滬科版必修教材中的生態(tài)文明教育內(nèi)容建構(gòu)分析

胡樂萌

摘要： 生態(tài)文明建設(shè)是關(guān)乎中華民族永續(xù)發(fā)展的根本大計，在日常教學中培育學生的生態(tài)文明素養(yǎng)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(tài)文明知識”“生態(tài)道德意識”和“生態(tài)保護行為”3個維度設(shè)計教材分析框架，通過編碼數(shù)據(jù)統(tǒng)計和案例分析，揭示滬科版必修教材在生態(tài)文明教育方面的編寫特色，為教師在日常教學中落實生態(tài)文明教育提供建議和依據(jù)。

關(guān)鍵詞： 生態(tài)文明教育； 生態(tài)文明素養(yǎng)； 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(chǎn)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(guān)于黨的百年奮斗重大成就和歷史經(jīng)驗的決議》（以下簡稱“決議”），“決議”提出：“生態(tài)文明建設(shè)是關(guān)乎中華民族永續(xù)發(fā)展的根本大計。必須像保護眼睛一樣保護生態(tài)環(huán)境，像對待生命一樣對待生態(tài)環(huán)境，更加自覺地推進綠色發(fā)展、循環(huán)發(fā)展、低碳發(fā)展，堅持走生態(tài)良好的文明發(fā)展道路?！?/p>

人類社會從工業(yè)革命開始進入到高速發(fā)展的時期，化工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展在為人類創(chuàng)造繽紛多彩的物質(zhì)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(tài)造成了諸多破壞。為了建立人與自然和諧共生的生態(tài)文明，亟需新能源和新材料的開發(fā)，而監(jiān)測環(huán)境質(zhì)量、治理環(huán)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(yǎng)學生的環(huán)保意識，激勵學生積極參與生態(tài)文明建設(shè)活動，為建設(shè)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(huán)境中肩負著重要的責任，其中融入諸多生態(tài)文明教育的情境素材，為發(fā)展學生“科學態(tài)度和社會責任”的化學學科核心素養(yǎng)提供了重要依據(jù)，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(tài)文明素養(yǎng)的內(nèi)涵

美國環(huán)境學家羅斯［3］提出環(huán)境素養(yǎng)是人類保護環(huán)境的意愿、能力、決心及行為，由此迭代而成的生態(tài)文明素養(yǎng)在環(huán)境學和社會學層面上的研究已比較全面，是將“生態(tài)文明”與“素養(yǎng)”的有機結(jié)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(huán)關(guān)系的敬畏之心和可持續(xù)發(fā)展、持續(xù)繁榮的理論知識的認知，并在日常將生態(tài)文明踐行為一種良好習慣［4］。王輝［5］提出生態(tài)文明素養(yǎng)的三部曲是了解生態(tài)系統(tǒng)中物物的聯(lián)系，產(chǎn)生積極的態(tài)度，并用行動表現(xiàn)出來。

生態(tài)文明素養(yǎng)可以用“知、情、意、行”四個字概況，“知”即生態(tài)文明知識，是對生態(tài)環(huán)境所涉各個學科知識的認知，是基礎(chǔ)和前提；“情”是對大自然的熱愛，是對生態(tài)文明在情感態(tài)度上的接納，“意”是形成較穩(wěn)定的生態(tài)價值觀、倫理觀，具備生態(tài)信念和生態(tài)意志，“情”和“意”都是要求在意識層面形成生態(tài)文明素養(yǎng)的主觀能動性，從而持續(xù)推動生態(tài)文明行為，可以統(tǒng)一為生態(tài)道德意識，即對生態(tài)環(huán)境及其保護的認識水平，為保護生態(tài)環(huán)境而調(diào)整自身行為和參與有關(guān)實踐的自覺程度與行為傾向；“行”即生態(tài)保護行為，指在私人或公共領(lǐng)域、日常生活或職業(yè)活動中實施的以維護或改善生態(tài)環(huán)境為目的的實踐活動［6］。生態(tài)文明素養(yǎng)要求個體在生態(tài)道德意識的驅(qū)動下，利用掌握的生態(tài)文明知識踐行生態(tài)保護行為［7］，如圖1所示。

2? 滬科版必修教材中生態(tài)文明教育內(nèi)容的分析框架設(shè)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(xù)發(fā)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(chǎn)中遵守原子經(jīng)濟性、節(jié)能環(huán)保、循環(huán)利用、保護環(huán)境等原則；能依據(jù)“綠色化學”思想對某一個化工生產(chǎn)過程進行分析，權(quán)衡利弊，作出合理的決策；能針對某些化學工藝設(shè)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(yǎng)學生的生態(tài)文明素養(yǎng)，就需要通過開展生態(tài)文明教育，引導學生關(guān)注生態(tài)環(huán)境，樹立正確的生態(tài)文明觀。本研究以滬科版必修教材中的生態(tài)文明教育內(nèi)容為研究對象，以發(fā)展學生生態(tài)文明素養(yǎng)的“生態(tài)道德意識”“生態(tài)文明知識”和“生態(tài)保護行為”三個維度設(shè)計分析框架，并對教材文本進行編碼和統(tǒng)計分析，探討生態(tài)文明教育的開展方式。

王祖浩等［8］將教科書中與生態(tài)文明教育內(nèi)涵相關(guān)的“綠色發(fā)展”內(nèi)容劃分成“循環(huán)利用、治理污染、清潔能源、回收降解、生態(tài)安全、節(jié)約資源、綠色消費、成本意識”這8個構(gòu)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(shù)、生態(tài)規(guī)律、綠色實驗、知識應用、生態(tài)職業(yè)、政策法規(guī)”這9種生態(tài)文明素材類型，并對其內(nèi)涵進行了詮釋。本研究結(jié)合以上文獻與教材，將生態(tài)文明素養(yǎng)的三個維度進一步細分為二級維度，綜合構(gòu)建分析框架。

2.1? 生態(tài)道德意識

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

2.2? 生態(tài)文明知識

作為生態(tài)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(zhì)、對自然資源進行綜合利用的化工生產(chǎn)工藝及條件選擇、化學反應中的能量轉(zhuǎn)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(tài)環(huán)境常識、生態(tài)資源國情、維護生態(tài)平衡和可持續(xù)發(fā)展等所必須的“生態(tài)文明知識”。掌握生態(tài)文明知識有助于強化學生生態(tài)道德意識，又可指導生態(tài)保護行為的設(shè)計與實施。生態(tài)文明知識可進一步劃分為“物質(zhì)性質(zhì)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(tài)保護行為

生態(tài)保護行為既是生態(tài)道德意識的實踐體現(xiàn)，又是生態(tài)文明教育的最終目標。化工生產(chǎn)具有承載化學學科知識、實驗操作技術(shù)應用、多學科融合的作用，體現(xiàn)化學的學科價值［11］?；瘜W實驗是研究和學習物質(zhì)及其變化的基本方法，也是科學探究的一種重要實踐途徑?！罢n程標準”明確指出化學實驗對于全面發(fā)展學生的學科核心素養(yǎng)具有重要作用?；瘜W實驗和化工生產(chǎn)是生態(tài)文明的實踐場景，因此將生態(tài)保護行為進一步劃分為“安全環(huán)保實驗”和“綠色生產(chǎn)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(tài)文明教育內(nèi)容的分析框架。

3? 分析程序

本研究首先采用內(nèi)容分析法梳理了滬科版必修教材的內(nèi)容，整理出與生態(tài)文明教育相關(guān)的段落58處；接著，運用上述分析框架對相關(guān)段落逐一進行指標編碼；最后，根據(jù)編碼結(jié)果分析生態(tài)文明教育在教材中的分布特點、規(guī)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(xiàn)方式和編碼規(guī)則等角度舉例說明。

教材中的生態(tài)文明教育內(nèi)容以外顯型的呈現(xiàn)方式為主，這有利于學生直觀地理解化學學科在構(gòu)建生態(tài)文明中的重要作用。以圖2所示教材“3.3硫循環(huán)和氮循環(huán)”一節(jié)中涉及生態(tài)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(huán)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(tài)問題現(xiàn)狀所需的物質(zhì)性質(zhì)背景知識，而“開發(fā)新能源和新技術(shù)，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(tài)文明所需采取的綠色生產(chǎn)方式。第二段則詳述了生態(tài)文明和環(huán)境保護的意義，引導學生認識物質(zhì)及其變化對環(huán)境的影響，依據(jù)物質(zhì)的性質(zhì)及其變化認識環(huán)境污染的成因、主要危害及其防治措施，體會化學對環(huán)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(tài)文明素養(yǎng)維度。

豐富的圖片內(nèi)容既可拓展學生的科學視野，又可激發(fā)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(xiàn)生態(tài)文明教育內(nèi)容。

例如，在元素化合物性質(zhì)的相關(guān)章節(jié)中，教材將實驗探究裝置和方案以圖片的形式呈現(xiàn)（見圖3），并設(shè)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(chǎn)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(xiàn)象（c）等安全環(huán)保實驗裝置。實驗方案與裝置的設(shè)計需要以實驗中所用物質(zhì)的具體性質(zhì)為依據(jù)，而內(nèi)隱于實驗裝置中的生態(tài)文明思想可通過比較、討論等活動使學生自發(fā)獲得，相較于簡單的描述、告知等教學方式，更有利于學生發(fā)自內(nèi)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(tài)文明素養(yǎng)的全部3個維度。

不同呈現(xiàn)方式的段落分布統(tǒng)計見表1。

4? 滬科版必修教材中生態(tài)文明教育內(nèi)容的分析

以前述分析框架和分析程序?qū)瓢姹匦藿滩闹械纳鷳B(tài)文明教育內(nèi)容進行分析編碼，得到統(tǒng)計結(jié)果見表2。

4.1? 生態(tài)道德意識

隨著對環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展問題成因的研究，人們逐漸認識到生態(tài)問題出現(xiàn)的根源并不在于技術(shù)層面，而是如何正確利用科學技術(shù)的價值觀問題，即是否具備生態(tài)道德意識［12］。從分布上來看，雖然以生態(tài)問題現(xiàn)狀為情境素材可以引導學生將學科知識用于分析環(huán)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(tài)文明建設(shè)的重要意義，但為避免給學生造成化學的發(fā)展只會對生態(tài)環(huán)境造成負面影響的印象，教材并未過度強化生態(tài)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(tài)文明中的正面作用引導學生建立“綠色化學”觀念（41.4%）。對環(huán)境保護意義的闡釋多見于緒言或章節(jié)引言中，具有提綱挈領(lǐng)的作用，故出現(xiàn)頻次較少（12.1%）。

4.2? 生態(tài)文明知識

統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)，物質(zhì)性質(zhì)知識這個二級維度占比最高，接近一半。生態(tài)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(zhì)為載體，引導學生認識這些物質(zhì)及其轉(zhuǎn)化在促進社會文明進步、自然資源綜合利用和環(huán)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(chǎn)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(chǎn)、生活中選擇對生態(tài)環(huán)境友好的物質(zhì)的重要意義。

教材結(jié)合工業(yè)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(shù)的應用中踐行“綠色化學”的理念，嘗試評價與設(shè)計節(jié)能環(huán)保、清潔生產(chǎn)等化工生產(chǎn)工藝，落實生態(tài)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(cè)重于對物質(zhì)性質(zhì)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(tài)文明教育的化學原理知識出現(xiàn)頻次不高（12.1%）。

開發(fā)自然資源和有效利用能源是世界發(fā)展和經(jīng)濟增長最基本的驅(qū)動力，是人類賴以生存的基礎(chǔ)。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(zhì)生態(tài)造成破壞、引起溫室效應，造成生態(tài)環(huán)境的破壞。教材第5章第3節(jié)“化學變化中的能量變化”系統(tǒng)分析了物質(zhì)在發(fā)生化學變化過程中能量的轉(zhuǎn)化方式，同時在分析了化石燃料的能量轉(zhuǎn)化方式之后，提出了尋找化石燃料的可替代能源，開發(fā)新型的清潔能源的迫切需求和現(xiàn)今的技術(shù)發(fā)展。

4.3? 生態(tài)保護行為

以實驗操作和工業(yè)生產(chǎn)為載體融入生態(tài)文明教育的相關(guān)內(nèi)容可以使生態(tài)文明教育擺脫紙面，在具體的實踐中體驗和感知。在相關(guān)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(tài)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(chǎn)中簡單的化學問題，分析和討論化工生產(chǎn)中的“綠色化學”思想。

例如，教材第1章第3節(jié)“化學中常用的實驗方法”提出了“物質(zhì)的制備”“物質(zhì)的分離與提純”和“物質(zhì)的檢驗”三個環(huán)節(jié)中需要遵循的“綠色實驗”原則，在設(shè)計物質(zhì)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(jié)“化工生產(chǎn)”以硫酸工業(yè)生產(chǎn)為例，介紹了環(huán)保理念對生產(chǎn)工藝各個環(huán)節(jié)的指導意義，如在原料的選擇上，提出傳統(tǒng)的以硫鐵礦為原料的生產(chǎn)工藝存在工業(yè)“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(chǎn)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(huán)境污染，又充分利用了硫資源。只有不斷優(yōu)化工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)、提高生產(chǎn)裝備水平，淘汰落后的產(chǎn)能，才能實現(xiàn)生產(chǎn)方式的可持續(xù)發(fā)展。

5? 利用滬科版必修教材開展生態(tài)文明教育的實施建議

滬科版必修教材在發(fā)展學生學科核心素養(yǎng)的同時，也將生態(tài)文明教育滲透于方方面面。這既是化學學科價值的體現(xiàn)，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(xiàn)。在生態(tài)文明教育中，除了落實學生對生態(tài)文明知識的掌握，更加重要的是樹立生態(tài)文明道德與價值觀，并能將其應用于日常生態(tài)保護的實踐行動中。

5.1? 注重培養(yǎng)具備發(fā)展觀的生態(tài)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(fā)展的，化學的發(fā)展對生態(tài)環(huán)境的影響也是不斷發(fā)展的。雖然教材中提供了一些化學與環(huán)境關(guān)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(fā)現(xiàn)”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(guān)注化學在治理污染、解決生態(tài)問題中所發(fā)揮的重要功能，了解我國在生態(tài)文明建設(shè)中的戰(zhàn)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(xiàn)出的大國責任。教師可通過對生態(tài)文明現(xiàn)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(tài)價值觀的指導下，會給地球生態(tài)造成難以挽回的破壞，進而激發(fā)其生態(tài)危機感，樹立保護生態(tài)環(huán)境的責任感，最后產(chǎn)生探究相關(guān)生態(tài)文明知識和技能的渴望。

5.2? 優(yōu)化化學學科知識與生態(tài)文明知識的融合

以“課程標準”為編寫依據(jù)的滬科版必修教材作為開展生態(tài)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(tài)文明素養(yǎng)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(tài)文明教育內(nèi)涵的基礎(chǔ)上，在教材的學科知識框架上自然嫁接與生長出生態(tài)文明知識，使生態(tài)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(fā)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(fā)新材料對保護生態(tài)環(huán)境、提高生活質(zhì)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(jié)構(gòu)變化與宏觀性質(zhì)改變之間的關(guān)系的理解。

5.3? 在生態(tài)文明實踐中內(nèi)化生態(tài)文明素養(yǎng)

教材受其形式所限，只能以文字或圖片形式呈現(xiàn)生態(tài)文明教育內(nèi)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(shè)計創(chuàng)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(nèi)化生態(tài)文明素養(yǎng)。例如，在硫酸工業(yè)生產(chǎn)的教學中，教師可帶領(lǐng)學生參觀工廠生產(chǎn)車間，以探究性和啟發(fā)性的問題，引導學生結(jié)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(yōu)化，以提高硫元素的利用率，降低生產(chǎn)中的能耗，減少對環(huán)境的破壞。這種以生態(tài)保護作為思考方向和設(shè)計依據(jù)的探究實踐活動，可以充分發(fā)揮學生提升自身環(huán)保意識、參與生態(tài)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。

參考文獻：

［1］中華人民共和國教育部制定. 普通高中化學課程標準（2017年版2020年修訂）［S］. 北京： 人民教育出版社， 2020.

［2］滬科版高中化學教材編寫組. 滬科版高中化學必修教材的編制策略與特色分析［J］. 化學教學，2021， （10）： 3～9.

［3］胡朝蘭. 高中地理提升學生生態(tài)文明素養(yǎng)的實踐路徑［D］. 石家莊市：河北師范大學碩士學位論文， 2019.

［4］焦會銀. 生態(tài)文明素養(yǎng)意蘊及其培育路徑［J］. 中國教育科學（中英文）， 2020， 3（5）： 103～110.

［5］王輝. 環(huán)境素養(yǎng)與生態(tài)素養(yǎng)［J］. 科學時代， 1997， （1）： 25～26.

［6］國家化學課程標準研制組. 義務教育課程標準實驗教科書·化學［M］. 上海： 上海教育出版社， 2001.

［7］張軍霞. 關(guān)于小學科學教材中生態(tài)文明教育的思考［J］. 課程·教材·教法，2020， 40（6）： 122～128.

［8］樊藝蕾， 王祖浩. 中美高中化學教科書中“綠色發(fā)展”內(nèi)容建構(gòu)方式的比較研究［J］. 化學教育（中英文），2020， 41（17）： 15～20.

［9］范韋芳， 王世存. 高中化學教科書中的生態(tài)文明教育內(nèi)容建構(gòu)——以人教版和魯科版必修部分為例［J］. 化學教學，2021， （11）： 20～24+36.

［10］劉貴華， 岳偉. 論教育在生態(tài)文明建設(shè)中的基礎(chǔ)作用［J］. 教育研究，2013， 34（12）： 10～17.

［11］張瑜. 基于真實化工生產(chǎn)情境的化學教學——以鐵及其重要化合物為例［J］. 中學化學，2021， （11）： 4～8.

［12］徐湘荷. 生態(tài)教育思想研究［D］. 濟南： 山東師范大學碩士學位論文， 2012.