科学与人文双视角下探讨绿色化学教育

杨馥瑞，张建策

（湖南理工学院化学化工学院，湖南 岳阳 414000）

科学推动了人类文明的进程，人文是根植在人类文化里的一种基因，两者古已有之，无论在西方还是东方，都经历了起源、发展与变革。

科学最初起源于人类尝试在物质世界的基础上解释事件的自然原因，“科学”一词最先来源于拉丁文scientia，意为“知识”“学问”。西方的科学传统，就是海德格尔所谓的“哲学—形而上学”传统，哲学和科学在希腊时代是合二为一的。科学在于追求真理，追求知识。在希腊人眼里，科学是通往自由人性的基本教化方式，自由的人是理性的人，而“理性”就体现在“科学”之中。西方的科学传统孕育了近代科学，继承了希腊文明的理性精神，从某种意义上讲，科学作为欧洲人的人文理想，保证了近现代科学的发展能够由自然向社会和人文领域延伸。另外，近代科学作为现代工业社会的奠基者，从物质意义上讲，科学的既定目的和价值增加了实用性，是通过科学改善人类的日常生活。如今，为满足社会经济发展的需要，科学与技术的联系更加紧密。恩格斯曾指出“经济上的需要曾经是，而且越来越是对自然界的认识进展的主要动力”[1]。现代科学不仅仅指自然科学，还有社会科学、应用科学和形式科学等。科学的发展与社会生产的发展密不可分。科学技术促进了人类社会的发展，但同时可能在一定条件下对人类的生存与发展带来消极后果，而我们人类注定是自然的一部分，在认识自然和改造世界的同时，应关注生命存在的意义与价值，重视人与自然的和谐相处，这样才是人类文明发展的长远之计。

中国《辞海》中这样写道“人文指人类社会的各种文化现象”。“人文”包含着两个方面的意思，“人”是理想的人，关注的是“人性”；“文”往往是指“人文学科”[2]，这两方面的意思有着内在的关联，人文涵盖了文化、艺术、教育、哲学、历史等方面，而这些方面的存在总是服务于理想人性的。无论是西方还是东方，人文更注重的还是“人”这一方面。希腊人的人文理想是“自由”，苏格拉底认为认识你自己是获得自由的根基，强调人的尊严与价值。到了文艺复兴时期，人文主义者对“人”之地位重新审视与思考，提倡人的自我丰富与全面发展，推崇个性解放和自由平等。虽然在一定程度上解放了人的思想，但是以人为价值的中心，重视个性的自我，注重个人的权益和个人的发展，强调的是“个体”的人，从表面上看实现了人的最大程度的自由，但从某种意义上讲，破坏了人与世界之间的自由关系。中国之人文主义，应推孔子之学说，孔子主张“仁”和“礼”，可以说，“仁”是指“仁者爱人”，“礼”是指“克己复礼”，强调的是“社会”的人，对于建立良好的人际关系，构建和谐社会起到重要作用。当今所倡导的“人文精神”，主张的是人之为人的价值标准，追求人的人性与灵性，关注人生真谛和人类命运，注重人与自然的和谐相处，是满足个人与社会需要的终极关怀。

一方面，科学与人文有着不同的内涵，科学是探索事物的规律，是求真；人文是把握科学的方向，是求善。另一方面，科学与人文之间存在必然联系，科学精神与人文艺术的汇流共同造就了人类对世界的理解方式。理念和感知、精神和物质、科学和人文就像人性中不可分割的两极一样，都构建了一个完整的“世界的整体观”[3]。近代科学与人文存在着分裂与合流的双重关系，工业革命与时代变革，加剧了科学与人文的分裂，随着专业化和学科分化的演变，重视培养专业人才的教育体制，使得人文教育与科学教育割裂开来，造成了科学与人文之间的疏远与隔绝；然而，随着社会发展，科技精神代表的技术理性与人文传统代表的价值理性紧密结合在一起，共同构成“现代性”的基础，科学必须以人文为导向，人文必须以科学为奠基，因而现代教育不应将科学与人文割裂开来，而应是科学教育与人文教育交融而形成的一个整体的“绿色”教育。

1 绿色化学

1.1 绿色化学的产生

从开始用火的原始社会，到使用各种人造物质的现代社会，化学作为自然科学的一个重要组成部分，在人类认识和利用物质中起着重要的作用。自人类进入工业文明时代以来，化学科学及其生产技术的迅猛发展与其他科学共同为人类创造了巨大的福祉，化学科学的研究成果和化学知识的应用极大地推动了社会的发展，化学及其制品已经渗透到人类生活和生产的各个领域，大幅度提高了人们的生活水平。唯物辩证法告诉我们，事物的发展是“一分为二”的，人类不懈地追求真理与走近科学，科学与技术的结合在为人类创造福利的同时，人类赖以生存的环境却遭到了威胁。

化学为实现现代人类文明做出贡献的同时，大量化学品的生产与应用也为人类带来了负面的影响。自上世纪开始，环境问题已经对世界敲响了警钟。酸沉降危害早已发现、全球变暖的百年预言、“八大公害事件”、《寂静的春天》的发表等等都在向人类发出信号。1972年和1992 年联合国分别召开了两次人类环境全球会议，将一系列全球环境问题摆到各国面前。随着环境问题日益成为世界各国关注的热点，可持续发展思想的提出在世界范围得到共识。由于生产和使用化学品对环境和人类健康造成了负作用，化学面临着可持续发展要求的严峻挑战，过去以牺牲环境为代价的发展模式，先污染、后治理的处理方式已然不能应对当前的环境问题。能不能用化学去预防污染，从源头上根本解决问题，需要有新的思路理念。可持续发展对科学提出了新挑战，在这种形势之下，具有全新观念的“绿色化学”应运而生。

1.2 绿色化学的含义

绿色化学也称环境无害化学、环境友好化学、清洁化学，是指运用化学原理，在化学品及其制备过程的设计、开发和应用过程中减少或消除对人类健康和环境有害的物质的使用和产生[4]。绿色化学的核心是“杜绝污染源”，与环境治理是不同层面的概念。环境治理是对已被污染的环境进行污染控制，是一种被动的治理；而绿色化学是从源头上阻止污染物的产生，是一种主动的干预。绿色化学是面向二十一世纪的高层次的化学，是化学科学发展中新的生长点，是人类追求真理过程中对化学科学创生性的理性认识；绿色化学是一种理念，一种意识，一种价值观，是对人与自然之间关系的重新审视，是对人类社会和生态文明可持续发展的充分考虑，是人类追求自然完美的一种高级表现。可以说，绿色化学既包含了关注人类命运、尊重生命和自然的人文关怀，又体现了追求真理、勇于创新与探索的科学精神。因此，绿色化学是科学与人文交融的产物。

2 绿色化学教育

千秋基业，人才为本。国家的前途、民族的命运、人民的幸福，是当代中国青年必须和必将承担的重任。习近平总书记指出“当代中国青年是与新时代同向同行、共同前进的一代，生逢盛世，肩负重任”。化学教育是培养新时代人才的重要组成部分，肩负着培养化学专门人才的重任，同时在建设可持续发展的地球中承担着义不容辞的责任。当代，传统化学正向绿色化学转变，这是化学观念的转变与升华，是化学发展的一大飞跃，因此化学教育也应紧跟新的发展层次。绿色化学是二十一世纪化学教育高质量发展的一个新课题，对化学教育而言，既是挑战，也是机遇。绿色化学教育是指在化学教学过程中渗透可持续发展的理念，将化学科学真理与人文科学融为一体，既包含了丰富的科学教育价值，也充满着人文教育的内涵，是科学教育与人文教育交融的结晶。

2.1 科学视角下的绿色化学教育

科学是研究客观事物及其规律的一种认识活动，科技进步是实现人类社会可持续发展的基础和关键，而绿色化学则为可持续发展提供了重要的途径和方法。绿色化学中蕴含的科学思维、科学方法和科学精神，构成了绿色化学科学的教育价值。

科学思维是绿色化学教育的思想基础。绿色化学教育有利于培养学生辩证统一的思想观念。绿色化学的核心思想是“化学的绿色化”，从传统化学到绿色化学的转变，绝不是全盘否定传统化学，而是在传统化学的基础上取其精华，去其糟粕，提出了高层次、新理念、现代化的化学科学。绿色化学的提出，让学生充分认识到科学技术的双面性，学会以辩证的眼光看待科学技术，以正确的理念让科技真正造福人类，要一分为二地看待事物。绿色化学的研究离不开严谨的科学态度和严密的逻辑思维，绿色化学的主要特点是“追求高效”和“提前预防”，一种有效的思维是尽量产生少的污染物，尽量提高转化率，从而达到高效的生产目的；另外，它是用化学去预防污染，开发“原子经济性”的反应，提高原子利用率，既充分利用资源，又不产生污染。一般来说，一个化学过程由四个基本要素组成：原材料或起始物、转换反应和试剂、反应条件、目标分子或最终产品[5]。这四个方面有着紧密的内在联系。为了达到预防污染的目的，评估化学过程能否实现绿色化学的可能性，需要对每一个环节进行改进，再将改进方案放入全过程中全盘考虑，以求得到最优的效果。绿色化学教育可以帮助学生养成一丝不苟的严谨治学态度，促进学生培养理性思维和创造性思维。

科学方法是绿色化学教育的动力源泉。绿色化学更看重化学的基础研究，要求设计对人类健康和环境更安全的绿色化合物，并保证合成反应的整个过程无毒无害。科学方法论的建立有助于对化学品及其制备和使用过程的绿色程度进行评价[6]。化学是一门以实验为基础的科学，实验教学与绿色化学联系最为密切，也最为直接，它是渗透绿色化学理念最好的途径，引导学生运用科学方法观察问题、分析问题和解决问题。绿色化学可以看作是化学从“粗放型”向“集约型”的转变，在实验教学中注重加强材料的回收与重复利用，对实验进行改进与优化，评估化学反应的绿色程度，引导学生做到微量化、清洁化、无害化、循环化、科学化，体会绿色化学的实用性和节能性。

科学精神是绿色化学教育的核心灵魂。“求真”是科学精神的精髓，化学是在原子、分子层面上研究物质的科学。化学科学在过去一个世纪中发展迅速，如今绿色化学可以说是化学新的生长点，要设计或重新设计对人类健康和环境更安全的化合物，实质上是对化学的深入研究乃至是对科学真理的不懈追求。真正的科学成果要经得起事实的考验，离开实践，科学毫无意义和真实性，绿色化学教育有利于培养学生的实事求是思想，引导学生用实践检验真理。“创新”是科学的生命，是科学发展的动力，理想的绿色化学反应是绿色化学研究中关注的焦点，只有努力探索与创新，才能不断接近目标。化学教育融入绿色理念，结合真实情境，给学生自主思考与发挥的空间，从实际出发，提出解决或优化方案，鼓励学生通过实践活动来验证绿色化学理念的猜想，拓宽学生的思维，树立不畏艰难的攀登意识，培养学生探索钻研和勇于创新的精神。

2.2 人文视角下的绿色化学教育

绿色化学不但注重物质及其化学变化对于人和自然环境存在、发展的积极意义，也注重其消极意义。化学不应只是满足人类对物质追求的工具，其精神功能与人文内涵应得到重视。把绿色化学融入化学教育，把绿色化学的理念贯穿于整个化学教育中，对于培养学生的可持续发展观、绿色价值观、科学发展观、人与自然和谐共生观念以及人本观念，对于建设生态文明和美丽中国，为全球生态安全做出贡献，既具有深远意义，又具有现实意义[7]。

绿色化学是敬畏自然与尊重生命的高级表现。化学的快速发展在为人类带来福利的同时，也出现了很多不容忽视的问题。生物多样性的减少，人类食物中毒事件，环境污染的加重等等，都表明自然环境、生态文明和人类健康受到了威胁。人类一味追求自己利益而不惜以牺牲自然为代价时，最终受害的还是人类本身。培根曾说“欲征服自然，必先服从自然”[8]。世间万物，皆自然平衡，相辅相成。绿色化学与其说是一门新学科，不如说是化学学科发展的新价值观[9]，它是对人与自然关系的重新审视，不把人看作自然的主宰者，而是将人看作自然界中普通的一员，追求人类与自然和谐共生的美好关系。绿色化学教育培养学生对自然的敬畏之心，提倡学生运用绿色化学理念尊重和爱护自然界的生命，增强保护生物多样性的意识，树立良好的生态文明观念。

绿色化学是人类可持续发展的客观要求。可持续发展是国际社会在全球环境与发展问题方面达成的共识，其实质是协调好人口、资源、环境和发展的关系，为人类的世代生存和进步奠定一个能够持续发展的基础[9]。化学领域中对人类可持续发展最具有推动作用的学科就是绿色化学，绿色化学关乎全球环境与人类命运，它不仅仅是科研或化工战线的任务，而应贯彻到整个化学领域，因此化学教育的任务同样重要。开展绿色化学教育是基于时代背景，贯彻习近平总书记“绿水青山就是金山银山”重要思想的举措。化学教育工作者要坚持可持续发展的科学观念，在化学教育中渗透绿色化学理念，为学生树立正确的价值观，增强学生的使命感，充分认识到构建资源节约型和环境友好型社会的重大意义。教学中要多渠道、多层次地促进学生在思想上培养绿色化学观念，在行为上落实绿色化学理念。引导学生关注生态环境与社会发展，加强环境保护意识与社会责任感，实验教学中体现绿色化学的原则性，帮助学生养成绿色化学实验的习惯，减少实验对生态环境产生的影响，鼓励学生积极参与社会实践活动，深化绿色化学理念，真正实现让化学教育为还原一个绿色的地球做出贡献。

绿色化学教育是促进人的自由而全面发展的有效途径。绿色化学不以人为自然的中心，提倡人与自然平等，人与自然和谐相处，立足于对人类生存环境的深谋远虑，为人类的可持续发展奠定基础，为实现人类的自由而全面的发展提供保障。绿色化学教育更新了化学教育的观念，拓宽了教育的视角，将人的发展放到同外界形成和谐关系之中，不仅注重人的智力发展与能力提升，激发人的“灵性”，更要唤醒人对自然的归属感与认同感，寻求“人性”的一面，人的“灵性”与“人性”交融共生，才构成一个完整的人。目前，绿色化学的发展需要充分利用生物学、物理学、环境科学、材料科学、医学等多学科领域的成就，而且需要计算机辅助设计绿色化学反应，因此绿色化学教育会涉及其他学科知识的融入与利用，这就有利于培养学生多学科交叉的思维，拓宽学生的认知边界，加强学生的科学素养。绿色化学教育不仅需要丰富的理论知识作为基础，更离不开实验教学与实践活动，在教学中循序渐进地渗透绿色化学理念，给予学生更多的开放空间，发展学生的探究能力，培养学生的创新意识与合作精神，提升学生的综合素质，在绿色化学思想的指导下实现学生个人的全面成长与发展。

3 结束语

人类文明进程的漫长之路，追求科学与向往真理是人类智慧的体现，科技的变革促进了社会的发展，但就科学的应用而言，科学不应成为以其“效用”满足于人类无限“欲望”的工具。科技服务于人类而体现其价值，这就更加要求人类在应用科技时要有正确的导向和理念，保持对自然和生命的敬畏与尊重，要有普遍的人文关怀。绿色化学的诞生，体现出科技本身就具有生态价值，为人类解决发展与环境之间的矛盾提供了前提与保障。绿色化学教育是科学教育与人文教育交融的结晶，它使师生达到科学人文素养的新境界，是新时代背景下化学教育的理想之光。