【摘要】本文论述在高中化学教学中融入环保教育的途径:教师在准确了解学情的基础上,有针对性地挖掘教材中的环保教育素材并在课上呈现,广泛收集课外知识丰富学生对环保的认识,充分利用第二课堂让学生运用环保知识,从而实现在高中化学教学渗透环保教育、发展学生化学学科核心素养的目标。
【关键词】环保教育 高中化学 教学实践
【中图分类号】G63 【文献标识码】A
【文章编号】0450-9889(2023)14-0041-03
地球是人类赖以生存的家园,环境问题已成为当今世界各国面临的重大问题。《中国21世纪议程》指出,青少年是环境保护和可持续发展的重要推动力。提高青少年的环境保护意识应成为全社会的一项长期战略任务。《普通高中化学课程标准(2017年版2020年修订)》指出,具有保护环境的可持续发展意识是学生具备科学态度与社会责任方面化学学科核心素养的一个体现。因此,中学化学教师有必要让学生明确保护环境的重要意义,向其渗透保护环境的知识,使其成长为保护环境的使者。
一、通过问卷调查准确了解学情
为准确了解学生对环境保护的认识情况,从而有针对性地在化学教学中渗透环保教育,笔者随机抽取玉林市博白县中学高中三个年级各三个班,共九个班的学生,开展问卷调查。针对高中生的身心发展规律和认知水平,结合高中化学学科特点,笔者以简答题的形式设计了如下有关环境问题的问卷内容。
1.你知道如何对垃圾进行分类吗?
2.你知道影响空气质量指数(AQI)的六项指标吗?什么是细颗粒物(PM2.5)?
3.你了解工业“三废”吗?了解大气污染的主要来源吗?
4.你认识的汽车尾气污染物有哪些?
5.你知道废旧电池对环境的危害吗?
6.你知道哪些是白色污染物吗?
7.什么是酸雨?你知道酸雨的危害吗?产生酸雨的原因有哪些?
8.什么是雾霾?雾霾是怎样形成的?
9.日常生活中,哪些食品是“绿色食品”?什么是“绿色化学”?
10.作为一名高中生,你是如何践行环境保护的?你对环保教育有哪些建议?
学生拿到问卷后需在30分钟内独立完成并上交。笔者总共发放问卷500份,回收有效问卷456份,有效回收率91.20%。笔者查阅、分析回收的问卷发现:有70.00%的被调查者能够比较全面地回答问卷上的所有问题,其中60.00%的被调查者第1、3、4、5、7、10题答得比较好,25.00%的被调查者回答第2、6、8、9题时答案比较简单或出现了明显的错误,25.00%的被调查者回答第2题时错误地认为二氧化碳是影响空气质量指数的六项指标之一。可见,当前高中生对环境问题有一定的认识,具备一定的环境保护知识,表现出环保倾向,希望有更多途径了解环保知识和环保科技,甚至有一定比例的高中生未来想要从事环保研究及推广等相关工作,但是他们在环保知识方面仍存在一些缺漏,需要教师在教学中帮助他们进行查漏补缺,不断引导他们丰富和完善相关知识体系。笔者结合学情,尝试在化学教学中融入环保教育。
二、挖掘化学教材中的环保知识
目前使用的人教版高中化学教材中编排了许多与环境问题联系十分紧密的内容,如必修第二册第八章第一节“自然资源的开发利用”、第二节“化学品的合理利用”、第三节“环境保護和绿色化学”等内容与环境保护有直接联系;必修第一册第二章第二节“氯及其化合物”,必修第二册第五章第一节“硫及其化合物”、第二节“氮及其化合物”,选择性必修1第四章第一节“原电池”、第二节“电解池”、第三节“金属的腐蚀和防护”,选择性必修3第二章第三节“芳香烃”、第五章第一节“合成高分子的基本方法”、第二节“高分子材料”等内容,虽然教材未直接呈现这些内容与环境保护的联系,但事实上这些内容与环境保护关系紧密,教师可以适当地拓展延伸。
笔者研读人教版高中化学教材,归纳总结相关的教学内容,发现教材中的环保教育主要围绕大气污染、水污染以及土壤污染三大类污染展开(相关内容如表1所示)。
教师在教学中讲解涉及环境保护的知识时,需讲透、教活并进行延伸、拓展,使之与环境保护行为联系起来,扩大学生的知识面;对与环境污染问题确有联系的内容,则要讲清楚它们与环境保护的关联,使学生拓宽视野,联想到环保措施。
比如在讲解“原电池”知识时,笔者联系生活中的普通干电池、手机电池、纽扣电池、笔记本电脑专用电池、摄像机专用电池、“神舟六号”太阳能电池,让学生认识到电池在给人们带来生活生产便利和推动科技发展的同时,废旧电池中含有酸和重金属,这些物质泄漏到自然界中会导致大气污染、水污染以及土壤污染,最终对人类造成危害。因此,我们在日常生活中要践行垃圾分类,将电池这类有害垃圾投放至相应垃圾桶,由相关部门回收进行无害化处理。这样一来,学生不仅增长了化学学科知识,还联系生活实际强化了环境保护意识,从而提升了科学态度与社会责任化学学科核心素养。
又如讲解“氯及其化合物”“硫及其化合物”“氮及其化合物”“芳香烃”等内容时,教材并未直接呈现这些内容与环境保护的联系,但是教师可以结合在问卷调查中了解到的学生对环保知识的掌握情况对学生提问。如讲到Cl2、H2S、SO2、NO、NO2、苯蒸气等有毒气体时,提问学生:它们对环境和人体有哪些影响?实验操作中有哪些注意事项?导致严重的环境问题的罪魁祸首之一——酸雨,它主要是由什么气体形成的?应该如何应对?在讲解“高分子材料”中的高聚物的内容时,教师可以提问学生:哪些是白色污染?其危害是什么?解决方法又是什么?在问题的引导下,学生不断拓展认识,加深对环境保护知识的理解。
三、敏锐察觉环保热点问题并将其运用于教学
我国坚持“绿水青山就是金山银山”的理念,健全生态文明制度体系,处理好发展和保护的关系,不断提升可持续发展能力。在问卷调查中,学生回答第9题“什么是‘绿色化学?”时错误率较高,可见学生未能理解“绿色化学”的概念,对环保理念的关注度还不够高。教师可以通过多种渠道学习最新环保政策和生态环保理念,掌握更多的如“双碳”“新污染物治理”“能源资源绿色转型”等生态环保热点内容,将它们加工提炼后融入学科环保知识中,在课堂上分享给学生。这一方面有利于学生掌握更多更新的环保知识和环保科技,让学生顺利解答与环保相关的问题,另一方面可以激起学生学习环保知识的热情,唤起学生的环保意识和环保行为。
例如,党的二十大报告中明确了到2035年我国发展的总体目标,其中之一是“广泛形成绿色生产生活方式,碳排放达峰后稳中有降,生态环境根本好转,美丽中国目标基本实现”。2021年高考全国乙卷理科综合中恰好有一道关于“碳中和”的真题。教师可以结合党的二十大报告、有关“碳中和”的报道以及高考真题加深学生对环保知识的认知。例如,教师呈现相关资料后出示高考真题,让学生尝试解答。
(2021年高考全国乙卷第7题)我国提出争取在2030年前实现碳达峰、2060年实现碳中和,这对于改善环境、实现绿色发展至关重要。“碳中和”是指CO2的排放总量和减少总量相当。下列措施中能促进碳中和最直接有效的是( )。
A.将重质油裂解为轻质油作为燃料
B.大规模开采可燃冰作为新能源
C.通过清洁煤技术减少煤燃烧污染
D.研发催化剂将CO2还原为甲醇
解答本题的关键是抓住题干中提到的“‘碳中和是指CO2的排放总量和减少总量相当”。题目中的A、B、C三个选项提到的将重质油裂解为轻质油作为燃料、大规模开采可燃冰作为新能源以及通过清洁煤技术减少煤燃烧污染都不会减少CO2的排放量,而选项D研发催化剂将CO2还原为甲醇则能有效减少CO2的排放量,从而促进碳中和。学生通过解答此题了解了碳中和的作用是保护环境、改善人类生活的环境。他们结合生活生产实际发散思维,认为还可以通过植树造林、节能减排等形式来实现碳中和。学生的环保知识不断扩充、环保意识不断增强。
四、充分利用第二课堂开展环保教育
第二课堂能够让学生实地学习环保知识,为学生提供直观而又生动的环保学习素材,激发学生对环保知识的兴趣,满足学生强烈的求知欲,活跃学生的思维,从而使得学生巩固和升华在课本中学到的知识。
例如,教师利用校园内的廊柱、橱窗打造化学知识科普长廊,展示“化学与环境”“化学与生活”“化学与材料”等与环保教育相关的内容,并且定期更新。这些知识深入浅出、直观生动,使得学生随时随地都能够获取环保知识,潜移默化中增强了学生的环保意识。教师还邀请一些对环保感兴趣的学生共同设计知识长廊,让学生获得推广环保知识的成就感。
教师也可以引导学生开展一些与环保相关的实验探究活动。比如,教师鼓励学生到农村抽取水渠和江河的水进行化验,测定水中的氨、氮、磷以及重金属的含量和水的酸碱度,检测悬浮杂质等,结合化验结果推测影响这些地方水质的因素,如某些养殖场可能存在乱排、直排、偷排等污染江河环境的情况。这样的探究活动,一方面可以增长学生的环保知识,提升学生的环保意识,另一方面为学生日后从事环保研究与推广工作打下基础。
为使环保教育与生产生活实际结合得更加紧密,有条件的教师可以组织学生到附近的工厂参观学习,让学生观察工业“三废”的产生和治理。例如生产硫酸、硝酸的化工厂比较容易产生严重污染,硫酸厂会产生废渣、废水、废气等“三废”。学生近距离看到“三废”,会增强危机感、紧迫感、责任感。教师可以趁机引导学生:“若你是某硫酸厂的工程师,你将怎样处理‘三废?”利用问题点燃学生的求知欲,唤醒学生的潜能。教师还可以组织学生走进农村,近距离观察如养殖产生的污水、粪便,不合理的作物施肥、农药施用,农田秸秆焚烧等与环境污染有关的现象。学生通过实地考察,切身感受到环境污染及其危害就在身边,意识到环境问题无处不在,从而激发学习环保知识的内驱力,对环境保护不再停留在意识和口头上,而是付诸实际行动,运用已掌握的知识解决生活中的问题。
经过一系列的学习活动,有的学生说改善环境能够提高人们的生活质量,人人都应该爱护环境,掌握更多的环境污染治理方法和措施;有的学生认识到发展“绿色经济”才是可持续发展的道路;有的学生表示将来要从事与绿色环保有关的职业,为生态保护事业服务。可见,笔者通过问卷调查准确了解学情,立足教材在课上融入环保教育,广泛收集课外知识丰富学生对环保的认识,充分利用第二课堂让学生运用环保知识,有针对性、多途径地增强了学生的环保意识,强化了学生的社会责任感,发展了学生的化学学科核心素养。
参考文献
[1]刘卫华.我国环境教育的现状、问题与解决路径[J].青岛职业技术学院学报,2011(1).
[2]聂精爽.高中环境意识教育现状调查及對策研究[D].长春:东北师范大学,2011.
[3]吴明隆.问卷统计分析实务:SPSS操作与应用[M].重庆:重庆大学出版社,2010.
注:本文系玉林市教育科学规划2021年度“三名工程提升”专项课题“高中化学教学渗透生涯规划教育的实践研究”(2021YZ053)的研究成果。
作者简介:王翠蓉(1977— ),广西博白人,在职研究生,高级教师,主要研究方向为化学教学论。
(责编 刘小瑗)