初中化學科學風險認知與決策能力的培養

金茹

摘 要：結合新冠肺炎疫情，圍繞如何培養化學科學風險認知和決策能力，從生活情境風險、化學實驗風險及科學風險議題這三個角度展開教學，旨在通過化學知識的學習，以跨學科的領域去認識科學風險，規避風險及應對風險，樹立社會責任感和科學價值觀。

關鍵詞：情境; 化學實驗; 科學風險認知; 決策能力

中圖分類號：G633.7? 文獻標識碼：A ? 文章編號： 1006-3315（2021）4-013-001

作為一名化學教師，我更能深刻體會到培養學生的科學風險意識和能力的重要性。在教學中要讓學生通過化學學科知識的學習，理解學科本質，經過推理、論證等方式進一步認識化學科學的風險并規避和應對可能存在的風險。對于剛接觸化學的初三學生而言，如何在課堂教學中認識科學風險，并做出合理的決策，我嘗試著從以下三個方面去展開教學。

1.選擇真實的生活情境風險

科學風險教育的三個核心要素是認知、評估和決策，三者應該是一個有機整體[1]。在教學中實施這三個要素需要教師挖掘生活中的真實情境，讓學生充分利用化學知識進行批判性的思辨，形成創造性的思維。如新型冠狀病毒的主要傳播途徑是飛沫傳播和接觸傳播，在對這個病毒了解還不夠徹底的時候，醫學專家最初提出使用酒精消毒。從這一生活片段中，我讓學生尋找化學信息，得到“酒精可以殺滅新冠病毒”的結論。順著這個結論我又將社會上關于“喝酒能殺死新冠病毒”的傳言請學生評判，于是得到了“75%的酒精才能有效殺死病毒”。那么在使用75%酒精消毒時需要注意些什么？我通過一段家里因使用酒精噴霧不當引發火災的新聞片段展示給學生看，使學生認識到化學是把雙刃劍，只有使用得當、方法正確，才能避免重大事故的發生。最后，我根據新冠病毒的傳染方式、傳染的廣度以及感染后的機體癥狀，讓同學展開討論并總結預防新冠病毒感染的方法，治療新冠病毒肺炎的方法以及在疫情暴發期間作為中學生應具備的社會責任等。因此培養科學風險認知和決策能力需要教師[2]創設真實、綜合的學習情境，引導學生運用跨學科的知識技能，以對信息的獲取、分析和評價為基礎進行決策。

在化學基礎教學階段，在課程的中間時不時來一段化學風險評估和決策的小插曲，對青春懵懂期的學生來說，是一件有意思、有意義的事，也是一種化學學習方式的升華，比如在談到甲烷燃料時，它的燃燒可能有什么風險？它的泄漏可能有什么風險？燃燒液化石油氣的煤氣灶改燒天然氣又會有什么風險？如何解決這些風險？作為不可再生能源，如何物盡其用？當某一天自然界的甲烷用盡，又該如何解決能源危機？

2.選擇合適的化學實驗風險

化學實驗是開展科學風險教育的重要載體，也是培養學生科學風險認知和決策能力的重要途徑[3]。實驗教學中的風險更加顯性，在教學中通過問題激發思維，猜想科學風險，利用實驗結果進行推理論證，建構化學知識和技術體系，規避化學科學風險，實現社會價值。比如實驗室利用MnO2催化分解H2O2制取O2，為什么選擇錐形瓶而不是試管？這里有沒有化學實驗風險存在？我通過“大象牙膏”的實驗，讓學生體會到這個反應的劇烈程度，為了規避這個風險，同學們通過討論發現必須從H2O2和MnO2這兩個物質入手，并經過如下表1幾組實驗找到了適合實驗室制取O2的H2O2濃度和MnO2質量。

經過以上實驗的探究，學生從節約藥品、條件溫和、實驗效率高等方面最終確定制取氧氣的最佳方案是5%的雙氧水和0.1g的二氧化錳。

3.選擇合理的科學議題

對于剛接觸初三化學的學生來說，要利用化學知識和技術去解決科學風險，是非常有難度的，所以，在選擇風險議題時一定要符合初中生的角色，定位要精準。其實，初中科學課程標準在“當代重大課題”的主題中也指出：“在科學、技術與社會發展的同時，也出現了生態環境惡化、資源枯竭等一系列問題。解決這些問題，一方面，要靠科學技術的進一步發展;另一方面，還要對科學技術的應用所可能具有的風險進行前瞻性研究，尤其要注意科學技術與社會環境的協調發展。[4]”因此，我盡可能的選擇指向環境、能源、生命健康等與學生息息相關的社會生活、生產議題。比如水的凈化問題，我們蘇州地區的飲用水基本上來自太湖，湖水經過自來水廠的加工處理，流入到家家戶戶。如果直接飲用太湖水會有什么風險？進入自來水廠的太湖水需要經過沉降、消毒、吸附等操作才能接入戶，沉降劑、消毒劑、吸附劑的選擇需要滿足哪些準則？破壞秩序和準則會有何風險？淡水資源短缺，你有哪些方案保障淡水資源不枯竭？學生通過對水的認識，利用化學知識去進行創造活動，使自身的風險評估和決策能力得到了發展。通過學習去感知、感悟科學價值。

總之，科學風險隨時可能發生，在“立德樹人”教育目標的指引下，我們必須通過多種途徑，培養學生的風險認知能力，讓他們具有風險意識，知道風險根源，并力所能及地預防風險的發生，同時還能采取積極的應對措施，將風險引起的危害降低到最小程度。

參考文獻：

[1]嚴西平.理科教學中關注“科學風險認知和決策能力”的課堂實踐[J]基礎教育課程，2019年08期

[2]倪娟。科學風險認知與決策能力教育研究，教育科學研究[J]2019年05期

[3]馬逸群.基于初中化學實驗培養學生科學風險認知和決策能力，教育與裝備研究[J]2016年11期

[4]教育部.義務教育初中科學課程標準（2011年版）[S]北京師范大學出版社，2012：50，12