滬科版必修教材中的生態文明教育內容建構分析

胡樂萌

摘要： 生態文明建設是關乎中華民族永續發展的根本大計，在日常教學中培育學生的生態文明素養具有重大意義。以滬科版高中化學必修教材為研究對象，從“生態文明知識”“生態道德意識”和“生態保護行為”3個維度設計教材分析框架，通過編碼數據統計和案例分析，揭示滬科版必修教材在生態文明教育方面的編寫特色，為教師在日常教學中落實生態文明教育提供建議和依據。

關鍵詞： 生態文明教育； 生態文明素養； 滬科版必修教材； 立德樹人

文章編號： 1005-6629（2023）03-0005-05

中圖分類號： G633.8

文獻標識碼： B

2021年11月11日，中國共產黨第十九屆中央委員會第六次全體會議審議通過了《中共中央關于黨的百年奮斗重大成就和歷史經驗的決議》（以下簡稱“決議”），“決議”提出：“生態文明建設是關乎中華民族永續發展的根本大計。必須像保護眼睛一樣保護生態環境，像對待生命一樣對待生態環境，更加自覺地推進綠色發展、循環發展、低碳發展，堅持走生態良好的文明發展道路。”

人類社會從工業革命開始進入到高速發展的時期，化工產業的發展在為人類創造繽紛多彩的物質世界的同時，也因過度的開采與消耗、肆意的排放與污染給地球生態造成了諸多破壞。為了建立人與自然和諧共生的生態文明，亟需新能源和新材料的開發，而監測環境質量、治理環境污染也都離不開化學?！镀胀ǜ咧谢瘜W課程標準（2017年版2020年修訂）》（以下簡稱“課程標準”）中提出要培養學生的環保意識，激勵學生積極參與生態文明建設活動，為建設美麗家園貢獻力量［1］。于2021年秋季在上海各高中推行使用的滬科版高中化學必修教材指出，化學在保護人類賴以生存的環境中肩負著重要的責任，其中融入諸多生態文明教育的情境素材，為發展學生“科學態度和社會責任”的化學學科核心素養提供了重要依據，彰顯化學的社會價值，引導學生感受、贊賞、正確理解化學［2］。

1? 生態文明素養的內涵

美國環境學家羅斯［3］提出環境素養是人類保護環境的意愿、能力、決心及行為，由此迭代而成的生態文明素養在環境學和社會學層面上的研究已比較全面，是將“生態文明”與“素養”的有機結合，即個體通過學習，逐步形成對以人與自然、人與人、人與社會和諧共生、良性循環關系的敬畏之心和可持續發展、持續繁榮的理論知識的認知，并在日常將生態文明踐行為一種良好習慣［4］。王輝［5］提出生態文明素養的三部曲是了解生態系統中物物的聯系，產生積極的態度，并用行動表現出來。

生態文明素養可以用“知、情、意、行”四個字概況，“知”即生態文明知識，是對生態環境所涉各個學科知識的認知，是基礎和前提；“情”是對大自然的熱愛，是對生態文明在情感態度上的接納，“意”是形成較穩定的生態價值觀、倫理觀，具備生態信念和生態意志，“情”和“意”都是要求在意識層面形成生態文明素養的主觀能動性，從而持續推動生態文明行為，可以統一為生態道德意識，即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與行為傾向；“行”即生態保護行為，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實踐活動［6］。生態文明素養要求個體在生態道德意識的驅動下，利用掌握的生態文明知識踐行生態保護行為［7］，如圖1所示。

2? 滬科版必修教材中生態文明教育內容的分析框架設計

“課程標準”要求學生能運用所學知識分析和探討某些化學過程對人類健康、社會可持續發展可能帶來的雙重影響，并對這些影響從多個方面進行評估；在實驗探究及化工生產中遵守原子經濟性、節能環保、循環利用、保護環境等原則；能依據“綠色化學”思想對某一個化工生產過程進行分析，權衡利弊，作出合理的決策；能針對某些化學工藝設計存在的各種問題，提出處理或解決問題的具體方案。

要培養學生的生態文明素養，就需要通過開展生態文明教育，引導學生關注生態環境，樹立正確的生態文明觀。本研究以滬科版必修教材中的生態文明教育內容為研究對象，以發展學生生態文明素養的“生態道德意識”“生態文明知識”和“生態保護行為”三個維度設計分析框架，并對教材文本進行編碼和統計分析，探討生態文明教育的開展方式。

王祖浩等［8］將教科書中與生態文明教育內涵相關的“綠色發展”內容劃分成“循環利用、治理污染、清潔能源、回收降解、生態安全、節約資源、綠色消費、成本意識”這8個構成要素。王世存等［9］提出了“清潔能源、污染治理、資源國情、材料技術、生態規律、綠色實驗、知識應用、生態職業、政策法規”這9種生態文明素材類型，并對其內涵進行了詮釋。本研究結合以上文獻與教材，將生態文明素養的三個維度進一步細分為二級維度，綜合構建分析框架。

2.1? 生態道德意識

對生態文明重要性的認識，是生態文明教育的重要前提［10］；對生態問題成因的理解，是深入推進生態文明教育的關鍵?！翱茖W態度與社會責任”這一學科核心素養要求學生能主動關心與環境保護、資源開發等有關的社會熱點問題；形成人與環境和諧共處、合理利用自然資源和“綠色化學”的環保觀念，這從“生態道德意識”的維度確立了生態文明教育的指導思想。生態道德意識可進一步劃分為“生態問題現狀”“‘綠色化學觀念”和“環境保護意義”3個二級維度。

2.2? 生態文明知識

作為生態文明教育的載體，滬科版必修教材中的氯、硫、氮等元素化合物性質、對自然資源進行綜合利用的化工生產工藝及條件選擇、化學反應中的能量轉化方式及燃料燃燒效率等化學學科知識為學生提供了生態環境常識、生態資源國情、維護生態平衡和可持續發展等所必須的“生態文明知識”。掌握生態文明知識有助于強化學生生態道德意識，又可指導生態保護行為的設計與實施。生態文明知識可進一步劃分為“物質性質知識”“化學原理知識”和“資源國情知識”3個二級維度。

2.3? 生態保護行為

生態保護行為既是生態道德意識的實踐體現，又是生態文明教育的最終目標?；どa具有承載化學學科知識、實驗操作技術應用、多學科融合的作用，體現化學的學科價值［11］。化學實驗是研究和學習物質及其變化的基本方法，也是科學探究的一種重要實踐途徑。“課程標準”明確指出化學實驗對于全面發展學生的學科核心素養具有重要作用?；瘜W實驗和化工生產是生態文明的實踐場景，因此將生態保護行為進一步劃分為“安全環保實驗”和“綠色生產方式”2個二級維度。

綜上形成了適用于滬科版必修教材中生態文明教育內容的分析框架。

3? 分析程序

本研究首先采用內容分析法梳理了滬科版必修教材的內容，整理出與生態文明教育相關的段落58處；接著，運用上述分析框架對相關段落逐一進行指標編碼；最后，根據編碼結果分析生態文明教育在教材中的分布特點、規律及教學功能。

為便于理解段落劃分和編碼的方法，使研究更具操作性和可靠性，以下從文本呈現方式和編碼規則等角度舉例說明。

教材中的生態文明教育內容以外顯型的呈現方式為主，這有利于學生直觀地理解化學學科在構建生態文明中的重要作用。以圖2所示教材“3.3硫循環和氮循環”一節中涉及生態文明教育的語段為例，教材以“建立人與自然的和諧共生”為標題，在第一段中提出的“硫、氮、碳等元素的循環和平衡”是分析“氣候變暖、資源減少、臭氧層破壞、生物多樣性減少、土地荒漠化”等生態問題現狀所需的物質性質背景知識，而“開發新能源和新技術，盡可能減少人為的二氧化硫和氮氧化物大量排放”是建立人與自然和諧共生的生態文明所需采取的綠色生產方式。第二段則詳述了生態文明和環境保護的意義，引導學生認識物質及其變化對環境的影響，依據物質的性質及其變化認識環境污染的成因、主要危害及其防治措施，體會化學對環境保護的重要性。該示例可劃分成4個編碼段落，每個段落對應一個生態文明素養維度。

豐富的圖片內容既可拓展學生的科學視野，又可激發學生的學習興趣。圖片的使用可以將抽象概念形象化、直觀化、生活化，滬科版必修教材中選編了豐富的圖片素材，用以呈現生態文明教育內容。

例如，在元素化合物性質的相關章節中，教材將實驗探究裝置和方案以圖片的形式呈現（見圖3），并設計了諸如在封管裝置中探究二氧化硫的漂白性（a），利用三通閥裝置儲存并檢驗電解飽和食鹽水實驗中陽極產生的氯氣（b），在塑料瓶中觀察氨氣與氯化氫氣體反應生成氯化銨的現象（c）等安全環保實驗裝置。實驗方案與裝置的設計需要以實驗中所用物質的具體性質為依據，而內隱于實驗裝置中的生態文明思想可通過比較、討論等活動使學生自發獲得，相較于簡單的描述、告知等教學方式，更有利于學生發自內心地認同和踐行。這里將一幅實驗圖片及其介紹文字合并劃分為一個編碼段落，同時涵蓋生態文明素養的全部3個維度。

不同呈現方式的段落分布統計見表1。

4? 滬科版必修教材中生態文明教育內容的分析

以前述分析框架和分析程序對滬科版必修教材中的生態文明教育內容進行分析編碼，得到統計結果見表2。

4.1? 生態道德意識

隨著對環境與可持續發展問題成因的研究，人們逐漸認識到生態問題出現的根源并不在于技術層面，而是如何正確利用科學技術的價值觀問題，即是否具備生態道德意識［12］。從分布上來看，雖然以生態問題現狀為情境素材可以引導學生將學科知識用于分析環境污染事件的成因、提出治理污染的措施，以史為鑒，深刻理解生態文明建設的重要意義，但為避免給學生造成化學的發展只會對生態環境造成負面影響的印象，教材并未過度強化生態問題（19.0%）的嚴重性，而是更多地以化學在建立人與自然和諧共生的生態文明中的正面作用引導學生建立“綠色化學”觀念（41.4%）。對環境保護意義的闡釋多見于緒言或章節引言中，具有提綱挈領的作用，故出現頻次較少（12.1%）。

4.2? 生態文明知識

統計發現，物質性質知識這個二級維度占比最高，接近一半。生態文明教育不能僅停留于簡單的說教，教材以氯、硫、氮等元素及其重要化合物的主要性質為載體，引導學生認識這些物質及其轉化在促進社會文明進步、自然資源綜合利用和環境保護中的重要價值。例如，教材提出過氧化氫有綠色氧化劑之稱，可以此引導學生展開思考與討論，從過氧化氫的還原產物為水，過量的過氧化氫易分解為水和氧氣兩個角度分析使用過氧化氫做氧化劑的“綠色”之處，認識在生產、生活中選擇對生態環境友好的物質的重要意義。

教材結合工業制硫酸、侯氏制堿法和石油化工等具體實例引導學生認同在化學反應原理、化學技術的應用中踐行“綠色化學”的理念，嘗試評價與設計節能環保、清潔生產等化工生產工藝，落實生態文明教育的要求。但必修教材受限于其認知難度的要求，更側重于對物質性質等事實性知識的介紹，而對化學原理等理論性知識介紹較少，僅限于氧化還原反應、離子反應、化學反應中的能量變化等概念或原理，故對應生態文明教育的化學原理知識出現頻次不高（12.1%）。

開發自然資源和有效利用能源是世界發展和經濟增長最基本的驅動力，是人類賴以生存的基礎。在資源和能源的開采、提取、冶煉和利用過程中往往會對地質生態造成破壞、引起溫室效應，造成生態環境的破壞。教材第5章第3節“化學變化中的能量變化”系統分析了物質在發生化學變化過程中能量的轉化方式，同時在分析了化石燃料的能量轉化方式之后，提出了尋找化石燃料的可替代能源，開發新型的清潔能源的迫切需求和現今的技術發展。

4.3? 生態保護行為

以實驗操作和工業生產為載體融入生態文明教育的相關內容可以使生態文明教育擺脫紙面，在具體的實踐中體驗和感知。在相關段落中，有直接給出具體的操作或行為方式，也有在對已暴露出的生態問題的分析中，引導學生主動運用所學的化學知識和方法解決生產中簡單的化學問題，分析和討論化工生產中的“綠色化學”思想。

例如，教材第1章第3節“化學中常用的實驗方法”提出了“物質的制備”“物質的分離與提純”和“物質的檢驗”三個環節中需要遵循的“綠色實驗”原則，在設計物質制備的方案時要選擇更加綠色的制備原理，避免有毒有害原料的使用，以更溫和的實驗條件達到實驗目的等。

教材第6章第3節“化工生產”以硫酸工業生產為例，介紹了環保理念對生產工藝各個環節的指導意義，如在原料的選擇上，提出傳統的以硫鐵礦為原料的生產工藝存在工業“三廢”（廢氣、廢液、廢渣）治理成本大、能耗高、硫元素利用率低等問題，以硫黃代替可避免上述問題，而利用冶煉金屬硫化礦中產生的含二氧化硫的冶煉煙氣既避免了其直接排放造成的環境污染，又充分利用了硫資源。只有不斷優化工業生產技術、提高生產裝備水平，淘汰落后的產能，才能實現生產方式的可持續發展。

5? 利用滬科版必修教材開展生態文明教育的實施建議

滬科版必修教材在發展學生學科核心素養的同時，也將生態文明教育滲透于方方面面。這既是化學學科價值的體現，也是承載黨的教育方針和教育思想，在立德樹人過程中的價值體現。在生態文明教育中，除了落實學生對生態文明知識的掌握，更加重要的是樹立生態文明道德與價值觀，并能將其應用于日常生態保護的實踐行動中。

5.1? 注重培養具備發展觀的生態道德意識

唯物辯證法認為無論是自然界、人類社會還是人的思維都是在不斷地運動、變化和發展的，化學的發展對生態環境的影響也是不斷發展的。雖然教材中提供了一些化學與環境關系的歷史事件素材，如“1943年美國洛杉磯的光化學煙霧事件”“酸雨的發現”等，但在教學中，教師切勿過多以歷史上的污染性事件來吸引學生的眼球，而是應注重與時俱進和正面導向，引導學生關注化學在治理污染、解決生態問題中所發揮的重要功能，了解我國在生態文明建設中的戰略與舉措，如在世界上率先提出“碳達峰”“碳中和”時間表的舉措中所體現出的大國責任。教師可通過對生態文明現狀的介紹，使學生認識到化學是一把雙刃劍，在不正確的生態價值觀的指導下，會給地球生態造成難以挽回的破壞，進而激發其生態危機感，樹立保護生態環境的責任感，最后產生探究相關生態文明知識和技能的渴望。

5.2? 優化化學學科知識與生態文明知識的融合

以“課程標準”為編寫依據的滬科版必修教材作為開展生態文明教育的重要媒介，為教師在日常教學中培育學生的生態文明素養提供了豐富的情境素材與活動指導。教師可以在深度理解生態文明教育內涵的基礎上，在教材的學科知識框架上自然嫁接與生長出生態文明知識，使生態文明教育在日常的課堂教學中既不喧賓奪主，又不流于形式。例如，在學習“7.2不飽和烴”中乙烯的加聚反應時，可通過對塑料發展歷程的介紹，如從難降解的聚乙烯到易降解的聚乳酸的材料升級，引導學生辯證看待各類材料的利弊，認識到開發新材料對保護生態環境、提高生活質量的積極作用，又能通過比較有機高分子材料的性能和功能與單體的差異，加強對加聚反應中的斷鍵成鍵原理及微觀結構變化與宏觀性質改變之間的關系的理解。

5.3? 在生態文明實踐中內化生態文明素養

教材受其形式所限，只能以文字或圖片形式呈現生態文明教育內容，教師在利用教材進行教學時，可進一步挖掘形式豐富多樣的教育資源，設計創新的教學實踐活動，選擇實驗室、工廠、公園、博物館等場所，在親身實踐中內化生態文明素養。例如，在硫酸工業生產的教學中，教師可帶領學生參觀工廠生產車間，以探究性和啟發性的問題，引導學生結合化學反應速率和化學平衡等化學原理對催化劑和反應條件不斷優化，以提高硫元素的利用率，降低生產中的能耗，減少對環境的破壞。這種以生態保護作為思考方向和設計依據的探究實踐活動，可以充分發揮學生提升自身環保意識、參與生態保護評價與實踐的主觀能動性，并在實踐活動中獲得更切身的體驗。

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