基于 STSE 的高中化學教學設計研究
——以“淀粉的顯色與水解”為例

趙 晨，陶菲菲

(紹興文理學院 化學化工學院，紹興 312000)

STSE教育是科學、技術、社會和環境的簡稱，是順應新時代教育發展、培養可持續發展意識的一種教育理念。近些年來，隨著社會主義文化建設、科學技術的飛速發展以及一系列人類活動的增多，全球能源短缺、碳排放量過大等問題已經成為了國家和人民關注的重點，這些問題已反映在中學化學課程的教學中。現階段高中化學教學主要采用理論教學和活動教學結合的方式進行，但經過大量文獻積累發現[1、2]，高中化學的學習還是以知識本身的講授為主，沒有將學科知識與生產、生活緊密聯系。同時部分學校由于教學條件有限，使活動教學模式的運用不夠靈活，落實不夠到位，評價機制也略為單一。

高中學生學業繁重，學習方法還不成熟，且即將面臨高考，學業壓力較大；同時高中化學難度加大，可能出現與初中化學產生銜接不上的情況。若高中化學教師一味地灌輸化學知識，例如鈉的化學性質一節，單純的給學生講授知識而非演示實驗或多媒體展示，可能會影響學生對金屬的化學性質知識的建構，也會讓學生產生厭學心理，所以教師應該從學生的興趣點出發進行課程教學，以此培養學生的創新意識，培養學生化學學科核心素養，從而促進學生全面發展。

基于上述分析，本文以“淀粉的顯色及水解”為例進行教學設計的研究，從“科學-技術-社會-環境”結合的角度滲透知識，將STSE更好地融入學科教學中，開發具有特色鮮明、富有時代氣息和教育意義的STSE化學課程[3]，從而激發學生們的學習熱情和興趣。

1 STSE教育方法的特點

《普通高中化學課程標準(2017年版)》(以下稱“2017版課程標準”)在課程目標中提到，教師在實施教學的過程中要使學生深刻地理解化學與技術、社會和環境之間的相互關系[4]。因此，化學教師應結合現當代社會的發展，在教學過程中引導學生關注社會科學的新技術、新成果，豐富社會生產與生活以及資源等方面的知識，這樣有助于學生對化學知識的理解、學習與建構，對發展學生批判性和創新性思維意義深遠[5]，同時可以體現“科學精神與社會責任”這一化學學科核心素養，促進教師和學生的共同進步[6]。

傳統的教學方法多數以知識點的講授為主，內容更是圍繞高考范圍而展開。STSE教育則是將當代社會科學的新技術、新成果、新發展與化學學科教育相結合，體現在課程教學中，幫助學生更好地聯系生活實際來學習化學學科。目前，高中化學學科注重培養“科學探究與創新意識”這一化學學科核心素養，而STSE教育恰好可以為其提供培養途徑，學生可以在學習化學知識的過程中發現問題、提出問題、解決問題，從而培養學生的邏輯思維能力，不單單是學習化學學科淺層的知識，而是培養真正對化學感興趣的人才，實現靈活運用知識，發展思維品質的目標[7]。

2 “淀粉的顯色及水解”教學分析

2.1 教材分析

“淀粉的顯色及水解”是人教版高中化學教材必修二第七章第四節“基本的營養物質”一節中的重要實驗之一，既是葡萄糖與新制氫氧化銅、銀氨溶液反應實驗的延伸，也為之后學習選修三有機化學基礎“生物大分子”內容打下良好的基礎，幫助學生構建有機化學尤其是大分子物質的學習脈絡和知識體系。同時，糖類、脂肪和蛋白質都是人體內重要的營養物質，其中淀粉還是學生日常所攝入的最主要的物質之一，與學生的生活密切相關，所以研究“淀粉的顯色與水解”可以幫助學生認識淀粉的主要化學性質，也能將生活中的化學帶進課堂，用實驗探究的方式引導學生對化學知識與生活之間的聯系進行思考，培養學生對化學實驗的熱情和興趣，提高動手能力。同時，該實驗貼近生活，且淀粉本身就是與人類生命活動相關的物質，所以本節課采用化學實驗與STSE教育相結合的方法開展教學，能將生活中的化學知識與科技、社會、環境相關內容完美結合，對形成符合我國國情的教學研究現狀的教學思維體系有著十分重要的意義[8]。

2.2 學情分析

這個階段的高中生已經有一定的有機化學基礎，且生活中糖類這類營養物質隨處可見，因此學生對淀粉并不陌生。但高中生還沒有系統地學習過淀粉的化學性質，“淀粉的顯色及水解”實驗對學生來說還沒有形成一個知識架構，并不能把化學理論知識與生活實際結合起來。因此教師應該在實驗教學的過程中聯系生活實際，引導學生思考淀粉的性質和用途，使學生認識到“化學從生活中來，到生活中去”，以提高學生的綜合能力[9]。

3 教學思路

2017版課程標準中要求，教師可以通過設計與真實情境、社會問題、生活生產應用相關的實驗，培養學生的化學學科核心素養，幫助學生樹立正確的情感價值觀以及可持續發展意識。淀粉作為高中化學必修和選修中重要的知識點，既可以與STSE理念融合，又可以將化學知識生活化，能夠幫助學生構建有機化學的知識結構。其次在實驗中讓學生選擇感興趣的食品，例如芋頭、香蕉等代替淀粉進行實驗，可以節約藥品，也可以避免化學試劑污染環境，培養學生保護環境和節約資源的意識。同時，化學實驗的不斷改進和完善可以培養學生的創新意識，激勵學生發散思維，對于支撐人才強國戰略是具有一定意義的。教學思路，見圖1。

圖1 教學思路圖

4 教學與評價目標

教學目標：①通過實驗探究淀粉的簡單化學性質；②讓學生自主設計實驗，初步掌握反應機理，規范學生的實驗操作；③通過設計實驗方案，讓學生感受生活中無處不在的化學，增強學生運用化學知識解決問題的能力。

評價目標：通過對實驗設計方案的交流與點評，評估學生的實驗探究水平；通過對學生的發散思維和創新意識的評價，評估學生化學學科核心素養水平。

5 教學流程

教學流程見圖2、表1所示。

表1 教學過程

圖2 教學流程圖

6 基于STSE理念對高中教學方法的建議

6.1 化學知識生活化

陶行知先生主張教育應該深埋于人類社會生活，同人民的生活實際結合才能充滿活力[10]。以本節課為例，教師從生活中最常見的淀粉入手，讓學生在生活中尋找身邊的含有淀粉的物質，調動學生的積極性，讓學生感受到化學知識和生活是密切相關的，體現STSE教育在化學學科中的實用性。

6.2 在實驗教學中滲透STSE

化學是一門以實驗為基礎，以發現、探究為目的的學科。以本節課為例，教師用學生身邊常見的含淀粉的物質代替淀粉進行實驗教學，例如芋頭、餅干或香蕉，可以節約藥品，盡可能地避免造成化學污染。在平時的教學中，教師也可以從化學實驗的角度對一些社會熱點問題或生活現象進行實驗教學，讓學生學會處理與科學、技術、社會、環境有關的實際問題。

6.3 優化評價機制

除了教學策略外，評價機制也是教育中重要的組成部分。隨著STSE理念的發展，現在評價機制不應局限于試卷測驗，以本節課為例，教師可以圍繞學生的實驗操作、實驗方案、小組合作的過程與結果展開評價，還可以開展同組或多組同學互評的方式。教師可以在評價過程中發現問題、及時改進教學方式，實現共同進步，提升教學質量。

7 結論

在科學技術不斷革新的今天，社會問題和環境問題也層出不窮，因此教育體制和內容也在變革，STSE教育理念在高中化學教學中仍然占據重要地位，更要求教師對化學課堂教學要高標準、高質量的進行。本文以“淀粉的顯色與水解”為例，教學設計從學生的真實生活出發，將化學實驗與生活合理的融合，以培養學生的社會責任感和情感價值觀。針對教學中的不足，提出一定的優化策略，優化教師教學理念，增加化學的學科活力。