高中化學教科書中的生態文明教育內容建構

范韋芳 王世存

摘要：教科書是學校開展生態文明教育的重要媒介，能夠為教師在教學中培育學生的生態文明素養提供情境素材與活動指導。以最新修訂的人教版和魯科版高中化學必修教科書為研究對象，梳理其中的生態文明教育內容，通過數據統計和案例比較，揭示了高中化學教科書中生態文明教育內容在素材類型、知識體系、陳述方式、價值觀念及教學功能上的共性與特色，并為教師實施生態文明教育提供了建議。

關鍵詞：高中化學; 教科書; 生態文明教育; 內容建構

文章編號：10056629（2021）11002006

中圖分類號：G633.8

文獻標識碼：B

在生態危機頻發的時代背景下，探索生態文明建設的教育之路成為時代的必然[1]。近年來教育部多次印發文件，鼓勵開展生態文明教育課程，要求將有關內容納入校內學科課程。與此同時，各學段學科教材的編寫也愈加注重生態文明教育內容的融入。《普通高中化學課程標準（2017年版）》的必修課程內容部分明確列出了相關內容[2]。因此，2019年最新修訂的人教版和魯科版高中化學必修教材以多種形式融入了生態文明教育內容，為化學教師就在日常教學活動中滲透生態文明教育提供了多種可能。

1 生態文明教育的內涵

在學校教育的視角下，生態文明教育是指有計劃、有目的、有組織地通過各種形式的教育教學工作培養學生的生態文明素養的活動。生態文明素養可以劃分為生態文明知識、生態道德意識、生態保護行為、生態文明觀念四個維度[3]。生態文明知識主要包括生態環境常識、生態資源國情、環境法律政策、生態環境審美等與維護生態平衡、促進可持續發展相關的知識。生態道德意識是指對生態環境及其保護的認識水平，為保護生態環境而調整自身行為和參與有關實踐的自覺程度、行為傾向。生態保護行為是指在私人或公共領域、日常生活或職業活動中實施的以維護或改善生態環境為目的的物質實踐活動。生態文明觀念則是指基于對生態價值、意義及利益關系的思考在價值觀層面形成的思想理念[4]。知識、意識、行為與觀念是一個整體，相互聯系、不可分割。

2 必修教科書中生態文明教育內容的分析

采用內容分析法梳理兩版必修教科書的內容，提煉出與生態文明教育相關的段落（段落劃分根據語義的完整性有所變化），人教版共89段，魯科版共63段。分別從素材類型、知識體系和內容建構3個角度對提煉出的段落進行分析，探究兩版教科書的生態文明教育內容在素材選擇與建構方式上的特點。

2.1 素材類型的分析

高中化學教科書生態文明教育內容中應用的素材十分豐富，涉及諸多領域。結合相關文獻與課程標準的內容，將高中化學教科書中出現的生態文明教育素材分為9種類型，具體內涵見表1。

素材類型的選擇能夠反映教材編寫的價值取向，經統計得到兩版教科書中生態文明教育內容素材類型的分布（同一段落可能同時包含多個素材類型），見圖1。整體而言，兩版教科書均在清潔能源、污染治理、資源國情、材料技術要素上涉及較多，例如都介紹了化石燃料使用、汽車尾氣污染及酸雨防治、海洋資源開發利用、侯氏制堿法、工業合成氨等。在特色內容上，例如人教版介紹了我國的研制成果“超級鋼”，魯科版介紹了“未來能源核聚變能”。就政策法規而言，兩版教科書都少有提及。除污染治理和政策法規之外，人教版的其他素材類型出現頻次都比魯科版更高。對于生態規律，人教版利用“DDT通過生物鏈富集”“濫用殺蟲劑造成惡性循環”以及“次生污染物形成的示意圖”等素材，更加強調人類活動對生態環境的影響機制。對于生態職業，人教版設有“化學與職業”欄目，揭示了學習化學專業知識在生態保護相關領域所具備的職業發展可能。

2.2 知識體系的分析

考察兩版教科書中的生態文明教育內容在“化學科學與實驗探究”“常見的無機物及其應用”“物質結構基礎與化學反應規律”“簡單的有機化合物及其應用”“化學與社會發展”5個知識主題中的分布情況，見圖2。兩版教科書的生態文明教育知識體系中的分布呈現明顯的差異，人教版的相關內容集中于主題5，而魯科版則集中于主題2，這與教科書編寫策略的不同有關。人教版的必修第二冊第八章“化學與可持續發展”是歸屬于主題5的獨立的一章，集中介紹了與生態文

明緊密相關的知識內容。魯科版的生態文明教育內容較為分散，多與主題2的知識結合。例如與“氧化還原反應”相關的生態文明教育內容在正文、欄目、習題和微項目中都有體現。

2.3 內容建構的分析

借鑒樊藝蕾編制的教科書中“綠色發展”內容建構分析工具[5]，結合生態文明教育內容特點，改進得到教科書中生態文明教育內容建構方式的評價指標，見表2。分別從陳述方式、價值觀念和教學功能三個方面分析教科書中生態文明教育內容建構的特點。

2.3.1 陳述方式的分析

根據陳述內容與生態文明教育內容的關聯程度以及陳述的工具形式，將陳述方式維度進一步劃分為外顯型和內隱型、純文字和圖文結合。從兩個角度分析兩版教科書中生態文明教育內容的陳述方式，統計其數量得到表3。

兩版教科書中生態文明教育內容的陳述方式都以外顯型為主，且都直接聯系了我國“生態文明建設”的戰略決策，有利于普及生態文明知識，培養生態道德意識。編排插圖可以增強教科書的直觀性、可讀性，強化學生對化學知識的感性認識，還能拓展視野，激發學習興趣。兩版教科書皆采用了豐富的圖片來呈現生態文明教育內容。不同的圖片體現著不同的教育旨趣和教學價值。例如，在“酸雨及防治”內容下，人教版選擇了3幅圖片，見圖3。其中，（a）圖為酸雨的形成示意圖，圖片簡明且內涵豐富，既結合了物質轉化的化學知識，又反映了人類活動與酸雨形成之間的聯系;（b）圖是被酸雨破壞的森林，體現了酸雨的危害;（c）圖是用pH計測量水樣的酸度，是“研究與實踐——測定雨水的pH”中的圖片，該活動的目的是讓學生通過資料收集和實驗活動了解測定雨水pH的方法，認識酸雨的危害，激發保護環境的緊迫感。

魯科版選用了4張圖片，見圖4。其中，（a）圖和（b）圖是被酸雨侵蝕的樹木和雕像，與圖3（b）作用相同;（c）圖是太陽能和電能互補發電，體現的是從消除污染源著手來防治酸雨的措施，即開發清潔能源，改變能源結構，從根本上解決問題;（d）圖是飛機向酸化的湖中撒石灰石粉，是利用化學方法治理酸雨，減小危害后果的措施。這兩幅圖所直接呈現的防治酸雨的措施在人教版中并不是完全沒有體現，而是被隱性處理為“收集資料”的研究任務，讓學生自主搜索信息去了解。前者將生態保護行為作為教材中的陳述性知識呈現，簡明直接;后者將其移植到課外實踐活動中，學生因此可以了解更多的同質內容，突破了教材文本在知識廣度上的局限。

2.3.2 價值觀念的分析

對于生態文明價值教育內容的價值觀念，從歷史事件和現實情境、行為傾向和意識傾向2個角度進行分析，統計結果如表4所示。

在教科書中編入相關歷史事件，有助于融入生態文明思想，引導學生知往鑒今，從而深入理解生態文明建設的重要意義。例如人教版中提到侯德榜發明聯合制堿法、純堿的生產歷史、一戰期間氯氣的使用、二戰時期DDT的施用等;魯科版選編了巴西奧運會錯用消毒劑、硫酸工業生產的演變、汽車燃料變遷史、合成氨技術發展等，揭示了化學品使用和技術發展對生態環境的雙重影響。除了歷史素材，兩版教科書更傾向于使用具有時代性的現實素材，例如車用能源的選擇、化肥和農藥的合理施用等，為如何過綠色的現代生活提供指導。

兩版教科書都側重在意識層面培養學生的生態文明素養，較少使用具有行為引導的方式。新教材非常注重通過設計習題的情境來發揮多重教育功能[6， 7]，編制合適的開放性習題可以引導學生自主思考與探索怎樣的行為是有利于生態環境保護的。人教版中有這樣的習題：“控制城市空氣污染可以從哪些方面考慮？舉例說明有哪些切實可行的措施”“從‘三廢利用和環境保護等角度考慮，該地區的企業在生產中應采取哪些措施”。這樣的問題就能有效地促進生態道德意識向生態保護行為的轉化。

2.3.3 教學功能的分析

根據教科書中生態文明教育內容與化學學科知識和教學活動形式的關系將教學功能劃分為導入知識、解釋知識、拓展知識和抽象闡述、實踐活動，統計結果見表5。可見，兩版教科書的生態文明教育內容在教學功能上共性大于差異。

人教版利用自然界中的含硫物質來導入不同價態含硫物質的轉化，魯科版運用火山噴發的素材引出自然界中硫的不同價態，體現的是生態文明教育內容可以導入知識的功能。將生態文明教育內容與化學學科知識相結合，用知識來解釋與資源、環境、能源等相關的現象是最主要的編寫形式。此外，各種供學生拓展閱讀的欄目也是生態文明教育內容的重要整合點。在對教學方式的考慮上，兩版教科書為師生提供了兼具思維分析與實踐探究的多種活動形式。雖然二者皆以抽象闡述為主，但相較于舊教材，則都明顯增加了實踐探究活動的設計，以發揮學生的主觀能動性。例如人教版中就“農業生產中是否應該繼續施用化肥和農藥”的話題設計了小組辯論活動，魯科版中安排了“選擇車用燃料”的微項目活動。

3 高中化學中生態文明教育的實施建議

3.1 把握素材時代特色，關注現實生態議題

比起歷史性事件，教科書更關注當下的生態文明問題。生態文明之所以走入人們的視野并成為焦點，正是因為大眾的社會發展觀念和對科學的審視在新時代背景下發生了轉變。因此，教師要注意把握教材相關內容的時代背景與現實意義，引導學生關注社會或身邊存在的生態文明議題，了解我國有關生態文明的戰略和舉措，體會化學在解決生態問題和促進社會可持續發展中的作用和應用價值，培養學生參與社會生態問題討論和決策的意識。除了教材中現成的素材，教師還可以關注學生熟悉的社會熱點問題，尋找適合高中化學的切入點，加以改造后應用于課堂教學，例如近年來備受關注的垃圾分類、造林綠化、鄉村生態建設、核廢水排放等，都可以作為融合化學教學和生態文明教育的背景材料。

3.2 創新教學活動形式，在實驗中滲透理念

教科書中關于生態文明的實踐性活動數量較少，活動形式主要是辯論、調查和研討，缺乏創新。鑒于此，教師可以多關注科學教育領域的生態文明教育動態，從已有成果中尋找靈感或吸取經驗，挖掘身邊的教育資源，創新教學方式。例如借助環境教育館等場館資源開展學習[8， 9]，在世界無煙日、世界地球日等特殊節日開展主題活動[10]，利用網絡虛擬技術模擬真實情境進行教學[11]。此外，化學實驗也是進行生態文明教育的重要抓手。可以在實驗教學過程中讓學生思考“在保證實驗效果的前提下，如何減少試劑用量以及有毒有害廢棄物的產生”等問題，強調“節約實驗素材、注意循環和回收利用、無毒替代有毒、妥善處理有害廢棄物”等實驗室中遵循生態文明理念的行為，引導學生從自己做起，從身邊的事情做起。讓學生通過實驗獲得切身體驗和感悟，無疑可以起到潛移默化的良好教育效果。

3.3 注重觀念意識培養，促進科學人文融合

科學與人文，相融是利，相離則弊。科學文化與人文文化的分裂、科學世界中人性力量的持續萎靡是導致生態失衡的根本原因之一[12]。從微觀的教學層面看，教科書中的生態文明內容具有導入、解釋和拓展知識的功能。但從宏觀的教育層面看，生態文明教育具有溝通與融合兩種文化的重要功能[13]。使科學回歸生活世界，讓科學與人文共生共榮、互補融合，才能促進人類社會的進步。在高中化學教學中，教師可以通過引入一些由于人文缺失而造成生態問題的負面例子，讓學生認識到在科技應用中忽視人文情懷的后果，通過理性探討和情感表達，逐漸樹立生態文明意識，建立積極的生態情感聯結，形成科學的生態文明觀念。

3.4 豐富信息呈現形式，創設真實問題情境

高中課程改革與高考內容改革都很強調問題情境的復雜性與創新性，新教材的編寫也更加強調培養學生綜合運用所學知識解決實際問題的能力[14]，引導教育者關注學生綜合素質和能力的培養。社會中真實的生態文明議題，可能涉及政治、經濟、科技、文化、環境、健康等諸多領域，情境復雜，信息繁多，其解決過程往往需要考慮多重因素，動用多種能力。因此，有關生態

問題的素材十分適合用于創設真實問題情境以培養學生的高階思維和問題解決能力，同時也具有較大的可設計性。教師可以根據需要篩選和重組材料信息，調控問題的復雜程度和難度。由于教科書的內容呈現形式僅限于圖文，教師可以用音頻、視頻等信息豐富的呈現形式，還可以利用計算機構建數學模型，通過數據圖表為學生的決策提供反饋。

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