香港高中化學教材中STSE教育理念特色研究

伏婷婷 李學強 汪金虹 王會平

摘 要 分析香港地區高中化學教材的整體框架，研究教材中所體現的以科學（Science）、技術（Technology）、社會（Society）和環境（Environment）為理念的STSE知識點、欄目設置和練習題，發現香港教材的特點是從學生的實際出發，從生活中的化學入手，編排真實的教學情境，使學生通過實踐性學習、體驗性學習、研究性學習、反思性學習等多元化的學習方式進行學習。希望通過對香港教材的特色研究，對內地高中化學教材的編寫帶來一些啟示。

關鍵詞 高中化學；香港化學教材；STSE教育理念；核心素養

中圖分類號：G633.8 文獻標識碼：B

文章編號：1671-489X（2018）23-0059-03

1 前言

科學（Science）、技術（Technology）、社會（Society）和環境（Environment）的首字母縮寫為STSE。1982年，美國全國自然科學教師協會（The National Science Tea-chers Association，簡稱NSTA）提出STS教育報告。隨著社會的進步，STS已不能滿足當今社會的發展需求，結合社會現狀與發展方向，又增加了環境（Environment）教育這一概念，因此就形成了現在完整的STSE教育理念。由于歷史原因，香港地區的教育受到英國等歐洲國家的影響很大，因此，香港地區的化學課程也受到很大的影響，STSE教育理念在香港高中化學教材中的體現也是獨具特色。

我國教育部印發的《普通高中化學課程標準（2017年版）》凝練了學科核心素養，明確指出化學不僅與經濟發展、社會文明關系密切，也是材料科學、生命科學、環境科學、能源科學和信息科學等現代科學技術的重要基礎[1]，開始注重將科學、技術、社會與環境融入各學科教學中，特別是化學學科中，同時體現了跨學科育人的理念。

目前，我國內地的STSE教育研究大多借鑒于歐美國家，研究較為寬泛，而對于和內地有著相似文化背景的香港地區的化學教材中的STSE的借鑒相對比較少，從某種意義上說，還沒有真正意義上開始研究。香港第二版《新21世紀化學》的編寫巧妙地整合了STSE教育理念，對內地研究STSE教育理念具有借鑒作用。

2 香港化學教材的整體框架分析

香港第二版《新21世紀化學》系列是由鐘皓湄根據2014年頒布的《修訂課程及評估指引（中四至中六）》（以下簡稱《指引》）編寫，精工出版社出版的香港特別行政區主流教材之一（初版時間是2009年）。教材包括必修和選修兩大部分，分別是12章必修內容和三章選修內容，難易適中、銜接合理，充分體現了STSE教育理念。具體章節內容安排如表1所示。

《指引》第八條明確提出，讓學生了解及評價化學對社會、道德、經濟、環境與科技的影響，養成負責任的公民態度。由此可見STSE教育理念在《指引》中的作用是何等的舉足輕重！《新21世紀化學》的編寫依據是《指引》，因此，教材中的STSE教育理念也滲透于各章節中。如表2所示，從必修部分的前六章的內容來看，《指引》就科學、技術、社會和環境提出相關要求：鼓勵學生重視和理解各種反映科學、技術、社會和環境之間相互聯系的問題。

以《指引》作指導的《新21世紀化學》的每章每節里的STSE理念都得到了充分體現，將化學生活化，從生活中提取化學知識再應用到化學中去。科學、技術、社會和環境教育理念都是以人類更高質量的生活水平作為出發點，《新21世紀化學》分別從各個角度出發，回歸到學習化學科學知識，提高公民的核心素養。

3 香港化學教材中STSE理念的體現

教材知識點選取中的STSE理念 例如：第一章“地球”介紹了什么是化學，實驗室的安全守則，藥品儀器、地球資源、物質分類、分離混合物、粒子理論、物理化學變化、氧氣的助燃性、海水淡化、食鹽的提純、金屬的冶煉以及保護等一系列社會熱點問題；第三章“金屬”的學習過程中涉及日常生活中的金屬、金屬用途和性質、地殼中的金屬、金屬的提取冶煉與循環使用、金屬的腐蝕和保護、金屬活潑性等一些貼近生活的知識點。教材中配有大量體現STSE理念的彩色插圖，文字描述簡潔明了，使教材內容更加充實、豐富、形象生動。而大量體現STSE理念的彩色插圖可以給學生強烈的視覺沖擊，激發學生的學習動機，引發學生的思考。

教材欄目中的STSE理念 教材前言部分明確提出：“化學與我”和“化學雜志”兩個欄目必須都能讓學生找出不同課題與科學、技術、社會和環境的相互關系。《新21世紀化學》前六章“化學與我”和“化學雜志”欄目主題如表3所示。

“化學與我”主要是在一章開始之前帶領學生進入新課題的學習，讓學生認識某些現實情境與課題的關系。第一章“地球”利用凈水藥片引入新章節的學習，提到旅行和遠足時，攜帶很多水給人們帶來很多不便，如果有凈水藥片，就可以將大自然中沒有經過處理的天然水加入凈水藥片，去除有害的微生物；然后介紹市面上的兩種凈水藥片分別是含碘的和含氯的，緊接著介紹凈水藥片的使用方法；最后再溫馨提示，飲用經這樣處理的水仍然存在潛在的風險，表示現在市面上的凈水藥片還達不到高標準的凈水作用。后續通過“你知道嗎”欄目給出三個有關凈水藥片的思考題，讓學生通過閱讀能回答以下問題：

1）凈水藥片可去除未經處理的水中的哪些有害物質？

2）可用什么方法去除未經處理的水中不溶的雜質？

3）在食水處理廠內處理食水時，會加入哪些化學品來殺死水中的微生物？

通過凈水藥片的生活科普知識，給學生呈現現實生活中凈水的真實圖景，豐富的學習背景，把學生放置在他們熟悉的社會背景中來學習相關化學知識[2]。從真實的生活出發，讓學生學習化學知識，激發學習動機，培養學習興趣，強調科學技術在社會、生活、生產和發展中的應用。

“化學雜志”在每章里面都有穿插，教材明確指出這個欄目主要引發學生的認識和了解科學、技術、社會和環境四者的相互關系。化學不僅與經濟發展、社會文明的關系密切，也是材料科學、生命科學、環境科學、能源科學和信息科學等現代科學技術的重要基礎。

第四章“酸和鹽基”的“化學雜志”里主要講解的是葡萄酒中的二氧化硫作防腐劑，放置葡萄酒中的乙醇被氧氣氧化為乙酸，介紹了測定酒中二氧化硫含量的方法——充氣氧化法。把酒樣本與酸在蒸餾瓶內反應，二氧化硫氣體從溶液中釋出；再把二氧化硫氣體通入過氧化氫溶液中，二氧化硫與過氧化氫反應，生成硫酸；然后把生成的硫酸與標準氫氧化鈉溶液進行滴定，從滴定結果就能計算出硫酸的量，從而測定酒樣本中的二氧化硫含量。介紹完測定的原理方法之后，開始提出相關問題進行知識點的鞏固練習，以及其他防腐劑和添加劑的知識拓展。

教材練習題中的STSE理念 香港教材中的練習題分為三部分，分別是知識和理解、多項選擇題和結構性問題，重難點突出，在比較難的題目前面有紅色小辣椒標明，難度越大，小辣椒的數量越多，最多可達三個。練習題中體現的STSE理念的題目“起點高，落點低”，從日常生活、社會熱點問題、最新科技產品、食品安全、醫療衛生、能源化工、新型材料、綠色環保、工農業生產、高新產品等內容出發，對基礎知識點進行考查。

第一章“地球”關于從分景區開采石灰石的題目，從樣本的采集，到化驗分析后以表格的形式給出測試結果，然后進行石灰石的相關問題的設置。

第三章“金屬”關于行星金星的題目，首先展示金星的圖片；接著簡單介紹金星的一些簡單情況，表面溫度約為470 ℃，大氣壓強是地球的90倍；然后給出部分金屬的性質，并且引到太空探測器上；最后進行金屬相關知識點的練習。有一道題目是這樣描述的：20世紀90年代初期，在汽車發生撞車時，汽車內的安全氣袋會有疊氮化鈉來充脹，即安全氣袋內的疊氮化鈉分解，生成足夠多的氮氣，用少于0.1秒的時間把氣袋充脹。然后給出疊氮化鈉分解的化學方程式，進行問題設置。

第六章“微觀世界Ⅱ”關于布克碳（即富勒烯）的習題，介紹布克碳是近期發現的物質，并且展示了布克碳的結構，問題是布克碳分子的化學式是什么？布克碳能夠包住其他分子，描述用布克碳包住其他分子的一項用途。

教材中的練習題緊跟知識點內容，不僅是知識點的簡單回顧，而且包含科學、技術、社會和環境的理念，讓練習題富含人文氣息，讓題干有據可依，增加題目的趣味性和社會性。

4 結語

從《新21世紀化學》教材中不難發現，香港高中化學教材的編寫中滲透STSE教育理念，不論是章節安排、內容選擇、框架結構，還是習題設計，都有很多獨到之處，時刻體現著STSE教育理念。香港高中化學教材從學生的實際出發，編排真實的教學情境讓學生學習對生活有用的化學；重視基礎知識的學習和必備技能的訓練，以階梯式的學習讓學生從易到難過渡學習；通過實踐來強化知識點，知識點之間的相互聯系緊密，讓學生了解基本的化學原理，形成正確的科學觀；通過有關化學科學與技術在應用過程中對環境產生的各種不良影響等實例，讓學生意識到科學和技術的不當應用會導致人類賴以生存的環境遭到很大的破壞，因此，引導學生形成正確的科技倫理觀就顯得尤為重要。

人教版高中化學教材將化學與生活、化學與技術、物質結構與性質、化學反應原理、有機化學基礎、實驗化學以選修課程的形式分塊設計，雖然可以滿足不同類別或興趣的學生的需要，但割斷了不同模塊之間的有機聯系，不利于學生綜合素質的培養[3]。因此，在編寫教材的時候要注重內容選材的新穎性和生活性、編寫框架的多樣性和合理性、練習題的多樣性和層次性，把STSE教育理念充分合理化地滲透到教材中去，更好地提高學生化學學科的核心素養。

參考文獻

[1]中華人民共和國教育部制定.普通高中化學課程標準[S].北京：人民教育出版社，2017.

[2]陳嬋，劉虹佑，高成.STSE教育視角下“金屬的化學性質”教學設計[J].中學化學教學參考，2017（16）：45-47.

[3]鄧育紅，倪娟.踐行STSE理念的德國化學教材特色研究[J].化學教學，2015（11）：92-96.