開發生活中的化學課程資源 培養學生科學風險認知和決策能力

奚小玲+都承峰

摘 要：努力開發生活中的化學課程資源，討論涉及的科學風險問題，通過具體實例，讓學生認識到科學可能有潛在的風險，強化其對風險的認知，同時培養學生積極探究的科學品質，使學生學會針對不同化學物質防止風險發生，以及增強處置風險的決策能力。

關鍵詞：化學；資源；風險

化學是一門與生活密切聯系的科學，人的衣食住行幾乎都離不開化學。但是，隨著化學與生活密切程度的加大，在社會生活中化學風險事件發生的頻率也不斷增大。僅2015年4月，就在湖北鐘祥和江蘇儀征等地發生了多起自來水廠氯氣泄漏事件；2015年8月，天津港發生大爆炸，慘烈的場面、瞬間消亡的無辜生命，時至今日仍深深印在國人的腦海中。“科學是一把雙刃劍”，化學尤其是如此，它在給人類帶來巨大物質財富、提高人類生活品質的同時，如果由于個體化學知識的缺乏、科學風險認知和決策能力的淡薄，也可能給人類帶來巨大的災難，造成無法預計的后果。因此在課堂教學中要重視對學生進行科學風險認知與決策能力的培養，正確理解化學，合理地運用化學來造福人類。

一、 生活中有哪些化學課程資源

人們的日常生活和衣食住行都離不開化學知識，可從中開發的課程資源有人體與化學（例如化學元素與人體健康，有毒化學物質對人體的危害，常見的致癌物質，化學藥物等），食品與化學（例如食品中的色、香、味化學，烹飪與廚房中的化學，食品中的污染等），營養與化學（例如食物中的營養素、微量元素，水果中的各種維生素的價值等），學習用品與化學（例如涂改液的化學成分，香味橡皮和鉛筆芯的成分等），家居生活與化學（例如涂料、黏合劑的化學組成，膠合板中甲醛成分的危害及其測定等），環境與化學（例如人與環境的關系，酸雨的由來和危害，化學與全球環境變化，臭氧層與皮膚癌，光化學煙霧，廢舊電池的處理等）。生活中的化學課程資源涉及的領域十分寬廣，除了以上所述之外，還有很多，有待教師來挖掘開發。

二、 中學化學科學風險問題

化學是一門以實驗為基礎的自然學科，也是一門實踐性和應用性很強的科學，在日常生活、工農業生產以及科研領域都蘊涵著豐富的化學知識，也面臨著科學風險的挑戰。現列舉化學涉及科學風險問題部分內容見表1。

三、 中學化學學科風險認知教學的案例

（一） 家用燃料——天然氣

使用天然氣做燃料在生活中已經非常常見，但是許多學生并沒有想過這里可能潛在的科學風險。其實使用天然氣做燃料，需要具備的科學風險認知內容還是很多的。例如，氣體泄漏的風險、爆炸的風險、能效降低的風險、設備易耗的風險等。

引導學生積極思考如何防范的過程，有助于學生從多個角度理解科學風險的含義，提高學生科學風險的認知水平，在思辨過程中增強社會生活的決策能力。

比如，針對可能出現的氣體泄漏風險，有學生提出安裝警報器，或是添加有氣味的氣體，以此來打消害怕氣體泄漏而未能察覺的顧慮；針對甲烷的可燃性，進一步設置甲烷不完全燃燒的科學風險，如果天然氣不充分燃燒，就會生成一氧化碳氣體，從而導致人體中毒。因此，使用天然氣要注意通風；家庭使用甲烷時，應保證甲烷充分燃燒，關注爆炸極限，進氣口和進風口應該合理設置等。

通過對使用天然氣的風險和規避風險方法的討論，使學生學會理性分析，并能尋找到規避科學風險的措施，做出正確的決策，提高決策能力。

（二） 烹飪安全

很多化學實驗技能與生活密切相關，化學操作的規程對于生活有借鑒意義。在很多情況下，化學告訴我們的操作要領和禁忌不僅是讓我們生活得更好，而且能保證我們的安全和避免意外事故的發生。生活中，烹飪的過程有很多樂趣，但也存在著不少安全隱患，如果不按化學要求操作，后果將不堪設想。

情境一：煮飯和煲湯

如何煮飯不容易讓鍋里的水撲出來？

最簡單的方法是在鍋里少放一些水，實驗操作中加熱液體時一般都要少于容器容積的1/3就是這個道理。不斷攪拌、把火調小，這些操作都非常好！因為化學實驗中的蒸發操作中就有不斷用玻璃棒攪拌防止液體濺出的步驟，能用到這里非常恰當。還有俗語道：“揚湯止沸不如釜底抽薪”，控制火力是加熱的基本要點。煲湯用的砂鍋在猛烈加熱時容易破裂，那么我們應當怎么加熱呢？大家馬上就意識到“預熱”這個操作的重要意義了：任何加熱操作都應當先預熱，然后再集中加熱，就是為了防止儀器因為急劇地熱脹冷縮而破裂。

情境二：水入油鍋

水灑入燒熱的油鍋中會有什么后果呢？大家應該都會不約而同感覺到后果的嚴重。那么為什么會如此危險呢？是什么力量使熱油和水一起飛濺出來呢？

化學實驗中也會出現類似情況，“濃硫酸的稀釋”操作中，嚴禁將水加入濃硫酸中，因為這個過程將產生很多的熱能，而熱能會使密度較小的水沸騰而出，這就是上面油水飛濺的原因所在。不按規范操作就會存在皮膚被灼傷、腐蝕等風險。每一個化學愛好者都應當首先熟悉濃硫酸稀釋的操作要領，并鞏固這個安全知識。其實大家還可以想到：中學階段在配濃硫酸相關的混合溶液時，要特別注意添加順序，也是為了防止混合放熱導致的飛濺后果，例如“乙烯的實驗室制法”“制備乙酸乙酯”“制備硝基苯”中的混合溶液的配制順序，總是最后加入濃硫酸，而且要邊加邊攪拌以利于熱能的釋放。

明白了其中的道理后，大家就應該更加注意烹飪安全了。油炸食物的時候最好將待炸食物表面的水分吸干再放入油鍋，即使必須處理含水的食材，也要注意加上鍋蓋來保護我們的衣服和皮膚。別忘了，實驗中的防護服和護目眼鏡也是必不可少的。

其實，烹飪中還有很多有助于防止燙傷和燒傷的操作規范，例如蒸好的饅頭出鍋時，要特別注意高溫的蒸汽，被蒸汽燙傷會比被熱水燙傷更加嚴重，一般的做法是將手上沾一些冷水，利用水的蒸發吸熱特性也就降低了溫度。

通過對生活中實際問題的分析和解決，引導學生分析操作過程中可能存在的風險，然后尋找產生風險的原因，尋找規避風險的方法，久而久之學生規避科學風險的意識和決策能力都會有很大的提高。endprint

（三） 藥物使用

麻黃堿是合成苯丙胺類毒品（例如冰毒）的最主要原料，由于很多感冒藥中都含有麻黃堿成分，有可能被不法分子利用，大量購買用于提煉進而制取毒品。為遏制麻黃堿類復方劑流入非法渠道，按照國家禁毒委員會和國家食品藥品監督管理局要求，市民需憑身份證購買含麻黃堿的感冒藥。大家可以仔細觀察麻黃堿和冰毒（又名去氧麻黃堿）的分子結構，藥物和毒品是那樣地接近。普通藥品可能有潛藏的毒害，哪怕是你認為絕對安全的保健品，也有很多不為人知的副作用。

又如市場上有一種補鐵的藥物——維鐵緩釋片，這種藥物的名字就告訴我們其中含有維生素C和鐵元素。Fe2+既是人體血紅蛋白的組成部分，又對人體有重要的補鐵作用。Fe3+不僅沒有這種作用，還會損害人的身體健康。維生素C的還原性特別強，可以非常有效地防止Fe2+被還原，從而保持補鐵藥物的真正療效，所以“維鐵緩釋片”中的“維”字就是指維生素C的意思。

說明書上也提到了這種藥物的使用禁忌，如果濫用，不僅沒有補鐵的效果，還會產生很多意想不到的危害。從維鐵緩釋片說明書可以看出它是非處方藥，但這并不意味著它沒有任何安全隱患。如果不遵從藥物說明服用，可能會產生藥效的損失問題。本來具有補鐵作用的二價鐵離子遇到濃茶或水果中的鞣酸，會迅速生成黑色極難溶的鞣酸鐵（三價鐵）沉淀，使人體無法吸收其中的鐵元素；而遇到胃藥小蘇打時，二價鐵也會迅速生成氫氧化鐵沉淀而無法起到補鐵的作用。不按說明服用的另一危害就是可能會加重病情。試想為什么病人會把兩種藥同服，因為他的胃有胃酸過多的問題，小蘇打本來是要進入胃里中和胃酸的，但是由于補鐵藥物與之發生了反應，還沒有到達胃部就已經變成了二氧化碳氣體，沒有起到胃藥的療效，反而很可能加重了胃病的癥狀。最后一點是，如果把補鐵藥物和作用不明確的其他藥物共用時，還存在產生其他毒性物質的可能，產生極大“風險”。

四、 中學化學科學風險認知教學的意義

要想提高公眾對科學風險的認知水平，就必須采取有效的途徑來實現公眾對科學知識、科學技術及科學風險的認知。中學化學中通過科學風險認知的教學，可以讓學生感知這些風險的存在，從而強化學生規避科學風險的意識，增強學生規避科學風險的能力，進而促進學生決策能力的提高。

學生的科學風險認知和決策能力的培養是一個長期的、潛移默化的過程，不是一兩節化學課就能做到的，首先需要我們一線教師自身確立“科學風險”教學和“決策能力”培養的意識，開發出更豐富更深刻的課程資源，并將這些思想和內容貫徹到每一堂課堂教學之中，才能逐步培養學生的科學風險認知水平，提高決策能力。

參考文獻：

[1] 梁雪峰，倪娟.淺論中學化學科學風險認知教學——以“天然氣的利用——甲烷”為例[J].化學教學，2015，（12）：38-43.endprint