STSE教育理念在高中化学中的应用

2017-06-05陈婵

课程教育研究·上 2017年16期

【摘要】新课程改革后，高中化学教学更加注重将化学与科学、技术、社会、环境联系起来，让学生明白科学知识来源于生活实践并服务于生活实践，STSE教育给高中化学教学带来了新的视角，为学生创设丰富的教学情境。

【关键词】高中化学 STSE教育教学情境

【中图分类号】G633.8 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2017）16-0190-02

STSE是Science（科学）、Technology（技术）、Society（社会）、Environment（环境）四个英文单词首字母的缩写。STSE是在STS基础上发展而来，是对STS的扩展。当今世界，科学技术迅猛发展并且渗透到社会生活的各个方面，人们在发展生产的同时，也带来了环境污染、资源枯竭等不可忽视的问题[1]。STSE教育是当前国际教育改革的潮流和热点，它强调的是科学、技术、社会和环境四者的协调性，而化学是一门以实验为基础的学科，因此在中学化学教学中开展STSE教育，显得尤为重要。

一、在高中化学中开展STSE教育的必要性

STSE教育是国际科学教育改革的新理念，也是科学教育改革的未来趋势。新的化学课程标准要求教学中应该“从学生已有的经验和将要经历的社会生活实际出发，帮助学生认识化学与人类生活的密切关系，关注人类面临的与化学相关的社会问题，培养学生的社会责任感、参与意识和决策能力[2]。”在高中化学中实施STSE教育，符合新课程改革标准的要求。从学生的角度来说，学生往往对新学习的化学知识点是比较陌生的，不易被接受消化的，然而他们对实际生活中存在的某个现象或者發生的某个事例是熟悉的，STSE教育就是重视从学生已有的生活经验出发，以学生熟悉的现象或事物为背景展开学习活动，引发学生的学习兴趣，培养学生探究能力；从教师的角度来说，利用STSE教育来进行教学活动，可以将知识更加生活化、具体化，可以活跃课堂氛围，提高学生在课堂上的注意力，增强学生主动学习的积极性。总的来说，在高中化学中实施STSE教育，不仅有利于学生学，而且有利于教师教，达到教师与学生共赢的效果。

二、STSE教育理念在高中化学中的应用

1.STSE教育理念在高中化学教材中的应用

高中化学课程结构涵盖了两个必修模块（必修1和必修2）和六个选修模块（《化学与生活》、《化学与技术》、《物质结构与性质》、《化学反应原理》、《有机化学基础》、《实验化学》）。《高中化学课程标准》明确提出，高中化学课程应“有利于学生形成科学的自然观和严谨求实的科学态度，更深刻地认识科学、技术、社会和环境之间的相互关系，逐步树立可持续发展的思想。”[3] 由此可见，必须在高中化学教材中贯彻STSE教育。

在必修模块中，人教版必修教材提供了丰富的STSE内容，设置了思考与交流，科学探究，科学史话，科学视野，资料卡片，实践活动等栏目，将STSE教育理念充分融合于化学教材中。例如，在正确使用金属材料的思考与交流中，设置了某家庭准备使用木材、钢铁、铝合金、塑钢等材料装修窗户（计划使用10年）的情景，请学生调查每种材料的性能、价格、制造或安装成本，利弊等来进行综合分析，试着提出一个切实可行的选择方案。又例如在科学视野栏目中介绍了用途广泛的稀土金属，让学生认识到我国虽然是稀土资源大国，但由于几十年的开采和出口，资源优势大幅减弱，引导学生要学会合理利用和保护我国稀土资源，实现可持续发展战略[4]。

在选修模块中，《化学与生活》和《化学与技术》更是充分体现了STSE教育理念在高中化学教材中的渗透。例如，在《化学与生活》中，关注营养平衡重点介绍了糖类、油脂、蛋白质、维生素和微量元素等知识；促进身心健康重点介绍了生活中的食品及药物知识；探索生活材料重点介绍了合金、金属的腐蚀和防护、玻璃、陶瓷、水泥、塑料、纤维和橡胶等知识；保护生存环境则重点介绍了改善大气质量、爱护水资源及垃圾资源化等知识；在《化学与技术》中，走进化学工业重点介绍了合成氨技术和纯碱的生产等知识；化学与资源开发利用重点介绍了海水、石油、煤及天然气等资源综合利用的知识；化学与材料的发展重点介绍了无机非金属材料、金属材料和高分子化合物材料等知识，化学与技术的发展重点介绍了化肥、农药、表面活性剂及精细化学品等知识。

综上所述，无论是必修模块还是选修模块，化学教材都体现了STSE教育理念，让学生认识到科学、技术、科学、环境四者是相互渗透、紧密联系的，而不是孤立存在的。

2.STSE教育理念在高中化学实验中的应用

化学是一门以实验为基础的学科，实验教学是渗透STSE教育理念的重要途径。在过去传统教学过程中，由于实验条件的限制和应试教育的压力，学生接触到实验的机会往往比较少，有的学生甚至在中学时期从未进过实验室，导致出现了“老师教什么学生学什么”的局面。而在实施素质教育的过程中，更加强调学生的动手操作能力及培养学生的创新思维，注重学生根据已学知识去分析问题解决问题的能力。

在高中化学教学中，可以以实验为载体，将STSE教育理念渗透到化学实验中，不仅可以打破老师枯燥的课堂，还能激发学生对学习化学知识的兴趣，从而提高学习效率。例如，学生在学习了胶体的相关知识后，知道胶体处于一种亚稳定状态，加入电解质可以发生聚沉。教师可以安排指导学生动手往热豆浆中加入石膏制作豆腐这一兴趣实验[5]。首先，豆腐是我们生活中常见的一种食品，容易让学生产生比较亲切熟悉的感觉；其次，豆腐的制作是利用豆浆胶体在电解质中的聚沉，属于胶体知识在生活中的运用，学生可以利用胶体的性质知识去解决生活中的相关问题；最后，通过学生制作豆腐这一兴趣探究活动，不仅可以巩固学生的化学知识，提高探索物质奥秘的兴趣，而且培养学生利用所学知识去解决生活中的实际问题的能力。总之，可把实验教学作为实施STSE教育的切入点，积极探索，落实三维教学目标，提高课堂效率[6]。

3.STSE教育理念在高中化学课堂教学中的应用

课堂教学是学校教学的基本组织形式，课堂是学生学习知识、教师开展教学活动的主要场所。在高中化学课堂中渗透STSE教育理念，并不是舍弃原有的化学知识体系，而是将化学知识的学习设置在与科学、技术、社会、环境相联系的背景中，不仅可以增强学生学习化学知识的浓厚兴趣，同时还可以提高学生的科学素养等[7]。

例如，学生在学习氧化还原反应时，教师就可联系生活中的金属的冶炼、电镀、燃料的燃烧、食物的腐败，钢铁的锈蚀等现象入手，让学生明白氧化还原反应广泛地存在于生产和生活之中；学生在学习硫和氮的氧化物时，教师可以以空气质量的信息为背景，让学生分析空气污染的原因，让学生了解到二氧化硫和二氧化氮是主要的大气污染物，它们能直接危害人体健康，并且二氧化硫和二氧化氮溶于水后能形成酸性溶液，随雨水降下就可能成为酸雨。酸雨的危害比较大，能使土壤酸化，腐蚀建筑等。在此可以提高学生的环保意识，不妨建议学生应该在生活中加强对环保知识的认识，尽量减少硫氮化合物的排放，比如提倡低碳出行，绿色生活等。

在课堂中渗透STSE化学教学理念，是实施STSE化学教育的主要渠道之一。教师应借助于教材与日常生活的联系从而设计合理的教学过程，采取各种教学方法来提高学生参与教学过程的积极性，引导学生在关注科学知识的同时，也要关注社会、关注技术、关注环境。

4.STSE教育理念在高中化学习题中的应用

翻阅人教版高中化学教材，可以发现，每一章节知识后的习题与我们的日常生活，社会生产，科学技术，环境问题联系较为紧密。例如，在人教版必修1氧化还原反应的课后习题中，要求学生通过报纸、杂志、书籍或互联网等查阅有关氧化还原反应在日常生活、工农业生产和科学技术中应用的具体事例，讨论并交流对氧化还原反应的认识；再例如，在人教版必修1金属的化学性质的课后习题中提出用金属铝作燃料来缓解能源紧张的局面，让学生对铝作为民用新型能源的可能性和现实性发表看法。这些习题比较开放新颖，将学生所学知识与社会技术紧密结合，不仅启发学生的思考，而且培养学生的创新探究能力。

观察近年来全国高考题化学试题可以发现，化学试题改变了过去传统的考查模式，不再单纯地考查某个知识点，而是将选题材料与我们日常生活紧密联系，更加注重考查学生运用所学知识去解决日常生活中的实际问题的能力[8]。

例如，化学与科学，技术，社会，环境密切相关，下列有关说法不正确的是（C）。

A.墨水是一种胶体，不同墨水混用时可能使钢笔流水不畅或者堵塞

B.持续加热到一定温度能杀死甲型H1N1流感病毒是因为病毒的蛋白质受热变性

C.洁厕液与84消毒液混合洗厕所可以达到洗涤和消毒杀菌的双重功效，对人体不可能造成伤害

D.用13C示蹤原子法可以进行幽门螺旋杆菌的精确检测

不难发现，试题材料与我们的日常生活息息相关，墨水、甲型H1N1流感病毒、洁厕液、84消毒液、幽门螺旋杆菌对于学生来说，都不是陌生的词汇，但是学生可以利用自己所学化学知识将这道习题攻破。

参考文献：

[1]毕华林，亓英丽著. 化学教育新视角[M]. 济南：山东教育出版社， 2004

[2]中华人民共和国教育部制定.普通高中化学课程标准（实验）[M]. 北京：人民教育出版社， 2003

[3]徐东.高中化学新课程中的STSE教育[J].科技视野，2015（24）： 247-249

[4]宋心琦主编. 普通高中课程标准实验教科书：化学1（必修）[M]. 北京：人民教育出版社， 2007