摘 要:人類賴以生存的環境日趨惡化,環境問題已成為全球關注的熱點問題,環境素養已成為21世紀人類個體全面素質的重要組成部分。縱觀我國中小學環境教育的現狀,主要采用“滲與課內、寓于課外”的形式,做為與環境教育關系最為密切的化學學科,如何整合教學資源,有效滲透,本文從挖掘教材資源、重視實驗教學和開展活動課程三個維度來闡述,以期拋磚引玉。
關鍵詞:環境教育;化學教學;資源;滲透
科學技術的快速發展,推動著社會的進步,也使人類賴以生存的環境日趨惡化,環境問題已成為全球關注的熱點問題,環境素養已成為21世紀人類個體全面素質的重要組成部分。 “環境保護,教育為本”。環境教育是中華民族的環境保護事業與教育事業的一個重要組成部分,它不但拓展了教育領域,而且也為教育事業注入了新的活力。
當前,我國中小學教育中的環境教育已引起了人們的普遍關注;新課程改革對知識領域綜合化的要求也為環境教育開辟了新的途徑。在各學科中,化學與環境教育關系最為密切,義務教育《化學課程標準》中明確指出:“要懂得運用化學知識和方法去治理環境污染,合理地開發和利用化學資源”。因此在化學教學中加強對學生的環境教育,既是時代的需要,更是人類持續發展的需要。那么,如何在中學化學教學中有效地滲透環境教育呢?筆者在多年教學實踐的基礎上,嘗試從以下幾個方面加以探索。
一、挖掘教材資源,捕捉環境教育契機
我國現有中小學環境教育是采用“課程滲透為主、課外結合為輔”的形式開展的。中學化學教材中潛在環境教育的內容極為豐富。教師在教學實踐中,應圍繞教學大綱,合理地運用教材的版面,針對學生認知水平與心理特征,選擇好教材與環境教育的最佳結合點。及時捕捉環境教育的契機,深入探究其中蘊含的環境教育因素,緊扣污染和防止污染這一關系,不斷挖掘教材中環境保護常識、環境污染的緣由及現狀、環境保護的前景,巧妙而合理的將化學教學與環境教育有機聯系,注意把知識性教育與環境教育共寓一體之中,有計劃有目的地、潛移默化地融于其中,滲于其內,日積月累以達滴水穿石之功效。
例如,教學“生命之源——水”時,可嘗試讓學生課前上網查閱有關水污染的資料,了解污染的來源、減少污染措施等相關知識,收集一些與本地水體污染有關的事件并制作成課件。課堂上組織學生討論、展示。小組交流展示成果時輔以大量的視頻和資料圖片,創設人類正在干預水的正常循環過程的情境:森林的砍伐,草原的開墾,使植被遭受到破壞,導致降水減少,水土流失增加,甚至造成沙漠化。通過討論學生意識到隨著現代工業和農牧業的發展,特別是化肥工業的突飛猛進,越來越多的有機物排放到水中,致使水體富營養化,加快水中的藻類和水生植物成長,從而過分消耗水中的溶解氧,造成水中缺氧,導致水中魚類因缺氧而死亡。隨后可增加對我國水資源狀況的介紹,明確我國屬于缺水國,水資源供需矛盾比較嚴重,同時世界正面臨一場全球范圍的水危機。這樣的學習過程不僅僅讓學生掌握了“水”的知識點,又對后面涉及的化肥,有機物等化學知識起到先入為主的功效。化學教材中涉及的環境教育還很多,諸如二氧化碳及溫室效應、二氧化硫及酸雨、氮氧化物及光化學煙霧,氟氯烴及大氣中的臭氧層、原電池及重金屬的污染、煉鋼煉鐵、石油煉制和煤的綜合利用等等。這些內容都能夠讓學生感悟到環境問題就在身邊,與日常生活息息相關,較深刻地體會到保護環境的重要性。
二、重視實驗教學,加強環境教育實踐
化學是一門以實驗為基礎的自然科學,化學實驗教學不僅可以使學生觀察到用語言難以表達清楚的清晰的實驗現象,增強直觀的感性認識,而且還能培養學生觀察、描述、分析問題和解決問題的能力。但化學實驗常常伴隨著氣體、液體或固體物質生成,而這些產物中許多是有毒或有害物質,如果擴散到空氣中、水中都會造成環境污染。換言之,化學實驗可以使學生領悟和感受到科學給人類創造文明的同時,也伴隨著對環境的污染和對人類的危害。長期以來,實驗教學往往只注意到實驗與課本知識的結合,而忽視環境教育的知識。為此,必須引起我們足夠的重視,嚴肅、認真地對待每一個實驗,既要科學地、直觀地展示實驗所要達到的目的,又要始終注意盡量消除其負面影響。
1.設計微型實驗,培養環保意識
中學化學教材中許多實驗只注重實驗結論,沒有考慮到對空氣的污染,因此,教學中教師可嘗試改進演示實驗,在不影響原有實驗目的、觀察效果和實驗結果的前提下,改進實驗內容或儀器裝置,從而盡量減少實驗產物對環境的破壞和污染,不僅有利于學生對學科知識的學習,更是對學生加強環境教育的極好機會。當前,一種新興的實驗方法和技術——微型實驗正在迅速發展,微型實驗具有操作簡捷、反應迅速、現象明顯、節省藥品、污染小且安全的優點。所以在教學實踐中,教師可嘗試對一些現象明顯而污染較嚴重的化學實驗采取微型實驗方式,這樣做不但可以節約藥品,減少環境污染,還可以對學生進行環境教育。
例如,高二教材中在講解硝酸的性質時,由于稀、濃硝酸的強氧化性,使其與金屬反應常生成污染大氣的一氧化氮和二氧化氮氣體,且反應一旦開始就不好控制。因此在演示銅與稀、濃硝酸反應時,教師可以改進實驗裝置,既要控制反應,使現象明顯,又要注意尾氣處理,盡量避免有害氣體外逸。為此,可嘗試利用注射器代替試管進行微型實驗。在針筒內裝入銅片,排除空氣,推上活塞并用注射器吸入少量微熱的稀硝酸(或濃硝酸),觀察現象。稀硝酸反應的針筒內生成無色的一氧化氮氣體時,推動活塞再吸入空氣,會看到氣體由無色變成紅棕色,此時迅速將氣體注入足量的氫氧化鈉溶液中。而濃硝酸反應的針筒內生成紅棕色的二氧化氮氣體后,直接注入堿液中。改進后的微型裝置是封閉體系,易于對比觀察,效果明顯,不但節約藥品、同時又能防止有毒氣體的泄漏而污染空氣,試行后效果良好。
2.注重實驗過程,強化環保行為
化學實驗是化學課中最讓學生感興趣的一個環節,教師可充分利用實驗手段與加強環境意識提升環保行為結合起來,讓學生從自我動手中逐步豐富環保知識,從接受環境教育階段上升到動手保護環境的自覺境界,形成對環境保護的興趣和愛好。化學實驗必定涉及到有害、有毒的物質。因此,在學生動手實驗中要教育學生,力求利用最少量的實驗藥品,獲得最佳的實驗效果,如果每人多取一點藥品,不但造成浪費更嚴重的是帶來污染。如在銨根離子檢驗的實驗中,固態氮肥和堿性物質混合產生氨氣,就必須控制好反應物的用量,以減少氨氣的排放量。
在化學實驗中,廢棄物的妥善處理也是提升學生環保行為的另一重要途徑。大量的廢棄物長期倒入下水管道后可能產生隱患:制氫氣的鋅粒和廢酸可能在下水道富集引起爆炸,重金屬鹽類對水質的污染,苯、硝基苯等有毒致癌物質的任意排放,會損害自然環境。因此,在實驗中要求學生做到,最大限度的減少廢棄物、棄廢物不能隨意傾倒、對某些不能直接利用的有毒物質可用化學方法進行妥善處理。如萃取后的苯和實驗中殘余的一氧化碳可以燃燒,酸液中的重金屬離子可用鐵等輕金屬還原。另外,某些廢棄物還可變廢為寶。如:利用高錳酸鉀制氧氣的殘留固體可用作氯酸鉀分解制氧氣的催化劑,最終殘余物還可以用于鉀的焰色反應,或施用花、草、樹、木等良好的化肥,從而使學生在化學實驗中自覺養成保護環境的行為。此外,對于一些難度比較大、毒性比較強、時間比較長的有機演示實驗,采用視頻錄像替代,既可以使學生獲得有關實驗的感性認識,達到演示實驗的效果,同時也可以減少環境污染。
三、開設活動課程,拓展環境教育空間
要培養學生的創新精神和實踐能力,環境教育僅局限在課堂上是遠遠不夠的。縱觀我國中小學環境教育的現狀,主要采用“滲與課內、寓于課外”的形式。活動課程作為一種與分科課程不同的形式,它為跨學科的環境教育活動提供了時間和空間的保障。與課堂滲透相比,它不受課時、教學計劃、教學內容的限制,而易于為廣大師生所接受。活動課程是通過以活動為中心,以解決問題為導向的多種課外、校外和社會實踐活動,開設環境教育的活動課程,能彌補課內滲透時間和空間的不足,有助于拓展環境教育的空間。
1.開展課外活動,增強實踐感悟
課外活動形式多樣、內容豐富,可以將理論與實踐有機結合,能大大提高教育的實效性,更具說服力。開展“化學在你身邊”的課外活動,不但可以讓學生了解自己身邊發生的事件對環境構成的影響,增長知識面,而且能夠讓學生從中獲得感悟,把學到的知識見之于行動,從自已做起,保護環境。例如,介紹“多氯聯苯”時,從人們朝夕相處的報紙、雜志等印刷品的油墨中含有的多氯聯苯入手。觀看多氯聯苯喂養小白鼠的實驗視頻,發現小白鼠肝臟腫大,持續喂養三個月,小白鼠便患有可怕的癌癥。依托活動課程,學生就會自覺地警惕油墨中的“殺手”,進而認識到許多有害的化學物質就存在于我們身邊,不可以用舊報紙、舊雜志來包裹食品,從而指導我們如何預防并以提高生活質量。
2.開展研究性學習,引領實踐探究
根據基礎教育新課程改革的有關精神,在化學教學中,教師可根據本地情況結合教材,圍繞身邊的環境事實和問題,有計劃地組織學生開展環境教育的研究性實驗課題。以小組合作的方式,組織學生走出校外,參觀化工廠,進行調查活動,讓其了解環境問題,探索污染源,認識環境污染對人類的危害,幫助學生進一步鞏固、擴充環境知識,參與到對真實生活中環境問題的了解、學習、研究和對問題的解決過程中。通過師生的研究和對自己實際行為的反思,由此喚起學生對環境的一份關注,形成自己的環境倫理觀,進而在環境倫理觀的指導下,形成自己的環境行為。如對本地區主要工業污染源及其污染物的處理調查、本地區降雨酸度的調查、白酒中甲醛含量的調查、燃料的使用及污染、干電池污染及電池的種類及回收意義等。研究性課題的設置,意在培養學生獨立思考,自主學習,倡導鼓勵學生想到教材之外,善于吸納有助于能力培養的實際動手操作方面的動態性信息,培養學生的自學能力和動手能力,形成學習的可持續能力。開放研究性的環境教育課題,能引導學生在領會知識形成發展過程的同時掌握科學的思想方法,優化思維,使“靜態”的環境知識轉化到“動態”的思考、認識及行動中去,從而進一步提升學生的環境保護行為。
在現代科技發展中,化學作為發現和研究新物質的首要手段,在保護環境方面發揮著越來越大的作用。實踐證明,將環境教育滲透在化學教學中,不僅能很好地建構化學知識體系,還能使學生獲得必要的環境知識。只要教師充分整合教學資源,深入開展研究性學習和綜合性實踐活動的有效學習方式,定能建構起多方位的環境教育滲透機制,就可以順利地使中學生逐步樹立綠色化學、珍惜資源、愛護環境的觀念,培養青少年的環保責任意識,從而促使其產生正確的環境行為,實現環境的可持續發展。
參考文獻:
[1]中華人民共和國教育部.義務教育化學課程標準(2011版)[S].北京:北京師范大學出版集團,2011.
[2]任仁等.化學與環境(第2版)[M].北京:化學工業出版社,2010.
[3]孔德新.環境與人類社會[M].安徽:安徽師范大學出版社,2011.
[4]環境保護部.環境教育(高中一年級)[M]. 北京:中國環境科學出版社,2007.
[5]周志華.化學與生活.社會.環境:人文社科學生素質教育教材[M].江蘇:江蘇教育出版社,2007.
[6]中華人民共和國教育部.中小學環境教育實施指南[M]. 北京:北京師范大學出版社,2003.