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高中化学教材中的环境教育内容分析——以人教版高中化学教材为例

Analysis of Environmental Education Content in Senior High School Chemistry Textbooks —A Case Study of People’s Education Press Version

发布时间:2026-11-09
作者: 王梦露 ,胡小兵 ,张笑颜 :宝鸡文理学院化学与材料工程学院 陕西宝鸡; WANG Menglu ,HU Xiaobing ,ZHANG Xiaoyan :School of Chemistry and Materials Engineering, Baoji University of Arts and Sciences, Baoji;
摘要: 本文以人教版(2019)高中化学教材为研究对象,系统梳理其中环境教育内容的分布特征、呈现形式与核心内容,剖析其素养导向与情境关联的设计特点与育人价值。教材采用集中承载与分散渗透的布局,通过多元载体实现化学知识与环境教育的有机整合,为绿色化学理念渗透与生态文明素养培育提供了文本支撑。针对教学中存在的问题,从目标定位、内容整合、教学方法等多方面提出改进策略,为高中化学环境教育的有效实施提供参考。
Abstract: Taking the People's Education Edition (2019) high school chemistry textbook as the research object, the content analysis method is used to systematically sort out the distribution characteristics, presentation forms and core contents of the environmental education content, and deeply analyze the design characteristics and multi-dimensional value of its literacy orientation and situational relationship. The textbook adopts the layout of centralized carrying and dispersed penetration, and realizes the organic integration of chemical knowledge and environmental education through multiple carriers such as text, columns and experiments, which provides important text support for the penetration of green chemistry concepts and the cultivation of ecological civilization literacy. In view of the problems of insufficient attention and fragmentation of content in teaching, we put forward improvement strategies from various aspects such as target positioning, content integration and teaching methods to provide practical reference for the effective implementation of high school chemistry environmental education.
关键词: 核心素养;环境教育;教材分析;高中化学;教学实施
Keywords: core literacy; environmental education; textbook analysis; high school chemistry; teaching implementation

引言

化学工业作为国民经济的重要支柱,其在生产过程中产生的废水、废气、废渣等污染物对环境造成了严重破坏。化学新课标在科学态度与社会责任素养方面,要求学生具有节约资源、保护环境的可持续发展意识,养成简约适度、绿色低碳的生活方式。环境教育是高中化学课程中贯穿知识、能力与价值的核心融合点。依托化学核心知识,解释环境问题的本质,让环境教育成为化学知识的现实应用场景。教材中的环境教育内容紧密契合生态文明建设需求,通过阐释污染机理、绿色合成等,引导学生认识化学物质对环境的影响,从而唤醒环境意识。

一、高中化学教材中环境教育内容的整体分析

“环境教育”一词于1968年在巴黎联合国教科文组织与世界自然保护联盟(IUCN)共同主办的国际会议上正式提出,被定义为旨在增强公众环境意识、动员公众参与环境保护的一门综合性教育。21世纪以来,环境教育进入多元化和深化阶段。其内容更广泛,涵盖气候变化、生物多样性保护、资源利用与保护等多方面。本文中界定的环境教育(Environmental Education,简称EE)是指通过教育活动,使人们认识到环境问题的严重性,掌握环境保护的知识和技能,树立正确的环境价值观和行为习惯,从而积极参与环境保护行动的教育过程。该文对环境教育知识点的判定标准为与环境相关的所有内容。

(一)内容分布概况

以人教版高中化学教材为研究对象,筛选出与环境教育有关的内容后发现:环境教育内容呈现核心模块集中承载+分散章节渗透覆盖的分布特征,其中核心模块聚焦必修二第八章“化学与可持续发展”,分散渗透章节则涉及元素化合物、反应原理、有机化学等知识模块(见表1),实现环境教育与化学知识的深度融合。

表1 环境教育内容分布情况
环境教育内容类型 对应教材章节 核心环境教育知识点 知识点数量(个) 占比(%)
核心集中模块 必修二第八章“化学与可持续发展” 金属矿物的开发利用。
“三废”治理。
海水淡化与水资源保护。
9 27%
分散渗透章节 必修一第二章“海水中的重要元素-钠和氯” 实验室制取氯气尾气处理 2 73%
必修一第三章“铁 金属材料” 超级钢的研究与使用 1
必修二第五章“化工生产中的重要非金属元素” SO₂、NOₓ与酸雨形成及防治 4
必修二第六章“化学反应与能量” 化石燃料的燃烧 3
选择性必修一第二章“化学反应速率与化学平衡” 以辛烷为例探究汽车尾气成因及危害 1
选择性必修一第三章“水溶液中的离子反应与平衡” 酸碱中和法处理工业废水 3
选择性必修一第四章“化学反应与电能” 燃料电池原理及使用 2
选择性必修三第三章“烃的衍生物” 有机合成路线的设计 3
选择性必修三第四章“生物大分子” 纤维素资源综合利用 3
选择性必修三第五章“合成高分子” 可降解高分子材料与白色污染治理 2
合计 10 13 33 100%

从分布的数据可见,环境教育内容的设计紧扣化学知识体系的逻辑。一方面,“化学与可持续发展”章节以化学与自然资源的开发利用为主题,集中承载绿色化学理念、资源循环利用等宏观的环境教育内容,占比约27%。“化学与可持续发展”作为人教版必修教材最后一章,其内容与人类的生产生活紧密联系,既起到引导学生综合应用必修阶段所学化学知识 解决实际问题的作用,又肩负了对学生“科学态度与社会责任”素养培养的使命。另一方面,约73%以上的章节则将环境教育知识点嵌入具体的化学知识,实现知识传授与素养培育同步发展。

综上,高中化学教材中环境教育内容的分布,既通过核心模块确保宏观理念的系统传递,又通过分散章节实现微观知识的渗透融合,这种集中加分散的模式,既符合化学学科的知识逻辑,也为教师在教学中自然融入环境教育提供了清晰路径,助力生态文明素养的落地。

(二)呈现载体的类型

高中化学教材中环境教育内容的呈现载体与知识传递方式、学生学习活动紧密关联,依据载体功能与呈现形式,可划分为正文阐述、活动性栏目、资料性栏目三类。不同载体承担的教育功能各有侧重,共同构建从认知、实践到拓展巩固的环境教育闭环,其分布情况与育人价值如下(表2)。

表2 环境教育内容呈现载体分布情况
载体类型 具体教材栏目 环境教育典型内容 知识点数量 占比
正文阐述 教材正文段落 酸雨的成因与转化
酸碱中和处理废水
化石燃料的燃烧
6 18%
活动性栏目 研究与实践
思考与讨论
石油燃料的使用
酸雨的治理
含氮硫元素的污水排放
11 33%
资料性栏目 方法引导
化学、技术与社会
信息搜索
资料卡片
化学与职业
催化剂在化工中的应用
天然气水合物开采
生物质资源的利用
16 49%
合计 - - 33 100%

正文作为教材的主体内容,承担系统化传递环境教育核心知识的功能。其特点是内容严谨、逻辑连贯,直接将环境问题与化学原理深度绑定,例如在“化工生产中的重要非金属元素”章节正文中,将SO2、NO2的性质与酸雨的形成及防治措施结合讲解,帮助学生形成性质、危害、治理的完整认知,是学生夯实环境知识基础的关键载体。

研究与实践、思考与讨论等活动性栏目,是连接理论知识与现实应用的桥梁。这类载体强调学生的主动参与,例如在“了解汽车尾气的治理”这一主题则引导学生关注汽车等交通工具与碳排放的关联,推动环境意识向责任行动转化,培养学生的科学探究能力与实践担当。

方法引导、资料卡片等资料性栏目,具有内容灵活、时效性强的特点,是对正文内容的补充与拓展。其内容既包括自然资源与可持续发展、温室效应、环境保护工程师,也涵盖我国在许多重要领域的新进展,还配有直观的图片,能拓宽学生的认知边界,帮助学生建立化学、环境与社会的宏观关联。

综上分析,高中化学教材通过正文奠基、活动实践、资料拓展的多元载体,实现了环境教育内容的分层渗透。这种载体设计符合学生的认知规律,且与环境教育目标高度契合,为生态文明素养的落地提供了系统化的教材支撑。

二、核心功能定位

环境教育的内容衔接体现为向上对标核心素养,向下整合学科知识的双向逻辑,实现素养要求与知识内容的深度绑定。

(一)与课标的契合

人教版(2019)高中化学教材将环境教育深度融入核心素养培养体系,从现象认知、原理理解、科学思维、实践探究到价值引领层层递进,使环境教育成为落实科学态度与社会责任素养的关键载体。

以基础素养建立环境认知:依托宏观辨识与微观探析、变化观念与平衡思想,从物质性质、反应过程视角解析污染形成与治理原理,为理解环境问题提供学科基础。

以方法素养形成理性思维:通过证据推理与模型认知、科学探究与创新意识,引导学生基于事实分析环境问题、设计绿色方案,培养用化学解决环境问题的实践能力。

以核心素养实现价值引领:聚焦科学态度与社会责任这一核心目标,围绕资源利用、三废治理、绿色低碳等内容,强化生态意识与环保担当,落实课标对生态文明素养的要求。

(二)与知识的联系

利用聚乙烯、聚氯乙烯的线性分子结构特点,解释其难降解的化学本质及对土壤、水体的危害;结合加聚反应原理,分析传统塑料的合成缺陷,再通过缩聚反应讲解聚乳酸的制备过程,理解可降解高分子材料酯基水解的环保优势。这一过程将高分子化合物的结构、反应与白色污染治理目标深度绑定。在学习铝相关知识的同时,讲解Al3+水解生成Al(OH)3胶体解释明矾净水原理,在学习Fe2+和Fe3+的氧化性还原性时,介绍高铁酸钾作为新型水处理剂的优势,将水解反应和氧化还原知识相联系,让学生明白元素的性质是处理污染的手段之一。

三、高中化学教材中环境教育内容的设计特点与育人价值分析

高中化学教学作为化学教育体系的重要组成部分,是塑造未来化学人才、推动社会可持续发展的重要阵地。通过系统学习该内容,可以让学生深刻理解化学过程与环境保护之间的内在联系,从而培养他们的环保意识,建立正确分析和解决问题的科学素养。

(一)聚焦核心议题,凸显学科关联性

该版高中化学教材中的环境教育内容,其核心设计逻辑是锚定污染治理、资源利用、能源转型三大核心环境议题,将环境教育内容与化学学科的核心知识模块深度绑定,以化学原理为工具解析环境问题的成因、推导解决方案,既避免了环境教育的附加化倾向,又凸显了化学学科在应对环境挑战中的不可替代性。

(二)多元呈现形式,强化情境体验

人教版(2019)高中化学教材摒弃单一文字讲解模式,通过多载体协同构建沉浸式环境教育情境。教材以正文系统阐述为核心基础,梳理环境议题与化学原理的内在关联,搭建认知框架;辅以丰富活动性栏目,实现理论与现实的衔接。同时,借助资料性栏目补充前沿环保知识与环境现状,拓宽认知边界。多元呈现形式弱化环境教育的枯燥感,让学生在多维情境中深化对化学与环境关系的理解。

(三)凝练核心观念,培养科学思维

该教材中环境教育内容与化学核心观念深度融合,通过系统化编排助力学生形成科学的环境认知思维。教材摒弃碎片化的环境知识罗列,以绿色化学、可持续发展、结构决定性质、化学平衡调控等核心观念为统领,把环境议题转化为化学原理的应用载体。在内容组织上,教材注重形成从现象到原理方案的观念,让学生在分析环境问题的过程中逐步掌握化学思维方法。这种设计不仅帮助学生构建起化学是解决环境问题关键工具的科学观念,更促使学生形成基于化学原理分析环境问题进而提出治理方案的理性思维模式,为学生的生态文明素养发展奠定了坚实的学科基础。

四、环境教育内容实施现状及教学建议

(一)实施现状

结合高中化学课堂教学实际,当前教材环境教育内容在落地中存在四类典型情况:1.重视不足,课时挤压:教师更侧重考点知识,环境教育常被简化为“读一遍资料”,缺乏深度讲解与探究;2.内容碎片化,缺乏整合:该内容是以集中加分散布局呈现的,但教师未系统串联,学生只获得零散环保知识点,难以形成体系;3.重知识轻实践:多停留在课堂讲授,缺少实验、调查、项目式学习等真实情境体验;4.评价缺失:环境素养未纳入日常评价,学生缺乏持续践行绿色化学的动力。

(二)教学对策

1.明确素养目标,将环境教育纳入常态化备课

尽管教材中已包含绿色化学的相关内容,但受限于教学任务的紧迫性,个别教师往往只是蜻蜓点水般地一带而过,未能深入讲解。教师应立足新课标要求,将环境教育与化学核心素养深度融合,把科学态度与社会责任作为核心目标,纳入每节课的常态化备课环节。在教学设计中明确环境教育落点,同时将环境素养培育纳入教研与备课研讨,统一教学目标与实施路径,使环境教育自然融入课堂常态,真正实现知识传授与价值引领同步推进。

2.整合分散内容,构建单元化环境教育体系

围绕大气污染与治理、水体污染与净化、资源能源与绿色材料三大主题,将元素化合物、化学反应原理、有机化学等内容与环境议题深度融合,形成逻辑连贯的教学模块。例如,可以将大气污染、水体污染、土壤污染等内容整合为“环境污染与防治”专题,系统地讲解环境问题的成因、危害和防治措施,让学生在完整情境中理解化学与环境的内在关联,提升知识应用与环保实践能力。

3.依托教材栏目,开展情境化的探究实践

充分利用教材中活动性栏目,将环境教育从理论讲解转向情境化、探究式学习。结合真实环境议题,设计可操作、可体验的探究任务,引导学生通过资料查阅、小组讨论、实地观察等方式主动参与学习。在探究过程中,以问题链驱动学生运用化学原理分析环境问题成因、推导治理方案,将知识学习与实践应用紧密结合。同时借助微型实验、校园环境调查等活动,让学生在真实情境中深化环保认知,推动环境意识从课堂认知走向实践行动,真正实现学用结合。

4.丰富评价方式,推动知行合一

为避免环境教育仅停留在知识识记层面,应构建过程性与综合性相结合的多元评价体系,将环保素养与实践表现纳入化学学习评价范畴,以评促学、以评促行。评价内容不再局限于纸笔测试,而是涵盖方案设计、实验操作、课堂发言、环保实践成果等多个维度,重点关注学生运用化学原理解析环境问题、参与绿色实践、践行低碳理念的真实表现。通过多元化、常态化的评价,引导学生将环保意识转化为自觉行为,真正实现知识学习、能力提升与价值践行的统一,推动环境教育走向知行合一。

5.优化教学方法,提升环境教育实效

教师应立足教材环境教育内容与学生认知特点,优化课堂教学方法,实现知识讲解与素养培育同步提升。采用情境教学法,用真实问题导入课堂,增强学习代入感;运用问题链教学法,围绕污染成因、反应原理、治理路径层层设问,引导学生用化学思维分析与解决环境问题。结合实验探究法,开展尾气处理、废水净化、材料对比等微型绿色实验,强化直观体验与动手能力;引入项目式学习,围绕校园环保、低碳生活、污染防治等主题开展小组合作探究。同时合理运用多媒体、动画、虚拟实验等手段,将抽象化学原理形象化,降低理解难度,让环境教育更生动、更高效,并培养其学习兴趣。

五、结论与展望

通过对人教版高中化学教材中环境教育内容的系统分析,明确了教材在培养学生环境意识、传授环保知识方面的作用,并提出了相应的教学建议。高中化学教材中的环境教育内容对于提升学生的环境意识和科学素养具有重要意义。通过优化教学方法和内容,可以更好地发挥教材的功能,提高学生保护环境的意识,培养其运用化学知识解决实际环境问题的能力。未来,高中化学教师仍需聚焦绿色化学理念的教学实践探索,创新课堂教学模式,为造就大批有社会责任感的人才而不懈奋进。

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