Критерии отбора экологического содержания

Другой критерий связан с отражением в содержании тех химических процессов, которые позволяют оценить степень воздействия антропогенного фактора на природные объекты; объяснить, как ведет себя то или иное вещество в атмосфере, водоеме, почве, в организме человека; какое воздействие оказывает оно само и продукты его превращений на природные системы; понять причины деградации биологических систем вследствие изменения качества окружающей среды.

Следующий критерий акцентирует внимание на существовании неразрывной связи неживого с живым. Еще в прошлом веке (1935) русский ученый А.П.Виноградов показал, что химический состав организмов есть отражение химического состава внешней среды. Он установил, что количественное содержание тех или иных химических элементов находится в обратной пропорциональной зависимости от их относительных атомных масс: увеличение последнего параметра влечет за собой снижение содержания элемента (по массе) в организме и соответственно доли участия в обмене веществ.

И наконец, экологическое знание должно иметь практическую направленность и социальную значимость. На конкретных примерах можно показать использование результатов познания мира веществ и их превращений для организации целенаправленного и рационального природопользования в интересах общества, человека и самой природы.

Следует отметить, что в обществе бытует искаженное представление о химии (науке и промышленности) как первопричине кризисной экологической ситуации. Считается, что все беды на Земле происходят из-за чрезмерного увлечения химизацией и что единственной мерой оздоровления природной среды станет отказ от развития химической индустрии. Такой неконструктивный подход формирует у учащихся устойчивое негативное отношение к химии как к науке в целом, снижает интерес к ее познанию. Есть и другая немаловажная сторона вопроса – ученик приучается находить причины всех несчастий в чем-то или ком-то другом, не принимая во внимание свои собственные поступки, помыслы, отношение, не анализируя сущности возникшего конфликта. Тогда как ответственность человека базируется прежде всего на критической оценке своего отношения к природе, своих мыслей и деятельности.

Один из поразительных фактов в химии живых систем – это то, что для любой органической субстанции, вырабатываемой организмами, где-то в природе существует фермент, способный эту субстанцию разложить. Как следствие, ни одно органическое вещество не будет синтезировано, если нет средств к его разложению. Поэтому, когда человек синтезирует новое органическое вещество, по структуре значительно отличающееся от природных веществ, есть вероятность, что для этого вещества не существует разлагающего фермента и оно будет накапливаться. К таким веществам относят все ксенобиотики (чужеродные для природы вещества) [12-14].

Следовательно, химик, планирующий промышленный способ получения того или иного продукта, должен выбрать такую технологию, которая бы наносила наименьший урон окружающей среде. Только в этом случае его можно назвать нравственным человеком, обладающим экологическим сознанием и экологической культурой.

При изучении химии до учащихся необходимо донести следующие идеи:

• природа в своем естественном развитии находится в динамическом равновесии;

• непосредственным результатом взаимодействия человека и природы становится изменение химического состава компонентов окружающей среды, приводящее к нарушению природного баланса;

• используя разнообразные методы химико-аналитического контроля состояния объектов окружающей среды или качества готовой продукции ряда отраслей промышленности (химической, нефтехимической, микробиологической, фармацевтической, пищевой), химия позволяет получить информацию, необходимую для последующего принятия решений по предотвращению поступления вредных веществ в контролируемые объекты, очистке этих объектов, способах их защиты и т.д.

Конкретизируя химический аспект экологических проблем, целесообразно выделить специфические положения, отражающие:

• взаимозависимость химических, экологических и природоохранных понятий;

• зависимость биологических функций веществ от их состава, строения и свойств;

• двойственную роль веществ в природных системах в зависимости от концентрации;

• взаимосвязь, взаимообусловленность и взаимозависимость живой и неживой природы как основы единства и целостности мира, в котором живет человек.

На протяжении всей истории общества отношение человека к природе менялось в зависимости от характера, направленности и масштабов человеческой деятельности. Отношения прямого потребления природных веществ заменялись отношениями «покорения» природы, интенсивной эксплуатацией ее ресурсов.

В современную эпоху происходит переход от идеи абсолютного господства над природой к идее отношений общества и природы как отношений «партнеров». Предотвратить экологический кризис можно только при условии, если человек научится сознательно применять в широких масштабах принципы экологической саморегуляции и предвидеть не только непосредственные, но и отдаленные последствия своего вмешательства в природу.

В основе оценки воздействия многих антропогенных факторов на самого человека и окружающую его среду лежит понимание химических процессов. Именно поэтому в школьном образовании важное место должен занимать химический аспект экологических знаний. Его изучение в традиционном курсе химии позволит понять причины деградации биологических систем вследствие изменения качества окружающей среды. На основании изучения истории атомов на нашей планете можно сопоставить два различных процесса – биогеохимической миграции элементов и техногенной, что в свою очередь позволит оценить уровень антропогенной нагрузки на биосферу. Выявление путей круговоротов веществ в природе способствует решению задачи наиболее естественного и «безболезненного» вхождения промышленного производства в природные циклы. Химия может объяснить, как ведет себя то или иное вещество в атмосфере, водоеме, почве, в организме человека, какое воздействие оказывает оно само и продукты его превращений на природные системы. Химические знания являются неотъемлемой частью знаний об основах охраны природы, рационального природопользования и гуманного преобразования окружающей среды.

Важна и мировоззренческая роль химии. Прежде всего химия выступает как связующее звено неживого с живым. А.П.Виноградов (1935) выявил, что химический состав организмов есть отражение химического состава внешней среды. Он установил, что количественное содержание тех или иных химических элементов находится в обратной пропорциональной зависимости от их относительных атомных масс.

Велика роль химии в формировании фундаментальных знаний о природе, развитии методов исследования. Химия указывает пути получения новых экологически безопасных веществ и материалов. Знакомство с биологическими функциями белков и нуклеиновых кислот дает представление о материальной сущности процессов, совершающихся в клетках на молекулярном уровне. Цель познания природы состоит в удовлетворении запросов общественной практики, материальных и духовных потребностей человека [15-16].

В последнее время в обществе появилось искаженное представление о химии (науке и промышленности) как первопричине кризисной экологической ситуации. Полагают, что все беды на Земле происходят из-за чрезмерного увлечения химизацией и что единственной мерой оздоровления природной среды станет отказ от развития химической индустрии. Такой однобокий, неконструктивный подход вызывает устойчиво негативное отношение к химии как к науке в целом, снижает интерес к ее познанию. Кроме того, ученик приучается находить причины всех несчастий в чем-то или ком-то другом, не принимая во внимание свои собственные поступки, не анализируя сущность возникшего конфликта, а ведь ответственность человека базируется прежде всего на критической оценке своей деятельности [17].

Химическое образование в средней школе должно включать и основы экологии. Чтобы обеспечить рациональное поведение, а во многих случаях и элементарную безопасность свою и окружающих, чтобы не наносить ущерба природе, необходимо формировать у школьников определенную систему взглядов и навыков. Эта задача может быть решена через экологоориентированный курс химии средней школы. Основные идеи курса:

• природа в своем естественном развитии находится в динамическом равновесии;

• непосредственным результатом взаимодействия человека и природы становится изменение химического состава компонентов окружающей среды, приводящее к нарушению природного баланса;

• методы химико-аналитического контроля состояния объектов окружающей среды или качества готовой продукции позволяют получить информацию о поступлении вредных веществ в контролируемые объекты, разработать способы очистки и защиты этих объектов.

Экологоориентированный курс химии дает возможность привлечь школьников к исследовательской работе по изучению состояния природной среды, воспитать у них чувство личной ответственности за сохранение природы. Содержание такого курса помимо теоретического материала и химического эксперимента включает расчетные и экспериментальные задачи, экскурсии, наблюдения за природой, краеведческую работу [18,19]. Необходимо формировать представления о химических параметрах окружающей среды, их нормах и пределах изменения в результате хозяйственной деятельности человека, о контроле за качеством среды и химических способах ее защиты.

Преподавать курс можно в разных вариантах. Один вариант предусматривает систематическое включение экологической информации в конкретные темы, другой – предполагает ознакомление учащихся с общими экологическими закономерностями и законами, предваряющими изучение химии.

Экологическая составляющая курса химии затрагивает не только теоретический материал, но также химический эксперимент, расчетные и экспериментальные задачи, игры, экскурсии, наблюдения природы и краеведческую работу.