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摘 要:综合实践活动是我国基础教育课程中规定的普通高中必修课程,是一门注重知识和技能综合运用的实践性课程。其一个重要方向是认识从人类活动对环境的影响,以培养学生学会科学研究的基本方法,认同温室气体排放对气候变化的影响,形成关注人类生活环境的情怀,养成低碳生活的习惯,并将这一现代理念进行大众传播。
关键词:综合实践活动;家庭碳排放;调查研究
中图分类号:G633.8 文献标识码:A 文章编号:1009-010X(2010)04-0053-03
综合实践活动是我国基础教育课程中规定的普通高中必修课程,是一门注重知识和技能综合运用的实践性课程。综合实践活动以研究性学习为主要目标,目的是引导学生经历提出问题、确定主题、制定方案等过程,学习调查研究、实验研究、观察研究、文献研究等科学方法的基本规范和操作要领,养成探究习惯,形成科学的态度和初步的创新精神。研究的主题强调趣味性、内容与课堂知识的联系性、对生活、科技与社会的关注性。在以“活动—参与”为模式的平台上,构建培养学生学习能力、动手能力、交际能力、创造能力等。
在此,我们提供一则综合实践活动的操作案例“家庭碳排放的调查研究”,该案例从人类生活对环境的影响入手,培养学生学会科学研究的基本方法,同时,通过该案例探讨综合实践活动的实施过程。
一、确定课题
1.课题的提出。
随着温室气体排放引起全球变暖这一共识越来越被大家所接受,国际社会应对气候变化的共同意愿也越来越强烈,低碳经济已经成为社会经济发展的一个重要方向。低碳就是要使社会经济体系的构建和发展能够实现低碳排放。实现低碳经济有各种指标,包括:温室气体的排放量、实现低碳经济的投入、实现低碳经济的政策努力、公众参与度等。特别是公众参与度至关重要——只有更多的人了解生产、生活带来的碳排放及其对气候环境的影响,才能理智地选择低碳生活,克制住不断膨胀的消费欲,才有可能有效地降低二氧化碳等温室气体的排放。以“家庭碳排放的调查”作为综合实践研究的课题,是基于我市张北县恰处内蒙古高原,在发展畜牧养殖业带来经济效益时,却忽视了高碳排放这一问题而提出。
2.教学目标。
知识与技能目标:(1)知道哪些气体属于温室气体,了解温室气体排放对气候变化的影响,理解低碳生活的相关知识。(2)学会碳排放的计算方法。
过程与方法:(1)初步掌握文献法、调查法、比较法这三种科研基本方法。(2)学会运用比较、分类、归纳、概括的方法对信息和数据进行加工,并针对研究结果进行评价。
情感态度和价值观:经历“家庭碳排放的调查研究”全过程,认同温室气体排放对气候变化的影响,形成关注人类生活环境的情怀,养成低碳生活的习惯,并将这一现代理念进行大众传播。
二、实施方案
1.知识和技能准备。
确定文献检索工具,学会利用网络、图书馆等进行文献检索的方法;学会碳排放的计算方法。
2.划分研究小组。
根据张北一中高二1班学生家庭生产、生活方式的不同,将学生分成三大组:畜牧养殖家庭组、农村非畜牧养殖家庭组、小城镇家庭组,并确定好每组的课题主持人。
3.制定研究方案。
(1)小组的课题主持人组织课题组成员进行碳排放相关文献的检索,学习检索到的相关知识,结合家庭生产、生活的各个方面,讨论确定碳排放调查表的具体内容,确定碳排放的计算公式。(2)对每个家庭温室气体排放源进行归纳、分类统计。(3)将(2)调查得到的数据代入碳排放的计算公式进行年排放量计算。(4)比对其他小组的数据,撰写小组课题研究报告。
三、成果汇报
1.共同成果——理解温室气体排放对气候变化的影响,学会低碳、减排。
温室气体是指大气中自然或人为产生的某些气体成分,它们能够吸收和释放地球表面、大气和云发出的热红外辐射光谱内特定波长的辐射。该特性导致温室效应。水汽(H2O)、二氧化碳(CO2)、一氧化二氮(N2O)、甲烷(CH4)和臭氧(O3)是地球大气中主要的温室气体。此外,大气中还有许多完全人为产生的温室气体,如《蒙特利尔议定书》所涉及的卤代烃和其它含氯和含溴的物质。除CO2、N2O和CH4外,《京都议定书》将六氟化硫(SF6)、氢氟碳化物(HFC)和全氟化碳(PFC)定为温室气体。
大气中主要的温室气体是水汽(H2O),水汽所产生的温室效应大约占整体温室效应的60%～70%,其次是CO2,大约占26%,其他的还有O3、CH4、N2O、全氟碳化物(PFCs)、氢氟碳化物(HFCs)、含氯氟烃(HCFCs)及六氟化硫(SF6)等。
温室气体能有效地吸收地球表面、大气本身相同气体和云所发射出的红外辐射。如二氧化碳气体具有吸热和隔热的功能,太阳短波辐射可以透过大气射入地面,而地面增暖后放出的长波辐射却被大气中的二氧化碳等物质所吸收,从而产生大气变暖的效应。大气中的二氧化碳就像一层厚厚的玻璃罩,使地球变成了一个大暖房。
特别是近年来,由于CO2的肆意排放,气温的年际变化越来越大,热的时候更热,冷的时候更冷,加上化石能源几乎到了枯竭的边缘,因此,低碳生活是迫切的需要,是环境和资源的双重必然。低碳经济的核心是能源技术创新、制度创新和人类生存发展观念的根本性转变。低碳经济的发展模式为节能减排、发展循环经济、构建和谐社会提供了操作性诠释,是落实科学发展观、建设节约型社会的综合创新与实践,完全符合党的十七大报告提出的发展思路,是实现中国经济可持续发展的必由之路,是不可逆转的时代潮流,是一场涉及生产方式、生活方式和价值观念的全球性革命。低碳生活并不是一般人误解成的“苦行僧”生活,而是要更聪明地使用能源,有意识地节约能源,减少不必要的浪费。所以,可从以下几个方面自觉行动,力争实现低碳减排目标:
(1)改善牛饲料配比,多种树养草,减少畜牧业生产中碳排放对气候的影响。
(2)换节能灯泡:11瓦节能灯就相当约80瓦白炽灯的亮度,使用寿命比白炽灯长6到8倍,不仅大大减少用电量,还节约了更多资源,省钱又环保。
(3)购买那些只含有少量或者不含氟里昂的绿色环保冰箱。丢弃旧冰箱时打电话请厂商协助清理氟里昂。选择“能效标志”的冰箱、空调和洗衣机,能效高,省电省钱。
(4)购买小排量或混合动力机动车,减少二氧化碳排放。
(5)少吃红肉(指牛、羊、猪肉),少吃反季节蔬菜及空运的奇异水果。
(6)选择公交出行,减少使用小轿车和摩托车。
(7)少买衣服,减少电器待机时间,循环使用生活用品,以节省资源、能源消耗,减少碳排放。
(8)使用空调的温度设定:夏天26℃左右、冬天18~20℃左右,对人体健康有利,还可大大节约能源。
为此,学生还组织了一次“低碳减排,从我做起”的签名承诺仪式,实现了教师预定的教学目标。
2.畜牧养殖组家庭平均碳排放调查报告。
①放牧一头乌干达奶牛8个月排放1t CO2;②每生产1kg肉类就会排放出36.4kg CO2;③开车的CO2排放量(kg):油耗升数×2.7;④用电的CO2排放量(kg):耗电度数×0.785;⑤的士的CO2排放量(kg):的士费×0.36;⑥用水的CO2排放量(kg):每吨×8;⑦搭公交车CO2排放量(kg):次数×1.36;⑧1t无烟煤燃烧的CO2排放量:3000kg;⑨天然气、煤气燃烧的CO2排放量(kg),立方米×1.9;⑩当计算出碳排放量后,还会显示出需要植树的棵数。这里的植树计算,是根据中国西南生长30年的冷杉的吸收量计算的(111kgCO2/每棵树)。
分析实验结果可知,畜牧养殖业年碳排放量占总排放量的76.4%,是家庭碳排放的主要来源。
3.农村非畜牧养殖家庭组平均碳排放调查报告(采用以上碳计算方法)。
由分析实验结果知,在被调查的家庭中,年度碳排放全部超标,这是由于地域原因造成的,由于采暖期长,人均采暖用煤1t,这一项大约产生CO2 3t,已超过全国平均值。
四、评价与交流
张家口地处内蒙古高原,畜牧养殖、传统耕种和燃煤采暖的方式使本地的碳排放量异常偏高,气候变暖对环境的影响非常明显。过去是“天苍苍,野茫茫,风吹草低现牛羊”,现在是“沙尘暴,随便刮,放眼一望都是沙”。因此,对于低碳生活同学们进行了热烈地讨论与交流,结合教师评价,形成以下几点有价值的交流结果:
本课题通过让学生对家庭碳排放进行调查,既发挥了学生学习的主体性,又让学生经历了科学研究的全过程,学会了文献法、调查法等基本的科研方法,更让学生认识到我国的温室气体CO2排放量位居世界第二这一国情,低碳生活是必须的。因此,改变家庭生产、生活方式,减少CO2等温室气体的排放是每一个公民应尽的义务。研究性学习在课程改革的今天,有着构建知识和技能两方面得天独厚的优势,特别是研究过程中能充分利用信息课程和社区学习资源,有助于培养学生社会责任感、团队意识和创新精神。最令人欢欣鼓舞的是学生对研究性学习热情高,干劲足,所以,选好课题,坚持做下去,我们的学生一定能将学习化学的兴趣转变成志趣,升华成志向。
参考文献:
[1]中华人民共和国教育部.普通高中化学课程标准(实验)[M].北京:人民教育出版社,2003.
[2]张艳华,闫蒙纲.“常见水果的营养成分调查及Vc含量的测定”研究性学习案例[J].中学化学教学参考,2008,(12):19～21.
[3]郭元祥.综合实践活动课程设计与实施 [M].北京首都师范大学出版社,2001:137~149.
[4]中华人民共和国教育部.综合实践活动指导纲要(实验)[M].北京:人民教育出版社,2003.
[5]岑伯宁,姜克隽.低碳生活必将选择的未来 [J].新知客,2008,(9):34~75.
[6]联合国政府间气候变化专门委员会.IPCC第一份报告[M].1990.
关键词:综合实践活动;家庭碳排放;调查研究
中图分类号:G633.8 文献标识码:A 文章编号:1009-010X(2010)04-0053-03
综合实践活动是我国基础教育课程中规定的普通高中必修课程,是一门注重知识和技能综合运用的实践性课程。综合实践活动以研究性学习为主要目标,目的是引导学生经历提出问题、确定主题、制定方案等过程,学习调查研究、实验研究、观察研究、文献研究等科学方法的基本规范和操作要领,养成探究习惯,形成科学的态度和初步的创新精神。研究的主题强调趣味性、内容与课堂知识的联系性、对生活、科技与社会的关注性。在以“活动—参与”为模式的平台上,构建培养学生学习能力、动手能力、交际能力、创造能力等。
在此,我们提供一则综合实践活动的操作案例“家庭碳排放的调查研究”,该案例从人类生活对环境的影响入手,培养学生学会科学研究的基本方法,同时,通过该案例探讨综合实践活动的实施过程。
一、确定课题
1.课题的提出。
随着温室气体排放引起全球变暖这一共识越来越被大家所接受,国际社会应对气候变化的共同意愿也越来越强烈,低碳经济已经成为社会经济发展的一个重要方向。低碳就是要使社会经济体系的构建和发展能够实现低碳排放。实现低碳经济有各种指标,包括:温室气体的排放量、实现低碳经济的投入、实现低碳经济的政策努力、公众参与度等。特别是公众参与度至关重要——只有更多的人了解生产、生活带来的碳排放及其对气候环境的影响,才能理智地选择低碳生活,克制住不断膨胀的消费欲,才有可能有效地降低二氧化碳等温室气体的排放。以“家庭碳排放的调查”作为综合实践研究的课题,是基于我市张北县恰处内蒙古高原,在发展畜牧养殖业带来经济效益时,却忽视了高碳排放这一问题而提出。
2.教学目标。
知识与技能目标:(1)知道哪些气体属于温室气体,了解温室气体排放对气候变化的影响,理解低碳生活的相关知识。(2)学会碳排放的计算方法。
过程与方法:(1)初步掌握文献法、调查法、比较法这三种科研基本方法。(2)学会运用比较、分类、归纳、概括的方法对信息和数据进行加工,并针对研究结果进行评价。
情感态度和价值观:经历“家庭碳排放的调查研究”全过程,认同温室气体排放对气候变化的影响,形成关注人类生活环境的情怀,养成低碳生活的习惯,并将这一现代理念进行大众传播。
二、实施方案
1.知识和技能准备。
确定文献检索工具,学会利用网络、图书馆等进行文献检索的方法;学会碳排放的计算方法。
2.划分研究小组。
根据张北一中高二1班学生家庭生产、生活方式的不同,将学生分成三大组:畜牧养殖家庭组、农村非畜牧养殖家庭组、小城镇家庭组,并确定好每组的课题主持人。
3.制定研究方案。
(1)小组的课题主持人组织课题组成员进行碳排放相关文献的检索,学习检索到的相关知识,结合家庭生产、生活的各个方面,讨论确定碳排放调查表的具体内容,确定碳排放的计算公式。(2)对每个家庭温室气体排放源进行归纳、分类统计。(3)将(2)调查得到的数据代入碳排放的计算公式进行年排放量计算。(4)比对其他小组的数据,撰写小组课题研究报告。
三、成果汇报
1.共同成果——理解温室气体排放对气候变化的影响,学会低碳、减排。
温室气体是指大气中自然或人为产生的某些气体成分,它们能够吸收和释放地球表面、大气和云发出的热红外辐射光谱内特定波长的辐射。该特性导致温室效应。水汽(H2O)、二氧化碳(CO2)、一氧化二氮(N2O)、甲烷(CH4)和臭氧(O3)是地球大气中主要的温室气体。此外,大气中还有许多完全人为产生的温室气体,如《蒙特利尔议定书》所涉及的卤代烃和其它含氯和含溴的物质。除CO2、N2O和CH4外,《京都议定书》将六氟化硫(SF6)、氢氟碳化物(HFC)和全氟化碳(PFC)定为温室气体。
大气中主要的温室气体是水汽(H2O),水汽所产生的温室效应大约占整体温室效应的60%～70%,其次是CO2,大约占26%,其他的还有O3、CH4、N2O、全氟碳化物(PFCs)、氢氟碳化物(HFCs)、含氯氟烃(HCFCs)及六氟化硫(SF6)等。
温室气体能有效地吸收地球表面、大气本身相同气体和云所发射出的红外辐射。如二氧化碳气体具有吸热和隔热的功能,太阳短波辐射可以透过大气射入地面,而地面增暖后放出的长波辐射却被大气中的二氧化碳等物质所吸收,从而产生大气变暖的效应。大气中的二氧化碳就像一层厚厚的玻璃罩,使地球变成了一个大暖房。
特别是近年来,由于CO2的肆意排放,气温的年际变化越来越大,热的时候更热,冷的时候更冷,加上化石能源几乎到了枯竭的边缘,因此,低碳生活是迫切的需要,是环境和资源的双重必然。低碳经济的核心是能源技术创新、制度创新和人类生存发展观念的根本性转变。低碳经济的发展模式为节能减排、发展循环经济、构建和谐社会提供了操作性诠释,是落实科学发展观、建设节约型社会的综合创新与实践,完全符合党的十七大报告提出的发展思路,是实现中国经济可持续发展的必由之路,是不可逆转的时代潮流,是一场涉及生产方式、生活方式和价值观念的全球性革命。低碳生活并不是一般人误解成的“苦行僧”生活,而是要更聪明地使用能源,有意识地节约能源,减少不必要的浪费。所以,可从以下几个方面自觉行动,力争实现低碳减排目标:
(1)改善牛饲料配比,多种树养草,减少畜牧业生产中碳排放对气候的影响。
(2)换节能灯泡:11瓦节能灯就相当约80瓦白炽灯的亮度,使用寿命比白炽灯长6到8倍,不仅大大减少用电量,还节约了更多资源,省钱又环保。
(3)购买那些只含有少量或者不含氟里昂的绿色环保冰箱。丢弃旧冰箱时打电话请厂商协助清理氟里昂。选择“能效标志”的冰箱、空调和洗衣机,能效高,省电省钱。
(4)购买小排量或混合动力机动车,减少二氧化碳排放。
(5)少吃红肉(指牛、羊、猪肉),少吃反季节蔬菜及空运的奇异水果。
(6)选择公交出行,减少使用小轿车和摩托车。
(7)少买衣服,减少电器待机时间,循环使用生活用品,以节省资源、能源消耗,减少碳排放。
(8)使用空调的温度设定:夏天26℃左右、冬天18~20℃左右,对人体健康有利,还可大大节约能源。
为此,学生还组织了一次“低碳减排,从我做起”的签名承诺仪式,实现了教师预定的教学目标。
2.畜牧养殖组家庭平均碳排放调查报告。
①放牧一头乌干达奶牛8个月排放1t CO2;②每生产1kg肉类就会排放出36.4kg CO2;③开车的CO2排放量(kg):油耗升数×2.7;④用电的CO2排放量(kg):耗电度数×0.785;⑤的士的CO2排放量(kg):的士费×0.36;⑥用水的CO2排放量(kg):每吨×8;⑦搭公交车CO2排放量(kg):次数×1.36;⑧1t无烟煤燃烧的CO2排放量:3000kg;⑨天然气、煤气燃烧的CO2排放量(kg),立方米×1.9;⑩当计算出碳排放量后,还会显示出需要植树的棵数。这里的植树计算,是根据中国西南生长30年的冷杉的吸收量计算的(111kgCO2/每棵树)。
分析实验结果可知,畜牧养殖业年碳排放量占总排放量的76.4%,是家庭碳排放的主要来源。
3.农村非畜牧养殖家庭组平均碳排放调查报告(采用以上碳计算方法)。
由分析实验结果知,在被调查的家庭中,年度碳排放全部超标,这是由于地域原因造成的,由于采暖期长,人均采暖用煤1t,这一项大约产生CO2 3t,已超过全国平均值。
四、评价与交流
张家口地处内蒙古高原,畜牧养殖、传统耕种和燃煤采暖的方式使本地的碳排放量异常偏高,气候变暖对环境的影响非常明显。过去是“天苍苍,野茫茫,风吹草低现牛羊”,现在是“沙尘暴,随便刮,放眼一望都是沙”。因此,对于低碳生活同学们进行了热烈地讨论与交流,结合教师评价,形成以下几点有价值的交流结果:
本课题通过让学生对家庭碳排放进行调查,既发挥了学生学习的主体性,又让学生经历了科学研究的全过程,学会了文献法、调查法等基本的科研方法,更让学生认识到我国的温室气体CO2排放量位居世界第二这一国情,低碳生活是必须的。因此,改变家庭生产、生活方式,减少CO2等温室气体的排放是每一个公民应尽的义务。研究性学习在课程改革的今天,有着构建知识和技能两方面得天独厚的优势,特别是研究过程中能充分利用信息课程和社区学习资源,有助于培养学生社会责任感、团队意识和创新精神。最令人欢欣鼓舞的是学生对研究性学习热情高,干劲足,所以,选好课题,坚持做下去,我们的学生一定能将学习化学的兴趣转变成志趣,升华成志向。
参考文献:
[1]中华人民共和国教育部.普通高中化学课程标准(实验)[M].北京:人民教育出版社,2003.
[2]张艳华,闫蒙纲.“常见水果的营养成分调查及Vc含量的测定”研究性学习案例[J].中学化学教学参考,2008,(12):19～21.
[3]郭元祥.综合实践活动课程设计与实施 [M].北京首都师范大学出版社,2001:137~149.
[4]中华人民共和国教育部.综合实践活动指导纲要(实验)[M].北京:人民教育出版社,2003.
[5]岑伯宁,姜克隽.低碳生活必将选择的未来 [J].新知客,2008,(9):34~75.
[6]联合国政府间气候变化专门委员会.IPCC第一份报告[M].1990.