高中化學核心素養(yǎng)中科學精神與社會責任的培養(yǎng)探究

黃遠洪

【摘 要】本文闡明化學核心素養(yǎng)中的科學精神與社會責任，指出化學必修模塊是面向所有普通高中學生的學習模塊，是培養(yǎng)高中學生化學核心素養(yǎng)的重要模塊，提出要在新課教學設計中融入科學精神與社會責任，要深挖教材、利用教材課后習題、補充課外知識和拓寬視野及通過課后（外）活動，培養(yǎng)科學精神和社會責任。

【關(guān)鍵詞】化學核心素養(yǎng) 科學精神 社會責任

【中圖分類號】G 【文獻標識碼】A

【文章編號】0450-9889（2018）02B-0074-03

2014 年 3 月底，教育部印發(fā)《教育部關(guān)于全面深化課程改革落實立德樹人根本任務的意見》，該意見明確提出“研究制訂學生發(fā)展核心素養(yǎng)體系和學業(yè)質(zhì)量標準”。近年來關(guān)于核心素養(yǎng)內(nèi)涵的研討也逐漸增多，核心素養(yǎng)如何落實在學科教學可謂眾說紛紜。

化學學科核心素養(yǎng)，簡稱化學核心素養(yǎng)是指從化學學科角度促進學生終生發(fā)展、成功生活的，以化學知識、化學思維、化學觀念為基礎而形成的具有化學學科特征的素養(yǎng)。化學學科核心素養(yǎng)共包含五個方面，內(nèi)容分別是：宏觀辨識與微觀探析、變化觀念與平衡思想、證據(jù)推理與模型認知、實驗探究與創(chuàng)新意識、科學精神與社會責任。化學核心素養(yǎng)從育人角度把“必備品格和關(guān)鍵能力”具體化，又從學科角度突出化學學科獨特的育人價值。按照英國教育家懷特海的觀點，真正有效的學習，應該是學生拋棄課本、筆記和瑣碎的記憶，而將學到的知識轉(zhuǎn)化為自己的智慧。如何幫助學生把所學化學知識轉(zhuǎn)化為自己的智慧，是我們教師必須要思考的問題。按照目前的高考模式，普通類文科學生化學科只需學習完《必修 1》《必修 2》和《選修 1》 3 個模塊修滿 6 個學分就完成了高中化學的學習，高考不需要考查化學科；理科類學生必須學習《必修 1》《必修 2》《選修 4》，再加學習《選修 3》和《選修 5》中任一模塊，修完 4 個模塊滿足 8 個學分才可以參加高考理科綜合考試。由此可見，化學必修模塊是全體普通高中學生化學學習的交集，在化學核心素養(yǎng)培養(yǎng)中地位不可替代。

化學核心素養(yǎng)的五個方面是一個有機的整體，其中“科學精神與社會責任”體現(xiàn)對化學的態(tài)度維度，形成嚴謹求實的科學態(tài)度和終生學習的能力，具有可持續(xù)發(fā)展意識和綠色化學觀念。這一維度的培養(yǎng)不能僅通過簡單的說教，而需要在平時教學中有意識地滲透，做到潤物無聲、潛移默化。

一、新課教學設計中，融入科學精神與社會責任

新課是學生首次接觸新知識，容易形成一個先入為主的印象，作為教師在進行教學設計的時候除了講授課程標準及教材的教學內(nèi)容外，在創(chuàng)設教學情境方面有必要融入“科學精神與社會責任”。筆者在人教版《化學（必修 1）》第三章第一節(jié)《金屬與酸和水的反應》是這樣設計的。

環(huán)節(jié)一：拓展金屬鈉的性質(zhì)

【問題情境】從金屬活動性順序可知鈉比鋁和鐵都要活潑，生活經(jīng)驗告訴我們把鋁和鐵投入冷水短時間內(nèi)變化不明顯，金屬鈉又會怎么樣呢？

【提示學生】觀察實驗方法：眼睛看，耳朵聽，鼻子聞，手觸摸，還有通過儀器測量，并準確記錄實驗現(xiàn)象。（培養(yǎng)觀察實驗的方法，培養(yǎng)嚴謹科學精神）

【演示實驗】金屬鈉與水反應。

【提問】學生描述實驗現(xiàn)象，師生歸納出鈉與水反應的實驗現(xiàn)象的五字要點“浮、熔、游、響、紅”。（培養(yǎng)學生觀察力及表達能力）

【分析實驗】透過現(xiàn)象看本質(zhì)，“浮”說明鈉的密度比水小，“熔”說明鈉的熔點低，“游”是產(chǎn)生了氣體，“響”說明反應劇烈，“紅”反應有堿性物質(zhì)生成。

【學生活動】寫出該反應方程式。

【設問】反應生成的堿性物質(zhì)是氫氧化鈉，但是產(chǎn)生氣體是氧氣還是氫氣？（學會質(zhì)疑，培養(yǎng)嚴謹科學精神）

【引導分析】從氧化還原的化合價變化的角度分析可能是氫氣。實驗是化學的最高法官。我們能不能運用所學的知識來檢驗生成的是氧氣還是氫氣呢？（啟發(fā)思考，培養(yǎng)嚴謹科學精神）

【討論方案】引起學生思考討論。

【展示】用倒扣漏斗把金屬鈉包圍住，用排空氣法收集一小試管的氣體。對收集到的氣體，是用帶火星的木條來檢驗，還是用氫氣驗純的方法來檢驗？（啟發(fā)思考，培養(yǎng)理性思維）

【實驗驗證】用檢驗氫氣的方法來進行驗證。（培養(yǎng)嚴謹科學精神）

【小結(jié)】結(jié)合金屬鈉與水反應實驗，分析金屬鈉保存在煤油或石蠟油中的原因。金屬鈉失火時不能用水去撲滅，而應該使用干沙土。（學以致用，培養(yǎng)科學素養(yǎng)）

【講述】跟金屬鈉有關(guān)的向秀麗烈士的故事。（培養(yǎng)學生社會責任）

【設問】鐵可以置換出硫酸銅溶液中的銅，金屬鈉能置換出硫酸銅溶液中的銅嗎？

【實驗驗證】把金屬鈉投入硫酸銅溶液，觀察并非如學生所猜想。分析原因：金屬鈉先與水反應，其產(chǎn)生的氫氧化鈉與硫酸銅反應生產(chǎn)氫氧化銅沉淀，所以沒有看到紅色的銅。（培養(yǎng)科學精神）

一節(jié)新課的教學如果創(chuàng)設好教學情境和采取適當?shù)慕虒W方法來加以實施，那么在不經(jīng)意間就可以培養(yǎng)學生的科學精神和社會責任。

二、深挖教材，培養(yǎng)科學精神與社會責任

借助教材中“科學史話”“科學視野”和“資料卡片”，能夠培養(yǎng)科學精神和社會責任。人教版當中的“科學史話”欄目，是培養(yǎng)科學精神和社會責任的一個很好資料。例如《氯氣的發(fā)現(xiàn)和確認》，介紹瑞典科學家舍勒發(fā)現(xiàn)了氯氣但受錯誤學說“燃素說”的影響，從發(fā)現(xiàn)到戴維確認為一種新元素，時間長達 30 多年。舍勒制備氯氣的方法現(xiàn)在還是中學實驗室制備氯氣的常用方法。除了講述氯氣發(fā)現(xiàn)的歷史過程，筆者還介紹了舍勒對化學的貢獻。通過史實啟示學生，科學研究要有正確的理論指導，以事實為依據(jù)；要有熱愛科學的熱情和精神。“資料卡片”也可以培養(yǎng)科學精神和社會責任。本節(jié)書的“資料卡片”介紹第一次世界大戰(zhàn)期間，德國軍隊在比利時伊伯爾地區(qū)首次使用氯氣攻擊英法聯(lián)軍，開了戰(zhàn)爭史上使用化學武器的先例。這一次戰(zhàn)斗導致英法聯(lián)軍一萬多人中毒、死亡，五千多人被俘虜。戰(zhàn)斗結(jié)束之后，科學家深入該地區(qū)研究發(fā)現(xiàn)，大多數(shù)動物都死亡了，只有豬幸免于難。對豬展開研究得到啟發(fā)后，發(fā)明了防毒面具。通過“資料卡片”及補充防毒面具發(fā)明介紹至少可以起到三方面作用。第一，幫助學生了解化學武器的危害，使其知道禁止化學武器為什么成為世界人民的共同呼聲；第二，學生透過化學武器使用和防毒面具發(fā)明，明白了事物相生相克中“矛和盾”的關(guān)系；第三，通過防毒面具的研究典故，讓學生掌握探究問題的方法。同時，借此可提醒學生做有關(guān)有毒有害氣體實驗時，必須進行尾氣處理，注意環(huán)保，避免污染。又例如，《必修 2》“科學史話”中《苯的發(fā)現(xiàn)和苯分子結(jié)構(gòu)學說》有關(guān)凱庫勒在夢中發(fā)現(xiàn)苯的結(jié)構(gòu)趣聞，這看似偶然實屬必然。《必修 1》中“科學視野”的《用途廣泛的稀土金屬》，簡單介紹稀土的廣泛用途，并告訴我們，我國是稀土資源大國而非強國，以激發(fā)學生立志今后投身相關(guān)研究的決心，并更好地理解國家出臺的關(guān)于保護稀土的有關(guān)政策和措施。

小故事蘊含大道理，化學教材中的“科學史話”“科學視野”和“資料卡片”，對增長學生學科知識，開拓學生的科學視野，培養(yǎng)學生科學精神和社會責任作用很大。

三、重視教材課后習題，培養(yǎng)科學精神與社會責任

工業(yè)大生產(chǎn)帶來了豐富的產(chǎn)品滿足了人們的各種需要，也消耗了大量的原料和資源，同時也產(chǎn)生出廢氣、廢水和廢渣。如果不進行恰當處理會造成環(huán)境污染，給人類社會帶來災難。“立德樹人”是教育的根本任務。學科知識需要通過習題進行鞏固，做好化學科的課后習題同樣可以培養(yǎng)學生科學精神和社會責任。例如《必修 1》第四章第 3 節(jié)課后第 1 題：

石灰法是目前應用最廣泛的工業(yè)廢氣脫硫方法，過程如下：通過煅燒石灰石得到生石灰，以生石灰為脫硫劑，在吸收塔中與廢氣中的 SO2 反應而將硫固定，其產(chǎn)物可作建筑材料。有關(guān)反應的化學方程式是

本題提供給學生 SO2 與堿性氧化物的反應的信息，提到“其產(chǎn)物可作建筑材料”，給學生提供變廢為寶的思考問題方式。

又如第四章復習題第 15 題：

“綠色化學”要求綜合考慮經(jīng)濟、技術(shù)、環(huán)保等方面來設計化學反應路線。試以 Cu 為原料制取 CuSO4 為例，設計符合“綠色化學”思想的反應路線（用化學方程式表示）。

這類課后習題既幫助學生鞏固知識，又在解題過程中處處滲透科學精神和社會責任意識。

四、補充課外知識拓寬視野，培養(yǎng)科學精神和社會責任

學生在化學科方面的知識有限，教師除了講授教材內(nèi)容，適當補充跟教學內(nèi)容有關(guān)的課外知識，可以拓寬他們視野。例如講授“二氧化硫和二氧化氮對大氣的污染”的時候，筆者補充“世界十大公害事件”中與大氣污染有關(guān)的“英國倫敦的煙霧事件”和“洛杉磯光學化學煙霧事件”，學生通過具體的歷史事例，更加深對大氣污染的危害的認識，在他們頭腦中植入“大氣污染的危害”意識，以便他們今后在大氣污染防治方面多提供“正能量”，積極貫徹落實有關(guān)節(jié)能減排政策。又如《必修 2》第四章第 2 節(jié)“資源綜合利用與環(huán)境保護”當中提到：“很多常用塑料在自然環(huán)境中降解速率很慢，因此，隨著合成材料的大量生產(chǎn)和使用，急劇增加的廢棄物會造成巨大的環(huán)境壓力。”講到這部分時，筆者給學生補充介紹白色污染危害、廢舊合成材料的回收利用、塑料袋的減量使用、禮品用品包裝的簡單化等有關(guān)知識。培養(yǎng)學生的資源循環(huán)利用意識，不亂扔廢物，購物時自覺地減少使用塑料包裝袋，等等。

五、通過課后（外）活動，培養(yǎng)科學精神和社會責任

學生的學習不應僅限于課堂，還需要課后（外）活動來進行提升。由于受課時的限制，教師在課堂上講授的知識有限，教師要通過課后（外）活動來培養(yǎng)學生科學精神和社會責任。如《必修 1》第四章第 3 節(jié)第 11 題：

上網(wǎng)查詢我國酸雨的分布、影響、危害和采取了哪些防治措施等信息，以增加對酸雨現(xiàn)狀的了解。

又如《必修 2》第二章第 2 節(jié)第 9 題：

調(diào)查以下項目：常用化學電池的種類、名稱、形狀、電極、電解質(zhì)、電壓、可否再充電、價格、存放期、特點、（下轉(zhuǎn)第99頁）（上接第75頁）用途、回收途徑等。列表進行比較或?qū)懗烧{(diào)查報告，然后全班展示（如墻報形式）或座談交流。可采用以下調(diào)查形式中的一種或兩種：（1）到圖書館或上互聯(lián)網(wǎng)查閱資料；（2）到附件商場進行調(diào)查；（3）在家里或到附近單位及社區(qū)進行調(diào)查。

把課堂延伸到社區(qū)、社會。當教師布置這種類型的作業(yè)時，需要給學生充分的時間，讓他們通過分組合作共同完成，并且提供適當平臺給他們匯報交流成果。學生寫出的調(diào)查報告或者小論文也許不夠全面深入，但調(diào)查過程也是一個學習提升的過程，學生對經(jīng)過自己研究所得的知識會理解得更深刻。調(diào)查研究過程是培養(yǎng)科學精神、探究能力的過程，在調(diào)查研究中能夠更加深入地了解社會、掌握知識，培養(yǎng)學生的社會責任。

科學精神和社會責任，是所有學生都需要具備的核心素質(zhì)，也是“立德樹人”的必然要求。教師開展化學必修內(nèi)容教學時，必須注意滲透和培養(yǎng)這些素質(zhì)，使學生具有嚴謹求實的科學態(tài)度，具有探索未知、崇尚真理的意識，對社會具有強烈的責任感。

【參考文獻】

[1]程遇玲.淺談高中化學學科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)[J].中學化學教學參考，2017（7）

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[3]周業(yè)虹.淺談學科核心素養(yǎng)視角下的高中化學教學策略[J].中國考試，2017（2）

（責編 盧建龍）