廖繼平 林芳明
(1江西省上猶中學(xué)江西萬安341200;2江西省萬安縣桂江中學(xué)江西萬安343802)
人教版高中化學(xué)必修教材中環(huán)境教育內(nèi)容淺析及教學(xué)建議
廖繼平1林芳明2
(1江西省上猶中學(xué)江西萬安341200;2江西省萬安縣桂江中學(xué)江西萬安343802)
文章圍繞環(huán)境教育主體概念,結(jié)合高中化學(xué)新課程理念,對人教版高中化學(xué)(必修1、2)教材中環(huán)境教育內(nèi)容進(jìn)行分析研究,并提出教學(xué)建議。
高中化學(xué);新教材;環(huán)境教育;教學(xué)建議
人類在改造社會,促進(jìn)社會發(fā)展的同時也出現(xiàn)了一些問題,資源過度開發(fā)消耗,污染物大量排放,導(dǎo)致全球性資源短缺、環(huán)境污染和生態(tài)破壞。人們開始進(jìn)行了深刻的反思,認(rèn)識也日益深刻,環(huán)境教育由此越來越受人們的重視?!吨行W(xué)環(huán)境教育實施指南》明確指出:“環(huán)境教育是學(xué)校教育的重要組成部分,在引導(dǎo)學(xué)生全面看待環(huán)境問題,培養(yǎng)他們的社會責(zé)任感和解決實際問題的能力,提高環(huán)境素養(yǎng)等方面有著不可替代的作用”。[1]我國正進(jìn)行的基礎(chǔ)教育新課程改革把提高學(xué)生的環(huán)境意識作為課程改革的目標(biāo)之一,在《基礎(chǔ)教育課程改革綱要(試行)》中提出“要使學(xué)生具有初步的環(huán)境意識”。[2]可見,環(huán)境教育已成為基礎(chǔ)教育的重要組成部分,被視為從根本上解決日益嚴(yán)峻的環(huán)境問題、保護(hù)和改善環(huán)境、實現(xiàn)人類社會可持續(xù)發(fā)展的一條必由之路。2003年《中小學(xué)生環(huán)境教育專題教育大綱》的頒布,更證實了在基礎(chǔ)教育階段開展環(huán)境教育的重要性。化學(xué)作為一門以實驗為基礎(chǔ)的自然學(xué)科,與環(huán)境緊密相連,基礎(chǔ)教育化學(xué)新課程教材中無處不體現(xiàn)環(huán)境教育思想和內(nèi)容信息。本文擬對人民教育出版社出版的高中化學(xué)新教材(必修1、2)中的環(huán)境教育內(nèi)容進(jìn)行分析,以期獲得在化學(xué)新課程中實施環(huán)境教育的有益啟示。
1.在化學(xué)知識體系中融合環(huán)境教育內(nèi)容
為便于說明,筆者采用列表的方式,將教材中環(huán)境教育內(nèi)容整理如表1。
表1 人教版高中化學(xué)(必修1、2)中各章節(jié)的環(huán)境教育內(nèi)容
主題課題環(huán)境教育內(nèi)容化學(xué)反應(yīng)與能量化學(xué)能與電能化學(xué)反應(yīng)的速率和限度有機化合物化學(xué)能與熱能煤、石油、天然氣的燃燒,能源的開發(fā)與利用,可再生能源和清潔能源的開發(fā),電池的回收利用,廢棄電池對土壤的污染,提高燃料的燃燒率。來自石油和煤的兩種基本化工原料生活中兩種常見的有機物基本營養(yǎng)物質(zhì)最簡單的有機化合物—甲烷甲烷的燃燒、爆炸范圍及預(yù)防,苯的有毒性及相應(yīng)苯的化合物對環(huán)境的影響?;瘜W(xué)與自然資源的開發(fā)利用開發(fā)利用金屬礦物和海水資源海水資源開發(fā)利用,資源、環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展,自然資源的開源與節(jié)流、環(huán)境保護(hù)、資源綜合利用、回收廢舊合成材料、聚苯乙烯塑料快餐盒對環(huán)境污染。資源綜合利用、環(huán)境保護(hù)
由表1可以看出,人教版高中化學(xué)(必修1、2)各章節(jié)中幾乎都滲透了環(huán)境教育內(nèi)容。這不僅體現(xiàn)在課題的設(shè)計上,而且正文中相應(yīng)的化學(xué)知識點也融合了環(huán)境教育內(nèi)容。以化學(xué)學(xué)科內(nèi)容編排體系為主線,采用融合滲透的方式進(jìn)行綜合設(shè)計,使化學(xué)學(xué)科知識與環(huán)境教育相互整合、相得益彰[3]。這樣讓學(xué)生在學(xué)習(xí)學(xué)科知識的同時,并應(yīng)用化學(xué)學(xué)科知識解決環(huán)境問題,幫助學(xué)生正確理解科學(xué)、技術(shù)、社會與環(huán)境問題之間的辨證關(guān)系,培養(yǎng)學(xué)生正確的環(huán)境觀念,形成科學(xué)的情感態(tài)度價值觀。
2.在教材插圖中蘊含環(huán)境教育信息
插圖是新教材的重要組成部分,筆者研究的必修1、2這兩本教材中編制著大量精美的插圖,約200多幅,相當(dāng)一部分插圖蘊涵著豐富的環(huán)境教育信息,是進(jìn)行環(huán)境教育的重要素材。筆者大致統(tǒng)計,其中展現(xiàn)美麗自然景觀的有10幅,展示材料及環(huán)保產(chǎn)品的有16幅,體現(xiàn)污染現(xiàn)象及處理過程的有30幅,顯示自然資源及其用途的有23幅,示范環(huán)保行為的有33幅,識別環(huán)保標(biāo)志的有7幅。如必修1中第四章“非金屬及其化合物”的開篇主題就插入了打雷閃電的自然景觀的圖片,烏云密布的天空中打雷閃電讓人為之驚嘆,引起學(xué)生思考這雷電與非金屬及其化合物的關(guān)系,設(shè)置了懸念;緊接著的是一臺電腦顯示空氣質(zhì)量調(diào)查表的圖片,調(diào)查表上的數(shù)據(jù)及評價可以一目了然,令人深刻體會到空氣質(zhì)量急劇下降,心中保護(hù)環(huán)境之感油燃而生。這樣的開篇不僅對學(xué)生學(xué)習(xí)本章的內(nèi)容與生活聯(lián)系有了粗略的了解,更重要的是從插圖中體驗到保護(hù)環(huán)境的重要性。另外,在此章各小節(jié)中,作者分別介紹各非金屬及其化合物的特點。如通過圖片4-15“聞氣體的正確操作”中知道氯氣是有毒氣體,進(jìn)而知道氯氣排放在空氣中對人造成直接傷害,因為事物都有兩面性,氯氣也有對人類有利的一面,通過圖4-17”游泳池的消毒”中告訴我們氯氣雖然有毒,但可用于自來水消毒。又如,圖4-22“化學(xué)反應(yīng)的能量把火箭送入太空”中充分展現(xiàn)了氮的化合物可作為清潔燃料,防止空氣污染。然而,看圖4-23的“酸雨的形成”、圖4-24“酸雨對森林的破壞”這些圖片形象地告訴我們,二氧化硫和二氧化氮是主要的大氣污染物,直接危害人類的健康,且是酸雨形成的罪魁禍?zhǔn)?。因此,我們?nèi)祟愐婧桶l(fā)展,必須防止空氣污染,防止酸雨形成。比如圖4-25“江西省銅業(yè)公司貴溪冶煉廠硫酸車間利用煉銅時產(chǎn)生的二氧化硫生產(chǎn)硫酸”,變廢為寶,化害為利。這些插圖給學(xué)生提供了廣闊的思維空間,使學(xué)生產(chǎn)生豐富的聯(lián)想和情感體驗,培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)識環(huán)境問題,解決環(huán)境問題的同時,更關(guān)注培養(yǎng)環(huán)境價值觀、社會責(zé)任感。
3.在教材欄目中滲透環(huán)境教育知識
高中化學(xué)必修1、必修2中不僅在正文、插圖中滲透環(huán)境教育,在教材欄目(包括課堂、課后思考題、習(xí)作題和實踐題)中也涉及了許多與環(huán)境方面相關(guān)的問題,據(jù)統(tǒng)計,兩本教材中,直接涉及環(huán)境教育的欄目分布在“思考與交流”、“提示”、“資料卡片”、“實踐活動”、“科學(xué)探究”、“學(xué)與問”、“習(xí)題”等欄目中。例如,必修1中,科學(xué)探究“分析空氣污染的成因”、“雨水pH的測定”、“防止酸雨”的措施;必修2中調(diào)查訪問“回收廢舊鋼鐵、鋁制品在節(jié)約能源、保護(hù)環(huán)境降低成本等方面的意義”,研究“水華”、“赤潮”等水體污染問題的原因及對策,思考“化學(xué)實驗造成室內(nèi)和室外環(huán)境污染”的問題等。通過包含環(huán)境教育信息的欄目提示和行為指向,激發(fā)學(xué)生主動參與學(xué)習(xí),使學(xué)生了解環(huán)境基礎(chǔ)知識、掌握環(huán)?;炯寄?、養(yǎng)成愛護(hù)環(huán)境的良好行為習(xí)慣,體會作為青少年所肩負(fù)保護(hù)人類環(huán)境的重大責(zé)任和使命。
1.化學(xué)課堂教學(xué)建議
課堂是教學(xué)的主渠道,同時也是進(jìn)行環(huán)境教育的主戰(zhàn)場。教師除了積極開展課外活動進(jìn)行環(huán)境教育外,主要應(yīng)充分發(fā)揮課堂教學(xué)的作用和優(yōu)勢,實施環(huán)境教育。在課堂教學(xué)中,要深入挖掘教材,結(jié)合教材內(nèi)容,根據(jù)學(xué)生的現(xiàn)有知識經(jīng)驗和心理發(fā)展水平,有意識地滲透環(huán)境教育。在化學(xué)必修1、2中,涉及環(huán)保知識的內(nèi)容不少,怎樣才能把這些內(nèi)容教學(xué)與環(huán)境保護(hù)教育有機地結(jié)合起來,就應(yīng)做到適時、適當(dāng)。在教學(xué)中,當(dāng)講到涉及環(huán)保知識的內(nèi)容,就應(yīng)及時向?qū)W生進(jìn)行環(huán)境教育,如:氧氣、二氧化硫、氮的氧化物、電鍍、電解、金屬的冶煉、煤、石油等內(nèi)容,強調(diào)環(huán)境與人類生活的密切關(guān)系,使學(xué)生明白,為了不讓環(huán)境污染威脅人類自身的生存,就一定要保護(hù)環(huán)境。在教學(xué)中應(yīng)適當(dāng)補充一些環(huán)境教育內(nèi)容,介紹一些實例來加深印象,拓寬視野。又如,結(jié)合二氧化硫和氮的氧化物回收處理,可以向?qū)W生提出一些問題讓他們思考,例如,在生產(chǎn)和實驗過程中可能產(chǎn)生的硫化氫,二氧化硫、二氧化氮、一氧化氮等廢氣,為了不使它們擴散到大氣中去,你用什么方法將它們分別除去?又怎樣利用這些廢氣制得有用的化工產(chǎn)品?在組織學(xué)生討論的基礎(chǔ)上最后歸納:對于酸性物質(zhì),一般可用堿溶液吸收或制成相應(yīng)的化工產(chǎn)品(如NO、NO2、可用NaOH溶液吸收)。同理堿性物質(zhì)通常就用酸液來吸收(如NH3用濃H2SO4吸收)。某些有毒物可使它轉(zhuǎn)化為沉淀(如H2S可通入CuSO4溶液中,轉(zhuǎn)化為CuS沉淀)等。這樣使學(xué)生明白,既要消除污染,又要使廢物得到充分利用,變廢為寶。此外,還可以結(jié)合平時作業(yè)、單元練習(xí)、單元測驗,在不偏離教材和課標(biāo)要求的前提下,穿插安排除雜、提純和消除環(huán)境污染等方面的思考題、習(xí)題。
2.化學(xué)實驗教學(xué)建議
化學(xué)作為一門以實驗為基礎(chǔ)的自然學(xué)科,化學(xué)實驗在學(xué)生獲取知識,培養(yǎng)環(huán)保意識方面能起到重要的作用。所以在化學(xué)實驗教學(xué)中,應(yīng)采取有效的方法和措施,實施環(huán)境教育。
(1)改進(jìn)實驗設(shè)計
現(xiàn)行中學(xué)化學(xué)中有很多化學(xué)實驗仍沿用舊的實驗操作方法,采用常量或半微量的辦法,同時也有很多實驗沒有考慮到污染問題,都是在敞開容器中進(jìn)行。因此在實驗過程中,藥品用量較大,且有的實驗易產(chǎn)生有毒氣體,產(chǎn)生難以處理的廢渣、廢液。這不僅污染環(huán)境,而且會使學(xué)生產(chǎn)生對化學(xué)實驗的畏懼心理,長期下去,學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣就會降低。為了減少污染,消除學(xué)生的畏懼心理,保持良好環(huán)境,教師就必須積極引導(dǎo)學(xué)生分析污染產(chǎn)生的原因,進(jìn)行討論,讓他們發(fā)表各自的意見,然后師生一起歸納出最佳的改進(jìn)方案,優(yōu)化實驗操作、盡可能減少污染或杜絕污染產(chǎn)生,并且從改進(jìn)實驗操作中,培養(yǎng)學(xué)生的環(huán)保意識。
(2)實施微型實驗
微型實驗是當(dāng)今世界上流行的一種綠色環(huán)保實驗方法。它是以盡可能少的試劑來獲得化學(xué)信息的方法,其試劑量是傳統(tǒng)常規(guī)實驗的數(shù)十分之一乃至數(shù)千分之一,能夠節(jié)約藥劑用量,反應(yīng)過程中產(chǎn)生的污染物少,實驗安全系數(shù)較大,因此在實驗教學(xué)中,盡可能設(shè)計微型實驗。比如:在濃硫酸跟銅片反應(yīng)的實驗中,釋放的二氧化硫氣體具有強烈刺激性,對人體有害,因此教師就應(yīng)設(shè)法引導(dǎo)學(xué)生從環(huán)保角度開展討論,怎樣減少二氧化硫氣體污染。教師和學(xué)生經(jīng)過共同探討,認(rèn)為把該實驗改為微型實驗?zāi)塬@得較好的效果。改進(jìn)的實驗方案為:將銅片改成長銅絲,并把長銅絲置于帶有導(dǎo)管的膠塞中,長銅絲在膠塞上是可以活動的。在實驗時,只需把銅絲拉出液面,即可中斷反應(yīng),同時把產(chǎn)生的氣體通過導(dǎo)管收集進(jìn)行檢驗,并用氫氧化鈉溶液吸收多余的二氧化硫。這樣就可以避免二氧化硫氣體逸出,同時也達(dá)到教學(xué)目的。學(xué)生可以從改進(jìn)實驗過程中,形成環(huán)保意識。
化學(xué)活動課和家庭小實驗中,利用廢棄物品改制成微型實驗儀器。例如:把廢棄的青霉素瓶、一次性注射器、日常生活中各種透明塑料瓶、塑料管等加以消毒處理,然后改成各種構(gòu)思新穎、小巧玲瓏的微型化學(xué)實驗儀器。如:微型酒精燈、微型試管夾、微型洗瓶、微型集氣瓶、微型攪棒、水槽等。在微型儀器的制作中過程中,使環(huán)境教育得以實施,且這種做法有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神,效益觀點和環(huán)保意識。
3.開展綜合實踐活動
(1)社會調(diào)查
組織學(xué)生通過參觀考察(如參觀造紙廠、水泥廠、化工廠,調(diào)查周邊的水環(huán)境等),開展社會調(diào)查,讓學(xué)生親身體驗,參與實踐,取得第一手環(huán)保資料。比如:組織學(xué)生利用假期調(diào)查學(xué)校附近江河水體污染情況。通過實地調(diào)查,學(xué)生了解水體污染對周圍環(huán)境帶來的嚴(yán)重危害,促使他們積極分析造成水質(zhì)受到污染的原因,并找出相應(yīng)對策。在進(jìn)行環(huán)境教育的同時,也提高了學(xué)生的分析、解決實際問題的能力和社會實踐能力。
(2)專題講座
根據(jù)化學(xué)教材涉及到的有關(guān)環(huán)保知識,開展專題講座。如必修1、2中有空氣、水、能源等與環(huán)境保護(hù)相關(guān)的內(nèi)容,我們就可以開展有關(guān)空氣污染、水污染、能源危機的知識講座,讓學(xué)生了解這方面的現(xiàn)狀與治理情況,拓展他們的知識面。
(3)其他活動
如向?qū)W生提供圖片、數(shù)據(jù)、電影、電視、錄像、計算機軟件等展示環(huán)境問題的第二手資料。學(xué)生從這些資料中了解到世界范圍或全國范圍內(nèi)的污染情況,開闊了視野,增長了見識,增強了自己的責(zé)任感。另外,也可以開展“綠色學(xué)?!被顒?,通過“環(huán)境保護(hù)日”、環(huán)保知識競賽、師生行為守則等活動,讓學(xué)生從日常生活、日常行為中,處處從我做起,從現(xiàn)在做起,養(yǎng)成愛清潔,愛衛(wèi)生,不隨地吐痰,亂丟垃圾,不踐踏花草的良好習(xí)慣。
[1]中華人民共和國教育部.中小學(xué)環(huán)境教育實施指南[M].北京:北京師范大學(xué)出版社,2003
[2]中華人民共和國教育部.基礎(chǔ)教育課程改革綱要(試行)[M].北京:北京師范大學(xué)出版社,2001
[3]黃瓅,韋斯林.科學(xué)素養(yǎng)教育下實驗教材改革的新特點——人教版《義務(wù)教育課程標(biāo)準(zhǔn)實驗教材·化學(xué)》(九年級)環(huán)境教育內(nèi)容淺析[J].中學(xué)化學(xué)教學(xué)參考,2003,(10)
1008-0546(2012)03-0049-03
G632.41
B
10.3969/j.issn.1008-0546.2012.03.023