طراحی محتوای آموزشی در شیمی سبز: تمرکز بر فرآیندهای کم‌انرژی و کاتالیزورهای زیستی برای کاهش اثرات زیست‌محیطی

این پژوهش با هدف طراحی محتوای آموزشی در شیمی سبز با تمرکز بر فرآیندهای کم‌انرژی و کاتالیزورهای زیستی انجام شد. استفاده گسترده از واکنش‌های پرانرژی و مواد شیمیایی سمی در آموزش و صنعت، منجر به اتلاف منابع، آلودگی محیط‌زیست و انتشار گازهای گلخانه‌ای می‌شود. در این مطالعه، چارچوبی آموزشی مبتنی بر مدل‌هایaddie و tpack طراحی و اجرا گردید تا مفاهیم شیمی سبز به‌ویژه فرآیندهای کم‌انرژی و کاتالیزورهای زیستی در آموزش دانشگاهی ادغام شوند. محتوای آموزشی شامل ماژول‌های چندرسانه‌ای، شبیه‌سازی‌های دیجیتال و پروژه‌های مبتنی بر حل مسئله بود که برای دانشجومعلمان رشته آموزش شیمی تدوین شد. یافته‌ها نشان داد که اجرای این رویکرد موجب ارتقای آگاهی زیست‌محیطی، بهبود مهارت حل مسئله و تغییر نگرش نسبت به نقش کاتالیزورهای زیستی در توسعه پایدار شد. بیش از 80% دانشجویان پس از آموزش توانستند فرآیندهای شیمیایی پایدارتر طراحی کنند و اثرات زیست‌محیطی واکنش‌ها را تحلیل نمایند. نتایج نشان می‌دهد که ادغام اصول شیمی سبز در آموزش می‌تواند رویکردی اثربخش برای ارتقای یادگیری و افزایش حساسیت زیست‌محیطی فراگیران باشد.

educational content design in green chemistry: emphasis on lowenergy processes and biocatalysts to minimize environmental effects

this study aimed to design educational content in green chemistry with a focus on lowenergy processes and biocatalysts. conventional teaching and industrial practices often relyon energy-intensive reactions and toxic chemicals, leading to excessive energyconsumption, environmental pollution, and greenhouse gas emissions. to address thesechallenges, an instructional framework based on the addie and tpack models wasdeveloped and implemented to integrate green chemistry concepts—particularly low-energyprocesses and biocatalysts—into higher education. the designed modules includedmultimedia resources, digital simulations, and project-based learning activities tailored forchemistry teacher candidates. findings revealed that the approach significantly enhancedstudents’ environmental awareness, problem-solving skills, and attitudes toward the role ofbiocatalysts in sustainable development. more than 80% of students were able to designgreener chemical processes and critically assess environmental impacts after theintervention. these results suggest that integrating green chemistry principles into educationcan be an effective strategy for improving learning outcomes and fostering environmentalresponsibility among learners.