開(kāi)發(fā)生活中的化學(xué)課程資源 培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)風(fēng)險(xiǎn)認(rèn)知和決策能力

奚小玲+都承峰

摘 要：努力開(kāi)發(fā)生活中的化學(xué)課程資源，討論涉及的科學(xué)風(fēng)險(xiǎn)問(wèn)題，通過(guò)具體實(shí)例，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到科學(xué)可能有潛在的風(fēng)險(xiǎn)，強(qiáng)化其對(duì)風(fēng)險(xiǎn)的認(rèn)知，同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生積極探究的科學(xué)品質(zhì)，使學(xué)生學(xué)會(huì)針對(duì)不同化學(xué)物質(zhì)防止風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生，以及增強(qiáng)處置風(fēng)險(xiǎn)的決策能力。

關(guān)鍵詞：化學(xué)；資源；風(fēng)險(xiǎn)

化學(xué)是一門(mén)與生活密切聯(lián)系的科學(xué)，人的衣食住行幾乎都離不開(kāi)化學(xué)。但是，隨著化學(xué)與生活密切程度的加大，在社會(huì)生活中化學(xué)風(fēng)險(xiǎn)事件發(fā)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(fā)生了多起自來(lái)水廠氯氣泄漏事件；2015年8月，天津港發(fā)生大爆炸，慘烈的場(chǎng)面、瞬間消亡的無(wú)辜生命，時(shí)至今日仍深深印在國(guó)人的腦海中?！翱茖W(xué)是一把雙刃劍”，化學(xué)尤其是如此，它在給人類(lèi)帶來(lái)巨大物質(zhì)財(cái)富、提高人類(lèi)生活品質(zhì)的同時(shí)，如果由于個(gè)體化學(xué)知識(shí)的缺乏、科學(xué)風(fēng)險(xiǎn)認(rèn)知和決策能力的淡薄，也可能給人類(lèi)帶來(lái)巨大的災(zāi)難，造成無(wú)法預(yù)計(jì)的后果。因此在課堂教學(xué)中要重視對(duì)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)風(fēng)險(xiǎn)認(rèn)知與決策能力的培養(yǎng)，正確理解化學(xué)，合理地運(yùn)用化學(xué)來(lái)造福人類(lèi)。

一、 生活中有哪些化學(xué)課程資源

人們的日常生活和衣食住行都離不開(kāi)化學(xué)知識(shí)，可從中開(kāi)發(fā)的課程資源有人體與化學(xué)（例如化學(xué)元素與人體健康，有毒化學(xué)物質(zhì)對(duì)人體的危害，常見(jiàn)的致癌物質(zhì)，化學(xué)藥物等），食品與化學(xué)（例如食品中的色、香、味化學(xué)，烹飪與廚房中的化學(xué)，食品中的污染等），營(yíng)養(yǎng)與化學(xué)（例如食物中的營(yíng)養(yǎng)素、微量元素，水果中的各種維生素的價(jià)值等），學(xué)習(xí)用品與化學(xué)（例如涂改液的化學(xué)成分，香味橡皮和鉛筆芯的成分等），家居生活與化學(xué)（例如涂料、黏合劑的化學(xué)組成，膠合板中甲醛成分的危害及其測(cè)定等），環(huán)境與化學(xué)（例如人與環(huán)境的關(guān)系，酸雨的由來(lái)和危害，化學(xué)與全球環(huán)境變化，臭氧層與皮膚癌，光化學(xué)煙霧，廢舊電池的處理等）。生活中的化學(xué)課程資源涉及的領(lǐng)域十分寬廣，除了以上所述之外，還有很多，有待教師來(lái)挖掘開(kāi)發(fā)。

二、 中學(xué)化學(xué)科學(xué)風(fēng)險(xiǎn)問(wèn)題

化學(xué)是一門(mén)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然學(xué)科，也是一門(mén)實(shí)踐性和應(yīng)用性很強(qiáng)的科學(xué)，在日常生活、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)以及科研領(lǐng)域都蘊(yùn)涵著豐富的化學(xué)知識(shí)，也面臨著科學(xué)風(fēng)險(xiǎn)的挑戰(zhàn)?，F(xiàn)列舉化學(xué)涉及科學(xué)風(fēng)險(xiǎn)問(wèn)題部分內(nèi)容見(jiàn)表1。

三、 中學(xué)化學(xué)學(xué)科風(fēng)險(xiǎn)認(rèn)知教學(xué)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(jīng)非常常見(jiàn)，但是許多學(xué)生并沒(méi)有想過(guò)這里可能潛在的科學(xué)風(fēng)險(xiǎn)。其實(shí)使用天然氣做燃料，需要具備的科學(xué)風(fēng)險(xiǎn)認(rèn)知內(nèi)容還是很多的。例如，氣體泄漏的風(fēng)險(xiǎn)、爆炸的風(fēng)險(xiǎn)、能效降低的風(fēng)險(xiǎn)、設(shè)備易耗的風(fēng)險(xiǎn)等。

引導(dǎo)學(xué)生積極思考如何防范的過(guò)程，有助于學(xué)生從多個(gè)角度理解科學(xué)風(fēng)險(xiǎn)的含義，提高學(xué)生科學(xué)風(fēng)險(xiǎn)的認(rèn)知水平，在思辨過(guò)程中增強(qiáng)社會(huì)生活的決策能力。

比如，針對(duì)可能出現(xiàn)的氣體泄漏風(fēng)險(xiǎn)，有學(xué)生提出安裝警報(bào)器，或是添加有氣味的氣體，以此來(lái)打消害怕氣體泄漏而未能察覺(jué)的顧慮；針對(duì)甲烷的可燃性，進(jìn)一步設(shè)置甲烷不完全燃燒的科學(xué)風(fēng)險(xiǎn)，如果天然氣不充分燃燒，就會(huì)生成一氧化碳?xì)怏w，從而導(dǎo)致人體中毒。因此，使用天然氣要注意通風(fēng)；家庭使用甲烷時(shí)，應(yīng)保證甲烷充分燃燒，關(guān)注爆炸極限，進(jìn)氣口和進(jìn)風(fēng)口應(yīng)該合理設(shè)置等。

通過(guò)對(duì)使用天然氣的風(fēng)險(xiǎn)和規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)方法的討論，使學(xué)生學(xué)會(huì)理性分析，并能尋找到規(guī)避科學(xué)風(fēng)險(xiǎn)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(xué)實(shí)驗(yàn)技能與生活密切相關(guān)，化學(xué)操作的規(guī)程對(duì)于生活有借鑒意義。在很多情況下，化學(xué)告訴我們的操作要領(lǐng)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(fā)生。生活中，烹飪的過(guò)程有很多樂(lè)趣，但也存在著不少安全隱患，如果不按化學(xué)要求操作，后果將不堪設(shè)想。

情境一：煮飯和煲湯

如何煮飯不容易讓鍋里的水撲出來(lái)？

最簡(jiǎn)單的方法是在鍋里少放一些水，實(shí)驗(yàn)操作中加熱液體時(shí)一般都要少于容器容積的1/3就是這個(gè)道理。不斷攪拌、把火調(diào)小，這些操作都非常好！因?yàn)榛瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)中的蒸發(fā)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(dāng)。還有俗語(yǔ)道：“揚(yáng)湯止沸不如釜底抽薪”，控制火力是加熱的基本要點(diǎn)。煲湯用的砂鍋在猛烈加熱時(shí)容易破裂，那么我們應(yīng)當(dāng)怎么加熱呢？大家馬上就意識(shí)到“預(yù)熱”這個(gè)操作的重要意義了：任何加熱操作都應(yīng)當(dāng)先預(yù)熱，然后再集中加熱，就是為了防止儀器因?yàn)榧眲〉責(zé)崦浝淇s而破裂。

情境二：水入油鍋

水灑入燒熱的油鍋中會(huì)有什么后果呢？大家應(yīng)該都會(huì)不約而同感覺(jué)到后果的嚴(yán)重。那么為什么會(huì)如此危險(xiǎn)呢？是什么力量使熱油和水一起飛濺出來(lái)呢？

化學(xué)實(shí)驗(yàn)中也會(huì)出現(xiàn)類(lèi)似情況，“濃硫酸的稀釋”操作中，嚴(yán)禁將水加入濃硫酸中，因?yàn)檫@個(gè)過(guò)程將產(chǎn)生很多的熱能，而熱能會(huì)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(guī)范操作就會(huì)存在皮膚被灼傷、腐蝕等風(fēng)險(xiǎn)。每一個(gè)化學(xué)愛(ài)好者都應(yīng)當(dāng)首先熟悉濃硫酸稀釋的操作要領(lǐng)，并鞏固這個(gè)安全知識(shí)。其實(shí)大家還可以想到：中學(xué)階段在配濃硫酸相關(guān)的混合溶液時(shí)，要特別注意添加順序，也是為了防止混合放熱導(dǎo)致的飛濺后果，例如“乙烯的實(shí)驗(yàn)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(yīng)該更加注意烹飪安全了。油炸食物的時(shí)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(lái)保護(hù)我們的衣服和皮膚。別忘了，實(shí)驗(yàn)中的防護(hù)服和護(hù)目眼鏡也是必不可少的。

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

通過(guò)對(duì)生活中實(shí)際問(wèn)題的分析和解決，引導(dǎo)學(xué)生分析操作過(guò)程中可能存在的風(fēng)險(xiǎn)，然后尋找產(chǎn)生風(fēng)險(xiǎn)的原因，尋找規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)的方法，久而久之學(xué)生規(guī)避科學(xué)風(fēng)險(xiǎn)的意識(shí)和決策能力都會(huì)有很大的提高。endprint

（三） 藥物使用

麻黃堿是合成苯丙胺類(lèi)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(gòu)買(mǎi)用于提煉進(jìn)而制取毒品。為遏制麻黃堿類(lèi)復(fù)方劑流入非法渠道，按照國(guó)家禁毒委員會(huì)和國(guó)家食品藥品監(jiān)督管理局要求，市民需憑身份證購(gòu)買(mǎi)含麻黃堿的感冒藥。大家可以仔細(xì)觀察麻黃堿和冰毒（又名去氧麻黃堿）的分子結(jié)構(gòu)，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(rèn)為絕對(duì)安全的保健品，也有很多不為人知的副作用。

又如市場(chǎng)上有一種補(bǔ)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(duì)人體有重要的補(bǔ)鐵作用。Fe3+不僅沒(méi)有這種作用，還會(huì)損害人的身體健康。維生素C的還原性特別強(qiáng)，可以非常有效地防止Fe2+被還原，從而保持補(bǔ)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(shuō)明書(shū)上也提到了這種藥物的使用禁忌，如果濫用，不僅沒(méi)有補(bǔ)鐵的效果，還會(huì)產(chǎn)生很多意想不到的危害。從維鐵緩釋片說(shuō)明書(shū)可以看出它是非處方藥，但這并不意味著它沒(méi)有任何安全隱患。如果不遵從藥物說(shuō)明服用，可能會(huì)產(chǎn)生藥效的損失問(wèn)題。本來(lái)具有補(bǔ)鐵作用的二價(jià)鐵離子遇到濃茶或水果中的鞣酸，會(huì)迅速生成黑色極難溶的鞣酸鐵（三價(jià)鐵）沉淀，使人體無(wú)法吸收其中的鐵元素；而遇到胃藥小蘇打時(shí)，二價(jià)鐵也會(huì)迅速生成氫氧化鐵沉淀而無(wú)法起到補(bǔ)鐵的作用。不按說(shuō)明服用的另一危害就是可能會(huì)加重病情。試想為什么病人會(huì)把兩種藥同服，因?yàn)樗奈赣形杆徇^(guò)多的問(wèn)題，小蘇打本來(lái)是要進(jìn)入胃里中和胃酸的，但是由于補(bǔ)鐵藥物與之發(fā)生了反應(yīng)，還沒(méi)有到達(dá)胃部就已經(jīng)變成了二氧化碳?xì)怏w，沒(méi)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(diǎn)是，如果把補(bǔ)鐵藥物和作用不明確的其他藥物共用時(shí)，還存在產(chǎn)生其他毒性物質(zhì)的可能，產(chǎn)生極大“風(fēng)險(xiǎn)”。

四、 中學(xué)化學(xué)科學(xué)風(fēng)險(xiǎn)認(rèn)知教學(xué)的意義

要想提高公眾對(duì)科學(xué)風(fēng)險(xiǎn)的認(rèn)知水平，就必須采取有效的途徑來(lái)實(shí)現(xiàn)公眾對(duì)科學(xué)知識(shí)、科學(xué)技術(shù)及科學(xué)風(fēng)險(xiǎn)的認(rèn)知。中學(xué)化學(xué)中通過(guò)科學(xué)風(fēng)險(xiǎn)認(rèn)知的教學(xué)，可以讓學(xué)生感知這些風(fēng)險(xiǎn)的存在，從而強(qiáng)化學(xué)生規(guī)避科學(xué)風(fēng)險(xiǎn)的意識(shí)，增強(qiáng)學(xué)生規(guī)避科學(xué)風(fēng)險(xiǎn)的能力，進(jìn)而促進(jìn)學(xué)生決策能力的提高。

學(xué)生的科學(xué)風(fēng)險(xiǎn)認(rèn)知和決策能力的培養(yǎng)是一個(gè)長(zhǎng)期的、潛移默化的過(guò)程，不是一兩節(jié)化學(xué)課就能做到的，首先需要我們一線教師自身確立“科學(xué)風(fēng)險(xiǎn)”教學(xué)和“決策能力”培養(yǎng)的意識(shí)，開(kāi)發(fā)出更豐富更深刻的課程資源，并將這些思想和內(nèi)容貫徹到每一堂課堂教學(xué)之中，才能逐步培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)風(fēng)險(xiǎn)認(rèn)知水平，提高決策能力。

參考文獻(xiàn)：

[1] 梁雪峰，倪娟.淺論中學(xué)化學(xué)科學(xué)風(fēng)險(xiǎn)認(rèn)知教學(xué)——以“天然氣的利用——甲烷”為例[J].化學(xué)教學(xué)，2015，（12）：38-43.endprint