黃 麗

（淄博柳泉中學(xué) 山東 淄博 255000）

人類文明的誕生和發(fā)展離不開(kāi)它所依賴的生態(tài)環(huán)境。早期人類認(rèn)識(shí)自然和改造自然的能力有限，孕育出的漁獵文明、游牧文明和農(nóng)耕文明與生態(tài)環(huán)境和諧共處；近現(xiàn)代以來(lái)，隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步、生產(chǎn)力的迅速發(fā)展，產(chǎn)生了高度發(fā)達(dá)的工業(yè)文明。工業(yè)文明雖然使人類獲得了極大的物質(zhì)財(cái)富，但同時(shí)期的人類活動(dòng)對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響也日趨嚴(yán)重，人類文明開(kāi)始和生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生某種對(duì)峙，進(jìn)而產(chǎn)生了一系列的環(huán)境問(wèn)題。妥善解決這些環(huán)境問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)人類社會(huì)可持續(xù)發(fā)展是世界各國(guó)共同面臨的重大課題。黨的二十大將生態(tài)環(huán)境保護(hù)提到了前所未有的高度，這就要求每一位公民從觀念意識(shí)上重視環(huán)境保護(hù)，并將環(huán)保意識(shí)轉(zhuǎn)化為保護(hù)環(huán)境的自覺(jué)行動(dòng)?！读x務(wù)教育化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022 年版）》（以下簡(jiǎn)稱“新課標(biāo)”）［1］設(shè)置了“化學(xué)與社會(huì)·跨學(xué)科實(shí)踐”學(xué)習(xí)主題，與《義務(wù)教育化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2011 年版）》［2］相比更加明確了“化學(xué)與可持續(xù)發(fā)展”大概念，強(qiáng)調(diào)學(xué)生應(yīng)“認(rèn)識(shí)化學(xué)在解決資源、能源、材料、環(huán)境、人類健康等相關(guān)問(wèn)題中的作用；樹(shù)立建設(shè)美麗中國(guó)、為全球生態(tài)安全做貢獻(xiàn)的信念；主動(dòng)踐行節(jié)約資源、環(huán)境友好的生活方式，樹(shù)立人與自然和諧共生的科學(xué)自然觀和綠色發(fā)展觀?！?/p>

開(kāi)展環(huán)境教育是提高學(xué)生環(huán)境保護(hù)意識(shí)的有效途徑，義務(wù)教育階段則是開(kāi)展環(huán)境教育的最佳時(shí)機(jī)，這一階段的青少年正處在情感品德的形成期，恰當(dāng)?shù)沫h(huán)境教育可以使其養(yǎng)成節(jié)約資源、保護(hù)環(huán)境的好習(xí)慣，樹(shù)立生態(tài)文明的理念。筆者緊扣新課標(biāo)要求，整合魯教版八年級(jí)和九年級(jí)教材部分內(nèi)容，以“水、氣、土”三個(gè)方面的環(huán)境教育為主線，設(shè)計(jì)跨學(xué)科實(shí)踐活動(dòng)，使學(xué)生在活動(dòng)中深度互動(dòng)、交流，在形成化學(xué)學(xué)科大概念、鞏固學(xué)科核心知識(shí)的同時(shí)，促進(jìn)學(xué)生核心素養(yǎng)的發(fā)展，實(shí)現(xiàn)環(huán)境教育在初中化學(xué)教學(xué)中的有效滲透（見(jiàn)圖1）。一家之言，希冀成一朵浪花，給教學(xué)同仁一點(diǎn)啟迪和借鑒。

圖1 滲透“水、氣、土”環(huán)境教育的跨學(xué)科實(shí)踐活動(dòng)

一、水質(zhì)監(jiān)測(cè)——生態(tài)環(huán)境保護(hù)視角下的水

魯教版八年級(jí)化學(xué)第二單元《探秘水世界》選擇水為研究對(duì)象，通過(guò)學(xué)習(xí)水的三態(tài)變化、水的天然循環(huán)、水的分解與合成使學(xué)生初步建立微粒觀，鞏固發(fā)展變化觀，加深對(duì)自然界物質(zhì)組成及其變化的理解，激發(fā)學(xué)生深入研究物質(zhì)世界的興趣［3］。水是人類生活中最常見(jiàn)同時(shí)也是最重要的物質(zhì)之一，除了以“水”為媒介探索微觀世界奧秘以外，圍繞新課標(biāo)開(kāi)展環(huán)境教育，使學(xué)生樹(shù)立保護(hù)水資源和節(jié)約用水的環(huán)保意識(shí)，同樣是貼合課程目標(biāo)的重要教學(xué)內(nèi)容。

邀請(qǐng)生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)業(yè)務(wù)骨干到學(xué)生實(shí)驗(yàn)室培訓(xùn)、演示水中氨氮的測(cè)定并為同學(xué)們做水質(zhì)監(jiān)測(cè)與保護(hù)專題報(bào)告，使學(xué)生對(duì)水的認(rèn)識(shí)得以升華。氨氮在水中普遍存在，主要存在形式是游離氨（NH3）和離子銨（NH+4），是水環(huán)境監(jiān)測(cè)工作中的必測(cè)項(xiàng)目，也是水體污染程度的重要指標(biāo)。初中生在成長(zhǎng)過(guò)程中已對(duì)氨氣這一物質(zhì)有所了解，喜歡科學(xué)探索的同學(xué)甚至已經(jīng)熟知其性質(zhì)，同時(shí)水中氨氮的測(cè)定——納氏試劑（一種化學(xué)物質(zhì)）比色法也是操作并不復(fù)雜的常規(guī)監(jiān)測(cè)方法，易于學(xué)生理解掌握?；诖?，氨氮才得以在前期考察的眾多水質(zhì)指標(biāo)中脫穎而出。監(jiān)測(cè)專家以通俗易懂的語(yǔ)言將氨氮測(cè)定原理和步驟要領(lǐng)給同學(xué)們做了講解，然后指導(dǎo)大家動(dòng)手操作。實(shí)驗(yàn)中，可觀測(cè)到水中氨或銨離子與納氏試劑反應(yīng)生成黃棕色絡(luò)合物，絡(luò)合物色度與氨氮濃度成正比，顏色越深，則氨氮濃度越大（見(jiàn)圖2）。代表性水樣的濃度測(cè)定，使同學(xué)們對(duì)水質(zhì)優(yōu)劣有了更加直觀的印象。同時(shí)測(cè)量的自來(lái)水樣品、地下水樣品和水源水樣品幾乎無(wú)顏色，與圖2中①號(hào)燒杯相似；某河水樣品則與②號(hào)燒杯顏色近似；某企業(yè)廢水樣品則比⑤號(hào)燒杯顏色更深。借助數(shù)字化儀器（氨氮快速測(cè)定儀），通過(guò)可視化的數(shù)據(jù)認(rèn)識(shí)化學(xué)問(wèn)題的本質(zhì)，可以培養(yǎng)學(xué)生多視角收集證據(jù)解決化學(xué)問(wèn)題的能力。在監(jiān)測(cè)專家指導(dǎo)下進(jìn)一步獲得各種水樣氨氮濃度，結(jié)果顯示企業(yè)廢水氨氮濃度最大，而河水樣品次之，自來(lái)水、地下水和水源水樣品為未檢出。在數(shù)字化儀器助力下，快速得到氨氮數(shù)據(jù)分析結(jié)果，學(xué)生首次對(duì)水質(zhì)優(yōu)劣由感官認(rèn)識(shí)上升到定量分析。

圖2 納氏試劑比色法測(cè)定水中氨氮

監(jiān)測(cè)專家精心準(zhǔn)備的專題報(bào)告深入淺出、異彩紛呈。如圖3所示，學(xué)生全面認(rèn)識(shí)了自然界中的水，比如海洋水、冰川水、湖庫(kù)水、江河水、地下熱泉、井水、雨雪冰霜露雹等等；了解到水中含有各種各樣的物質(zhì)，環(huán)保工作者以水質(zhì)指標(biāo)的形式定義這些物質(zhì)并對(duì)其進(jìn)行分類，比如感官性狀指標(biāo)、化學(xué)指標(biāo)、微生物指標(biāo)、放射性指標(biāo)等；國(guó)家為了防治水污染、保護(hù)水質(zhì)和保障人體健康制定了各種水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，水中的組分必須滿足水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)中的指標(biāo)規(guī)定數(shù)值，而水污染與某些水質(zhì)指標(biāo)超標(biāo)密切相關(guān)，比如2005 年11 月松花江流域水污染事件中苯系物和硝基苯等主要污染物濃度超標(biāo)，2014年4月漢江武漢段水質(zhì)污染事件中氨氮濃度嚴(yán)重超標(biāo)等。學(xué)生主動(dòng)參與下的環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)踐課，不但加深了學(xué)生對(duì)微觀水世界的認(rèn)知，更是一次環(huán)境教育啟蒙，可以激發(fā)學(xué)生內(nèi)心深處的水環(huán)境保護(hù)意識(shí)，使學(xué)生在成長(zhǎng)中充分認(rèn)識(shí)到水環(huán)境保護(hù)的重要性。

圖3 水質(zhì)監(jiān)測(cè)專題報(bào)告

二、酸雨的“前世今生”——關(guān)注空氣質(zhì)量

魯教版九年級(jí)化學(xué)第六單元《化學(xué)與社會(huì)發(fā)展》的主題課程設(shè)置理念為“從生活走進(jìn)化學(xué)，從化學(xué)走向社會(huì)”，涉及的知識(shí)內(nèi)容主要有能源開(kāi)發(fā)、材料研制、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、環(huán)境保護(hù)等。通過(guò)該單元的系統(tǒng)學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)該深刻體會(huì)到化學(xué)在推動(dòng)人類社會(huì)發(fā)展過(guò)程中所起的重要作用，能辯證地看待問(wèn)題，認(rèn)識(shí)到科學(xué)和技術(shù)在給人類以福祉的同時(shí)也產(chǎn)生了諸多消極影響，譬如環(huán)境問(wèn)題屢見(jiàn)不鮮，從而培養(yǎng)學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感，樹(shù)立人與自然和諧共存的科學(xué)自然觀和綠色發(fā)展觀。與新課標(biāo)要求不相符的是，部分教師對(duì)待該主題內(nèi)容略顯松懈，認(rèn)為考點(diǎn)牽扯不多便泛泛講解，從而使得培養(yǎng)學(xué)生良好價(jià)值觀的初衷大打折扣。

筆者在教學(xué)工作中始終遵循新課標(biāo)理念，在面對(duì)“考點(diǎn)分值不大”的初中階段最后一個(gè)單元課程時(shí)，一如既往地磨課和發(fā)掘，力求培養(yǎng)塑造學(xué)生良好的科學(xué)態(tài)度和責(zé)任擔(dān)當(dāng)，為學(xué)生終身發(fā)展奠定基礎(chǔ)。例如在酸雨與大氣污染講解中，課本內(nèi)容只在“平面”上簡(jiǎn)單呈現(xiàn)了什么是酸雨、酸雨的危害和控制等知識(shí)，這種“平鋪式”的授課講解并不能取得良好的教學(xué)效果；以資料卡片的形式“立體”多角度展示酸雨的“前世今生”則引發(fā)了學(xué)生的共鳴（見(jiàn)表1）。

表1 酸雨的“前世今生”

資料卡片多角度展示pH和酸雨：1909年，丹麥化學(xué)家索倫森在啤酒發(fā)酵工作中創(chuàng)造了pH，從此溶液酸堿度的表示有了更準(zhǔn)確實(shí)用的方法。酸雨概念的提出則早至1872 年；酸雨的研究從20 世紀(jì)50 年代的歐洲開(kāi)始，逐漸擴(kuò)展到70 年代的美國(guó)和80 年代的中國(guó)，科學(xué)家通過(guò)深入研究，獲得對(duì)酸雨的系統(tǒng)全面認(rèn)識(shí)，工業(yè)發(fā)展過(guò)程中煤炭和石油等化石燃料的使用是產(chǎn)生酸雨的根本原因，SO2和NOx的排放是形成酸雨的主要途徑，而硫酸和硝酸是降雨呈酸性的主要貢獻(xiàn)者。資料卡片進(jìn)一步以化學(xué)方程式的形式展示pH ＜5.6定義為酸雨的由來(lái)并列舉世界各國(guó)酸雨pH極值，酸雨的危害和控制則放在卡片最后。時(shí)間序列下的酸雨和pH，使學(xué)生變成了一百多年來(lái)酸雨史的親歷者，他們仿佛進(jìn)入到了索倫森的實(shí)驗(yàn)室，一起用氫電極來(lái)測(cè)量溶液酸度，仿佛正站在大工業(yè)時(shí)代的歐洲土地上，凝視著高聳入云的煙囪，傾聽(tīng)著內(nèi)燃機(jī)車(chē)的轟鳴聲。CO2溶解平衡化學(xué)方程式將教材中“pH ＜5.6的降水就稱為酸雨”這段嚴(yán)謹(jǐn)描述背后的科學(xué)道理呈現(xiàn)給學(xué)生，使學(xué)生深切體會(huì)到教科書(shū)中的結(jié)論是科學(xué)真理的凝練濃縮，教材中的一段文字描述、一則實(shí)驗(yàn)探究、一個(gè)化學(xué)方程式的背后都有很多科學(xué)故事要訴說(shuō)。時(shí)空脈絡(luò)中的pH和酸雨知識(shí)滲透講解不但達(dá)到了較好的化學(xué)史教育效果，“酸雨是工業(yè)文明的副產(chǎn)物”這一說(shuō)法得以深入學(xué)生心中，更有助于提升學(xué)生的科學(xué)探索和創(chuàng)新精神，更加關(guān)注空氣質(zhì)量，意識(shí)到保護(hù)大氣的重要性和緊迫性。

三、微課制作——土壤污染現(xiàn)狀與對(duì)策

信息技術(shù)與課堂教學(xué)的融合是基礎(chǔ)教育發(fā)展的必然要求?！拔⒄n”是指以視頻為主要載體，記錄教師在課堂內(nèi)外教育教學(xué)過(guò)程中圍繞某個(gè)知識(shí)點(diǎn)（重點(diǎn)、難點(diǎn)或疑點(diǎn)）或教學(xué)環(huán)節(jié)而開(kāi)展的精彩教與學(xué)活動(dòng)全過(guò)程［4］。其主要特點(diǎn)是短小精悍而又主題明確，在5～10 min 的時(shí)間里就可以將特定選題精煉高效地傳遞給學(xué)生，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，達(dá)到預(yù)期教學(xué)目標(biāo)。魯教版五四制九年級(jí)化學(xué)第四單元“金屬”章節(jié)內(nèi)容中關(guān)于“廢舊金屬對(duì)環(huán)境的影響非常大，重金屬在自然界里不能降解，只能遷移從而導(dǎo)致水體或土壤不能利用自身的凈化作用將污染消除”文段論述，恰好是開(kāi)展環(huán)境教育的大好時(shí)機(jī)。嘗試以土壤污染為主題制作微課，滲透講解土壤污染相關(guān)知識(shí)，收到了不錯(cuò)的環(huán)境教育效果。

微課設(shè)計(jì)（見(jiàn)表2）從土壤污染的定義談起，精準(zhǔn)凝練的概念性語(yǔ)言可以使學(xué)生了解到人類活動(dòng)是土壤污染的根源，無(wú)序無(wú)節(jié)制的工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、礦產(chǎn)開(kāi)采和加工、化石燃料消耗、城市擴(kuò)張等人類活動(dòng)導(dǎo)致了土壤污染問(wèn)題的產(chǎn)生。緊隨其后的是歸納土壤污染的特點(diǎn)和種類，使學(xué)生對(duì)土壤污染的理解更加全面深入，人類活動(dòng)特別是近代以來(lái)的工業(yè)活動(dòng)使得地球從“天然自然”向“人化自然”加速邁進(jìn)，重金屬污染、有機(jī)污染、固體廢物污染、生物污染、放射性污染和微塑料污染等土壤污染問(wèn)題頻頻出現(xiàn)。Flash 動(dòng)畫(huà)生動(dòng)呈現(xiàn)土壤污染的危害使學(xué)生深刻感知到土壤污染問(wèn)題的嚴(yán)重性和土壤保護(hù)的重要性，而視頻播放土壤保護(hù)宣傳片則從健康土壤和農(nóng)業(yè)可持續(xù)性發(fā)展的角度引導(dǎo)學(xué)生充分認(rèn)識(shí)保護(hù)和科學(xué)利用土壤意義重大，因?yàn)椤拔覀?5%的食物，是由農(nóng)民在我們的土壤中生產(chǎn)的……被污染的土壤使我們的食物鏈和地球的健康受到威脅”。土壤污染的修復(fù)和防治則詳細(xì)介紹了人類社會(huì)在應(yīng)對(duì)土壤污染問(wèn)題方面所付諸的行動(dòng)，土壤法律法規(guī)的逐步完善、土壤污染修復(fù)技術(shù)的不斷進(jìn)步和人們對(duì)土壤環(huán)境保護(hù)的愈發(fā)重視，必然會(huì)促使土壤環(huán)境污染問(wèn)題得到較好的解決，土壤環(huán)境質(zhì)量的持續(xù)改善定能實(shí)現(xiàn)。在短短幾分鐘的微課中，同學(xué)們掌握了土壤污染的定義、特點(diǎn)、分類和危害，了解了人類社會(huì)在土壤污染修復(fù)和防治方面已經(jīng)和正在做的工作，提升了環(huán)境保護(hù)意識(shí)，增強(qiáng)了主人翁精神，塑造了積極樂(lè)觀的生活態(tài)度。

表2 土壤污染微課設(shè)計(jì)

四、跨學(xué)科實(shí)踐活動(dòng)總結(jié)與反思

水、大氣和土壤是構(gòu)成生態(tài)系統(tǒng)的基本要素，更是人類得以生存繁衍的物質(zhì)基礎(chǔ)。構(gòu)思并實(shí)踐形式多樣的水、大氣和土壤污染環(huán)境教育課程并選擇恰當(dāng)時(shí)機(jī)進(jìn)行主題滲透，使學(xué)生深切體會(huì)到人類賴以生存的家園中潛在的種種環(huán)境問(wèn)題，讓懵懂少年們充分認(rèn)識(shí)到生態(tài)環(huán)境保護(hù)的重要性，是每位施教者的責(zé)任與義務(wù)。

環(huán)境教育是每位公民都應(yīng)接受的終身教育。環(huán)境教育與學(xué)校教育的所有課程領(lǐng)域都息息相關(guān)，環(huán)境教育的相關(guān)內(nèi)容應(yīng)滲透到所有學(xué)科和學(xué)段來(lái)完成?；瘜W(xué)是諸學(xué)科中滲透環(huán)境教育內(nèi)容最多的一門(mén)學(xué)科，不斷更新拓展環(huán)境教育知識(shí)儲(chǔ)備，科學(xué)合理地挖掘教材并適時(shí)滲透環(huán)境教育，積極探索呈現(xiàn)環(huán)境教育內(nèi)容的新教學(xué)模式，讓學(xué)生在有限的學(xué)校生活中掌握更多的環(huán)境保護(hù)與可持續(xù)發(fā)展知識(shí)，使青少年時(shí)期的孩子們將環(huán)境保護(hù)內(nèi)化于心外化于行，在提升科學(xué)素養(yǎng)的同時(shí)為培養(yǎng)合格公民打好基礎(chǔ)，是義務(wù)教育階段化學(xué)教師孜孜以求的努力方向。