將荷蘭“水足跡”概念引入中學(xué)生物課堂

在環(huán)保概念風(fēng)靡全球的今天，環(huán)境友好成為官方與民間都蔚然成風(fēng)的理念。地球水資源的匱乏是當(dāng)今最為嚴(yán)重的環(huán)境問題之一，水的質(zhì)和量直接影響人類的生存。近年繼“碳足跡”后，荷蘭一所大學(xué)又提出了“水足跡”的概念，簡而言之就是全面量化人類活動對環(huán)境水資源直接和間接的消耗。

1 何為“水足跡”

水足跡概念最早由荷蘭學(xué)者阿爾杰恩·胡克斯特拉于2002年提出，其完整概念包括“國家水足跡”和“個人水足跡”兩部分。水足跡指的是一個國家、一個地區(qū)或一個人，在一定時間內(nèi)消費的所有產(chǎn)品和服務(wù)所需要的水資源數(shù)量，形象地說，就是水在生產(chǎn)和消費過程中踏過的腳印。

2 運用“水足跡”提升中學(xué)生節(jié)水意識的實踐案例

2009年6月13、14日，華東師范大學(xué)的8名學(xué)生參加了由中國環(huán)保部宣教中心和上海市教委教研室等8部委聯(lián)合舉辦的“千名青年環(huán)境友好使者”培訓(xùn)，成為中國“千名青年環(huán)境友好使者”。在之后的“千名青年環(huán)境友好使者”節(jié)能減排全民行動方案設(shè)計大賽中，該校的5名使者組成了節(jié)能減排參賽團隊——“水寶隊”。該團隊旨在引入新興的荷蘭的“水足跡”概念，開展初高中生的環(huán)保節(jié)水宣教活動，并根據(jù)不同年齡段的培訓(xùn)對象心理特點，采取不同的宣教策略因材施教，以學(xué)生為主角，運用教育學(xué)革新理念推行教學(xué)法，自編自制，研制出了具有理論基礎(chǔ)的水足跡教案和互動游戲用具，培養(yǎng)了學(xué)生的節(jié)水意識，鼓勵了雙向交流和科學(xué)探究。該項目為期一年。

由于“水寶隊”環(huán)保宣教方案的成功踐行，在2010年6月5日的2010年世界環(huán)境日紀(jì)念大會上，李克強副總理參觀了“水寶隊”的環(huán)境保護展覽，并會見了該團隊的環(huán)境友好使者代表。該隊的全民節(jié)能減排項目“減少水足跡，從小朋友做起”也被評為上海地區(qū)“千名青年環(huán)境友好使者”節(jié)能減排全民行動方案設(shè)計大賽的最佳實踐方案，“水寶隊”的兩名隊員被評為“優(yōu)秀使者”。可見，該團隊運用“水足跡”概念對中學(xué)生進行節(jié)水意識的提倡宣教是非常成功的。

該團隊在培訓(xùn)方法上采取個性教育。所謂個性教育，就是指根據(jù)受教育對象的特點制訂教育目標(biāo)和培育方法，從而有效整合教育資源，深層發(fā)掘教育對象的潛能，以達到預(yù)期教育效果的教育理念。該團隊的這種教育模式同樣適用于中學(xué)生物課堂，即分層教學(xué)、因材施教。

3 “水足跡”概念在中學(xué)生物課堂推廣的現(xiàn)實意義

中學(xué)時期是個人世界觀、價值觀形成的階段，趁早在中學(xué)生心中播撒環(huán)保的綠色“種子”，將使環(huán)境友好觀念更加根深蒂固地植入他們成長的過程，從而長遠地影響未來的國家建設(shè)和國際活動。同時，現(xiàn)行國家中學(xué)生物課程標(biāo)準(zhǔn)課程理念之一是“培養(yǎng)中學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)”，環(huán)保節(jié)水意識的培養(yǎng)也是中學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)培養(yǎng)的一個方面。目前，國內(nèi)水足跡的推廣還不成熟，民眾對于“水足跡”概念還知之甚少，在中學(xué)生物課堂上推廣“水足跡”的概念，可以恰到時機地培養(yǎng)初高中生節(jié)約用水和時刻留意自己的水足跡的意識。

3.1 “水足跡”概念對于學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)

科學(xué)素養(yǎng)是當(dāng)今國際科學(xué)教育的宗旨，它的提出，標(biāo)志著科學(xué)教育價值取向從強調(diào)培養(yǎng)少數(shù)科學(xué)家轉(zhuǎn)向注重提高每位學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。

3.1.1 科學(xué)素養(yǎng)的定義與內(nèi)涵

科學(xué)素養(yǎng)目前比較公認(rèn)的是兩個定義：

第一種定義，國際科學(xué)素養(yǎng)促進研究中心主任米勒教授提出的科學(xué)素養(yǎng)三維度模型：

第一維度，對重要科學(xué)術(shù)語和概念(即科學(xué)知識)的理解。

第二維度，對科學(xué)、原理和方法(即科學(xué)本質(zhì))的理解。

第三維度，對科學(xué)技術(shù)社會影響的意識和理解。

國際學(xué)生評價項目(PISA)是由經(jīng)合組織(OECD)發(fā)起組織實施，通過對閱讀素養(yǎng)、科學(xué)素養(yǎng)和數(shù)學(xué)素養(yǎng)三個領(lǐng)域的測試以便于各國進行比較的國際性比較評價項目。第二種定義，PISA對科學(xué)素養(yǎng)的界定。

PISA科學(xué)素養(yǎng)測試采用了與米勒類似的三維結(jié)構(gòu)體系：

第一維：科學(xué)概念。為了理解自然界及其由于人類的活動所導(dǎo)致的變化，學(xué)生們需要掌握一系列基本的科學(xué)概念，這些概念涉及物理、化學(xué)、生物科學(xué)、地球與空間科學(xué)等學(xué)科。

第二維：科學(xué)過程。考查學(xué)生運用科學(xué)知識及對科學(xué)過程的了解；要求學(xué)生具有獲取證據(jù)、解釋證據(jù)和運用證據(jù)的能力。

第三維：科學(xué)境況。主要了解日常生活中涉及的科技問題或科技事務(wù)與人們的關(guān)系。

3.1.2 “水足跡”概念對于學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)

無論是米勒的科學(xué)素養(yǎng)三維度模型，還是PISA的科學(xué)素養(yǎng)三維結(jié)構(gòu)體系，“水足跡”概念都有利于學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)第三維度的培養(yǎng)。“水足跡”概念能夠讓學(xué)生感受到現(xiàn)代化的科學(xué)對社會水資源所產(chǎn)生的廣泛影響；同時，對于作為消費者的學(xué)生個人，其日常生活方式與環(huán)保節(jié)水意識，會對環(huán)境產(chǎn)生廣泛影響。

3.1.3 “水足跡”概念的引入對于學(xué)生生物科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)

我國現(xiàn)行普通高中《生物課程標(biāo)準(zhǔn)》對生物科學(xué)素養(yǎng)界定為：

“生物科學(xué)素養(yǎng)是指公民參加社會生活、經(jīng)濟活動、生產(chǎn)實踐和個人決策所需的生物科學(xué)概念和科學(xué)探究能力，包括理解科學(xué)、技術(shù)與社會的相互關(guān)系，理解科學(xué)的本質(zhì)以及形成科學(xué)的態(tài)度和價值觀。”

“水足跡”概念，正是教師引導(dǎo)學(xué)生將科學(xué)、技術(shù)與實際社會相結(jié)合的很好的載體，有利于學(xué)生生物科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)，主要體現(xiàn)在這些方面：

第一，通過“水足跡”概念的引入，能促使學(xué)生了解人類對生物圈尤其是水圈的影響。學(xué)生可以更加深刻地意識到，目前世界各地缺水現(xiàn)象已成為一個日益嚴(yán)峻的問題，而在各種耗水載體上攜帶表明產(chǎn)品“水足跡”的標(biāo)簽，正是一種提高公眾意識、減少食品和飲料制造商在產(chǎn)品制造過程中水耗量的好方法。

第二，通過“水足跡”，學(xué)生認(rèn)識到能夠通過改變自己的日常用品以及習(xí)慣生活方式來減少水足跡。一般來說，商品的加工程度越高，水足跡就越多，從而能促使學(xué)生少購置奢侈用品以及消耗水多的用品，轉(zhuǎn)而使用環(huán)保節(jié)能產(chǎn)品；并且在食物的選擇上，學(xué)生也可以減少自己消費的水足跡，食物的水足跡攜帶量由多到少依次為：肉類、谷物、蛋類、蔬菜、水果、奶。

第三，“水足跡”概念的引入能讓學(xué)生了解到日常生活中的飲用、烹調(diào)和洗滌無不使用大量水資源，而更多的水則應(yīng)用于糧食生產(chǎn)、造紙以及棉布生產(chǎn)等行業(yè)。

3.2 “水足跡”概念對于中學(xué)生環(huán)保意識的培養(yǎng)以及和諧生態(tài)觀的教育

環(huán)保意識——作為學(xué)生運用生物科學(xué)概念和科學(xué)探究的能力，包括理解科學(xué)、技術(shù)與社會的相互關(guān)系，理解科學(xué)的本質(zhì)以及形成科學(xué)的態(tài)度和價值觀，在生物學(xué)科教學(xué)中具有十分重要的意義。同時，在中華人民共和國環(huán)境保護部2008年發(fā)布的《中國環(huán)境狀況公報》中就著重強調(diào)了環(huán)境宣傳教育。

生物的生存和發(fā)展都與環(huán)境密切相關(guān)，人類的生存和發(fā)展也是如此。在環(huán)境問題日益突出的當(dāng)代社會，讓學(xué)生通過生物學(xué)課程的學(xué)習(xí)，從生態(tài)學(xué)的角度認(rèn)識生物界的現(xiàn)象和規(guī)律，認(rèn)識人與環(huán)境的對立統(tǒng)一關(guān)系，進而建立生態(tài)學(xué)的基本觀點，樹立環(huán)境意識，獲得關(guān)于保護生物多樣性、環(huán)境污染對生物和人體健康的不利影響以及如何消除環(huán)境污染、增強人類自我保護意識的知識，對于提高學(xué)生的環(huán)境意識，進而提高全民族的環(huán)境意識無疑具有非常重要的意義。

同時，“水足跡”概念也有利于在生物教學(xué)中對學(xué)生進行和諧的生態(tài)觀教育，它體現(xiàn)在以下幾個方面：

(1)“水足跡”概念有利于培養(yǎng)學(xué)生樹立人與自然的和諧意識。

生物學(xué)是研究生物與環(huán)境關(guān)系的科學(xué)，其關(guān)于生物與環(huán)境的關(guān)系、生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能、生態(tài)平衡的原理、生物多樣性理論等，有助于學(xué)生正確認(rèn)識自然界與人類的關(guān)系。人類是環(huán)境中的一員，不可能置身于自然界之外，也不可能去征服它，人類的生存和幸福依賴于環(huán)境。“水足跡”概念能夠讓學(xué)生了解到地球上有限的淡水資源對人類生存的重要性。

(2)“水足跡”概念有利于培養(yǎng)學(xué)生的生態(tài)道德。

“水足跡”概念能夠讓學(xué)生更深切地了解到：作為一個世界公民，理應(yīng)對節(jié)水、環(huán)境保護作出貢獻。

(3)“水足跡”概念有利于培養(yǎng)學(xué)生的危機意識。

通過“水足跡”，學(xué)生會發(fā)現(xiàn)，原來除了家里水表上的具體數(shù)字，還有平時消費的產(chǎn)品和服務(wù)在生產(chǎn)過程中所耗費的大量看不見的水。同時，由“水足跡”概念，學(xué)生也會了解歐洲環(huán)境學(xué)家巴洛的觀點：水危機和五年前氣候變化的情形差不多。水危機剛剛開始進入媒體和人們的意識，五年后它將成為人們談?wù)撛掝}。而且，學(xué)生也能知道：聯(lián)合國教科文組織2009年發(fā)布的《世界水資源開發(fā)報告》指出：到2030年，47％的世界人口將居住在用水高度緊張的地區(qū)，預(yù)計將有2400萬～7億人口會因為缺水而背井離鄉(xiāng)。通過“水足跡”，讓學(xué)生充分樹立起了水資源的危機意識：人不可一日無水，水是生命之源，珍惜水就是珍惜生命。從而，讓學(xué)生在日常生活中自覺樹立節(jié)水意識。

課堂上，教師還可向?qū)W生介紹：目前計算“水足跡”的主要數(shù)據(jù)，都來自于國外的研究數(shù)據(jù)。為了警示人們對水的巨大消耗，荷蘭的科學(xué)家仿效碳足跡計算器，設(shè)計了一個專門計算水足跡的網(wǎng)站(www.waterfootprint.org)。教師可以讓學(xué)生自己動手計算水足跡的消耗量，從而使他們有了直觀的體驗，這也是充分利用現(xiàn)代多媒體進行CAI教學(xué)的實踐。

(4)“水足跡”概念有利于幫助學(xué)生確立可持續(xù)發(fā)展觀念。

確立可持續(xù)發(fā)展觀念，要從本質(zhì)上使學(xué)生理解生態(tài)消費的觀念，倡導(dǎo)生態(tài)消費、適度消費，消費內(nèi)容方式要符合生態(tài)要求，有利于環(huán)保和消費者的健康，提倡減少資源的浪費和過度消耗，既滿足現(xiàn)代人的需要，又考慮到后代人的利益，做到可持續(xù)發(fā)展。

“水足跡”概念能夠讓學(xué)生知道產(chǎn)品的水足跡是指在產(chǎn)品生產(chǎn)過程中實際所用的淡水量，讓學(xué)生進一步了解到日常生活中哪些物品和哪種生活方式所攜帶的“水足跡”更少，使其樹立可持續(xù)發(fā)展的觀念，引導(dǎo)節(jié)水環(huán)保的生活方式。

3.3 “水足跡”概念的引入可在生物教學(xué)中充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)積極性

(1)“水足跡”概念聯(lián)系實際，貼近生活，尤其是切合現(xiàn)行生物教材中的“人與生物圈”、“生物與環(huán)境”章節(jié)，使生物課上所講的內(nèi)容貼近生活，易于理解和掌握，讓學(xué)生覺得所學(xué)的知識親切和容易，學(xué)了有用。

(2)“水足跡”概念前沿求新，幽默形象，使得課堂擁有很好的師生互動。富有好奇心是青少年突出的表現(xiàn)，“水足跡”靈動的形象和新穎的概念能給學(xué)生新奇的感覺，從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使得課堂氣氛活躍。筆者在將“水足跡”的概念應(yīng)用于對上海閔行四中和時代中學(xué)的初中學(xué)生進行的科學(xué)普及教育時，學(xué)生們都表現(xiàn)出很強的積極性，主動參與互動，同時學(xué)生也很快掌握和理解了生命科學(xué)中環(huán)保和節(jié)水的知識。

(3)“水足跡”概念能夠挖掘知識的魅力，引起學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。布魯納曾說過：“學(xué)習(xí)的最好刺激乃是對所學(xué)材料的興趣。”任何內(nèi)容的教材都有一定的魅力，魅力是使學(xué)生為之神往的力量，生物課本中所涉及內(nèi)容的魅力更是不言而喻的。教師在教學(xué)中對教學(xué)內(nèi)容要深刻鉆研，仔細(xì)揣度，挖掘魅力，可以使教學(xué)效果事半功倍，使教與學(xué)雙方都感到輕松有趣。從本質(zhì)上講，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣是蘊含在知識之中的，教師要讓教材、教學(xué)方法成為刺激學(xué)生學(xué)習(xí)的條件，而不要用考試的分?jǐn)?shù)來刺激學(xué)生。如能讓知識本身的魅力成為刺激學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，這種動力是任何條件都無法比擬的。

(4)“水足跡”概念形象生動，有利于舉例比喻。形象化的語言不僅能吸引學(xué)生，幫助學(xué)生深刻感知教材，理解教材、而且能發(fā)展學(xué)生的形象思維能力，引起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。“水足跡”概念運用生動的水珠形象代替了量化的水量，從而讓學(xué)生更生動形象地了解相關(guān)內(nèi)容。

(5)“水足跡”概念能夠適當(dāng)引導(dǎo)學(xué)生，讓學(xué)生自己做主。現(xiàn)代教育教學(xué)理論認(rèn)為，教師不能只是講述知識，教師要想方設(shè)法設(shè)置問題的情境，激起學(xué)生的探索興趣并指導(dǎo)學(xué)生觀察分析，指導(dǎo)學(xué)生在探索中積極思維。教師的任務(wù)是“引而不發(fā)”，誘導(dǎo)學(xué)生，把學(xué)生帶到知識的門口，機智而巧妙地提出問題，點燃學(xué)生心中求知的火炬，照亮他們探索智慧海洋的航道。然后再搭橋引路，帶領(lǐng)學(xué)生一步步進入新知識的花園。在整個過程中教師只是起到逢山開路、遇水搭橋的作用。“開路”開的是學(xué)生的思路，在于使學(xué)生能由“山重水復(fù)疑無路”轉(zhuǎn)入“柳暗花明又一村”。“搭橋”搭的是學(xué)生在學(xué)習(xí)上由不知到已知、由已知轉(zhuǎn)化為能力的橋梁，使學(xué)生感到思考的樂趣，獲得求知的滿足。而“水足跡”概念的引入恰好能做到這一點。它能讓學(xué)生自己動手計算自己日常所消耗的水足跡，也能夠促使他們?nèi)ゲ檎腋鞣N物品的“水足跡”攜帶量。通過這種親身嘗試，學(xué)生能夠更深刻地理解“水足跡”以及節(jié)約水資源的內(nèi)涵，從而使節(jié)水環(huán)保的意識內(nèi)化為學(xué)生心中的理念。