高中化學(xué)新課程中ＳＴＳ內(nèi)容的教學(xué)設(shè)計

文章編號：1005－6629(2007)04－0056－03中圖分類號：G633.8 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B

普通高中化學(xué)課程作為學(xué)校科學(xué)教育的重要組成部分，其根本目的是要提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展，滿足21世紀(jì)科學(xué)技術(shù)和社會可持續(xù)發(fā)展對高素質(zhì)人才的需要。在傳統(tǒng)的化學(xué)教學(xué)中，課程過分強調(diào)了學(xué)科的知識體系，使得化學(xué)被一個個元素符號、化學(xué)反應(yīng)方程式、化學(xué)定律、化學(xué)反應(yīng)現(xiàn)象等所代替，在人們的觀念中，化學(xué)是同污染、農(nóng)藥、毒品等聯(lián)系在一起的，這是強調(diào)“學(xué)科本位”、“知識本位”的必然結(jié)果。傳統(tǒng)教學(xué)中，忽略了化學(xué)與生活、化學(xué)與社會的聯(lián)系，使得學(xué)生學(xué)到的化學(xué)知識不能很好的或根本不能應(yīng)用到生活中去。《高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》明確提出，高中化學(xué)課程應(yīng)“有利于學(xué)生形成科學(xué)的自然觀和嚴(yán)謹(jǐn)求實的科學(xué)態(tài)度，更深刻地認(rèn)識科學(xué)、技術(shù)和社會之間的相互關(guān)系，逐步樹立可持續(xù)發(fā)展的思想”，這一課程性質(zhì)體現(xiàn)了高中化學(xué)教育中的STS思想。

1 STS教育的要求

STS是科學(xué)（Science）、技術(shù)(Technology)、社會(Society)的縮寫。STS教育是世界科學(xué)教育改革與發(fā)展的一種新范式，它是STS研究應(yīng)用于科學(xué)教育實踐的成果，已成為當(dāng)今世界科學(xué)教育改革的主要趨勢之一。

STS教育在教學(xué)中強調(diào)以下幾點：①

(1)STS教育強調(diào)為科學(xué)學(xué)習(xí)提供真實世界情景的重要性，以使學(xué)生能應(yīng)用他們的知識對社會中的問題，如酸雨、光化學(xué)煙霧、水污染等作出明確的決策。

(2)在學(xué)生試圖理解他們的環(huán)境時，STS教育重視的是科學(xué)原理的發(fā)現(xiàn)或證明，而不是絕對真理的盲目接受。

(3)STS重視把科學(xué)看成是一種學(xué)習(xí)過程，認(rèn)為能對自己的結(jié)論進(jìn)行論證比單純地得到指向結(jié)論的結(jié)果同樣重要或更重要。

化學(xué)教學(xué)的STS教育就是要求化學(xué)教學(xué)要與科學(xué)、技術(shù)、社會相結(jié)合使它們?nèi)転橐惑w，從而更好地發(fā)揮教書育人的功能，以培養(yǎng)了解科學(xué)技術(shù)極其后果、能夠參與設(shè)計科學(xué)技術(shù)決策和實施的公民。

2 高中化學(xué)新課程中的STS思想

普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（實驗）指出，要“在人類文化背景下構(gòu)建化學(xué)課程體系\"；要\"結(jié)合人類探索物質(zhì)及其變化的歷史與現(xiàn)代化學(xué)科學(xué)發(fā)展的趨勢”，要“從學(xué)生已有的經(jīng)驗和將要經(jīng)歷的社會生活實際出發(fā)”，要“通過以化學(xué)實驗為主的多種探究活動”來開展教學(xué)工作。

在《高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》必修課部分，化學(xué)1中主題1“認(rèn)識化學(xué)科學(xué)”，主題3“常見無機(jī)物及其應(yīng)用”及化學(xué)2中三個主題“物質(zhì)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)”、“化學(xué)反應(yīng)與能量”、“化學(xué)與可持續(xù)發(fā)展”，都對化學(xué)與生活、社會、技術(shù)等給予了較多的關(guān)注。在《高中化學(xué)標(biāo)準(zhǔn)》中還設(shè)置了兩個選修模塊“化學(xué)與生活”和“化學(xué)與技術(shù)”，通過這些模塊的學(xué)習(xí)，要求學(xué)生正確認(rèn)識科學(xué)、技術(shù)與社會的相互關(guān)系，能運用所學(xué)知識解釋生產(chǎn)、生活中的化學(xué)現(xiàn)象，解決與化學(xué)有關(guān)的一些實際問題，初步樹立社會可持續(xù)發(fā)展的思想。

3 STS內(nèi)容的課堂教學(xué)設(shè)計

課堂教學(xué)是體現(xiàn)和落實課程改革的關(guān)鍵所在，用新的教學(xué)理念指導(dǎo)課堂教學(xué)是課改的要求。不同的課型其教法、學(xué)法均不相同，每種課型均有其較科學(xué)、優(yōu)化的教學(xué)模式。如果我們能掌握其規(guī)律，可以少做無用功，起到事半功倍的作用。STS內(nèi)容的課堂教學(xué)設(shè)計應(yīng)注意以下問題：

3.1 選擇真實的問題情景

化學(xué)新課程強調(diào)的學(xué)習(xí)情景的創(chuàng)設(shè)，是新課程倡導(dǎo)的學(xué)習(xí)方式的需要。學(xué)習(xí)情景在激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性、培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性，幫助學(xué)生完成知識建構(gòu)上具有極為重要的作用。不強調(diào)學(xué)習(xí)情景創(chuàng)設(shè)，學(xué)生學(xué)習(xí)方式的變革就難以完成。沒有學(xué)習(xí)情景的學(xué)科知識，充其量只是知識詞典，不是完整的教學(xué)內(nèi)容。

傳統(tǒng)教學(xué)中，學(xué)科體系是完整的，教學(xué)中更注重雙基，化學(xué)遠(yuǎn)離了生活和社會，使得學(xué)生“學(xué)”得滿腹經(jīng)綸，卻不見的會解決一個實際問題。原因是在教學(xué)中教師把學(xué)科的主干、關(guān)鍵知識提取出來，隔離了與具體情景的聯(lián)系，誤以為學(xué)會了主干知識，就能運用于生活。他們沒有想到，省略了學(xué)習(xí)情景和學(xué)習(xí)過程，學(xué)生的學(xué)習(xí)就成了被動的接受式學(xué)習(xí)和形式操練，這是與知識的建構(gòu)過程相違背的。

真正的、完整的知識是在真實的學(xué)習(xí)情境中獲得的，這些情景必須是有啟發(fā)性的，有利于學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題；這些情景能夠促使學(xué)生實現(xiàn)新舊知識的整合，從而完成知識的建構(gòu)；這些情景有利于實現(xiàn)學(xué)生知識的遷移。

“情景(情境)”是指與某一事件相關(guān)的整個情景、背景或環(huán)境。在創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)情景時，應(yīng)力求真實、生動、直觀而又富于啟迪性。演示實驗、化學(xué)問題、小故事、科學(xué)史實、新聞報道、實物、圖片、模型和影像資料等都可以用于創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)情景。

例如，在學(xué)習(xí)化學(xué)2（江蘇教育出版社） 專題3第三單元 人工合成的有機(jī)化合物時，我們可以通過課堂的講授將知識傳授給學(xué)生；我們也可以創(chuàng)設(shè)情景，讓學(xué)生課前分組收集并區(qū)分各種塑料、橡膠、合成纖維制品，通過查閱資料、調(diào)查咨詢、課堂小組匯報等過程來總結(jié)、整合，完成對高分子化合物性能、合成和應(yīng)用的學(xué)習(xí)。前者需要大量的記憶，因為教師講解、傳達(dá)的是“教師的體驗”，并且這種體驗不一定是全面的；而后者是學(xué)生的體驗，其中包括的不僅是“結(jié)構(gòu)性的知識”（概念、原理、方法論），而且還形成了很多“非結(jié)構(gòu)性的知識和體驗”（在具體情景中形成的、與具體情景直接關(guān)聯(lián)的、不規(guī)范的、非正式的知識和經(jīng)驗），學(xué)生自己的體驗對知識的建構(gòu)才有意義。學(xué)生在搜集生活中的三大合成材料并探究其性能、作用和成分的過程中，培養(yǎng)了問題意識，激發(fā)了探究興趣，學(xué)習(xí)了科學(xué)探究的方法，體驗了探究的過程，激發(fā)了學(xué)生進(jìn)一步探究三大合成材料的制備原料和原理。只有讓學(xué)生去接觸社會，去接觸生活，才真的能夠?qū)崿F(xiàn)科學(xué)、技術(shù)、社會三者的融合，讓學(xué)生形成科學(xué)的發(fā)展觀。

3.2 突出科學(xué)觀念和科學(xué)主題

STS教育是科學(xué)教育的一種范式，目的在于加深學(xué)生對科學(xué)、技術(shù)和社會相互關(guān)系的理解，提高其科學(xué)技術(shù)素養(yǎng)。

對國外基礎(chǔ)科學(xué)教育中引入STS的動向一些要點的概括以及課程標(biāo)準(zhǔn)中就STS內(nèi)容在其中的滲透與影響，我們可以清楚地看到在科學(xué)方法、科學(xué)態(tài)度、科學(xué)觀、科學(xué)技術(shù)的應(yīng)用、科學(xué)（主要是技術(shù)）的環(huán)境影響、可持續(xù)發(fā)展等方面的一些的特征。

概括起來，我們在教學(xué)中應(yīng)該重視以下三點：

(1)科學(xué)觀念、科學(xué)方法的培養(yǎng)

化學(xué)課程中的科學(xué)探究，是學(xué)生積極主動地獲取化學(xué)知識、認(rèn)識和解決化學(xué)問題的重要實踐活動。它涉及到提出問題、猜想與假設(shè)、制定計劃、收集證據(jù)、解釋與結(jié)論、反思與評價、表達(dá)與交流等過程。通過親身經(jīng)歷和體驗科學(xué)探究活動，有利于激發(fā)學(xué)生化學(xué)學(xué)習(xí)的興趣，增進(jìn)對科學(xué)的情感，理解科學(xué)的本質(zhì)，學(xué)習(xí)科學(xué)探究的方法，初步形成科學(xué)探究能力。在引導(dǎo)學(xué)生對生活中的化學(xué)物質(zhì)和化學(xué)現(xiàn)象進(jìn)行探究、解釋的過程中，讓學(xué)生體驗科學(xué)探究的過程，初步學(xué)習(xí)科學(xué)探究的方法。

例如，在學(xué)習(xí)“碘與人體健康”內(nèi)容時，課程標(biāo)準(zhǔn)中設(shè)置了探究活動——“設(shè)計實驗探究市售食鹽中是否含有碘元素”。問題解決模式如下：①提出問題：碘在食鹽中可能以哪種形式存在？②實驗事實的收集及其處理。讓學(xué)生回憶能穩(wěn)定存在的碘的化合物或單質(zhì)有哪些？那些可能在食鹽中存在？這些物質(zhì)怎樣檢驗？

涉及到學(xué)生沒有的前知識教師應(yīng)預(yù)知并作為信息告知學(xué)生，經(jīng)過回憶、總結(jié)，得出以下結(jié)論，在食鹽中可能存在的含碘元素的化合物有碘化物（含I^-），碘單質(zhì)（I₂），碘酸鹽（含IO₃^-）。它們的檢驗方法如下表所示：

③提出假設(shè)，制定計劃驗證假設(shè)。引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)收集并整理過的資料，設(shè)計實驗方案，寫出實驗操作提綱進(jìn)行實驗，根據(jù)觀察提綱認(rèn)真觀察實驗現(xiàn)象。

教師在學(xué)生設(shè)計的多個實驗方案中選擇出最佳實驗方案，修改完善后，引導(dǎo)學(xué)生寫出實驗操作提綱和觀察提綱，并進(jìn)行實驗操作。

[實驗方案]

④解釋與結(jié)論。在按上述實驗方案進(jìn)行的實驗中，操作（2）溶液不變藍(lán)，證明食鹽中沒有碘單質(zhì)。操作（3）中溶液不變藍(lán)，證明食鹽中I-和IO3^-沒有同時存在。操作（4）溶液不變藍(lán)，證明食鹽中無I-。操作（5）溶液變藍(lán)，證明食鹽中含碘酸根離子(IO₃^－)。

結(jié)論：食鹽中碘元素是以碘酸根離子（IO₃^－）形式存在的。

上述教學(xué)過程運用了多種化學(xué)的科學(xué)研究方法，如實驗方法、觀察方法、資料和事實的處理方法、假說方法等，學(xué)生在解決問題的過程中，學(xué)會了科學(xué)探究方法，體驗了科學(xué)探究的過程，在學(xué)習(xí)知識的同時，形成了解決問題的能力，提高了思維能力。

（2）可持續(xù)發(fā)展觀

化學(xué)知識的轉(zhuǎn)化對技術(shù)變革的促進(jìn)必然會給社會帶來諸多方面的影響。在人們不斷強化其正面影響的同時，其負(fù)面影響亦隨之不斷擴(kuò)大。社會的發(fā)展不能只考慮經(jīng)濟(jì)數(shù)量的增長，還要注意質(zhì)量的發(fā)展。在滿足當(dāng)代需要的前提下不能損害下一代需求的利益。如化工生產(chǎn)所必修注意解決的環(huán)境問題、能源問題等，建立“綠色化學(xué)”的概念。

（3）科學(xué)和人文的結(jié)合

長期以來，傳統(tǒng)觀念認(rèn)為科學(xué)學(xué)科與人文學(xué)科分屬于兩類不同的學(xué)科，是毫不相干的。實際上，在科學(xué)發(fā)展的過程中，深深地蘊涵著科學(xué)家充滿人文主義的態(tài)度和精神。傳統(tǒng)的教學(xué)中，我們往往更重視科學(xué)知識的傳授，而忽視人文精神的滲透，化學(xué)這樣一門與生活密切相關(guān)的科目，卻沒有讓學(xué)生理解它在生活中的應(yīng)用。

比如說，讓學(xué)生調(diào)查三大合成材料的運用，引導(dǎo)學(xué)生體會有機(jī)高分子對社會進(jìn)步起到的巨大作用，同時從辯證唯物主義的角度出發(fā)，認(rèn)識事物存在兩面性，合成材料的發(fā)展也帶來了大量的固體廢棄物，帶來了污染，例如白色污染。通過圖片讓學(xué)生對白色污染有直觀的印象，學(xué)生展開討論，白色污染的危害及治理的方法，鼓勵學(xué)生大膽思考，尋找可行性方案，并樹立環(huán)保從自己做起，從身邊的每件小事做起的意識。

3．3重視學(xué)生創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)

在化學(xué)教學(xué)中，當(dāng)學(xué)生的注意力放在他們有興趣并有意義的化學(xué)問題上，并通過設(shè)計方案探索問題答案時，自然會實現(xiàn)化學(xué)問題的解決并批判性地思考解決問題的方法。教師在教育活動中應(yīng)注意：⑴創(chuàng)造力源于好奇心，故要保護(hù)學(xué)生的好奇心，創(chuàng)設(shè)恰當(dāng)?shù)膯栴}情景，把學(xué)生思維引向更深更廣的領(lǐng)域。⑵鼓勵學(xué)生采用與眾不同或教師自己沒想到或未采用的方法，鼓勵學(xué)生的批判性思維。⑶允許學(xué)生探索活動的失敗，要幫助學(xué)生分析原因，發(fā)現(xiàn)探索活動中的閃光點。⑷對學(xué)生實行多元化、發(fā)展性的積極評價，給予不同發(fā)展機(jī)會，以減輕他們成長的壓力。⑸鼓勵和培養(yǎng)學(xué)生冒險精神，要強化進(jìn)取精神以激發(fā)創(chuàng)新意識和創(chuàng)新欲望。

例如，在“設(shè)計實驗探究市售食鹽中是否含有碘元素”的教學(xué)中，面對學(xué)生設(shè)計出的五花八門的實驗方案，教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生相互合作，互相評價自己所設(shè)計的方案是否可行，如果不可行原因是什么？如何改正？在整個過程中，教師應(yīng)適時的點撥、評價，對學(xué)生設(shè)計方案中的閃光點應(yīng)給予表揚、鼓勵，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新欲望。

化學(xué)新課程改革，突出了化學(xué)對生活、社會發(fā)展和科技進(jìn)步的重要作用。STS思想在高中化學(xué)課程目標(biāo)的情感態(tài)度與價值觀中得到充分的體現(xiàn)。懷海特指出：“沒有純粹的技術(shù)教育，也沒有純粹的人文教育，兩者缺一不可。”化學(xué)教師有義務(wù)和責(zé)任探討和實施具有STS思想的化學(xué)教育，以培養(yǎng)出既具有扎實的科學(xué)知識、又具有高度的人文素養(yǎng)的新一代的社會建設(shè)者。

參考文獻(xiàn)：

[1]王祖浩、王磊主編. 高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（實驗）解讀[M]. 湖北教育出版社，2004.