打开文本图片集
摘要：为促进初中生认知科学风险、发展风险决策能力，结合初中化学教材“钢铁冶炼”的内容，尝试了主题式“风险教育”的课堂教学，提出了“认知-评估-决策”整体推进的教学策略。
关键词：科学风险；风险决策能力；化学教学；主题式教学
文章编号：1005-6629（2016）1-0041-05 中图分类号：G633.8 文献标识码：B
1.选题与设计思想
科技风险教育活动，它的基本目标是引导学生正确理解科学的作用，具备科技关涉的责任伦理意识，形成良好的科技风险素养。传统的学校风险教育活动仅仅在于培养学生应对自然灾害、突发事故及流行疾病等所必要的自救自保的技巧和能力，存在不能完全呈现客观存在的各种风险，且形式与内容严重脱节等显见弊端。
“钢铁冶炼”是沪教版初中化学教材第5章的主要内容之一，传统上其教学从理论到实践，都没有涉及“风险教育”，致使学生的“风险意识”几乎为零：氧化铁肯定能还原生成铁；实验都是百分百成功的；生产是绝对安全的；“三废”排放对环境和生态的影响只是文字上的感觉……“风险决策能力”更是无从谈起。如果重新审视这些被忽视的内容，并加以合理重组，那么“科学风险”的多种表现形式：认知风险、实验风险、生产风险、环境与生态风险等都能得到充分的表达，“风险决策能力”以及科学认知态度、遵守实验安全规程、正确应对实验意外、安全生产的意识、环境生态影响的警觉等都能在学生的反应得以表现。
按现行课标的三维教育目标，“科学风险”和“决策能力”属于情感态度价值观维度的内容，这种隐性教育功效是在常规教学中难以显现的。我们认为把认知科学风险、发展决策能力当作主题，以“钢铁冶炼”内容为载体，立足于学生的知识水平和生活实际，创设打通书本世界和生活世界隔阂的真实情景，那么将呈现“内容更综合、情景更生动、学习更主动、合作更密切”的特点。因此，以主题课形式尝试情感态度价值观教育成为我们设计本课的主导理念。
从课本走向生活，从实验到生产，“钢铁冶炼”内容是“化学-技术-社会-环境”大系统的最佳投影之一。在笔者支教的张家港南丰镇，就有一座现代化的钢铁企业——永联钢铁（以下简称永钢），经过短短30年从无到有、由弱变强的发展，已经跻身为中国钢铁行业的第一方阵。永钢所在的永联村也已华丽蜕变为中国新农村的标杆。联系永钢发展，深化风险教育，让乡土素材成为农村学生最接地气的活教材，也更能体现风险教育的实用价值。
2.教学主线及流程
我们为这节课设计了三条主线，一条是“风险种类”的认知；另一条是“风险大小”评估；再有一条是“风险决策”的培养。三条线横向推进、纵向关联、全面提升。具体见图1：
3.教学过程及点评
3.1对“科学风险”和“决策能力”的了解
[展示]天气预报中的“紫外线强度”（见图2）
[讨论]如何防止皮肤晒伤？
[小组汇报]如果把阴雨天的紫外线照射强度引发的晒伤风险定为0，而把烈日下晒脱皮风险定为100%的话，那么图2中的天气风险指数是多少？（教师指导学生移动小展板上磁条来定位本小组认定的评估值，最后由教师汇总报出6个小组的平均值，约35%，见图3。下同）
点评：引入比较自然。“科学风险”和“决策能力”对初中生来说是比较陌生和难以理解的概念。怎样在课的一开始就能让学生很快接受并理解呢？引入易懂的天气预报术语，学生一下子就明白了“紫外线照射强度”就是潜在的对皮肤的伤害风险程度，就是一种天气现象中的“科学风险”。同时学生很快就能想出应对的措施：打伞、戴墨镜、避免暴晒等。这其实就是“决策能力”的表现。有了这层铺垫，学生接下来对“钢铁冶炼中的科学风险”有了参照，回答和讨论明显直入主题。另外，科学风险指数设计形象生动，用学生最熟悉的百分制来度量，能调动学生参与评估的积极}生。
[情景导入]视频《永钢30年发展》
[引导]在我们美丽的家乡，有一座现代化的钢铁城，它就是我们的骄傲——永联钢铁！我们已经学习了在高炉里冶炼赤铁矿的初步知识，从反应原理、实验操作再到实际生产会不会也有科学风险呢？
3.2对“一氧化碳还原氧化铁”反应的再认识
[板演]一氧化碳还原氧化铁的反应方程式（学生分组在小展板上书写）
[展示]（1）新旧版本教材中两种“一氧化碳还原氧化铁”的实验装置图（见图4）；两种实验条件下产物的对比检验（分别用磁铁吸引和滴加稀盐酸：都能被吸引，但是只有B中的产物才产生气泡）。
（2）资料：氧化铁在不同温度下逐步还原的过程（即氧化铁-四氧化三铁-氧化亚铁-铁，逐步失氧，见图5）
[视频]数字化测温。A中酒精灯外焰峰值约658℃；B中酒精喷灯外焰峰值约887℃。
【展示】
[讨论】（1）条件不同产物会不会不同呢？对“取样加稀盐酸”检查产物是如何理解的？
（2）除了金刚石、石墨外你还知道哪些新的碳单质？碳的氧化物只有一氧化碳和二氧化碳吗？铁跟氧气的反应只能是在点燃条件下生成四氧化三铁吗？
（3）在学习过程中我们应该秉持什么样的认知态度？
[展示]针对（2），展示C60、石墨烯等微观模型示意图和C2O3、C5O2等化学式。针对（3）总结出以下观点：不僵化、不守旧、不一成不变：不要只盯着课本，要多看课外科普书籍杂志，充分利用网络资源，拓展视野；要用发展的眼光看待人类认识物质世界所取得的成就，包容开放、与时俱进等。
[小组汇报]“认知风险”指数为多少？（同上，教师统计，6个小组评估值均约为30%）
点评：强调“认知风险”是对传统知识教学的有益补充。一线教师在中高考的压力下"不敢放开手脚，割舍了不少适应未来社会生活应有素养的教学内容。于是课文就是金科玉律，不得触碰：概念背记一字不差、方程式书写亘古不变、实验异常现象视而不见……这样的教与学一点“风险”都没有了，当然学生也会丧失理解化学本质的新途径，分析能力、批判性思维和创见性思维也会受到影响，“形成科学决策能力”将变为无米之炊。一味抛弃知识的复杂性，背离了化学“本真教学”的目标，学生认知固化了、思维僵化了、行动钝化了，后续的风险教育难以取得明显的效果。另夕卜展开拓展性讨论并形成应秉持的认知观并不是节外生枝，是一种较好的由点及面的深化形式。
3.3对“一氧化碳还原氧化铁”实验的再认识
[展示]教师实验片段
[讨论]（1）为什么要先通一氧化碳？
（2）尾气处理的酒精灯何时点燃？
（3）实验结束时为什么要先停止酒精喷灯的加热，继续通一氧化碳？
（4）出现玻璃管烧穿的意外情况，该怎么办？
[小组汇报]“实验风险”指数为多少？（同上，教师统计，6个小组评估值均约为65%）
点评：在现有实验条件下，玻璃管受高热破裂属于随机风险事件，其风险指数较高，难以避免。在不知道这一风险的情况下，当风险突然产生时，人的本能反应是保护自己和身边的人不受伤害，因而有了学生的回答“戴手套”、用坩埚钳拆破损的装置。而站在笔者的角度，想保留玻璃管中的固体，因而用木块“堵”，但没有成功，从而启用了备用装置。通过这一事例，可以教育学生，在面对未知的风险时，要理智地、正确地应变，以保护自己和身边的人的安全为前提，同时想出应对事故的补救措施，将突发风险造成的负面影响降到最低。
[过渡]为什么实际生产不用课本上的实验装置，而用高炉呢？这样的好处在哪里？会带来什么更大的生产风险吗？
3.4对“钢铁冶炼”过程中生产风险的认识
[展示]（视频）某钢厂的转炉爆炸事故
[阅读]资料卡之1《钢铁安全生产的风险》
[小组汇报]“生产风险”指数是多少？（同上，教师统计，6个小组评估值均约为70%）
3.5对伴随“钢铁冶炼”而来的环境、生态等诸多挑战的认识
[展示]钢铁冶炼过程对环境、生态、健康的影响（观看视频：“高炉灰”为何成了香饽饽？）
[阅读]资料卡之2《钢铁生产过程中的“三废”》
[小组汇报]“环境、生态风险”指数是多少？（同上，教师统计，6个小组评估值均约为60%）
点评：钢铁的大量生产所形成的环境风险和生态风险以“风险社会化”的形式表现出来，成为全社会都必须面对的问题。这一内容的交流，也启发我们对未知事物是否存在风险，可以用查找资料的方式来获取其风险的评估信息、风险的等级以及降低风险可以采取的方法。这一环节中有一处学生的反应出乎教师的预设，原以为做了很多铺垫，学生应该认为钢铁生产过程中的“三废”对环境、生态的影响比较严重，但他们评估出的风险指数却低于实验风险和生产风险，对此笔者机智地展开了深入探讨，举例说明雾霾的主要来源之一就是钢铁企业排放的烟尘，首都钢铁厂都整体搬迁到了河北省。废渣通过水体、土壤而带来的危害经过较长的时间才能显现出来，同学们身体现在感觉无恙，并不意味着这类风险小。这样的即兴教育收效比预设的更妩
3.6对“永钢与环境生态和谐发展”的期盼
[辩论]你的态度如何？
正方：积极关注。参考观点：永钢就在我们身边，我们是南丰的未来；永钢生产带来的环境污染和生态破坏与我们每个人的健康长寿息息相关；我们必须展示主人翁的责任感，关心我们家乡的蓝天碧水，积极参与永钢的环保宣传等。
反方：淡然处之。参考观点：我们还是学生，要以学业为重；永钢的环保做得还不错，感觉不到什么污染，身体目前还挺好的；环保的事情是大人的事，我们小孩不懂，也没有资格去管；靠政府监管和社会舆论的监督就可以了等。
[展示]视频《永钢走上和谐发展之路》
[阅读]资料卡之3-6《永钢对社会的贡献》、《永钢发展带动永联村飞跃》、《工业“三废”变成“小三宝”》、《高炉余热‘催熟”新产业》
[讨论]如何看待这种发展？（风险是否可控？怎样处理企业发展与环境保护、生态平衡、健康生命的关系？）
点评：永钢勇于承担社会道义责任，投入巨资，进行科学的三废治理，大幅降低生产排放的废弃物，让天更蓝、水更清，形成人与自然的和谐统一。使钢铁厂周边的环境风险和生态风险得以大幅度地降低。这种低碳绿色发展的鲜活实例生动地教育了学生：只要了解风险在能够控制的范围内，做好防范风险的充分准备，对社会发展有利的事应该喝彩！这一环节充分利用乡土素材，拉近了农村学生和现代化工业的距离，增强了对家乡和谐发展的关爱情怀。这种充满正能量的辩论总结也把学生引领到认知风险的价值高地，为价值观教育增色不少c
3.7课堂小结（结合图6，教师引导，师生总结）
[展示]（1）科学风险认知伴随化学学习整个过程，要培养这种意识。
（2）决策能力伴随风险意识的深化会逐步提高的。
点评：一种精心开发的概念图统摄了学生的风险认知和决策能力，起到了画龙点睛的效果，升华了本课的主题教学。