知行合一 | 于实践中探索环境科学，来自重庆二外国际部的实验设计课

　　环境科学是什么？

　　环境科学是将物理、生物和信息科学(包括生态学、生物学、物理学、化学、植物学、动物学、矿物学、海洋学、湖沼学、土壤学、地质学和自然地理学、大气科学)综合起来研究环境、解决环境问题的交叉学科。环境科学起源于启蒙运动时期的自然史和医学领域。今天，它提供一种综合的、定量的和跨学科的方法来研究环境系统。

　　那为什么我们要学习环境科学呢？因为环境对我们来言至关重要，它是人类和他物种赖以生存的物质基础。同时，环境科学也是研究环境中物理、化学和生物成分之间相互作用的科学。面对日益增长的人口规模，以及破坏自然资源和生态系统的人类活动等全球性难题，环境科学可以给我们提供保护环境的启示。

　　我们必须学习环境科学吗？答案是推荐学习。随着过去50年来，气候变化、环境破坏、人口增长、能源需求短缺和栖息地丧失等问题的不断出现，更多有识之士想要了解认识我们周围的环境以及如何保护环境，所以当前出现一种发展趋势，即环境科学应该成为每个人的常识。

　　立足于世界眼光的重庆第二外语学校国际部开设了AP环境科学课程，由经验丰富的胡馨月老师担当主讲。这门课程因胡老师循循善诱的教学和丰富多彩的实验受到老师和同学们的一致好评。在胡老师的指导下，同学们既习得了专业科学的知识，又提高了自己的实验动手能力。

　　1:实验准备

　　同学们分为四组，为还原日常生活垃圾形成的实际场景，我们各自带来了平常所用的牙刷、牙膏以及洗漱杯。进入实验室，同学们阅读完本次实验注意事项后带着本次探索的重点问题开始了积极的尝试。

　　2：实验目的

　　这次实验目的是测量出平常刷牙时浪费的水量和刷牙时必要的水量以及观察水、牙膏和铝化物的反应，之后对比两种用水量所产出的废水体积差异，以及提出相应的缓解浪费问题的正确方法与措施。

　　3:实验步骤

　　首先打开水龙头，打开计时器，根据平常的节奏开始刷牙，直到实验者认为已经完全清理好牙齿时再关闭计时器和水龙头。刷牙过程中的废水统一由事先准备好的水槽进行储存。储存完毕后，再依次倒入带有刻度的烧杯中测量出水槽中废水体积。然后记录好刷牙所用时间以及水槽中的废水体积。其次，在尽量少用水的情况下（刷牙过程关闭水龙头）重复上述步骤。然后，对比两种方式产生的废水体积差异。同学们在分析完所用牙膏成分后，通过已掌握的化学知识，尝试用铝离子溶液来处理产生的废水。最后，把废水倒入两个小烧杯中分为两份，再分别加入硫酸铝和氯化铝，观察其反应现象并记录下来。

　　4:实验结果

　　同学们实验中观察到最显著的实验现象便是加入氯化铝到废水中后出现白色沉淀且有气泡冒出，废水中不同的牙膏成分会影响与加入的铝化物的反应，日常刷牙浪费掉的水是远远高于科学规定的清洁牙齿所需要的用量。由此拓展到一个拥有几千万人口的大型城市，浪费的水资源以及产生的废水量将是惊人的。这次环境科学实验，将课堂中的重点知识与实际生活小事联系起来，不仅让同学们能更透彻的掌握到知识点，而且让同学们意识到包括我们自己在内的很多人正在浪费宝贵的自然资源，从而提高了大家保护环境的积极性。