例谈在数学教学中渗透生态文明教育——评特级教师华应龙《变化的量》一课的教学

刘 霞

在2023 年7 月17 日至18 日召开的全国生态环境保护大会上，习近平总书记强调，今后5年是美丽中国建设的重要时期，要加快推进人与自然和谐共生的现代化。要实现人与自然和谐共生的中国式现代化，必须加强生态文明建设，重视生态文明教育。2021 年，生态环境部、教育部等六部门发布《“美丽中国，我是行动者”提升公民生态文明意识行动计划（2021-2025 年）》，特别强调学校开展生态文明教育的重要性，明确学校教育要引导学生树立生态文明价值观念，践行生态行为准则。

近日，笔者有幸观摩了特级教师华应龙在南京市力学小学执教的《变化的量》公开课。课堂以“好玩”的“卖牙膏的故事”导入。故事是这样的：美国有一家生产牙膏的公司，曾经销售火爆，可十年后销量停滞。在商讨中，一位年轻的经理提议“把牙膏口径扩大1 毫米”，第二年，公司的营业额增加了32%。生动有趣的故事激发了学生的好奇心和探究欲，师生共同完成了一节精彩的数学课。这是一节数学课，也是一节典型的学科教学渗透生态文明教育的优质课。

一、“物有本末，事有终始”的生态关联性思维

1866 年，德国科学家海克尔提出“生态学”的概念，并将其界定为关于生物同外部环境之间关系的科学，明确了生态学的研究对象为“关系”。德国生态哲学家汉斯·萨克塞把生态学理解为研究关联的学说。同样，“每一种事物都与别的事情相关”是美国生态学家康芒纳生态学四条法则之首。生态文明教育区别于传统的资源节约教育、环境保护教育和可持续发展教育，其核心就是将“关联性”这一生态学特征作为生态文明教育的科学基础，并以此引导人类不孤立地看待自身行为所产生的影响，而以更广阔的思维关心人类活动的相关者。

在当下生态文明新时代，生态关联性思维是整个人类思维和行为方式的准则。人与自然是生命共同体，人类的一切活动都与这个世界相关。只是不同学科对这种关联性思维的表达方式不同，数学是用量表示的。本节数学课，华老师和六年级的学生一起分析变化的量：牙膏口径扩大导致牙膏管口变大，牙膏管口变大每次挤出的量变多，必然导致使用速度加快、用完时间缩短、回购时间提前。因此，牙膏的口径扩大1 毫米，其收益就会提高很多。在华老师的引导和启发下，学生清晰地得出了“很小的一个变化却能带来很大的后果”“有的小事经过累积会带来很大的变化”等具有生态关联性特征的结论。然而，华老师的课并未止步于此，随着对数量关系变化的研究，生态思维也逐渐扩展到生态道德教育层面。

二、“厉行节约，俭以养德”的生态道德培育

营业额能增加多少呢？很多学生尝试用设数的方式给出答案。原来的口径为10 毫米，现在的口径就是11 毫米。现在的面积减原来的面积再除以原来的面积，得出增加21%。但更为惊人的是，原来的口径设数为1 毫米，现在口径为2 毫米，那么增加的百分比率就是300%。原来的口径越小，增加的口径保持不变，增加的百分率就越大。因此，验证了口径扩大1 毫米，销售额增加32%是绝对有可能的，基于此，还有学生能判断出原来的口径在6～7毫米之间。

理性分析以后，华老师及时引导学生从多个维度，以不同的角色评价“口径增加1 毫米”这一创新。“从老板的角度想，你觉得这个创新怎么样？”“积极支持，觉得非常妙。”这里的老板代表着资本，利益最大化是其根本追求，所以资本的逐利行为是反生态的，这种反生态也是资本主义工业化对生态环境破坏的根本原因，他们希望的是大量生产、大量消费、大量抛弃、大量排放。“如果从消费者角度看呢？”“太坑啦！”学生的回答背后是一种“被隐瞒”“被欺骗”的消费方式。“那如果从国家的角度看呢？”在学生陷入沉思的时候，华老师出示了一位全国人大代表的议案：“与20 年前相比，国内市场上出售的牙膏管开口的直径已悄悄地从3～4毫米增至8毫米左右。我曾作过推算，当牙膏管口径直径是4毫米时，每天能比现在8毫米口径节约牙膏75%。”惊人的数据、理性的分析、严谨的推理，让学生真正认识到在生活中节约资源、践行不浪费的生态行为方式的重要性。

当然，这里浪费的不仅是自己的资本，更多的是生产出生活资料的一切大自然供给和碳排放。制造牙膏需要原材料，原材料需要工厂加工，后面还需要运输、销售，使用后还要丢弃牙膏管、牙膏帽等，这些在生产、运输和使用过程中的消耗都涉及大量的自然资源，都产生了大量的碳排放，都留下了大量的生态足迹。

三、“美丽中国，我是行动者”的生态生活方式引领

生态文明教育的根本任务，是促进每个人都践行绿色低碳的生态生活方式。那么，究竟怎样才能让节约资源、保护环境、低碳绿色成为人们自觉践行的生活方式呢？道德教育的作用就发挥出来了。道德来源于生活又引领生活，其根本是通过道德主体的自觉践行规范自己的行为。生态道德教育的根本目的，是培养能自觉践行生态生活的绿色公民。

牙膏公司增加牙膏口径的前提假设，是每个人挤牙膏的长度不变。这种不变源于人们长期使用牙膏、挤牙膏的习惯。因为V=Sh，长度不变，S增大才能引起整个使用的增量。华老师一方面呼吁要制定法律法规，规范牙膏生产企业的生产行为，一方面引导学生要自觉改变自己的行为习惯，从我做起，从很小的挤牙膏行为做起，养成节约能源、资源的生活习惯。毕竟大家都认识到，刷牙时使用牙膏的量不是越多越好。关注牙膏的使用量，让挤出“黄豆大小”（学生语）的牙膏成为人们日常的生活方式和行为习惯，将有助于推动生态生活方式的实现。

习近平总书记明确提出：“要增强全民节约意识、环保意识、生态意识，培育生态道德和行为准则，开展全民绿色行动。”2021 年，联合国教科文组织的报告《一起创新构想我们的未来：为教育打造新的社会契约》中提出：“课程内容必须包含从生态学角度去理解人类。”这是一节数学课，但华老师抓住了数学的理性思维和严密推理，找准了学生生态情感的共鸣点，增强了思想说服力，真正促进了学生生态道德素养的培育和生态行为准则的形成。笔者相信，上过华老师这节课的学生和听课的老师，在今后的日子里很有可能会从挤牙膏开始，自觉养成勤俭节约、低碳环保的生活习惯，主动践行绿色的生态生活方式。