化學教材中融入生態安全教育的探索

劉志紅, 惠 春, 林大專

(長春醫學高等?？茖W校 藥學系, 吉林 長春 130031)

職業技術教育

化學教材中融入生態安全教育的探索

劉志紅, 惠 春, 林大專

(長春醫學高等?？茖W校 藥學系, 吉林 長春 130031)

分析了大學化學教學中關于生態安全教育不足的問題,提出在化學教材建設中要將生態安全教育內容、節約及合理利用資源的思想編入教學大綱和教材中,使教材中的每一個模塊都置入生態安全教育要點。強調控制化學品劑量和儀器設備的安全使用,明確危險化學品的危險和危害,使學生掌握廢棄化學品的安全處置方法,促進學生安全素質和生態保護能力的養成。

大學化學； 教材建設； 生態安全教育

20世紀后半葉,世界人口快速增長、科學技術迅猛發展,人類擴大資源開采和進行過度的生產活動,使生態環境遭受了嚴重破壞。生態環境的破壞會威脅到人類的生存與發展,甚至引發全球性生態危機,生態安全問題因而受到了廣泛關注。目前,生態安全研究呈現出多目標、多層次、多學科交叉綜合的復雜特點[1]。我國生態環境脆弱,環境污染與生態退化嚴重,生態服務支撐能力下降,生態安全面臨巨大威脅[2]。近年來,我國更加重視生態安全問題,將節約資源和保護環境列為基本國策。

化學與資源安全、環境安全和生態系統安全密切相關,涉及到生態安全的各個方面[3]。在化學教學中融入生態安全教育是實現生態文明建設的重要途徑。然而目前國內化學教材中很少融入生態安全教育。

1 生態安全和生態安全教育簡介

1.1 生態安全

20世紀80年代,前蘇聯發生切爾諾貝利核電站事故；90年代出現全球性沙塵暴、水污染、大氣污染、溫室效應、厄爾尼諾現象等環境公害,引起了聯合國和主要發達國家的關注,并提出生態安全概念。生態安全問題遂成為全球關注的焦點和專家學者研究的熱點。

國際應用系統分析研究所(IIASA)于1989首先提出生態安全的概念,認為生態安全是指在人們的生活、健康、安樂、基本權利、生活保障來源、必要資源、社會秩序和人類適應環境變化的能力等方面不受威脅的狀態,包括自然生態安全、經濟生態安全和社會生態安全組成的一個復合人工生態系統[4]。周國富認為生態安全有廣義和狹義之分:廣義的生態安全包括土地資源安全、水資源安全、生物物種安全等資源安全、環境安全和生態系統安全等；狹義的生態安全僅指生態系統和環境安全[5]。

生態安全是人類賴以生存的基礎。從空間維度分析,生態安全可以分為總體安全、區域安全和物種安全。生態總體安全是指地球當前的基本自然秩序不被破壞,該秩序一旦破壞,地球上現有的優勢生物種群(包括人類)將難以延續。從時間維度分析,生態安全分為短期安全和長期安全[6]。

保持生態平衡、確保生態安全、預防生態風險、避免生態危機,是現階段人類社會發展的必然要求,也是每一個社會人的責任和使命。2014年4月,我國將生態安全納入國家安全體系,生態安全與政治安全、軍事安全、經濟安全等都是國家安全體系的重要組成部分。

1.2 生態安全教育

生態安全教育是生態教育的重要內容之一。生態教育是人類為了實現可持續發展和創建生態文明社會的需要,將生態學思想、理念、原理、原則與方法融入現代全民教育的生態學過程。要實現人類文明的持續發展,必須提高全人類的生態意識和生態道德,養成良好的生態世界觀,而生態意識和生態道德的形成,依賴于生態教育體系的建立和生態教育的全面開展[7]。

生態教育始于20世紀70年代,美國、前蘇聯等國家把生態學課程列為高校學生的公共必修課程；我國的生態教育雖然起步較早,但沒有普及[8]。益繼強認為,生態安全教育是社會發展的新趨勢、素質教育的新途徑、德育教育的新方法、人格教育的新措施[9]。生態安全教育是確保生態安全的基礎環節,應該大力倡導和普及。但在目前國內高校教育體系中,對生態安全教育的重視程度還不夠高[10]。

2 化學教材中生態安全教育的不足

近年來,國內高校實驗室硬件條件有了很大改善；然而,實驗室文化軟實力建設(尤其是安全文化建設)明顯滯后[11],在現有化學教材中,生態安全教育內容明顯不足。

2.1 關于生態安全教育理念

教材是教學的重要載體,是學生形成人生觀和價值觀的主要媒介。化學實驗風險大、危險多,需要遵守的法規、制度、標準、規范也較多。這些內容若不列入化學教材中,不僅學生不知道,很多教師也不清楚,不利于學生養成良好的實驗安全習慣和生態安全責任意識。

化學實驗存在危險,但不能回避。學生只有通過親自動手進行實驗操作,才能將實驗原理、方法和技術固化于行、內化于心。讓學生親歷實驗,就要把生態安全理念融入化學教學中,把生態安全教育放在化學教育的首位。

2.2 關于生態安全教育內容

化學實驗是化學教學的重要組成部分,但是對化學實驗教材的建設規模和重視程度還很不夠。化學實驗教材很少單獨成冊,一般只是附在理論內容之后,實驗內容偏少,不夠用、也不好用。有些化學實驗教材雖然單獨成冊,但涉及安全教育和生態安全教育的內容很少。保羅·基爾希納等人認為,“少教不教”不管用[12]。也就是說,必要的學習內容必須編入教材中。

2.2.1 化學教材中生態安全知識偏少

很多化學教材中缺少資源節約、環境保護、生物系統安全的內容,實驗儀器設備和化學品的安全使用沒有列入化學教材中,對具體實驗項目缺少安全說明和警示,對實驗過程可能發生的危險、存在的遠期危害也少有提及。多數化學教材中沒有儀器設備的構造及使用方法介紹,也沒有化學品的危險和危害說明。例如只有燒杯和燒瓶的圖示,缺少關于用途、用法及注意事項的說明,學生對錯用儀器設備可能造成的危害缺乏了解。有些教師為避免發生實驗安全事故,采用實驗過程大包大攬的保姆式教學,這不利于提高學生的生態安全意識。

如果生態安全知識不被寫入化學教材中,生態安全教育目標就難以達成。

2.2.2 缺少生態安全技術和方法的詳述

很多化學教材中沒有實驗設計的思路和依據,也缺少技術和方法詳述。教材中只給出一種實驗方法,沒有對該實驗方法的生態安全評價。例如硫酸銅的制備是化學教材的經典實驗項目,在很多教材中采用以銅為原料的硝酸氧化法。這種制備方法不符合綠色化學原理,也不利于培養學生的生態安全觀念。一是濃硝酸的用量較大,濃硝酸的高揮發性和強氧化性有較大的安全隱患；二是反應過程生成的二氧化氮經通風櫥排出,雖然避免了室內空氣污染,但會造成空氣環境污染；三是銅在自然界中多以化合態存在,以單質銅為原料(即使是廢銅)進行實驗是資源的浪費。

3 化學教材中融入生態安全教育的對策

目前國內并不缺少關于生態安全、實驗室安全、危險化學品安全管理方面的教材和專著,若將這些專著闡釋的生態安全理論、知識、方法融入化學課程和教材中,生態安全教育效果會更好。

3.1 創新化學教材編寫思路,融入生態安全理念

教材是學生必備的學習工具。將生態安全教育編入化學教材中,可以使學生獲得必要的生態安全知識、技術和方法,有助于培養學生的生態觀念和生態素養。例如在化學教材中編入與化學實驗相關的法律法規,促進學生知法、懂法、遵法、守法,自覺維護生態安全；在化學教材中編入資源節約與資源合理利用的內容,提高學生對節約資源、保護環境基本國策的認識和生態安全保護能力。

3.2 在化學教材基本框架下納入生態安全內容

化學教材的編寫應該求真務實,必要的解釋和說明不可少。教材中要有吸引學生探尋科學原理的引導,促進學生的思考和求真。

例如由劉志紅和劉洪波主編的《基礎化學實驗》教材[13],整合、優化了無機化學、有機化學和分析化學實驗內容,分為化學實驗基礎和化學實驗項目兩部分?；瘜W實驗基礎部分包括化學實驗基本知識、常用儀器設備、常用化學試劑和水、基本操作技術共4個模塊,化學實驗項目包括基本操作實驗、物質鑒定和性質實驗、物理化學常數測定實驗、物質制備實驗、定量分析實驗共5個模塊。

教材中的每個模塊都遵循安全性、適用性、實用性、探究性和趣味性原則,置入生態安全教育質點。例如化學實驗基本知識模塊包含化學實驗操作規范、危險化學品常識、化學實驗室安全常識、危險化學品廢物管理概要、化學信息資源推薦及獲取等5方面內容,貫穿安全學和生態學的原理及方法。在教材的化學實驗項目內容中,不僅闡明了實驗項目的現實意義,還規定了課前學習任務、實驗必備知識和實驗預處理工作,從控制化學品劑量入手,改進了儀器的使用方式和方法,突出實驗廢棄物的科學管理,以降低實驗過程的風險和危害。

3.3 編寫“紙-數”融合教材,完善生態安全教育資源建設

在“互聯網+教育”時代,與紙質教材并存的數字教材正以豐富多彩之態改變著人們的學習行為。生態安全教育內容也要融入數字資源建設中,開發融入生態安全原理的化學微課、慕課等數字教學資源,加快“紙-數”教材融合,倡導泛在學習方式,發展多元化教學。

4 化學教材中融入生態安全教育的改革成效

由長春醫學高等專科學校教師主編的《無機化學》教材于2011年正式出版。該教材融入了生態安全教育理念,納入了生態安全教育內容,受到使用院校師生的好評。2014年,《無機化學》再版時被評為“十二五”職業教育國家規劃教材。目前,長春醫學高等專科學校正在組織編寫含有生態安全教育內容的高職高專生物技術類專業校企合作系列教材,將生態安全教育由無機化學一門課程推廣到有機化學、分析化學、藥物化學和基因工程等多門課程,由藥學一個專業推廣到中藥學、藥品生物技術、醫學檢驗技術等多個專業。該系列教材由人民衛生出版社陸續出版。開展生態安全教育研究以來,課題組教師已發表中文核心期刊論文4篇,生態安全教育已成為教師的自覺行動,具有生態安全意識和技能的畢業生也受到醫藥企業青睞。

5 結語

將生態安全教育融入教材中,只是生態教育的途徑之一。生態安全教育不是一名教師或一所學校之事,也不是一門課程或一個專業之事,更不是一朝一夕之事,它是全民之事、長久之功,應該受到全社會的高度重視。

References)

[1] 胡秀芳,趙軍,查書平,等.生態安全研究的主題漂移與趨勢分析[J].生態學報,2015,35(21): 6934-6946.

[2] 歐陽志云,崔書紅,鄭華.我國生態安全面臨的挑戰與對策[J].科學與社會,2015,5(1):20-30.

[3] 劉志紅,孫瑩,惠春,等.化學實驗教學中融入生態安全教育的探討[J].實驗室研究與探索,2016,35(9):307-310.

[4] 肖篤寧,陳文波,郭福良.論生態安全的基本概念和研究內容[J].應用生態學報,2002,13(3):354-358.

[5] 周國富.生態安全與生態安全研究[J].貴州師范大學學報(自然科學版),2003,21(3):105-108.

[6] 王紹增,高偉.生態智慧與生態安全[J].生態學報,2016,36(16):4929-4931.

[7] 溫遠光.世界生態教育趨勢與中國生態教育理念[J].高教論壇,2004(2):52-55,59.

[8] 朱江.生態教育與高校學生生態意識的培養[J].東北師大學報(哲學社會科學版),2013(3):248-250.

[9] 益繼強.在地理教學中滲透生態安全教育[J].現代教育科學,2009(10):116-117.

[10] 李朝陽.全球化背景下高校生態安全教育探究[J].中國青年政治學院學報,2012(6):51-54.

[11] 姜周曙,林海旦,亓文濤.實驗室安全管理創新與實踐[J].實驗技術與管理,2016,33(11):1-5.

[12] 保羅·基爾希納,約翰·斯維勒,理查德·克拉克,等.為什么“少教不教”不管用:建構教學、發現教學、問題教學、體驗教學與探究教學失敗析因[J].開放教育研究,2015,21(2):16-29,55.

[13] 劉志紅,劉洪波.基礎化學實驗[M].北京:人民衛生出版社,2016.

Exploration on ecological safety education of chemical experimental materials

Liu Zhihong, Hui Chun, Lin Dazhuan

(Pharmacy Department, Changchun Medical College, Changchun 130031,China)

After analyzing the problem of insufficient ecological safety education in university chemistry teaching, this paper proposes incorporating ecological safety education and concepts of resource conservation and rational utilization into the syllabus and teaching materials, making each module of the teaching materials to cover key points of ecological safety education. This paper also emphasizes the control of chemicals dosage and the safe use of the equipment, specifying the danger and harm of hazardous chemicals to enable the students to acquire the methods of safe disposal of waste chemicals and promote the students’ cultivation of safety consciousness and the ability of ecological protection.

university chemistry; construction of teaching materials; ecological safety education

10.16791/j.cnki.sjg.2017.05.036

2016-12-13

吉林省職業教育與成人教育教學改革項目(2015ZCY097)

劉志紅(1963—),女,湖北漢川,學士,教授,主要研究方向為化學與生態安全.

E-mail：741404953@qq.com

O6-3；Q149

A

1002-4956(2017)5-0147-03