將荷蘭“水足跡”概念引入中學生物課堂

在環保概念風靡全球的今天，環境友好成為官方與民間都蔚然成風的理念。地球水資源的匱乏是當今最為嚴重的環境問題之一，水的質和量直接影響人類的生存。近年繼“碳足跡”后，荷蘭一所大學又提出了“水足跡”的概念，簡而言之就是全面量化人類活動對環境水資源直接和間接的消耗。

1 何為“水足跡”

水足跡概念最早由荷蘭學者阿爾杰恩·胡克斯特拉于2002年提出，其完整概念包括“國家水足跡”和“個人水足跡”兩部分。水足跡指的是一個國家、一個地區或一個人，在一定時間內消費的所有產品和服務所需要的水資源數量，形象地說，就是水在生產和消費過程中踏過的腳印。

2 運用“水足跡”提升中學生節水意識的實踐案例

2009年6月13、14日，華東師范大學的8名學生參加了由中國環保部宣教中心和上海市教委教研室等8部委聯合舉辦的“千名青年環境友好使者”培訓，成為中國“千名青年環境友好使者”。在之后的“千名青年環境友好使者”節能減排全民行動方案設計大賽中，該校的5名使者組成了節能減排參賽團隊——“水寶隊”。該團隊旨在引入新興的荷蘭的“水足跡”概念，開展初高中生的環保節水宣教活動，并根據不同年齡段的培訓對象心理特點，采取不同的宣教策略因材施教，以學生為主角，運用教育學革新理念推行教學法，自編自制，研制出了具有理論基礎的水足跡教案和互動游戲用具，培養了學生的節水意識，鼓勵了雙向交流和科學探究。該項目為期一年。

由于“水寶隊”環保宣教方案的成功踐行，在2010年6月5日的2010年世界環境日紀念大會上，李克強副總理參觀了“水寶隊”的環境保護展覽，并會見了該團隊的環境友好使者代表。該隊的全民節能減排項目“減少水足跡，從小朋友做起”也被評為上海地區“千名青年環境友好使者”節能減排全民行動方案設計大賽的最佳實踐方案，“水寶隊”的兩名隊員被評為“優秀使者”。可見，該團隊運用“水足跡”概念對中學生進行節水意識的提倡宣教是非常成功的。

該團隊在培訓方法上采取個性教育。所謂個性教育，就是指根據受教育對象的特點制訂教育目標和培育方法，從而有效整合教育資源，深層發掘教育對象的潛能，以達到預期教育效果的教育理念。該團隊的這種教育模式同樣適用于中學生物課堂，即分層教學、因材施教。

3 “水足跡”概念在中學生物課堂推廣的現實意義

中學時期是個人世界觀、價值觀形成的階段，趁早在中學生心中播撒環保的綠色“種子”，將使環境友好觀念更加根深蒂固地植入他們成長的過程，從而長遠地影響未來的國家建設和國際活動。同時，現行國家中學生物課程標準課程理念之一是“培養中學生的科學素養”，環保節水意識的培養也是中學生科學素養培養的一個方面。目前，國內水足跡的推廣還不成熟，民眾對于“水足跡”概念還知之甚少，在中學生物課堂上推廣“水足跡”的概念，可以恰到時機地培養初高中生節約用水和時刻留意自己的水足跡的意識。

3.1 “水足跡”概念對于學生科學素養的培養

科學素養是當今國際科學教育的宗旨，它的提出，標志著科學教育價值取向從強調培養少數科學家轉向注重提高每位學生的科學素養。

3.1.1 科學素養的定義與內涵

科學素養目前比較公認的是兩個定義：

第一種定義，國際科學素養促進研究中心主任米勒教授提出的科學素養三維度模型：

第一維度，對重要科學術語和概念(即科學知識)的理解。

第二維度，對科學、原理和方法(即科學本質)的理解。

第三維度，對科學技術社會影響的意識和理解。

國際學生評價項目(PISA)是由經合組織(OECD)發起組織實施，通過對閱讀素養、科學素養和數學素養三個領域的測試以便于各國進行比較的國際性比較評價項目。第二種定義，PISA對科學素養的界定。

PISA科學素養測試采用了與米勒類似的三維結構體系：

第一維：科學概念。為了理解自然界及其由于人類的活動所導致的變化，學生們需要掌握一系列基本的科學概念，這些概念涉及物理、化學、生物科學、地球與空間科學等學科。

第二維：科學過程。考查學生運用科學知識及對科學過程的了解；要求學生具有獲取證據、解釋證據和運用證據的能力。

第三維：科學境況。主要了解日常生活中涉及的科技問題或科技事務與人們的關系。

3.1.2 “水足跡”概念對于學生科學素養的培養

無論是米勒的科學素養三維度模型，還是PISA的科學素養三維結構體系，“水足跡”概念都有利于學生科學素養第三維度的培養。“水足跡”概念能夠讓學生感受到現代化的科學對社會水資源所產生的廣泛影響；同時，對于作為消費者的學生個人，其日常生活方式與環保節水意識，會對環境產生廣泛影響。

3.1.3 “水足跡”概念的引入對于學生生物科學素養的培養

我國現行普通高中《生物課程標準》對生物科學素養界定為：

“生物科學素養是指公民參加社會生活、經濟活動、生產實踐和個人決策所需的生物科學概念和科學探究能力，包括理解科學、技術與社會的相互關系，理解科學的本質以及形成科學的態度和價值觀。”

“水足跡”概念，正是教師引導學生將科學、技術與實際社會相結合的很好的載體，有利于學生生物科學素養的培養，主要體現在這些方面：

第一，通過“水足跡”概念的引入，能促使學生了解人類對生物圈尤其是水圈的影響。學生可以更加深刻地意識到，目前世界各地缺水現象已成為一個日益嚴峻的問題，而在各種耗水載體上攜帶表明產品“水足跡”的標簽，正是一種提高公眾意識、減少食品和飲料制造商在產品制造過程中水耗量的好方法。

第二，通過“水足跡”，學生認識到能夠通過改變自己的日常用品以及習慣生活方式來減少水足跡。一般來說，商品的加工程度越高，水足跡就越多，從而能促使學生少購置奢侈用品以及消耗水多的用品，轉而使用環保節能產品；并且在食物的選擇上，學生也可以減少自己消費的水足跡，食物的水足跡攜帶量由多到少依次為：肉類、谷物、蛋類、蔬菜、水果、奶。

第三，“水足跡”概念的引入能讓學生了解到日常生活中的飲用、烹調和洗滌無不使用大量水資源，而更多的水則應用于糧食生產、造紙以及棉布生產等行業。

3.2 “水足跡”概念對于中學生環保意識的培養以及和諧生態觀的教育

環保意識——作為學生運用生物科學概念和科學探究的能力，包括理解科學、技術與社會的相互關系，理解科學的本質以及形成科學的態度和價值觀，在生物學科教學中具有十分重要的意義。同時，在中華人民共和國環境保護部2008年發布的《中國環境狀況公報》中就著重強調了環境宣傳教育。

生物的生存和發展都與環境密切相關，人類的生存和發展也是如此。在環境問題日益突出的當代社會，讓學生通過生物學課程的學習，從生態學的角度認識生物界的現象和規律，認識人與環境的對立統一關系，進而建立生態學的基本觀點，樹立環境意識，獲得關于保護生物多樣性、環境污染對生物和人體健康的不利影響以及如何消除環境污染、增強人類自我保護意識的知識，對于提高學生的環境意識，進而提高全民族的環境意識無疑具有非常重要的意義。

同時，“水足跡”概念也有利于在生物教學中對學生進行和諧的生態觀教育，它體現在以下幾個方面：

(1)“水足跡”概念有利于培養學生樹立人與自然的和諧意識。

生物學是研究生物與環境關系的科學，其關于生物與環境的關系、生態系統的結構與功能、生態平衡的原理、生物多樣性理論等，有助于學生正確認識自然界與人類的關系。人類是環境中的一員，不可能置身于自然界之外，也不可能去征服它，人類的生存和幸福依賴于環境。“水足跡”概念能夠讓學生了解到地球上有限的淡水資源對人類生存的重要性。

(2)“水足跡”概念有利于培養學生的生態道德。

“水足跡”概念能夠讓學生更深切地了解到：作為一個世界公民，理應對節水、環境保護作出貢獻。

(3)“水足跡”概念有利于培養學生的危機意識。

通過“水足跡”，學生會發現，原來除了家里水表上的具體數字，還有平時消費的產品和服務在生產過程中所耗費的大量看不見的水。同時，由“水足跡”概念，學生也會了解歐洲環境學家巴洛的觀點：水危機和五年前氣候變化的情形差不多。水危機剛剛開始進入媒體和人們的意識，五年后它將成為人們談論話題。而且，學生也能知道：聯合國教科文組織2009年發布的《世界水資源開發報告》指出：到2030年，47％的世界人口將居住在用水高度緊張的地區，預計將有2400萬～7億人口會因為缺水而背井離鄉。通過“水足跡”，讓學生充分樹立起了水資源的危機意識：人不可一日無水，水是生命之源，珍惜水就是珍惜生命。從而，讓學生在日常生活中自覺樹立節水意識。

課堂上，教師還可向學生介紹：目前計算“水足跡”的主要數據，都來自于國外的研究數據。為了警示人們對水的巨大消耗，荷蘭的科學家仿效碳足跡計算器，設計了一個專門計算水足跡的網站(www.waterfootprint.org)。教師可以讓學生自己動手計算水足跡的消耗量，從而使他們有了直觀的體驗，這也是充分利用現代多媒體進行CAI教學的實踐。

(4)“水足跡”概念有利于幫助學生確立可持續發展觀念。

確立可持續發展觀念，要從本質上使學生理解生態消費的觀念，倡導生態消費、適度消費，消費內容方式要符合生態要求，有利于環保和消費者的健康，提倡減少資源的浪費和過度消耗，既滿足現代人的需要，又考慮到后代人的利益，做到可持續發展。

“水足跡”概念能夠讓學生知道產品的水足跡是指在產品生產過程中實際所用的淡水量，讓學生進一步了解到日常生活中哪些物品和哪種生活方式所攜帶的“水足跡”更少，使其樹立可持續發展的觀念，引導節水環保的生活方式。

3.3 “水足跡”概念的引入可在生物教學中充分調動學生學習積極性

(1)“水足跡”概念聯系實際，貼近生活，尤其是切合現行生物教材中的“人與生物圈”、“生物與環境”章節，使生物課上所講的內容貼近生活，易于理解和掌握，讓學生覺得所學的知識親切和容易，學了有用。

(2)“水足跡”概念前沿求新，幽默形象，使得課堂擁有很好的師生互動。富有好奇心是青少年突出的表現，“水足跡”靈動的形象和新穎的概念能給學生新奇的感覺，從而激發學生的學習興趣，使得課堂氣氛活躍。筆者在將“水足跡”的概念應用于對上海閔行四中和時代中學的初中學生進行的科學普及教育時，學生們都表現出很強的積極性，主動參與互動，同時學生也很快掌握和理解了生命科學中環保和節水的知識。

(3)“水足跡”概念能夠挖掘知識的魅力，引起學生學習興趣。布魯納曾說過：“學習的最好刺激乃是對所學材料的興趣。”任何內容的教材都有一定的魅力，魅力是使學生為之神往的力量，生物課本中所涉及內容的魅力更是不言而喻的。教師在教學中對教學內容要深刻鉆研，仔細揣度，挖掘魅力，可以使教學效果事半功倍，使教與學雙方都感到輕松有趣。從本質上講，學生的學習興趣是蘊含在知識之中的，教師要讓教材、教學方法成為刺激學生學習的條件，而不要用考試的分數來刺激學生。如能讓知識本身的魅力成為刺激學生學習的興趣，這種動力是任何條件都無法比擬的。

(4)“水足跡”概念形象生動，有利于舉例比喻。形象化的語言不僅能吸引學生，幫助學生深刻感知教材，理解教材、而且能發展學生的形象思維能力，引起學生的學習興趣。“水足跡”概念運用生動的水珠形象代替了量化的水量，從而讓學生更生動形象地了解相關內容。

(5)“水足跡”概念能夠適當引導學生，讓學生自己做主。現代教育教學理論認為，教師不能只是講述知識，教師要想方設法設置問題的情境，激起學生的探索興趣并指導學生觀察分析，指導學生在探索中積極思維。教師的任務是“引而不發”，誘導學生，把學生帶到知識的門口，機智而巧妙地提出問題，點燃學生心中求知的火炬，照亮他們探索智慧海洋的航道。然后再搭橋引路，帶領學生一步步進入新知識的花園。在整個過程中教師只是起到逢山開路、遇水搭橋的作用。“開路”開的是學生的思路，在于使學生能由“山重水復疑無路”轉入“柳暗花明又一村”。“搭橋”搭的是學生在學習上由不知到已知、由已知轉化為能力的橋梁，使學生感到思考的樂趣，獲得求知的滿足。而“水足跡”概念的引入恰好能做到這一點。它能讓學生自己動手計算自己日常所消耗的水足跡，也能夠促使他們去查找各種物品的“水足跡”攜帶量。通過這種親身嘗試，學生能夠更深刻地理解“水足跡”以及節約水資源的內涵，從而使節水環保的意識內化為學生心中的理念。