希尔・哈撒韦控股公司向陶氏注资30亿美元,以9.5%的股份成了陶氏的最大股东。另一方面,公司优先考虑增长计划,积极管理业务组合,有选择地剥离非核心资产。2008年12月陶氏出售了名下一组氯相关的资产,退出长达百年、公司历史最悠久的氯相关业务。此外,公司还计划在2015年年底前的十年内逐渐剥离总量约为150亿美元的资产,其中2015年前要出售资产筹集45亿到60亿美元资金,以应对对冲基金巨头丹尼尔・勒布对其分拆有利可图但增长缓慢的石化业务、专注于特种材料业务的要求。

不断创新是陶氏化学公司的DNA,公司专注于“绿色”利润。从利润表上看,陶氏化学2010―2013年的收入分别为537、600、568和571亿美元,其中2011年成绩卓著,全球营业收入达到创纪录的600亿美元。同期公司的净利润分别为23、28、11和48亿美元。在相似的资产规模和营收总额的情况下,净利润水平却能大幅提升,可见公司调整战略后对业绩的影响。未来公司还将通过资本项目和成本节约等方面的工作,走低成本高科技之路,实现公司利润再上新台阶。

2010―2013年陶氏化学的四份年报上现金及现金等价物分别为70、54、43和59亿美元。经营活动产生的现金流逐年提高,样本期间分别为41、39、41和78亿美元,其中2013年经营现金流达到创纪录的78亿美元。公司通过收购和剥离等业务组合实现巨额收益的同时,也带来了巨额的现金流,并在此基础上提高股东回报,加大对高回报的内生增长项目的投资,进一步完善公司的资本结构。

(二)完善杠杆

2010―2013年陶氏化学的流动比率分别为1.7、1.7、2.1和2.1,速动比率分别为1.2、1.2、1.3和1.4,两个指标水平都呈小幅度上升的原因是陶氏化学公司为了控制财务风险而努力降低流动负债金额和比重。在陶氏化学推行“去杠杆化”行动下,不仅流动负债下降,长期负债也快速下降。样本期间内其负债总额降低了50亿美元,所以同期其资产负债率从68%降至61%。公司通过剥离非战略性资产减少负债,盘活资产和资源,增加财务灵活性,管理产品组合,同时坚持业务优先原则,支持高利润业务的发展。

(三)安全物流

强大的营收能力也成就了公司高效的营运能力。2010―2013年,陶氏化学的存货周转率每年高达17次左右。陶氏化学要处理数量极为庞大的库存和质量监控事宜,公司每天在世界各地发出7 000余批产品,而且很多是需要特别小心处理的化学品,因此存货周转至关重要。在存货管理上,陶氏化学为了提高安全性是不惜提高成本的,公司不断改善供应链以保证安全,避免意料之外的突然事件的发生,同时也尽量避免因此而造成的巨大财物损失,以及对人类和环境的威胁。由于永远把安全放在第一位,陶氏化学公司在技术和供应链安全的革新方面一直都有巨额的投资。安全、健康、环保正是陶氏化学成功的三道杀手锏,也是令其成为化学品运输市场“Super Star”的重要基石。

由于资产规模和结构稳定,营业收入持稳,所以陶氏化学公司的资产周转率都较为稳定。2010―2013年公司固定资产周转率都是每年1次,总资产周转率也均为每年0.8次的水平。

(四)绿色投资

样本期间陶氏化学的销售毛利率分别为15%、15%、16%和17%。在销售规模变化不大的情况下,毛利率的增长源于成本的控制。陶氏化学各种成本削减和业务组合等方面的行动,多渠道化解成本压力,使公司能在日趋激烈的化工市场竞争环境中处于一个相对有利的位置。一方面,公司拆售和剥离非核心资产,集中下游高增长和高毛利业务;另一方面,公司将大型石化项目的投资投向具有原料成本优势的美国海湾沿岸和沙特朱拜勒。陶氏化学以低生产成本和高科技手段巩固潜在利润,改善资产负债表,实现公司业务有机增长。同期公司的销售净利率为4%、5%、2%和8%,总资产净利率为3%、4%、2%和7%。在财务杠杆的作用下,同期权益净利率分别高达11%、12%、5%和18%,权益净利率较为可观。此外,公司一贯高度重视股东回报,通过股利和股份回购方案,向股东兑现可观的回报额。化工品制造能源耗费较大,但陶氏化学公司却可以通过提高能效节约资金耗费。以公司所节约的能源和现金之巨,当之无愧是美国企业界绿色投资最赚钱的公司。

三、结束语

绿色化学的诞生范文第4篇

[关键词]新课程;化学教育;国际化学教育会议

近代化学及其衍生的化学教育诞生于18世纪的西欧社会。我国学校制度化的化学教育直至19世纪后半叶才初步建立,并由于诸多历史与政治因素的制约一直落后于西方发达国家。这种现实的差距催引着一代又一代化学教育工作者不断地开阔眼界,力图把握国际化学教育的脉动来探寻我国化学教育发展的理想图景。进入20世纪70年代后,这种吸纳新源、借鉴先达的工作更是得以围绕着一条有章可循、轨迹清晰、国际主流的线索而展开,即通过探察国际化学教育会议(ICCE,InternationalConferenceonChemicalEducation)主题的内容和趋势来反思与改进我国化学教育研究发展的现状与路向。然而,通过现有文献检索我们发现,国内学界对于极具代表性的ICCE主题的分析与思考尚缺乏整体研究,最早的相关报道和介绍也仅从1977年第4届开始。[1]因此,我们通过查阅相关信息,对近40年20届的国际化学教育会议主题予以全面分析和梳理,试图从整体上把握这一国际主流化学教育的趋势,并结合当前我国新课程改革现状对化学教育研究的路向进行思索。

一、ICCE的概览与主题回顾

ICCE是基于全球背景的当代大型国际主流的化学教育会议,由国际纯粹与应用化学联合会(IUPAC)主办,举办国化学学会及相关教育部门承办,联合国教科文组织(UNESCO)协办。会议通常每两年举办一次,在具体操作上,由IUPAC的下属机构化学教育委员会(TheCommitteeonChemistryEducation,CCE)负责组织与协调。作为全球性化学教育的盛会,ICCE的核心目的是在全世界范围内沟通化学教育信息和协调化学教育活动,建立国际交往和促进相互了解,以发展世界各国的化学教育事业。会议形式多种多样,主要包括大会报告(PlenaryLecture)、专题讨论会(Symposia)和研讨会(Workshop)。期间,还将提交论文以口述或墙报(Poster)形式予以呈现。

为了明确大会讨论和交流的指向与范围,并给下一时期各国化学教育工作提供方向性指导,每届ICCE都会预先设定大会主题(Theme),并围绕主题拓展系列相关具体议题(TitlesofSessions)。大会主题作为每届会议的中心议题,是立足当时社会经济背景,紧密把握化学及教育科学与技术动向,适切关注时代的发展,拟定和遴选出具有高度前瞻性和概括性的内容,并在会议召开前的一段时间公布。历届ICCE具体信息详见表1。

二、ICCE主题梳理的方法与结果

从表1看出,作为历届ICCE核心口号的会议主题通常是以指导性的纲领式呈现,少有具备明确指向性的化学教育领域内的具体内容。而通过对会议相关议题的研究发现,其中较多包含了各届ICCE研讨内容的具体信息。例如,即将召开的2008年ICCE主题为“信息和通信技术(ICT)时代中的化学”,而其具体议题则细致明确,分列为:“文科与化学教育、生物化学与生物技术、中等教育中的化学、高等教育中的化学、化学教师教育、化学与社会、化学奥林匹克、信息与通信技术和化学教育、绿色化学、微观尺度的化学、化学教育中的现代技术、面向化学与化工的网络、工程教育、化学的公众理解、化学教育中的研究、初等教育中的科学教育、其他相关化学教育的议题”等。由此可见,通过对议题所涉化学教育内容范畴的研究更有利于详细了解ICCE的主题轨迹,进而对国际化学教育的研究热点领域和趋势形成整体、有效的把握。鉴于此,现对历届ICCE的具体议题连同大会主题一起进行梳理与分析。

我们在文献检索和整理的基础上,梳理出第6~20届ICCE议题123条,加上第1-5届主题5条(由于时间较早,仅掌握到主题),合计128条。根据各议题或主题所涉的化学教育研究的内容范畴,分别归纳为12个领域,依次为:公民素养、科学教育与化学;化学教育理论化研究与交流;化学理论及前沿研究;化学与交叉学科研究;化学与STS教育;化学与环境;化学教育与信息技术;大学化学教育研究;化学课程与教学研究;化学实验研究;化学教育评价研究;化学教师教育研究。并使用Excel软件按届次对议题涉及上述12领域的频次进行统计,结果如图1所示。

三、基于ICCE主题分析的思考

根据表1和图1分析共20届ICCE的主题与各类议题的发展脉络,我们对我国当前新课程化学教育研究路向作出如下几点思考。

(一)坚守优良传统,稳固发展化学课程教学与评价研究

建国后,我国的化学教育一直十分重视“双基”的训练,即培养学生的基本知识和基本技能。按照这样的教育目标,化学教育一直大力提倡教师的高效教学与学生的有效学习,其突出表现为重视教师的教法和学生的练习,注重向课堂教学要效益。新课程改革以来,在原来倡导“双基”的基础上又扩展到提倡学生的“三维”发展,并着力以“课程”的研究为突破口,整合“课程”“教学”“评价”三者的联系,形成了一体化的化学教育研究领域,并逐渐呈现繁荣局面。

分析ICCE主题的统计结果,我们发现,“化学课程与教学研究”及“化学教育评价研究”共占议题总体的18%,具有相当的比重。同时,从届次和时间上看,自1979年第5届开始,此两项研究的议题基本从未间断,形成了国际化学教育界持续的、相当力度的关注。这样的特点恰恰与我国化学教育中一贯重视“课程教学评价”的研究脉络契合。例如,第十二届ICCE以“化学课程与教育方法的演变”为分主题,提出了课程结构和教学内容的改革应适应学科发展、就业和社会需要,教学内容应注意引发学生对化学的兴趣。值得一提的是,在评价领域占有很大比重的化学奥林匹克竞赛研究几乎在每届大会都会提及,而这更是我国为之自豪的强项,参赛选手均取得优秀成绩。可以看出,我国化学教育在化学课程、教学、评价这三个国际化学教育研究的持续热点领域上一直具有良好的研究传统。现阶段是新课程改革的关键阶段,化学教育研究工作首要的无疑是在继续坚守我国的传统领域研究的基础上进一步稳固发展化学课程、教学、评价的优势。

(二)把握国际动向,积极开展科学素养教育与STS教育研究

源起于上世纪末的第八次基础教育课程改革,由于一开始便立足广泛的国际考察,参考与引鉴了若干国际教育改革的先进经验,因而出现了一些新的研究视域和兴奋点。在化学教育领域,同样也吹来了新的气息。以新课程理念为例,《普通高中化学课程标准》中明确了“着眼提高21世纪公民的科学素养”“关注人类面临的与化学相关的社会问题”的新提法。根据目前国内化学教育研究情况来看,科学素养(包括化学素养)教育和化学与STS教育不能不说属于新兴的热点领域。结合上文的统计结果分析,“公民素养、科学教育与化学”“化学与STS教育”在整个国际化学教育会议涉足的议题上也占有重要分量,其比重分别高达10.16%和9.38%。另外,加之与“STS教育”联系甚密的“化学与环境教育”“绿色及微型化学实验研究”的份额,这两个领域在当今国际化学教育研究中占据的比重更大,例如,2002年在我国举办的第17届ICCE提出的“环境化学教育”“公众化学素质教育”“绿色化学与微型化学实验”主题,第18届ICCE提出的“化学的公众理解(PublicUnderstandingofChemistry)”等。从时序上看,“化学素养”主题在第9~13届即上世纪80年代末至90年代早期零星出现,90年代中期后渐成趋势,进而演变成化学教育研究领域的又一热点。这恰与上世纪80年代第二次国际科学教育改革及其影响化学教育领域的情形暗合。

与国际研究状况相比,尽管我国化学教育研究在“科学素养教育”“STS教育”上起步较晚,研究质量相较于下,但在当前国际国内研究方兴未艾的氛围下,也已具备了一定层次、不同视角的研究。新课程化学教育研究,更应进一步奋起追赶,紧随国际脉动,积极开展科学素养教育和STS教育,形成我国本土的高水平研究成果。

(三)着眼未来发展,努力拓展化学教育的理论化与信息化研究

相对于强势的纯化学研究而言,化学教育研究长期处于弱势地位,因此专业化学人才对此领域少有涉足,而由于学科壁垒又少有教育学者问津。因此,作为研究化学领域内教育问题的化学教育长期依附其两门上位学科——化学与教育学,使得自身研究主要处于演绎借鉴的阶段,研究理论化程度低下,缺乏独立自觉的理论研究基础与体系。20世纪中期以后,随着化学的迅猛发展及其对社会生活的日益影响,以国际权威性的首次ICCE召开为标志,化学教育研究的理论化与交流工作以这样一种形式被固定并渐受关注。时至今日,虽然仍鲜见颇具影响和标志性的化学教育理论基础研究成果,但其研究领域已在逐渐形成,研究工作逐渐丰富。如图1结果所显示,“化学教育理论化研究与交流”的议题比重已位居首位。例如,第18届ICCE就提出了“化学教育研究的理论与方法论基础(TheoreticalandMethodologicalBasisofResearchinChemistryEducation)”的议题;又如近年出现的从“符号的—宏观的—分子的”三角构型的化学教育与学习理论演变为以“人类要素”为着重点的“人性的—符号的—宏观的—分子的”四面体化学教育理论构型。[2]国外学者已进行了开创性的工作,而国内学界能够堪比的研究至今寥寥无几。可以这样说,我国化学教育理论化研究依然比较薄弱。

另一方面,在信息和通信技术(ICT)高度发达的未来社会,化学教育必然要借助最为先进的工具实现自我的传播和发展。考察这一领域的研究工作,关于ICT与化学教育的研究早已在国外展开,第20届ICCE已明确将大会主题拟定为“信息和通信技术(ICT)时代中的化学”。我国由于受经济社会发展条件所限,ICT与化学教育研究多在大中城市的重点学校与研究机构中开展,普及性不够;研究内容多是单机或局域网内个别软件的应用与简单程序的开发,研究应用的交互性与高效性欠佳,使得我们离真正的基于ICT的化学教育尚需时日。

教育作为着眼未来的事业,新课程作为着眼未来的教育改革,要求我们的化学教育研究不能总是步国外先进经验后尘,处于长期滞后的局面,而应聚焦未来发展,具有前瞻性的研究眼光,在化学教育研究领域做出应有的贡献,为保证我国化学新课程的顺利实施提供强有力的理论支撑。

[参考文献]

[1]刘知新.IUPACCTC与ICCE[J].化学教育,2002(7-8):95.

绿色化学的诞生范文第5篇

一、电子书包的由来与现状

电子书包的概念是伴随着电子书(e-book)的诞生而提出的,电子书包在新加坡、马来西亚等许多地方早已开始了实践应用。在我国,很多省市正在推进“绿色电子书包”计划,台湾也在积极开展“互动学习计划”。

2009年,当时的国家新闻出版总署(现在的国家新闻出版广电总局)牵头的电子书包项目在中国数字出版会上登场;2009年的德国国际图书展览会上,有些专家再次提出了这样的观点:2018年前后纸质书将消失;2010年4月,《中国新闻出版报》报道:各出版社都希望成为电子书包教学内容提供者或标准的制定者。

二、电子书包在初中化学教学中的应用

初中化学课程标准要求实施以学生自主学习为主,教师引导为辅的教学模式,目的在于让学生以类似科学家科学探究的方式进行知识学习,使他们不仅学到科学知识,同时还能培养严谨的科学态度,掌握正确的科学方法。笔者以鲁教版九年级化学新教材第四单元“我们周围的空气”第一节“空气的成分”为例,谈谈电子书包在初中化学教学中的应用。

1.电子书包教学在化学实验探究中的应用

(1)提出问题。学生们利用电子书包丰富的学习资源就可以轻松地提出题,同时在教师的帮助下制订好实验计划。学习小组内部分工明确,很快就能根据研究问题准备好实验用品。

(2)猜想与假设。此时学生就可以借助电子书包的在线交互互动功能,在课前相互之间进行讨论,提出实验的假设。

(3)设计实验方案。学生们可以利用电子书包丰富的学习资源制定实验计划并设计实验步骤,知道如何分析处理实验数据得出实验结论,以及怎样对实验过程和结论进行反思与评价,解决化学探究实验的各项基本问题。

(4)进行实验。学生在课上进行分组实验的过程中,事先安排一名同学利用电子书包的视频拍摄功能,将本组所做的探究实验过程全程拍摄下来。一方面可以在课下借助拍摄的实验视频复习实验过程,理解和掌握实验探究的目的和重点;另一方面在思考实验应注意哪些问题、分析误差原因、改进实验步骤时,都可以对照拍摄的视频进行有针对性的观看和思考。

(5)获得结论。在学习过程中,学生记录电子书包收集实验过程中的所有数据。通过简单数据处理,最后归纳和分析有关实验数据,得出最终结论。

(6)反思与评价。在实验过程中,会发现学生们的一些问题。比如实验所用时间过长,在药品和用具准备齐全的情况下完成一次实验大约需要20分钟;全班各个小组一共进行了30次实验,实验结果的差异相对平均值较大,有的实验甚至不成功。

借助电子书包强大的数字化资源以及方便的在线功能,教师可以引导学生寻找解决问题、改进实验的方法。以前需要教师在课堂上死板讲解的一些问题,现在通过电子书包,学生都可以自主完成,并且学习的积极性得到了很大提高。

(7)表达与交流。学生借助电子书包的网络在线功能就可以与教师和同学在课下交流,分享实验探究的成果、数据和视频。

2.联系生活实际

利用电子书包的课堂教学模式能够激发初中生学习化学的兴趣,让学生能够进行自主学习和探究,顺利地解决初中化学教学中遇到的各种困难。此外,学生通过实验探究得到的规律应用在生活实际中,这样不仅仅拉近了生活与化学的距离,也让学生切实地感受到科学的存在,体现“从生活走向化学,从化学走向社会”的新课标理念。

3.家校共育

在使用电子书包的过程中,有些家长也会参与到相关的讨论中。学生在家长的帮助下,可以利用生活中的一些材料,自己动手设计了一些实验,获得了很好的效果。

三、电子书包面临的挑战

经过十几年的应用与探索,电子书包在初中教学中已经表现出了它的优势,但是仍然面临一些观念上和技术上的挑战。

一方面,电子书包的应用,需要多方面的技术支撑。“班班通”和校园网络项目的实施,让每间教室的多媒体设备都已接入校园网络,为电子书包的推广奠定了基础。随着计算机技术、通讯技术和网络技术的飞速发展,基于Wi-Fi、4G技术的“无线城市”“无线校园”也在建设中,使随时随地的学习成为可能。据统计,上完小学、初中、高中,山东省的学生每人最少要使用213本教材,一共需要花费1743.23元人民币。再加上字典、参考书、课外练习册等教辅用书,花费就更多了。从长远来看,电子书包的应用可以节省教材成本。在较贫困地区推广电子书包教学具有更重要的意义,但是受物质条件的限制,电子书包在较贫困地区还没有发展起来,要克服的困难较多。

另一方面,电子书包也可能会对学生的身体和心智有一定的消极影响。例如,由于电子书包的便捷性,学生在自主学习中的操作更多地采取简单的复制与粘贴,需要学生记忆的知识会被忽视;学生在进行数字运算时会使用电子书包自带的计算器功能,导致出现离开电子书包就不会学习的情况;长期或过分依赖电子书包,会弱化学生对文字的切身感受,使学生出现提笔忘字的情况;由于屏幕的明暗变换和电子辐射等因素的存在,持续使用电子书包会对学生的视力产生消极影响。

绿色化学的诞生范文第6篇

复合塑料被用于航空零部件的制造已很普遍。美国、日本、意大利等国共同开发的大型客机上,各种塑料用量约占整个飞机重量的40%,可以节省燃油25%以上。印度班加罗尔航空实验所研制成的小型塑料飞机,总重量只有600千克,飞行速度每小时350千米,可以连续飞行2700千米。波音公司将于2008年推出半塑料机身的787“梦幻客机”,而全塑料机身的波音787正在加紧研制当中。

性能可与金属媲美

航空制造所用复合塑料是一种聚合体树脂制成的矩阵结构,由耐热性能良好的增强型碳素纤维层或者玻璃纤维层胶合而成,再利用熔炉打造成所需要的形状,以适应不同零部件所承受的压力。目前的新型复合塑料重量只有铝合金的一半,但强度却比铝合金高出20%,而且绝缘性能好,抗腐蚀能力要比一般的金属材料高。用其替代部分金属制造航空零部件,不但生产成本低,还可减轻飞机重量,降低耗油,提高飞行的航程和航速,改善飞机的飞行性能。

对于金属材料而言,如果压力达到其最高可承受压力的10%,疲劳裂纹就会出现,不过这种裂纹的增大过程比较缓慢。复合塑料正好与之相反,只有当压力达到最高可承受压力的60%~70%时才可能出现疲劳裂纹,但是一旦裂纹出现,也就意味着这一零部件必须马上更换,否则就可能酿成大祸。目前,工程技术人员可以借助超声波或者热感应器等来确定复合塑料结构的损坏情况。前不久,加拿大研究人员发明了一种激光检测技术。利用这种检测系统,无需拆除零部件就能检测整个飞机的复合框架。

在人们的印象中,塑料原本是绝缘体。而现在研制出的导电塑料足可以与金属相媲美,与此相关的发明还曾荣获诺贝尔化学奖。现已投入使用的导电塑料主要有聚乙炔和聚氟化亚乙烯等。运用这样材料制成的蓄电池,重量可以比普通的铅一酸蓄电池轻三分之一,并能够重复使用1000多次,充电和放电速度也快得多。运用能够导电的塑料,还可以制成硬币一般大小的微型重复充电电池,也可以制作仅有明信片大小的薄型电池。聚氟化亚乙烯具有压电性,受压后能导电。研究人员除了将它用于耳机和扩音设备之外,正在研究将其用作太阳能电池板。由于它的重量轻,能够制成薄膜,便于按照所需要的大小和电压剪切。现在,英国、加拿大还把导电塑料应用到电子玩具、电子游戏机、电视机以及其他电器设备,可以大幅度节约金属材料。

随着高分子化学的发展,科学家还通过改变内部结构的方法来使导电塑料能够具有半导体、导体和超导体的性质。而且,还能在改变其导电性能的同时,改变它的热、磁、光以及颜色等方面的特性,从而使应用领域更为扩大。现在,有的国家已经提出了用导电塑料来制作机器人肌肉的设想。采用这种方法后,当用电化学的方法对导电塑料进行控制时,导电塑料的体积就会发生膨胀或收缩变化,从而驱动机器人的四肢活动,完成各种动作。

材料中的绿色家族

目前,全球的塑料年产量为1.5亿吨。由于废弃塑料非常难以分解处理,形成令人十分头疼的“白色污染”。除造成污染外,普通工业塑料的生产还受到石油储量的制约。为此,科学家一直在寻找用石油的替代品来制造绿色塑料的方法。美国、日本和英国等国家已经在这一方面取得了可喜的成果,有的已经开始投入商业性生产。

生物塑料无论从触感还是硬度上都与以石油为原料制成的普通塑料没有什么区别,但用聚乳酸分子制成的生物塑料,很容易被微生物分解,因而不会对生态环境造成破坏。2001年,美国开设了使用玉米淀粉生产聚乳酸的工厂,以此制成生物塑料,年产量达14万吨。

玉米塑料是由乳酸菌发酵玉米粉产生高纯度的L-乳酸,再经过化学聚合形成的高分子乳酸聚合体。玉米塑料神通广大,它可用来制造出生物降解发泡材料,它的强度、压缩应力、缓冲性、耐药性等均与苯乙烯塑料相同。玉米塑料可制成农用地膜,用毕可制成堆肥,既可肥田还能进一步在土壤中自然分解为二氧化碳和水,不会对环境造成污染。玉米塑料还可被加工成生物降解纺织纤维,具有极好的手感、更好的吸湿性、悬垂性和回弹性。被广泛的应用于非织造布、地毯和家庭装饰业。在医药领域,玉米塑料可制成骨钉、骨片、骨针和手术缝合线,在起到一定的固定治疗作用后,自行在体内分解消化,解除病人多次手术的痛苦;通过控制玉米塑料的聚合度,可制成缓释包裹材料,用做药物和固体保健食品的包裹胶囊等。

日本丰田汽车公司从2001年起,在汽车车窗内衬和车身外板周围等处,使用了以白薯制成的生物塑料。其原理是利用微生物使白薯中的淀粉发酵,然后加工成聚乳酸,进而制成塑料。试验证明:以白薯制成的生物塑料在埋入土壤中一周后,其透明度就会丧失,四周后变成粉末状,用不了多长时间,微生物便会将其分解为二氧化碳和水而最终消失。

科学家从生物聚合物的细菌中,提取出能够产生塑料的基因。然后,将这种基因转移到油菜的植株中。随后,这些油菜植株内便产生出一种塑性聚合物。将这种聚合物进行加工提炼后,便可以得到油菜塑料。这种塑料可以制成包装材料和婴幼儿的尿布,使用丢弃后能够自行腐烂。

在空气中自然消失

降解塑料被人们习惯地叫做“自动分解的塑料”,具有可以控制的寿命年限,能够在自然条件下,经过一段时间后会自行分解,生成对环境无害的二氧化碳、水和其他物质。

塑料的降解过程是一个由高分子量化合物变为低分子量化合物的复杂过程。降解的快慢与环境条件以及塑料本身的特性密切相关。从大的方面来看,降解的方式可以有热降解、光降解和生物降解三种方式。但热降解需要在高温条件下进行,这已经超出自然条件的范围。所以,现在所说的降解塑料,主要是指能够被日光和微生物降解的塑料。

光降解塑料是在塑料中加入光敏剂制得的。在阳光下会自动分解的塑料,它们的物理稳定性和热稳定性可与标准的塑料制品媲美,分解速度则与一氧化碳含量有关。一氧化碳含量越多,光解速度越快。在日本,这种新颖塑料主要用来制造购物袋和垃圾袋。美国研制开发的一种外观呈浅绿色的光解塑料,可用作包装箱内的疏松填充料。这种塑料经过光照射后,就会变成粉末。

生物降解塑料是在酶、细菌、真菌等微生物的作用下可以降解的塑料。有的采用淀粉、纤维素等多糖类天然物与合成树脂相混制成。美国科学家利用废弃的土豆屑和奶酪渣制成了一种“绿色塑料”,用来制造农用薄膜、农药和化肥的包装袋。这些包装袋在土壤中经过一定时间之后,就会自行分解。美国和德国科学家还研制成功另外一种绿色塑料薄膜包装材料,厚度为50微米,在土壤中23天就能自动分解,很快便消失了。

绿色化学的诞生范文第7篇

第一天我们做的是车工,我们分成两个小组,每个小组由一个老师带领,老师先给我们讲卧式车床的结构和一些基本操作及其工作原理,还亲自示范操作让我们看,边操作边说一些安全问题。然后让我们空车练习,等我们熟悉了操作就布置作业让我们做,老师要求我们把一个圆柱做成一边长20毫米,直径为10毫米的柱体,一边为长15毫米,直径为6毫米的柱体。

我们每人一台机器,各自按照老师的要求来加工零件。我先安装工件,安装工件时采用三爪自定心卡盘的方法,然后选择一把车刀,倾斜一定的角度,用来把端面削平,削光滑。接着校正工件,然后再选择另一把车刀,再调整车床的主轴转速和车刀的进给量,调整后主轴的转速是360转每分钟,然后是粗车和精车,粗车的目的是尽快地切去多余的金属层,使工件接近于最后的形状和尺寸,粗车后留下一定的加工余量。精车是切去余下少量的金属层以获得零件所求的精度和表面粗糙度。最后是纵向进给,纵向进给到所需长度时,关闭自动进给手柄,退处车刀,然后停车,检验。重复上述操作多次,直到达到老师的要求,然后再换另一边来加工工件,同样地安装工件,把端面削平,削光滑,然后校正工件,选择车刀……重复上述操作,直到把另一边也加工到老师要求的零件。在做的过程中,没发生什么安全事故,我们都按时完成了任务。我们做了一天,也站了一天,虽然有点累,但看到自己做的成品,就觉得是值得的了。

我觉得最需要耐心做的就是铸造了。铸造是指熔炼金属,制造铸型,并将熔融金属浇入铸型,凝固后获得一定形状和性能铸件的成型方法。用铸造方法得到的金属件称为铸件。铸造的方法很多,主要有砂型铸造,金属型铸造,压力铸造,离心铸造以及熔模铸造等,我们用的就是砂型铸造。我们用的造型材料是型砂,良好的型砂具备透气星,强度,耐火性,退让性等性能。

我们采用整模两箱造型,步骤如下:第一,造下砂型:将模样安放在底板上的砂箱内,采用两个定位销座,加型砂后用砂冲子捣紧,用刮砂板刮平。第二:造上型砂:翻转下型砂,按要求放好上砂箱,横浇口,直浇口棒和定位销,撤分型砂后加型砂造上型砂。第三:取出浇口棒并按要求扎通气孔。第四:开箱起模与合型:打开上型砂,起初模样,修型。第五:浇注后经落砂得铸件。其中最需要耐心的就是修补。修补不同的形状,需要用不同的工具,一不小心,就会越修越坏,这就需要小心翼翼,慢慢地修补,没耐心的人是做不好这一步的。在做的过程中,我们有不懂的就问老师,老师耐心地给我们讲解,还给我们做示范。我们上午做了一个模型,做得好的就浇注蜡得铸件。下午我们又做了另一个模型,下午做的时候,我们熟练多了,效率也提高了。

我觉得最有趣的就是化学加工了。首先是铝的阳极氧化。在适当的电解质溶液中,将金属作为阳极,在外电流的作用下,使其表面生成氧化膜的过程,称为阳极氧化。铝及其铝合金的阳极氧化膜有以下特点:一,氧化膜具有多孔结构,可使膜层对各种有机物,无机物,树脂,地蜡,染料及油漆等表现出良好的吸附能力,因此,膜层可用作涂装底层,也可将其染成各种不同的颜色,获得装饰的外观。二,氧化膜的硬度高,可以增强尽是表面的耐磨性能。三,氧化膜的耐蚀性好。铝氧化膜在大气中很稳定,具有较好的耐蚀性,为进一步提高膜的防护性能,阳极氧化后的膜层通常需要再进行封闭式或喷漆处理。四,氧化膜的电绝缘性好,具有很高的绝缘电阻和击穿电压,击穿电压可达2000V。五,氧化膜具有良好的绝热性,在许多具有一定温度的场合下,铝及其铝合金零件须经阳极氧化处理才能安全稳定地工作。六,氧化膜与基本金属的结合强度高,不容易分离。

一般及其合金零件的处理工艺流程:机械抛光――除油脂――清洗――化学抛光或点解抛光――清洗――阳极氧化――清洗――(着色――清洗――)封闭处理――检验。铝及其铝合金阳极氧化按电解液的不同合氧化膜的特点可有硫酸阳极氧化,铬酸阳极氧化,草酸阳极氧化,磷酸阳极氧化,硬质阳极氧化以及瓷质阳极氧化等方法。我们用的硫酸阳极氧化法,用此法得到的氧化膜硬度较高,空隙多,吸附性好,易染色。经封闭处理后,具有较高的耐蚀性。该法工艺简单,操作方便,溶液稳定,电耗较少,成本低廉,氧化时间短,生产效率高,使用范围广。我们还使用有机染料染色。有机染料染色法法是染料分子对氧化膜通过物理吸附和化学反应进行填充。该法着泽鲜艳,但耐晒性差。

其次是化学腐蚀加工。化学腐蚀加工就是将零件要加工的部位与化学介质直接接触,发生化学反应,使该部位的材料被腐蚀溶解,以获得所需要的形状和尺寸。化学腐蚀加工有一下特点:一,可加工能被化学介质腐蚀的金属和非金属材料,不受被加工材料的硬度影响,不发生物理变化。二,加工后表面无毛刺,不变形,不产生加工硬化现象。三,只要腐蚀液能浸入的表面都可以加工。四,加工时不需要特殊夹具和贵重设备。五,腐蚀液和废气污染环境,对设备和人体液有危害作用,需采取适当的防护措施。经过阳极氧化的铝板再经烘干――描图――雕刻――腐蚀――去蜡(烘干),就得到工艺品了,我选择的图案是竹子,在铝板的背面写上友谊长存,铝板的颜色是绿色的,这样一个工艺品就诞生了,我还镶上了有机玻璃,这工艺品还可以当作礼物送给朋友呢!化学加工,不仅培养了我们的动手能力,还加强了我们对化学的探索愿望。

我们还做了锻压冲压,汽车,铣工,PLC,加工中心,数车,数铣,电火花等工种,做电火花时,我还用一块五角钱的硬币,在其上印了一个五角星,留作纪念呢!

绿色化学的诞生范文第8篇

【关键词】科学技术;人文价值;环境保护

科学技术的形成与发展,实质是人类不断的认识和改造世界,使它适合于人的实践活动的过程,科学技术是人的本质属性和自我价值的体现,是人的能力的表现或延伸。同时,它还是优化人的生命存在的必不可少的重要途径,是人的一种存在方式。科学技术特别是科学技术革命是“在历史上起推动作用的革命力量”。马克思对科学技术的伟大历史作用作过精辟而形象的概括,认为科学是“历史的有力的杠杆”,是“最高意义上的革命力量”。当今世界科学技术突飞猛进,一个国家、一个民族若能在科学技术上不断进取,就可能实现社会经济的跨越式发展。事实表明,我国制定并实施“科教兴国”战略,鼓励自主创新,推进国家创新体系建设,促进科技事业和社会主义建设事业蓬勃发展,是正确的战略决策。

一、科学技术的人文价值目标

(一)实现科技发展与人的协调

康德在其目的论中明确提出:“人就是现世上创造的最终目的”。因为,“人乃是世上独一无二的能够形成目的概念的存在者,能够从一大堆有目的而形成的东西,借助于他的理性,而构成目的的一个体系”。康德提出的人不依赖于他物而成为目的的思想,对于理解人与自然的关系,以及科技与人的关系,是有启发意义的。科学技术价值的实现主体是人类自身,科学技术是在人类认识和改造客观自然界的过程中产生的。科技作为人类的一种重要社会活动,其最终目的当然是为了提高人在自然中的生存地位,发展科技正是为解放人类而创造物质条件。

(二)关注科技进步与社会发展的平衡

社会的发展应是物质文明、精神文明、文明和生态文明的协调发展。科技进步应与社会协调发展相平衡。现代科学技术自20世纪40年代以来迅猛发展,一方面把人类的物质文明和精神文明推到了一个前所未有的高度,另一方面也给人类带来了一系列的问题,粮食供应短缺、生态恶化、资源枯竭等问题使人类的生存受到了威胁。只有实现人类的可持续发展才能保证科学技术实现可持续发展。这就要求在发展和应用科学技术时,关注科技进步与人类社会的和谐统一,推动社会的整体进步。

(三)综合协调人、自然和科技的关系

科学技术是调节人和自然关系的重要手段,人类在自觉地建立人类与自然的平衡关系时,必须依靠科学技术和生产力的发展。而要做到这一点,在科学技术的发展和应用中必须要树立生态文明意识,以尊重和维护生态环境为主旨,以可持续发展为根据,注意科技进步的生态化趋势,实现化与生态文明的有机结合。从而为实现人与自然、人与社会关系的和谐,为人类社会的可持续发展创造条件。

(四)正确处理人与人之间的关系

科学技术的危机实质上是一种人类价值观念的危机。科学技术的危机归根到底还是人的问题,特别是如何处理人与人之间、人与自然之间的关系问题。科学技术的发展,在创造物质文明的同时要更加注重创造精神文明,唤醒其内在的人性觉悟,使人们能更理性地看待自然,看待社会,看待人类自己,更科学地揭示客观规律,更合理地改造世界。

二、科技进步与环境保护

(一)科学技术落后是自然生态破坏的内在机制

事实表明,落后的科技水平导致落后的生产技术和生产方式,使自然资源过度消耗,生态环境遭受破坏。另外,科学技术落后是环境污染的重要原因。生产技术水平高,资源能源的利用率就高,排放到环境中的污染物数量相对就少;反之,生产技术水平低,资源能源的利用率就低,排放到环境中的污染物数量自然就多。

(二)环境保护必须依靠科技进步

第一,科学技术在认识环境污染方面已经作出了重大贡献。没有环境化学和分析化学的产生,就不可能很好地认识环境污染物中有害物质的浓度及影响。没有近代生态学的诞生,就不能深刻认识生态破坏的危害。人们将环境问题提到战略高度加以重视,应归功于科学技术的发展。第二,科学技术在治理环境污染方面具有重要作用。如生物工程技术、膜分离技术、高梯度磁分离技术、遥感技术、核技术、活性炭技术等新技术在环境保护中的广泛运用,为环境问题的解决提供了有效的途径。第三,依靠科技进步解决环境问题有着巨大的潜力。我国目前资源利用率不高,能源浪费严重。在这种情况下,依靠科技进步,通过技术改造,在提高经济效益的同时减少污染物的排放和对资源能源的消耗,有着巨大的潜力。

(三)依靠科技进步解决环境问题的基本途径

第一,大力研究、引进、开发、推广环境保护科学技术。这包括:加强无废、少废、节能、节水的新技术、新工艺、新设备的研究、引进和推广;开发符合国情的污染治理技术和生态破坏恢复技术;加强资源综合利用技术的研究和推广;加强环境管理科学化、现代化的研究;加强全球环境问题研究和国际环境保护科技合作。第二,努力发展环境保护产业。环境保护产业是一个新兴的产业,它是环保行动的必然产物。发展环保产业,是依靠科技进步解决环境问题的基本手段之一。

三、发展科学技术包涵的内容

充分估量未来科学技术,把科技进步放在社会经济发展的关键地位,使经济建设和环境保护真正转到依靠科技进步和提高劳动者素质的轨道上来,是一种必然趋势。

(一)重建科学技术发展的自然观念

随着现代工业文明和科学技术的进步,人类利用自然资源的能力和手段也突飞猛进。环境问题是人类掠夺性开发整个地球后发生的系统性病变。人类在创造了极大丰富的物质财富的同时,也引发出了深重的环境灾难。自从科技成为人类心中神圣地位后,科技万能的思想和片面增长的观念忽视了科技、经济、文化、自然生态的协调发展。这样不顾自然生态系统的承载力,使人类的生存环境正在日益遭受着毁灭性的破坏。科学技术文明背后的价值观念日益在促成人之主体化、自然之客体化,直接导致人类形成了攫取和控制自然的权力。人们曾经认为,认识自然、改造自然、征服自然的水平和能力是衡量科学的唯一价值尺度,从环境中攫取自然资源越快的技术就是越好的技术,只注重科学所产生的经济效益而不顾社会效益和环境效益。科学观的扭曲,把发展引上了歧途――以牺牲环境为代价的道路。因此,在寻求科学技术发展的进程中,我们必须始终关注和高度重视促进人与自然的和谐共存,为中国社会、经济与环境的可持续发展提供坚实可靠的技术保障。

(二)用绿色科技塑造传统产业

当前,社会进步与生态发展面临的矛盾越来越尖锐,环境恶化已经影响到人类的生存与发展。人类所能采取的积极对策之一便是积极开发生态科技,主要包括加深对生态环境本质认识的各项科学和技术,为防治环境问题的出现及危害的各项科学和技术,以及为保护环境所采取的政治、经济、法律、行政及教育等各项专门知识和手段。生态科学技术是跨学科的综合型科学技术,与人类的生活质量、生存环境密切相关,直接关系到社会的可持续发展。发展生态科技,有利于促进树立人口、经济与环境发展相协调的意识,转变传统的发展模式,逐步走上人口、资源、环境协调发展良性循环的轨道。在绿色经济时代,我们要摆脱落后境况和避免“环境殖民主义”的剥削,就必须自强不息,用绿色科技塑造传统产业,用绿色文化塑造传统市场,从根本上改善生态与经济的关系。实现经济、社会与环境的持续协调发展。由于各国对环境污染的问题高度重视,高新技术日益广泛地被采用,一些新兴的生态科学技术将代替传统技术,这些生态科技在开发时就改变了传统技术掠夺自然资源的技术目标,而以人与自然协调为目的。这些技术组成了有益于环境和可持续发展的高新技术体系,这将有助于解决经济发展和环境污染这对矛盾。

(三)科学精神与人文精神相结合

知识经济绝不仅仅是以自然科学知识为基础的技术进步,而且也是以人文知识为基础的社会“交往”的进步;不仅仅是自然科学的知识转化为信息化技术,成为经济性资源,更重要的是人文科学的知识通过信息技术而成为可交易的产品,在这种产品中,自然科学技术可能只是一种“载体”。科技与文化的融合,科学精神与科学理性的交汇,是科学技术在当代社会发展中的突出表征。可持续发展时代,我们所面临的将是知识、经济和社会的全面人文化。人类的行为必须遵循人与自然协调发展的规律,“人是有理性、重感情的动物,决不会听任人的主观意志和环境的自然规律各行其是。”人类能够主动地发现社会自身以及社会与自然之间的不平衡,并主动地进行调整使生态法则与道德法则实现平衡。“人与自然和谐共处”的思想是人类现实利益与理性智慧、科学态度与道德精神相结合,是整个人与自然关系的理论、环境科学理论、伦理学理论甚至理论共同发展的产物。这就要求我们在实现科技现代化的过程中,既要注意协调人与自然的关系,又要注意协调人与人、人与社会的关系,把考虑直接现实利益同人类的长远利益统一起来;既要考虑人的物质利益,又要重视人的精神文化需求;既要追求物质方面的进步,又要促进人的全面发展,使人与自然、人与社会达到和谐统一,实现生态法则与道德法则的平衡,最终实现经济、社会与环境的持续协调发展。

参考文献

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[5]黄鼎成,汪毅,康晓光.人与自然关系导论[M].湖北:湖北科学技术出版社,1997