知行合一 | 于實踐中探索環(huán)境科學(xué),來自重慶二外國際部的實驗設(shè)計課
時間:2022-01-27 16:02:05
環(huán)境科學(xué)是什么?
環(huán)境科學(xué)是將物理、生物和信息科學(xué)(包括生態(tài)學(xué)、生物學(xué)、物理學(xué)、化學(xué)、植物學(xué)、動物學(xué)、礦物學(xué)、海洋學(xué)、湖沼學(xué)、土壤學(xué)、地質(zhì)學(xué)和自然地理學(xué)、大氣科學(xué))綜合起來研究環(huán)境、解決環(huán)境問題的交叉學(xué)科。環(huán)境科學(xué)起源于啟蒙運動時期的自然史和醫(yī)學(xué)領(lǐng)域。今天,它提供一種綜合的、定量的和跨學(xué)科的方法來研究環(huán)境系統(tǒng)。
那為什么我們要學(xué)習(xí)環(huán)境科學(xué)呢?因為環(huán)境對我們來言至關(guān)重要,它是人類和他物種賴以生存的物質(zhì)基礎(chǔ)。同時,環(huán)境科學(xué)也是研究環(huán)境中物理、化學(xué)和生物成分之間相互作用的科學(xué)。面對日益增長的人口規(guī)模,以及破壞自然資源和生態(tài)系統(tǒng)的人類活動等全球性難題,環(huán)境科學(xué)可以給我們提供保護環(huán)境的啟示。
我們必須學(xué)習(xí)環(huán)境科學(xué)嗎?答案是推薦學(xué)習(xí)。隨著過去50年來,氣候變化、環(huán)境破壞、人口增長、能源需求短缺和棲息地喪失等問題的不斷出現(xiàn),更多有識之士想要了解認識我們周圍的環(huán)境以及如何保護環(huán)境,所以當前出現(xiàn)一種發(fā)展趨勢,即環(huán)境科學(xué)應(yīng)該成為每個人的常識。
立足于世界眼光的重慶第二外語學(xué)校國際部開設(shè)了AP環(huán)境科學(xué)課程,由經(jīng)驗豐富的胡馨月老師擔當主講。這門課程因胡老師循循善誘的教學(xué)和豐富多彩的實驗受到老師和同學(xué)們的一致好評。在胡老師的指導(dǎo)下,同學(xué)們既習(xí)得了專業(yè)科學(xué)的知識,又提高了自己的實驗動手能力。
1:實驗準備
同學(xué)們分為四組,為還原日常生活垃圾形成的實際場景,我們各自帶來了平常所用的牙刷、牙膏以及洗漱杯。進入實驗室,同學(xué)們閱讀完本次實驗注意事項后帶著本次探索的重點問題開始了積極的嘗試。
2:實驗?zāi)康?/p>
這次實驗?zāi)康氖菧y量出平常刷牙時浪費的水量和刷牙時必要的水量以及觀察水、牙膏和鋁化物的反應(yīng),之后對比兩種用水量所產(chǎn)出的廢水體積差異,以及提出相應(yīng)的緩解浪費問題的正確方法與措施。
3:實驗步驟
首先打開水龍頭,打開計時器,根據(jù)平常的節(jié)奏開始刷牙,直到實驗者認為已經(jīng)完全清理好牙齒時再關(guān)閉計時器和水龍頭。刷牙過程中的廢水統(tǒng)一由事先準備好的水槽進行儲存。儲存完畢后,再依次倒入帶有刻度的燒杯中測量出水槽中廢水體積。然后記錄好刷牙所用時間以及水槽中的廢水體積。其次,在盡量少用水的情況下(刷牙過程關(guān)閉水龍頭)重復(fù)上述步驟。然后,對比兩種方式產(chǎn)生的廢水體積差異。同學(xué)們在分析完所用牙膏成分后,通過已掌握的化學(xué)知識,嘗試用鋁離子溶液來處理產(chǎn)生的廢水。最后,把廢水倒入兩個小燒杯中分為兩份,再分別加入硫酸鋁和氯化鋁,觀察其反應(yīng)現(xiàn)象并記錄下來。
4:實驗結(jié)果
同學(xué)們實驗中觀察到最顯著的實驗現(xiàn)象便是加入氯化鋁到廢水中后出現(xiàn)白色沉淀且有氣泡冒出,廢水中不同的牙膏成分會影響與加入的鋁化物的反應(yīng),日常刷牙浪費掉的水是遠遠高于科學(xué)規(guī)定的清潔牙齒所需要的用量。由此拓展到一個擁有幾千萬人口的大型城市,浪費的水資源以及產(chǎn)生的廢水量將是驚人的。這次環(huán)境科學(xué)實驗,將課堂中的重點知識與實際生活小事聯(lián)系起來,不僅讓同學(xué)們能更透徹的掌握到知識點,而且讓同學(xué)們意識到包括我們自己在內(nèi)的很多人正在浪費寶貴的自然資源,從而提高了大家保護環(huán)境的積極性。
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