化学教材中融入生态安全教育的探索

刘志红, 惠 春, 林大专

(长春医学高等专科学校 药学系, 吉林 长春 130031)

职业技术教育

化学教材中融入生态安全教育的探索

刘志红, 惠 春, 林大专

(长春医学高等专科学校 药学系, 吉林 长春 130031)

分析了大学化学教学中关于生态安全教育不足的问题,提出在化学教材建设中要将生态安全教育内容、节约及合理利用资源的思想编入教学大纲和教材中,使教材中的每一个模块都置入生态安全教育要点。强调控制化学品剂量和仪器设备的安全使用,明确危险化学品的危险和危害,使学生掌握废弃化学品的安全处置方法,促进学生安全素质和生态保护能力的养成。

大学化学； 教材建设； 生态安全教育

20世纪后半叶,世界人口快速增长、科学技术迅猛发展,人类扩大资源开采和进行过度的生产活动,使生态环境遭受了严重破坏。生态环境的破坏会威胁到人类的生存与发展,甚至引发全球性生态危机,生态安全问题因而受到了广泛关注。目前,生态安全研究呈现出多目标、多层次、多学科交叉综合的复杂特点[1]。我国生态环境脆弱,环境污染与生态退化严重,生态服务支撑能力下降,生态安全面临巨大威胁[2]。近年来,我国更加重视生态安全问题,将节约资源和保护环境列为基本国策。

化学与资源安全、环境安全和生态系统安全密切相关,涉及到生态安全的各个方面[3]。在化学教学中融入生态安全教育是实现生态文明建设的重要途径。然而目前国内化学教材中很少融入生态安全教育。

1 生态安全和生态安全教育简介

1.1 生态安全

20世纪80年代,前苏联发生切尔诺贝利核电站事故；90年代出现全球性沙尘暴、水污染、大气污染、温室效应、厄尔尼诺现象等环境公害,引起了联合国和主要发达国家的关注,并提出生态安全概念。生态安全问题遂成为全球关注的焦点和专家学者研究的热点。

国际应用系统分析研究所(IIASA)于1989首先提出生态安全的概念,认为生态安全是指在人们的生活、健康、安乐、基本权利、生活保障来源、必要资源、社会秩序和人类适应环境变化的能力等方面不受威胁的状态,包括自然生态安全、经济生态安全和社会生态安全组成的一个复合人工生态系统[4]。周国富认为生态安全有广义和狭义之分:广义的生态安全包括土地资源安全、水资源安全、生物物种安全等资源安全、环境安全和生态系统安全等；狭义的生态安全仅指生态系统和环境安全[5]。

生态安全是人类赖以生存的基础。从空间维度分析,生态安全可以分为总体安全、区域安全和物种安全。生态总体安全是指地球当前的基本自然秩序不被破坏,该秩序一旦破坏,地球上现有的优势生物种群(包括人类)将难以延续。从时间维度分析,生态安全分为短期安全和长期安全[6]。

保持生态平衡、确保生态安全、预防生态风险、避免生态危机,是现阶段人类社会发展的必然要求,也是每一个社会人的责任和使命。2014年4月,我国将生态安全纳入国家安全体系,生态安全与政治安全、军事安全、经济安全等都是国家安全体系的重要组成部分。

1.2 生态安全教育

生态安全教育是生态教育的重要内容之一。生态教育是人类为了实现可持续发展和创建生态文明社会的需要,将生态学思想、理念、原理、原则与方法融入现代全民教育的生态学过程。要实现人类文明的持续发展,必须提高全人类的生态意识和生态道德,养成良好的生态世界观,而生态意识和生态道德的形成,依赖于生态教育体系的建立和生态教育的全面开展[7]。

生态教育始于20世纪70年代,美国、前苏联等国家把生态学课程列为高校学生的公共必修课程；我国的生态教育虽然起步较早,但没有普及[8]。益继强认为,生态安全教育是社会发展的新趋势、素质教育的新途径、德育教育的新方法、人格教育的新措施[9]。生态安全教育是确保生态安全的基础环节,应该大力倡导和普及。但在目前国内高校教育体系中,对生态安全教育的重视程度还不够高[10]。

2 化学教材中生态安全教育的不足

近年来,国内高校实验室硬件条件有了很大改善；然而,实验室文化软实力建设(尤其是安全文化建设)明显滞后[11],在现有化学教材中,生态安全教育内容明显不足。

2.1 关于生态安全教育理念

教材是教学的重要载体,是学生形成人生观和价值观的主要媒介。化学实验风险大、危险多,需要遵守的法规、制度、标准、规范也较多。这些内容若不列入化学教材中,不仅学生不知道,很多教师也不清楚,不利于学生养成良好的实验安全习惯和生态安全责任意识。

化学实验存在危险,但不能回避。学生只有通过亲自动手进行实验操作,才能将实验原理、方法和技术固化于行、内化于心。让学生亲历实验,就要把生态安全理念融入化学教学中,把生态安全教育放在化学教育的首位。

2.2 关于生态安全教育内容

化学实验是化学教学的重要组成部分,但是对化学实验教材的建设规模和重视程度还很不够。化学实验教材很少单独成册,一般只是附在理论内容之后,实验内容偏少,不够用、也不好用。有些化学实验教材虽然单独成册,但涉及安全教育和生态安全教育的内容很少。保罗·基尔希纳等人认为,“少教不教”不管用[12]。也就是说,必要的学习内容必须编入教材中。

2.2.1 化学教材中生态安全知识偏少

很多化学教材中缺少资源节约、环境保护、生物系统安全的内容,实验仪器设备和化学品的安全使用没有列入化学教材中,对具体实验项目缺少安全说明和警示,对实验过程可能发生的危险、存在的远期危害也少有提及。多数化学教材中没有仪器设备的构造及使用方法介绍,也没有化学品的危险和危害说明。例如只有烧杯和烧瓶的图示,缺少关于用途、用法及注意事项的说明,学生对错用仪器设备可能造成的危害缺乏了解。有些教师为避免发生实验安全事故,采用实验过程大包大揽的保姆式教学,这不利于提高学生的生态安全意识。

如果生态安全知识不被写入化学教材中,生态安全教育目标就难以达成。

2.2.2 缺少生态安全技术和方法的详述

很多化学教材中没有实验设计的思路和依据,也缺少技术和方法详述。教材中只给出一种实验方法,没有对该实验方法的生态安全评价。例如硫酸铜的制备是化学教材的经典实验项目,在很多教材中采用以铜为原料的硝酸氧化法。这种制备方法不符合绿色化学原理,也不利于培养学生的生态安全观念。一是浓硝酸的用量较大,浓硝酸的高挥发性和强氧化性有较大的安全隐患；二是反应过程生成的二氧化氮经通风橱排出,虽然避免了室内空气污染,但会造成空气环境污染；三是铜在自然界中多以化合态存在,以单质铜为原料(即使是废铜)进行实验是资源的浪费。

3 化学教材中融入生态安全教育的对策

目前国内并不缺少关于生态安全、实验室安全、危险化学品安全管理方面的教材和专著,若将这些专著阐释的生态安全理论、知识、方法融入化学课程和教材中,生态安全教育效果会更好。

3.1 创新化学教材编写思路,融入生态安全理念

教材是学生必备的学习工具。将生态安全教育编入化学教材中,可以使学生获得必要的生态安全知识、技术和方法,有助于培养学生的生态观念和生态素养。例如在化学教材中编入与化学实验相关的法律法规,促进学生知法、懂法、遵法、守法,自觉维护生态安全；在化学教材中编入资源节约与资源合理利用的内容,提高学生对节约资源、保护环境基本国策的认识和生态安全保护能力。

3.2 在化学教材基本框架下纳入生态安全内容

化学教材的编写应该求真务实,必要的解释和说明不可少。教材中要有吸引学生探寻科学原理的引导,促进学生的思考和求真。

例如由刘志红和刘洪波主编的《基础化学实验》教材[13],整合、优化了无机化学、有机化学和分析化学实验内容,分为化学实验基础和化学实验项目两部分。化学实验基础部分包括化学实验基本知识、常用仪器设备、常用化学试剂和水、基本操作技术共4个模块,化学实验项目包括基本操作实验、物质鉴定和性质实验、物理化学常数测定实验、物质制备实验、定量分析实验共5个模块。

教材中的每个模块都遵循安全性、适用性、实用性、探究性和趣味性原则,置入生态安全教育质点。例如化学实验基本知识模块包含化学实验操作规范、危险化学品常识、化学实验室安全常识、危险化学品废物管理概要、化学信息资源推荐及获取等5方面内容,贯穿安全学和生态学的原理及方法。在教材的化学实验项目内容中,不仅阐明了实验项目的现实意义,还规定了课前学习任务、实验必备知识和实验预处理工作,从控制化学品剂量入手,改进了仪器的使用方式和方法,突出实验废弃物的科学管理,以降低实验过程的风险和危害。

3.3 编写“纸-数”融合教材,完善生态安全教育资源建设

在“互联网+教育”时代,与纸质教材并存的数字教材正以丰富多彩之态改变着人们的学习行为。生态安全教育内容也要融入数字资源建设中,开发融入生态安全原理的化学微课、慕课等数字教学资源,加快“纸-数”教材融合,倡导泛在学习方式,发展多元化教学。

4 化学教材中融入生态安全教育的改革成效

由长春医学高等专科学校教师主编的《无机化学》教材于2011年正式出版。该教材融入了生态安全教育理念,纳入了生态安全教育内容,受到使用院校师生的好评。2014年,《无机化学》再版时被评为“十二五”职业教育国家规划教材。目前,长春医学高等专科学校正在组织编写含有生态安全教育内容的高职高专生物技术类专业校企合作系列教材,将生态安全教育由无机化学一门课程推广到有机化学、分析化学、药物化学和基因工程等多门课程,由药学一个专业推广到中药学、药品生物技术、医学检验技术等多个专业。该系列教材由人民卫生出版社陆续出版。开展生态安全教育研究以来,课题组教师已发表中文核心期刊论文4篇,生态安全教育已成为教师的自觉行动,具有生态安全意识和技能的毕业生也受到医药企业青睐。

5 结语

将生态安全教育融入教材中,只是生态教育的途径之一。生态安全教育不是一名教师或一所学校之事,也不是一门课程或一个专业之事,更不是一朝一夕之事,它是全民之事、长久之功,应该受到全社会的高度重视。

References)

[1] 胡秀芳,赵军,查书平,等.生态安全研究的主题漂移与趋势分析[J].生态学报,2015,35(21): 6934-6946.

[2] 欧阳志云,崔书红,郑华.我国生态安全面临的挑战与对策[J].科学与社会,2015,5(1):20-30.

[3] 刘志红,孙莹,惠春,等.化学实验教学中融入生态安全教育的探讨[J].实验室研究与探索,2016,35(9):307-310.

[4] 肖笃宁,陈文波,郭福良.论生态安全的基本概念和研究内容[J].应用生态学报,2002,13(3):354-358.

[5] 周国富.生态安全与生态安全研究[J].贵州师范大学学报(自然科学版),2003,21(3):105-108.

[6] 王绍增,高伟.生态智慧与生态安全[J].生态学报,2016,36(16):4929-4931.

[7] 温远光.世界生态教育趋势与中国生态教育理念[J].高教论坛,2004(2):52-55,59.

[8] 朱江.生态教育与高校学生生态意识的培养[J].东北师大学报(哲学社会科学版),2013(3):248-250.

[9] 益继强.在地理教学中渗透生态安全教育[J].现代教育科学,2009(10):116-117.

[10] 李朝阳.全球化背景下高校生态安全教育探究[J].中国青年政治学院学报,2012(6):51-54.

[11] 姜周曙,林海旦,亓文涛.实验室安全管理创新与实践[J].实验技术与管理,2016,33(11):1-5.

[12] 保罗·基尔希纳,约翰·斯维勒,理查德·克拉克,等.为什么“少教不教”不管用:建构教学、发现教学、问题教学、体验教学与探究教学失败析因[J].开放教育研究,2015,21(2):16-29,55.

[13] 刘志红,刘洪波.基础化学实验[M].北京:人民卫生出版社,2016.

Exploration on ecological safety education of chemical experimental materials

Liu Zhihong, Hui Chun, Lin Dazhuan

(Pharmacy Department, Changchun Medical College, Changchun 130031,China)

After analyzing the problem of insufficient ecological safety education in university chemistry teaching, this paper proposes incorporating ecological safety education and concepts of resource conservation and rational utilization into the syllabus and teaching materials, making each module of the teaching materials to cover key points of ecological safety education. This paper also emphasizes the control of chemicals dosage and the safe use of the equipment, specifying the danger and harm of hazardous chemicals to enable the students to acquire the methods of safe disposal of waste chemicals and promote the students’ cultivation of safety consciousness and the ability of ecological protection.

university chemistry; construction of teaching materials; ecological safety education

10.16791/j.cnki.sjg.2017.05.036

2016-12-13

吉林省职业教育与成人教育教学改革项目(2015ZCY097)

刘志红(1963—),女,湖北汉川,学士,教授,主要研究方向为化学与生态安全.

E-mail：741404953@qq.com

O6-3；Q149

A

1002-4956(2017)5-0147-03