高中化学教科书中的生态文明教育内容建构

2021-12-14范韦芳王世存

化学教学 2021年11期

范韦芳王世存

摘要：教科书是学校开展生态文明教育的重要媒介，能够为教师在教学中培育学生的生态文明素养提供情境素材与活动指导。以最新修订的人教版和鲁科版高中化学必修教科书为研究对象，梳理其中的生态文明教育内容，通过数据统计和案例比较，揭示了高中化学教科书中生态文明教育内容在素材类型、知识体系、陈述方式、价值观念及教学功能上的共性与特色，并为教师实施生态文明教育提供了建议。

关键词：高中化学; 教科书; 生态文明教育; 内容建构

文章编号：10056629（2021）11002006

中图分类号：G633.8

文献标识码：B

在生态危机频发的时代背景下，探索生态文明建设的教育之路成为时代的必然[1]。近年来教育部多次印发文件，鼓励开展生态文明教育课程，要求将有关内容纳入校内学科课程。与此同时，各学段学科教材的编写也愈加注重生态文明教育内容的融入。《普通高中化学课程标准（2017年版）》的必修课程内容部分明确列出了相关内容[2]。因此，2019年最新修订的人教版和鲁科版高中化学必修教材以多种形式融入了生态文明教育内容，为化学教师就在日常教学活动中渗透生态文明教育提供了多种可能。

1 生态文明教育的内涵

在学校教育的视角下，生态文明教育是指有计划、有目的、有组织地通过各种形式的教育教学工作培养学生的生态文明素养的活动。生态文明素养可以划分为生态文明知识、生态道德意识、生态保护行为、生态文明观念四个维度[3]。生态文明知识主要包括生态环境常识、生态资源国情、环境法律政策、生态环境审美等与维护生态平衡、促进可持续发展相关的知识。生态道德意识是指对生态环境及其保护的认识水平，为保护生态环境而调整自身行为和参与有关实践的自觉程度、行为倾向。生态保护行为是指在私人或公共领域、日常生活或职业活动中实施的以维护或改善生态环境为目的的物质实践活动。生态文明观念则是指基于对生态价值、意义及利益关系的思考在价值观层面形成的思想理念[4]。知识、意识、行为与观念是一个整体，相互联系、不可分割。

2 必修教科书中生态文明教育内容的分析

采用内容分析法梳理两版必修教科书的内容，提炼出与生态文明教育相关的段落（段落划分根据语义的完整性有所变化），人教版共89段，鲁科版共63段。分别从素材类型、知识体系和内容建构3个角度对提炼出的段落进行分析，探究两版教科书的生态文明教育内容在素材选择与建构方式上的特点。

2.1 素材类型的分析

高中化学教科书生态文明教育内容中应用的素材十分丰富，涉及诸多领域。结合相关文献与课程标准的内容，将高中化学教科书中出现的生态文明教育素材分为9种类型，具体内涵见表1。

素材类型的选择能够反映教材编写的价值取向，经统计得到两版教科书中生态文明教育内容素材类型的分布（同一段落可能同时包含多个素材类型），见图1。整体而言，两版教科书均在清洁能源、污染治理、资源国情、材料技术要素上涉及较多，例如都介绍了化石燃料使用、汽车尾气污染及酸雨防治、海洋资源开发利用、侯氏制碱法、工业合成氨等。在特色内容上，例如人教版介绍了我国的研制成果“超级钢”，鲁科版介绍了“未来能源核聚变能”。就政策法规而言，两版教科书都少有提及。除污染治理和政策法规之外，人教版的其他素材类型出现频次都比鲁科版更高。对于生态规律，人教版利用“DDT通过生物链富集”“滥用杀虫剂造成恶性循环”以及“次生污染物形成的示意图”等素材，更加强调人类活动对生态环境的影响机制。对于生态职业，人教版设有“化學与职业”栏目，揭示了学习化学专业知识在生态保护相关领域所具备的职业发展可能。

2.2 知识体系的分析

考察两版教科书中的生态文明教育内容在“化学科学与实验探究”“常见的无机物及其应用”“物质结构基础与化学反应规律”“简单的有机化合物及其应用”“化学与社会发展”5个知识主题中的分布情况，见图2。两版教科书的生态文明教育知识体系中的分布呈现明显的差异，人教版的相关内容集中于主题5，而鲁科版则集中于主题2，这与教科书编写策略的不同有关。人教版的必修第二册第八章“化学与可持续发展”是归属于主题5的独立的一章，集中介绍了与生态文

明紧密相关的知识内容。鲁科版的生态文明教育内容较为分散，多与主题2的知识结合。例如与“氧化还原反应”相关的生态文明教育内容在正文、栏目、习题和微项目中都有体现。

2.3 内容建构的分析

借鉴樊艺蕾编制的教科书中“绿色发展”内容建构分析工具[5]，结合生态文明教育内容特点，改进得到教科书中生态文明教育内容建构方式的评价指标，见表2。分别从陈述方式、价值观念和教学功能三个方面分析教科书中生态文明教育内容建构的特点。

2.3.1 陈述方式的分析

根据陈述内容与生态文明教育内容的关联程度以及陈述的工具形式，将陈述方式维度进一步划分为外显型和内隐型、纯文字和图文结合。从两个角度分析两版教科书中生态文明教育内容的陈述方式，统计其数量得到表3。

两版教科书中生态文明教育内容的陈述方式都以外显型为主，且都直接联系了我国“生态文明建设”的战略决策，有利于普及生态文明知识，培养生态道德意识。编排插图可以增强教科书的直观性、可读性，强化学生对化学知识的感性认识，还能拓展视野，激发学习兴趣。两版教科书皆采用了丰富的图片来呈现生态文明教育内容。不同的图片体现着不同的教育旨趣和教学价值。例如，在“酸雨及防治”内容下，人教版选择了3幅图片，见图3。其中，（a）图为酸雨的形成示意图，图片简明且内涵丰富，既结合了物质转化的化学知识，又反映了人类活动与酸雨形成之间的联系;（b）图是被酸雨破坏的森林，体现了酸雨的危害;（c）图是用pH计测量水样的酸度，是“研究与实践——测定雨水的pH”中的图片，该活动的目的是让学生通过资料收集和实验活动了解测定雨水pH的方法，认识酸雨的危害，激发保护环境的紧迫感。

鲁科版选用了4张图片，见图4。其中，（a）图和（b）图是被酸雨侵蚀的树木和雕像，与图3（b）作用相同;（c）图是太阳能和电能互补发电，体现的是从消除污染源着手来防治酸雨的措施，即开发清洁能源，改变能源结构，从根本上解决问题;（d）图是飞机向酸化的湖中撒石灰石粉，是利用化学方法治理酸雨，减小危害后果的措施。这两幅图所直接呈现的防治酸雨的措施在人教版中并不是完全没有体现，而是被隐性处理为“收集资料”的研究任务，让学生自主搜索信息去了解。前者将生态保护行为作为教材中的陈述性知识呈现，简明直接;后者将其移植到课外实践活动中，学生因此可以了解更多的同质内容，突破了教材文本在知识广度上的局限。

2.3.2 价值观念的分析

对于生态文明价值教育内容的价值观念，从历史事件和现实情境、行为倾向和意识倾向2个角度进行分析，统计结果如表4所示。

在教科书中编入相关历史事件，有助于融入生态文明思想，引导学生知往鉴今，从而深入理解生态文明建设的重要意义。例如人教版中提到侯德榜发明联合制碱法、纯碱的生产历史、一战期间氯气的使用、二战时期DDT的施用等;鲁科版选编了巴西奥运会错用消毒剂、硫酸工业生产的演变、汽车燃料变迁史、合成氨技术发展等，揭示了化学品使用和技术发展对生态环境的双重影响。除了历史素材，两版教科书更倾向于使用具有时代性的现实素材，例如车用能源的选择、化肥和农药的合理施用等，为如何过绿色的现代生活提供指导。

两版教科书都侧重在意识层面培养学生的生态文明素养，较少使用具有行为引导的方式。新教材非常注重通过设计习题的情境来发挥多重教育功能[6， 7]，编制合适的开放性习题可以引导学生自主思考与探索怎样的行为是有利于生态环境保护的。人教版中有这样的习题：“控制城市空气污染可以从哪些方面考虑？举例说明有哪些切实可行的措施”“从‘三废利用和环境保护等角度考虑，该地区的企业在生产中应采取哪些措施”。这样的问题就能有效地促进生态道德意识向生态保护行为的转化。

2.3.3 教学功能的分析

根据教科书中生态文明教育内容与化学学科知识和教学活动形式的关系将教学功能划分为导入知识、解释知识、拓展知识和抽象阐述、实践活动，统计结果见表5。可见，两版教科书的生态文明教育内容在教学功能上共性大于差异。

人教版利用自然界中的含硫物质来导入不同价态含硫物质的转化，鲁科版运用火山喷发的素材引出自然界中硫的不同价态，体现的是生态文明教育内容可以导入知识的功能。将生态文明教育内容与化学学科知识相结合，用知识来解释与资源、环境、能源等相关的现象是最主要的编写形式。此外，各种供学生拓展阅读的栏目也是生态文明教育内容的重要整合点。在对教学方式的考虑上，两版教科书为师生提供了兼具思维分析与实践探究的多种活动形式。虽然二者皆以抽象阐述为主，但相较于旧教材，则都明显增加了实践探究活动的设计，以发挥学生的主观能动性。例如人教版中就“农业生产中是否应该继续施用化肥和农药”的话题设计了小组辩论活动，鲁科版中安排了“选择车用燃料”的微项目活动。

3 高中化学中生态文明教育的实施建议

3.1 把握素材时代特色，关注现实生态议题

比起历史性事件，教科书更关注当下的生态文明问题。生态文明之所以走入人们的视野并成为焦点，正是因为大众的社会发展观念和对科学的审视在新时代背景下发生了转变。因此，教师要注意把握教材相关内容的时代背景与现实意义，引导学生关注社会或身边存在的生态文明议题，了解我国有关生态文明的战略和举措，体会化学在解决生态问题和促进社会可持续发展中的作用和应用价值，培养学生参与社会生态问题讨论和决策的意識。除了教材中现成的素材，教师还可以关注学生熟悉的社会热点问题，寻找适合高中化学的切入点，加以改造后应用于课堂教学，例如近年来备受关注的垃圾分类、造林绿化、乡村生态建设、核废水排放等，都可以作为融合化学教学和生态文明教育的背景材料。

3.2 创新教学活动形式，在实验中渗透理念

教科书中关于生态文明的实践性活动数量较少，活动形式主要是辩论、调查和研讨，缺乏创新。鉴于此，教师可以多关注科学教育领域的生态文明教育动态，从已有成果中寻找灵感或吸取经验，挖掘身边的教育资源，创新教学方式。例如借助环境教育馆等场馆资源开展学习[8， 9]，在世界无烟日、世界地球日等特殊节日开展主题活动[10]，利用网络虚拟技术模拟真实情境进行教学[11]。此外，化学实验也是进行生态文明教育的重要抓手。可以在实验教学过程中让学生思考“在保证实验效果的前提下，如何减少试剂用量以及有毒有害废弃物的产生”等问题，强调“节约实验素材、注意循环和回收利用、无毒替代有毒、妥善处理有害废弃物”等实验室中遵循生态文明理念的行为，引导学生从自己做起，从身边的事情做起。让学生通过实验获得切身体验和感悟，无疑可以起到潜移默化的良好教育效果。

3.3 注重观念意识培养，促进科学人文融合

科学与人文，相融是利，相离则弊。科学文化与人文文化的分裂、科学世界中人性力量的持续萎靡是导致生态失衡的根本原因之一[12]。从微观的教学层面看，教科书中的生态文明内容具有导入、解释和拓展知识的功能。但从宏观的教育层面看，生态文明教育具有沟通与融合两种文化的重要功能[13]。使科学回归生活世界，让科学与人文共生共荣、互补融合，才能促进人类社会的进步。在高中化学教学中，教师可以通过引入一些由于人文缺失而造成生态问题的负面例子，让学生认识到在科技应用中忽视人文情怀的后果，通过理性探讨和情感表达，逐渐树立生态文明意识，建立积极的生态情感联结，形成科学的生态文明观念。

3.4 丰富信息呈现形式，创设真实问题情境

高中课程改革与高考内容改革都很强调问题情境的复杂性与创新性，新教材的编写也更加强调培养学生综合运用所学知识解决实际问题的能力[14]，引导教育者关注学生综合素质和能力的培养。社会中真实的生态文明议题，可能涉及政治、经济、科技、文化、环境、健康等诸多领域，情境复杂，信息繁多，其解决过程往往需要考虑多重因素，动用多种能力。因此，有关生态

问题的素材十分适合用于创设真实问题情境以培养学生的高阶思维和问题解决能力，同时也具有较大的可设计性。教师可以根据需要筛选和重组材料信息，调控问题的复杂程度和难度。由于教科书的内容呈现形式仅限于图文，教师可以用音频、视频等信息丰富的呈现形式，还可以利用计算机构建数学模型，通过数据图表为学生的决策提供反馈。

参考文献：

[1]刘贵华，岳伟. 论教育在生态文明建设中的基础作用[J]. 教育研究， 2013， 34（12）： 10～17.

[2]中华人民共和国教育部制定. 普通高中化学课程标准（2017年版）[S]. 北京：人民教育出版社， 2018： 73.

[3]张军霞. 关于小学科学教材中生态文明教育的思考[J]. 课程·教材·教法， 2020， 40（6）： 122～128.

[4]焦会银. 生态文明素养意蕴及其培育路径[J]. 中国教育科学（中英文）， 2020， 3（5）： 103～110.

[5]樊艺蕾，王祖浩. 中美高中化学教科书中“绿色发展”内容建构方式的比较研究[J]. 化学教育（中英文）， 2020， 41（17）： 15～20.

[6]王小梅，严文法，李彦花，刘雯. 基于核心素養的新人教版高中化学教材编写特点研究——以必修第一册第一章“物质及其变化”为例[J]. 化学教学， 2020，（10）： 8～13.

[7]严文法，张瑶，马圆. 基于情境的高中化学习题设计——以新人教版必修教材中的习题为例[J]. 化学教学， 2021，（1）： 85～89.

[8]施丹丹. 南通以环境教育馆为载体，开展生态文明教育[J]. 环境教育， 2021，（Z1）： 38～39.

[9]李法营，宋琴，石明，蓝增全. 自然博物馆的生态文明教育功能与发展对策研究——以西南林业大学世界古茶树原产地资源展馆为例[J]. 农业考古， 2021，（2）： 250～254.

[10]王延强，高岩. 构建生态文明校园，共享幸福美好生活——淄博市周村区第二中学生态文明教育纪实[J]. 环境教育， 2021，（Z1）： 106.

[11]仵芳. 中学地理学科生态文明教育的内容体系构建[J]. 地理教学， 2015，（24）： 13～16.