Интеграция принципов зеленой химии в школьном химическом образовании посредством системного мышления

Аннотация

За последние несколько десятилетий «Зеленая химия» заняла видное место в химическом образовании. Однако разработка учебных программ по «зеленой химии» не охватила все уровни образования в равной степени, в основном сосредоточив внимание на факультативных и старших классах. Основываясь на рамках проекта системного мышления Международного союза теоретической и прикладной химии в области химического образования, мы разработали подходы к использованию системного мышления для обучения учащихся молекулярным основам устойчивого развития, чтобы помочь химии внести значимый и наглядный вклад в достижение целей глобальной устойчивости. Мы показываем, как широкий охват процесса синтеза аммиака Хабера-Боша в курсах общей химии может быть расширен за счет использования системного мышления для рассмотрения сложных взаимодействий этого производственного процесса с научными, социальными и экологическими системами. Инструменты системного мышления, такие как расширение концептуальной карты системного мышления, помогают выделить входы и выходы и социальные последствия этого крупномасштабного производственного процесса, включая запланированные и неожиданные изменения в планетарном цикле азотистых соединений. Обсуждаются стратегии использования системного мышления в химическом образовании и решение проблем, которые могут возникнуть перед его учителями и учениками, а также предлагаются рекомендации учителям общей химии, которые используют системное мышление для обучения молекулярным основам устойчивости.