基于STSE教育理念的高考化學試題分析及教學策略

付峻鋒，左國防，張?zhí)锢?/p>

(1.天水師范學院化學工程與技術學院，甘肅 天水 741000；2.陜西理工大學化學與環(huán)境科學學院，陜西 漢中 723000)

“STSE”是科學(Science)、技術(Technology)、社會(Society)和環(huán)境(Environment)的英文首字母的縮寫[1-2],是將英文中環(huán)境一詞加入到“STS”教育中生成的。“STS”教育的目的是在于更加深層次地加深學生對科學方面、技術方面和社會方面相互關系的理解，從而提高自身的科學技術素養(yǎng)，培養(yǎng)學生的“STS”能力[3]。在價值方面的取向更注重學生自身社會層面的價值和社會責任，通過“STSE”的教育活動來引發(fā)學生思考，凸顯出學科的價值[4]。“STSE”教育是將學科知識與科學前沿領域、技術領域進步、社會層面的問題和人類面臨環(huán)境問題相結合，讓學生通過在課堂的學習及課下的學習去認知科學、關心社會和培養(yǎng)環(huán)保意識，是理科教學的指導思想。

1 STSE教育理念

“STSE”教育理念是在當下社會發(fā)展的大背景下，為了提升公民的科學素養(yǎng)，對在校學生和公民提出的教育理念。在教師日常的教學中，將各學科的學科知識與生產(chǎn)技術、社會的發(fā)展和環(huán)境問題等相聯(lián)系，從日常生活和實際生產(chǎn)出發(fā)開展教學，設計真實的教學情境，是學生學習知識的良好載體[5]。“STSE”的教育理念比其他傳統(tǒng)教育理念更加多元化，注重學科知識與生活實際的相互聯(lián)系，可使學生更直觀地體會到學科知識在實際中的應用。STSE 教育和科學素養(yǎng)的內(nèi)涵具有一致性，在教學中滲透 STSE 教育，可以提高學生的科學素養(yǎng)[6]。“STSE” 教育理念對學生情感態(tài)度與價值觀亦有很大的幫助，不但重視學生學習興趣的培養(yǎng)，也更加注重學生的學科技能及素養(yǎng)的訓練。

2 2018—2020年高考理綜全國卷“化學與STSE”試題統(tǒng)計與分析

2.1 試題統(tǒng)計

2.1.1 試題數(shù)量統(tǒng)計

如表1所示，2018—2020年的全國Ⅰ卷、全國Ⅱ卷和全國Ⅲ卷中對“化學與STSE”知識考查的題目基本在選擇題7和非選擇題26、27或28題。由于不同試卷的排版導致試題數(shù)量不同，一般有4題左右，趨于穩(wěn)定。

表1 STSE試題數(shù)量統(tǒng)計

試題分值統(tǒng)計分析表明：“化學與STSE”試題平均分值在37分左右。全國Ⅰ卷在三年中對于“化學與STSE”知識方面的考查呈現(xiàn)下降的趨勢，尤其2019—2020下降14 %。全國Ⅱ卷呈現(xiàn)出較穩(wěn)定的趨勢，浮動范圍不大，控制在10%左右。全國Ⅲ卷呈現(xiàn)出逐年遞增的趨勢。通過橫向分析可以看出，每年的“化學與STSE”知識平均分布大約在35%左右，處于一個穩(wěn)定的態(tài)勢。“化學與STSE”知識仍然是命題的大方向，銜接化學與生活生產(chǎn)的重要導向。

2.1.2 考查內(nèi)容統(tǒng)計

如表2所示，對2018—2020年高考化學中“化學與STSE”試題考查內(nèi)容和知識點的考查頻次統(tǒng)計表明，全國高考理綜化學中“化學與STSE”試題涉及的知識點有化學與生活、化學與科學技術和化學與環(huán)境應用，涉及題型包括選擇、填空和計算。在綜合全方面命題頻率來看，當下仍然關注重點方向為化學與科學技術的應用，讓學生在學習中、考試中體驗到化學的重要性。

表2 STSE試題考查內(nèi)容及形式統(tǒng)計

2.2 試題常考類型總結

在高考“化學與STSE”知識的考題大致分為三種類型：化學與環(huán)境類、化學與科學技術類和化學與生活類[7-8]。

2.2.1 化學與環(huán)境類

高中化學知識與環(huán)境問題相關的內(nèi)容主要體現(xiàn)中以下三個方面：第一，大氣環(huán)境的污染。主要是指在空氣中的PM2.5、硫化物、氮化物和碳化物，如SO3、CO和NO等。這些污染物有一些來自于汽車的尾氣排放，一些則來自于不合格的工廠所排放的廢氣，以及鄉(xiāng)村中焚燒秸稈、各式各樣建筑材料釋放的甲醛等危害人身心健康的物質(zhì)。這些氣體直接導致大氣的污染。大氣的污染從直觀看來，表現(xiàn)在酸雨、臭氧層的破壞、室內(nèi)的空氣污染。第二，水資源的污染。主要為化工廠和各種加工車間排出的廢水未經(jīng)過處理直接排入河流，其中可能含有大量重金屬物質(zhì)危害環(huán)境。還有一類為植物營養(yǎng)物質(zhì)污染，如日常使用的一些洗滌劑含有N和P元素，進入水體導致富營養(yǎng)化從而形成污染。第三，固體物污染。主要是日常生活中的一些垃圾，如塑料袋和廢棄電池等。這些物質(zhì)自然降解的周期比較長，常用填埋法處理這些污染物，由于長時間的無法降解導致填埋地區(qū)的污染，對環(huán)境造成很大的影響。

在本研究中此類題目設置更貼近生活生產(chǎn)，對學生在生活中更好地了解化學及理解化學提供幫助。此類題型不僅讓學生在題目中關注了社會熱點中的可持續(xù)發(fā)展和綠色化學思想，也更加能體現(xiàn)高考對學生的應用能力及綜合能力全方位的考查。

2.2.2 化學與科學技術類

化學，作為基礎學科之一，為科學技術提供前進動力，化學與科技的關系緊緊相連。社會發(fā)展離不開科學技術的進步，二者相互借力，共同前進。體現(xiàn)最多的方面就是化學和物理、電子等方面的融合。科學技術不斷進步，成果也隨之而來，因此以化學與科學技術方面為背景的化學試題迅速成為命題的熱點。科學技術在日常生活中存在于各行各業(yè)，在高考中化學試題很重視化學與科學技術的應用，運用課本中的知識解決生活中的實際問題，從而增加學生對化學的深層次認識，培養(yǎng)學生社會責任感。在此類題目中題設字眼非常明顯，如“工藝流程”等。化學與科學技術類的試題主要包括了科研成果、化學工藝流程、有機化學在藥物中應用和大自然的資源開發(fā)和利用等。

在本研究中，此類題型主要是真實還原出在制造化工原料及其他化工物質(zhì)生產(chǎn)時的工藝流程，讓學生可以從題目中了解化學物質(zhì)及其用途。通過此類題型考查，讓學生在化學中的視圖能力和將理論知識應用的能力提升，并且增加了學生對化學更加深層次的理解。

2.2.3 化學與生活類

化學與生活息息相關，在此類題型中涉及范圍廣，出現(xiàn)了許多新穎題設。例如：①學習生活中常見的糖類知識。糖類化合物是有機化學中常見的化合物。②生活中常使用的化學物質(zhì)判斷是否正確。近些年化學與生活在出題方面更貼近中華文化，穿插中國傳統(tǒng)文化知識在題目中與化學相結合等。讓學生在學習化學時需要結合生活中的例子對化學認識更加深刻，為學生學習化學埋下一顆好奇的種子，帶著興趣去學習，置身其中達到更好地學習效果。此外，促進學生對身邊事物的理解，也能讓學生學習知識并更加自如應用于生活。在化學與生活類的題目中，題目難度偏易，但需要學生在平日的學習中多留意一些知識點，在日常生活中多問一些為什么。

研究發(fā)現(xiàn)，此類試題在近年有一個新的命題趨勢，就是將中華傳統(tǒng)文化引入“化學與STSE”知識的試題中。化學與我國的傳統(tǒng)文化相結合，題目設置不僅體現(xiàn)出中華文化博大精深，同時也體現(xiàn)出中華民族的智慧，讓學生在學習化學的同時可以很好了解到一些傳統(tǒng)文化知識，更能激發(fā)學生學習化學的興趣。

3 “化學與STSE”知識的教學策略建議

基于“化學與STSE”知識的重要性，筆者對其知識點試題統(tǒng)計分析后給予建議。

3.1 知識點滲透熱點化學問題

近年來，高考化學試題越來越注重考查學生對化學領域最新成果的了解，尤其是化學與社會、人與自然和諧發(fā)展過程中的各種問題。此類試題與傳統(tǒng)封閉觀念的試題存在很大的差別，體現(xiàn)在內(nèi)容新穎，與時代緊密相關，主要考查學生能夠靈活運用所學的知識解決實際問題的能力。在進行化學與STSE知識教學時，要關注社會實時熱點問題，尤為重要的是與化學有關的熱點問題。老師在教學中應該緊密聯(lián)系課本知識同時穿插實時相關科學知識。例如：江水的污染事件、氯氣泄漏事件等。在課堂上教師與學生及時對這些事件涉及到的化學知識進行討論，學生與學生之間相互交流，以此為基礎，在考查中加以體現(xiàn)，讓學生在高考中能迅速識別題型。

3.2 開展化學工藝流程為主的探究性學習

從歷年的高考真題統(tǒng)計中可以發(fā)現(xiàn)，在非選擇題中主要的命題方式是日常生活生產(chǎn)中最常見的化工生產(chǎn)，在全國卷中工藝流程題得分率一直不高[9]。研究表明[10]，化學工藝流程考查的主要方面有：1)原料轉化產(chǎn)品的生產(chǎn)原理問題；2)分離和提純產(chǎn)品問題；3)提高產(chǎn)率和效率問題；4)綠色化學；5)生產(chǎn)設備、流程等工藝問題。可以從真題角度出發(fā)，讓學生在平時就接觸到高考的試題，探究試題出題思路，解題方法。讓學生對此類的重點題型有著自己的理解。可以以小組為單位，每個小組研究及參透一道此類的高考試題，或小組尋找此類習題，小組成員完全解讀試題，再讓學生做自己課堂的主人，開展自主探究性學習；學生之間相互交流，老師傾聽學生的講解，總結學生存在的問題并進行指導。

具體實施如下：①將學生分為若干小組，進行小組學習；②小組分工分析題目并搜集相關工藝及背景；③各抒己見，匯總看法；④每位小組成員講述自己的做題方法，小組討論；⑤整理出本題的正確、簡便做法；⑥歸納總結，將試題作為類型題中的例題，反復學習，并熟悉相關工藝。

3.3 創(chuàng)新教師授課方式方法，組織學生生活化教學實驗

促進高中化學教學的生活化，有利于幫助高中學生更好地獲取學科知識，豐富學生對化學學習的感受，提高學生化學實驗操作的動手能力[11]。在教學中，教師應該要善于在生活中去收集相關化學知識，運用當下教育教學中的多樣式教學輔助工具，讓學生更加能感受到化學科學的發(fā)展對當下我們生活和生產(chǎn)力的影響，讓學生更好認識和改造世界。在化學與STSE相關知識中更加能體現(xiàn)出生活化教學的重要性。除此之外，學生應了解，不規(guī)范應用化學物質(zhì)對環(huán)境方面造成的傷害，增強學生自學能力。教師需充分認識傳統(tǒng)教學的不足之處，重視對學生知識遷移能力的培養(yǎng)[12]。例如，促進學生線上自學，構建當下發(fā)展的智慧課堂；讓學生在課余時間觀看一些公益紀錄片，并且可以加入目前在大學生中經(jīng)常使用的慕課，讓學生更易理解晦澀的知識，讓學生在高中階段就樹立綠色化學發(fā)展理念，并具有應用網(wǎng)絡自主學習的意識。

4 結語

通過對2018—2020年高考理綜化學試題的統(tǒng)計研究，得出以下結論：“化學與STSE”知識在考查的數(shù)量及分值方面比較穩(wěn)定，題目類型偏向“注重基礎，聯(lián)系實際生活生產(chǎn)”方向，“化學與STSE”知識考查目的是為了讓學生在學習課本知識的同時要有能聯(lián)系實際問題，解決實際問題的能力。“化學與STSE”知識在考試中的重要性毋庸置疑，因此教師應重視此部分知識，讓學生不僅取得在分數(shù)上的提高，而且能讓學生將化學融入生活，讓學生學以致用。