基于STSE教育理念的高中化學教學實踐探索

劉秀杰

摘 ?要 新一輪的課程改革，將STSE納入課程目標、教材建設、高考命題方向與實踐教學之中。運用文獻法、案例法、經驗總結法等，探討基于STSE教育理念的高中化學教學，以進一步提升學生的核心素養，為促進社會的可持續發展構筑堅實的人才后盾。

關鍵詞 STSE;科學教育;高中化學;課程改革;核心素養

中圖分類號：G633.8 ? ?文獻標識碼：B

文章編號：1671-489X（2019）13-0097-03

1 前言

STSE是科學、技術、社會、環境的英文縮寫，將其滲透在各個學科教學之中，已經成為國際化教育改革的潮流與熱點。那么，如何將STSE教育理念融入高中化學教學之中呢？新一輪的課程改革已經將STSE納入課程目標、教材建設、高考命題方向與實踐教學之中，讓學生從根本上認識科學、技術、社會、環境四者之間的依存關系，使學生真正懂得如何與自然和諧相處，以進一步提升學生的核心素養，為促進社會的可持續發展構筑堅實的人才后盾。

2 背景研究：STSE的產生

20世紀中葉以后，以英國為代表的歐洲國家對STS進行了研究，著重強調自然科學與社會科學的綜合教育，旨在為解決當代廣泛存在的技術問題奠定技術基礎;1982年，全美科學教師協會為了改善美國科學教育質量，提出STS教育報告，著重強調科學與技術的融合，旨在提升學生的科學技術素養;1984年，加拿大國家科學委員會發布的《普及科學教育：培育加拿大人以迎接未來》中也提出科學與技術的教育論點。20世紀80年代末期，STS已經被認為是“科學教育活動的焦點”。在此后十幾年的研究中，人們認識到科技、生產的發展已經影響到自己賴以生存的環境。1996年，美國在全國課程標準中將STS擴展為STSE教育，隨后多個國家紛紛響應，在課程標準或教學大綱中融入STSE教育理念。

在STSE教育方面，我國起步較晚。1987年，原國家教委在“七五”計劃中納入STS教育，并將北京師范大學附屬中學作為試點;1991年，全國教育科學“八五”規劃中將“理科教育中的STS研究”歸為國家教委重點課題;1993年5月，STS研究中心正式在中國社會科學院成立;21世紀，我國已經明確地將科學、技術和社會教育融入基礎教育課程改革之中，并作為重要的教育理念之一，在課程標準、教科書、高考命題方向和實踐教學中有了廣泛的體現。近年來，隨著全球氣候、環境變化問題的日益嚴重，我國對可持續發展問題開始重點關注，STSE思想也越來越被人們重視，并逐步延伸為科學教育改革的主流。

3 內容研究：領悟STSE教育的理念

美國科學教育協會認為，STSE教育就是對科學的教學與學習，但應在人類經驗范圍內。Yager認為，科學教育的核心就應該是STSE;Solomon認為，STSE教育應該是多元化的，不僅要致力于科學、技術、社會、環境的研究，更應討論個人觀點、價值觀和多元文化的維度;我國部分學者認為，STSE教育的核心在于將科學教育與社會生產、發展、生活、環境相結合，利用學生的學習情感，使學生主動關注社會發展，并在學習中產生強烈的未來意識與參與意識，從而更主動地學習科學技術，練就自己參與科學技術決策的本領，以將學生培養成為具有良好科學素養的人才。

筆者認為，STSE教育應包括科學態度、科學方法、科學思維和科學觀，讓學生了解科學、技術在人類生活中的影響，了解科學、技術對環境的影響，從而建立人與自然和諧相處的意識，培養學生的社會責任感，并使學生能夠結合自己所學提出合理決策。當然，在推行STSE教育的過程中，要圍繞我國科學技術發展的實際情況，結合新課程改革思想，建立切實可行的對應策略，以科學合理、長久有效地推行STSE教育。

4 融入化學：建立STSE教育的模式

化學是自然科學中最重要的領域之一。因此，將STSE教育理念融入高中化學教育是非常可行的。在新課程改革中，課程教學注重生活化，不妨也融入其中，建立注重生活化、以STSE為教學理念的課堂模式，引導學生主動建構概念，積極地將知識與科學、技術、社會、環境相結合，在實際應用中培養學生解決問題的能力，學會與自然和諧相處。在具體教學中將課堂分為五個環節，如圖1所示。

在教學中，教師將生活與化學知識相結合，以建立合適的生活情境;讓學生在對情境的觀察中調動原有認知，從而發現問題;鼓勵學生進行小組討論，積極對問題進行猜想探究，并設置具體的實驗方法去操作和測量;引導學生對實驗現象或數據進行歸納整合，以收獲新知;將知識拓展到STSE領域，使學生面對實際問題，鼓勵學生給出相應的解釋與解決策略。這樣的課堂可以讓學生切實領悟化學知識“從生活中來、到生活中去”，幫助學生建立大化學觀，有效提升學生的綜合能力。

5 課堂教學：展示STSE教育的實例

金屬在日常生活中最為常見，也是當前工業研究的重點之一。本文就以“金屬的腐蝕與防護”為例，分析STSE教育視角下的教學過程設計。

創設情境，激發情懷 ?各種金屬腐蝕的圖片使學生的惋惜情感自然流出，不由自主地對相關知識傾注更多的關心與思考，這正是課堂所需要的學習動力。

【課堂情景1】讓學生想一想生活中有哪些生銹的鐵制品，給學生展示金屬腐蝕的典型照片。

【課堂情景2】“金屬的腐蝕與防護”始終是一個世界性的難題，每年由于金屬腐蝕造成的經濟損失約占國民生產總值的2%～4%，在全世界造成的損失約達7000億美元，是火災、臺風、地震等自然災害損失總和的六倍。另外，金屬腐蝕還為各行各業帶來巨大的災難與損失，如造成鋼鐵橋梁突然斷塌、飛機墜毀、電廠忽然停電等。

【設計意圖】STSE教育視角下的“新課導入”，從學生熟悉的生活環境入手，讓學生觀察金屬腐蝕后的樣子，再通過資料閱讀讓學生了解金屬腐蝕的危害。通過以上方式讓學生對自己從不注意的金屬腐蝕產生興趣，使學生的情感交融到課堂情景之中，使學生能主動調用認知融入學習中。

提出問題，材料閱讀 ?問題的提出是學生開始思考的起點。學生對問題的發現會使其更具主動性，不僅能夠激發學生的內驅力，而且能讓其沉下心來查閱材料，為問題解決提供更為豐富的素材。

【教師引導】面對金屬腐蝕的危害，大家有什么感想？

【學生問題】金屬為什么會腐蝕？金屬腐蝕的實質是什么？

【教師過渡】這些問題也是我想要提出的問題，怎么解決這一問題呢？大家可以查閱相關的化學資料，看看能不能給你更多的啟示。

【資料閱讀】金屬或合金的腐蝕主要是因為與周圍接觸到的氣體或液體進行化學反應而腐蝕損耗。

【設計意圖】STSE教育視角下的問題提出，使學生學會了觀察、發現，為下一步的思考提供了方向。為了解決問題，學生會主動對相關資料進行閱讀，為接下來的猜想探究提供一定的理論支持，以使自己的思考角度和深度上一個臺階。

猜想探究，實驗驗證 ?猜想是以一定的理論為依據的，并非隨心所欲地胡亂猜想。有了資料閱讀做支撐，教師就可以讓學生對金屬腐蝕進行大膽猜想，并鼓勵其設計實驗進行驗證。

【學生猜想】金屬腐蝕與周圍接觸到的氣體或液體進行化學反應，液體的性質不同，所發生的反應也會有所不同吧？初中學過活潑金屬與酸反應放出氫氣，也就是說如果溶液呈酸性，應該能放出氫氣并生成亞鐵離子。

【學生猜想】如果溶液呈中性呢？溶液呈堿性呢？鐵就不會反應了，這樣就能保護鐵了。

對這些觀點，學生進行了激烈討論，并在相互傾聽、借鑒和整合中設計出探究實驗。

【實驗探究】如圖2所示，在一張白紙上放一些鐵粉和少量的炭粉，并混合均勻;將鐵粉和炭粉的混合物分別灑在用氯化鈉溶液和稀醋酸溶液潤濕過的兩個錐形瓶中，按照圖示連接好裝置;一段時間后，觀察U形管中水珠的變化和錐形瓶內的現象。

【設計意圖】STSE教育視角下的猜想探究，是讓學生根據已有的認知和通過資料查閱擁有自己的想法，并通過中性環境、酸性環境下金屬的腐蝕情況的研究，培養學生的實驗操作能力、觀察能力、分析能力。同時，注重對學生進行安全意識教育。

歸納總結，獲取新知 ?歸納，就是在觀察的基礎上，找到事物的不同方向，然后歸納得出一般結論;總結，就是學生對所學知識的思考，在一項活動結束后的回顧，并尋找不足、總結經驗教訓的過程。歸納總結讓學生對金屬腐蝕有一個全面細致的了解。

【學生歸納】我們發現潤濕醋酸的那個實驗中，水柱右高左低;潤濕氯化鈉溶液的那個實驗中，水柱左高右低。這是因為兩個條件下發生的反應不同，如表1所示。

【設計意圖】STSE教育視角下的歸納總結，讓學生在對實驗的觀察、分析中獲得結論，利用比較、歸納、分類有條不紊地對知識進行整理，以幫助學生形成自己的知識體系，使其形成歸納總結的能力，為問題的解決打下基礎。

延伸拓展，建立決策 ?延伸拓展，就是將已有的認知遷移到更為廣闊的領域中去;建立決策，就是在問題面前根據自己的認知形成自己的想法，從而建立切實可行的方法技巧。

【課堂延伸】金屬腐蝕給生產、生活帶來很大的危害，金屬應該如何去防護呢？

學生利用已有的生活經驗，利用原有的原電池、電解池的知識，對金屬的防護進行討論并得出自己的決策。

【學生決策】金屬防護措施：加一個保護層;加入其他元素形成不銹鋼;犧牲陽極的陰極保護法;外加電流陰極保護法。

【設計意圖】STSE視角下的延伸拓展是將學生帶回到生活中去，力求利用已有的知識來解決實際問題，以使學生對環境問題不再只是關注，而能夠勇敢地面對科學、技術、社會、環境中的大問題，并給出切實可行的決策，從而使學生有信心、有智慧與大自然和諧相處。

6 結語

總之，STSE教育與我國現階段的新課程理念相符。因此，STSE教育更應該與日常教學相結合，讓學生更多關注這方面的信息與知識，從而利用集體的力量來解決環境問題，實現人與自然和諧相處。

參考文獻

[1]陳艷霞，文豐玉.基于STSE教育理念的“二氧化硫”教學設計[J].中學化學教學參考，2018（16）：23-24.

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