高中化学核心素养中科学精神与社会责任的培养探究

黄远洪

【摘 要】本文阐明化学核心素养中的科学精神与社会责任，指出化学必修模块是面向所有普通高中学生的学习模块，是培养高中学生化学核心素养的重要模块，提出要在新课教学设计中融入科学精神与社会责任，要深挖教材、利用教材课后习题、补充课外知识和拓宽视野及通过课后（外）活动，培养科学精神和社会责任。

【关键词】化学核心素养 科学精神 社会责任

【中图分类号】G 【文献标识码】A

【文章编号】0450-9889（2018）02B-0074-03

2014 年 3 月底，教育部印发《教育部关于全面深化课程改革落实立德树人根本任务的意见》，该意见明确提出“研究制订学生发展核心素养体系和学业质量标准”。近年来关于核心素养内涵的研讨也逐渐增多，核心素养如何落实在学科教学可谓众说纷纭。

化学学科核心素养，简称化学核心素养是指从化学学科角度促进学生终生发展、成功生活的，以化学知识、化学思维、化学观念为基础而形成的具有化学学科特征的素养。化学学科核心素养共包含五个方面，内容分别是：宏观辨识与微观探析、变化观念与平衡思想、证据推理与模型认知、实验探究与创新意识、科学精神与社会责任。化学核心素养从育人角度把“必备品格和关键能力”具体化，又从学科角度突出化学学科独特的育人价值。按照英国教育家怀特海的观点，真正有效的学习，应该是学生抛弃课本、笔记和琐碎的记忆，而将学到的知识转化为自己的智慧。如何帮助学生把所学化学知识转化为自己的智慧，是我们教师必须要思考的问题。按照目前的高考模式，普通类文科学生化学科只需学习完《必修 1》《必修 2》和《选修 1》 3 个模块修满 6 个学分就完成了高中化学的学习，高考不需要考查化学科；理科类学生必须学习《必修 1》《必修 2》《选修 4》，再加学习《选修 3》和《选修 5》中任一模块，修完 4 个模块满足 8 个学分才可以参加高考理科综合考试。由此可见，化学必修模块是全体普通高中学生化学学习的交集，在化学核心素养培养中地位不可替代。

化学核心素养的五个方面是一个有机的整体，其中“科学精神与社会责任”体现对化学的态度维度，形成严谨求实的科学态度和终生学习的能力，具有可持续发展意识和绿色化学观念。这一维度的培养不能仅通过简单的说教，而需要在平时教学中有意识地渗透，做到润物无声、潜移默化。

一、新课教学设计中，融入科学精神与社会责任

新课是学生首次接触新知识，容易形成一个先入为主的印象，作为教师在进行教学设计的时候除了讲授课程标准及教材的教学内容外，在创设教学情境方面有必要融入“科学精神与社会责任”。笔者在人教版《化学（必修 1）》第三章第一节《金属与酸和水的反应》是这样设计的。

环节一：拓展金属钠的性质

【问题情境】从金属活动性顺序可知钠比铝和铁都要活泼，生活经验告诉我们把铝和铁投入冷水短时间内变化不明显，金属钠又会怎么样呢？

【提示学生】观察实验方法：眼睛看，耳朵听，鼻子闻，手触摸，还有通过仪器测量，并准确记录实验现象。（培养观察实验的方法，培养严谨科学精神）

【演示实验】金属钠与水反应。

【提问】学生描述实验现象，师生归纳出钠与水反应的实验现象的五字要点“浮、熔、游、响、红”。（培养学生观察力及表达能力）

【分析实验】透过现象看本质，“浮”说明钠的密度比水小，“熔”说明钠的熔点低，“游”是产生了气体，“响”说明反应剧烈，“红”反应有碱性物质生成。

【学生活动】写出该反应方程式。

【设问】反应生成的碱性物质是氢氧化钠，但是产生气体是氧气还是氢气？（学会质疑，培养严谨科学精神）

【引导分析】从氧化还原的化合价变化的角度分析可能是氢气。实验是化学的最高法官。我们能不能运用所学的知识来检验生成的是氧气还是氢气呢？（启发思考，培养严谨科学精神）

【讨论方案】引起学生思考讨论。

【展示】用倒扣漏斗把金属钠包围住，用排空气法收集一小试管的气体。对收集到的气体，是用带火星的木条来检验，还是用氢气验纯的方法来检验？（启发思考，培养理性思维）

【实验验证】用检验氢气的方法来进行验证。（培养严谨科学精神）

【小结】结合金属钠与水反应实验，分析金属钠保存在煤油或石蜡油中的原因。金属钠失火时不能用水去扑灭，而应该使用干沙土。（学以致用，培养科学素养）

【讲述】跟金属钠有关的向秀丽烈士的故事。（培养学生社会责任）

【设问】铁可以置换出硫酸铜溶液中的铜，金属钠能置换出硫酸铜溶液中的铜吗？

【实验验证】把金属钠投入硫酸铜溶液，观察并非如学生所猜想。分析原因：金属钠先与水反应，其产生的氢氧化钠与硫酸铜反应生产氢氧化铜沉淀，所以没有看到红色的铜。（培养科学精神）

一节新课的教学如果创设好教学情境和采取适当的教学方法来加以实施，那么在不经意间就可以培养学生的科学精神和社会责任。

二、深挖教材，培养科学精神与社会责任

借助教材中“科学史话”“科学视野”和“资料卡片”，能够培养科学精神和社会责任。人教版当中的“科学史话”栏目，是培养科学精神和社会责任的一个很好资料。例如《氯气的发现和确认》，介绍瑞典科学家舍勒发现了氯气但受错误学说“燃素说”的影响，从发现到戴维确认为一种新元素，时间长达 30 多年。舍勒制备氯气的方法现在还是中学实验室制备氯气的常用方法。除了讲述氯气发现的历史過程，笔者还介绍了舍勒对化学的贡献。通过史实启示学生，科学研究要有正确的理论指导，以事实为依据；要有热爱科学的热情和精神。“资料卡片”也可以培养科学精神和社会责任。本节书的“资料卡片”介绍第一次世界大战期间，德国军队在比利时伊伯尔地区首次使用氯气攻击英法联军，开了战争史上使用化学武器的先例。这一次战斗导致英法联军一万多人中毒、死亡，五千多人被俘虏。战斗结束之后，科学家深入该地区研究发现，大多数动物都死亡了，只有猪幸免于难。对猪展开研究得到启发后，发明了防毒面具。通过“资料卡片”及补充防毒面具发明介绍至少可以起到三方面作用。第一，帮助学生了解化学武器的危害，使其知道禁止化学武器为什么成为世界人民的共同呼声；第二，学生透过化学武器使用和防毒面具发明，明白了事物相生相克中“矛和盾”的关系；第三，通过防毒面具的研究典故，让学生掌握探究问题的方法。同时，借此可提醒学生做有关有毒有害气体实验时，必须进行尾气处理，注意环保，避免污染。又例如，《必修 2》“科学史话”中《苯的发现和苯分子结构学说》有关凯库勒在梦中发现苯的结构趣闻，这看似偶然实属必然。《必修 1》中“科学视野”的《用途广泛的稀土金属》，简单介绍稀土的广泛用途，并告诉我们，我国是稀土资源大国而非强国，以激发学生立志今后投身相关研究的决心，并更好地理解国家出台的关于保护稀土的有关政策和措施。

小故事蘊含大道理，化学教材中的“科学史话”“科学视野”和“资料卡片”，对增长学生学科知识，开拓学生的科学视野，培养学生科学精神和社会责任作用很大。

三、重视教材课后习题，培养科学精神与社会责任

工业大生产带来了丰富的产品满足了人们的各种需要，也消耗了大量的原料和资源，同时也产生出废气、废水和废渣。如果不进行恰当处理会造成环境污染，给人类社会带来灾难。“立德树人”是教育的根本任务。学科知识需要通过习题进行巩固，做好化学科的课后习题同样可以培养学生科学精神和社会责任。例如《必修 1》第四章第 3 节课后第 1 题：

石灰法是目前应用最广泛的工业废气脱硫方法，过程如下：通过煅烧石灰石得到生石灰，以生石灰为脱硫剂，在吸收塔中与废气中的 SO2 反应而将硫固定，其产物可作建筑材料。有关反应的化学方程式是

本题提供给学生 SO2 与碱性氧化物的反应的信息，提到“其产物可作建筑材料”，给学生提供变废为宝的思考问题方式。

又如第四章复习题第 15 题：

“绿色化学”要求综合考虑经济、技术、环保等方面来设计化学反应路线。试以 Cu 为原料制取 CuSO4 为例，设计符合“绿色化学”思想的反应路线（用化学方程式表示）。

这类课后习题既帮助学生巩固知识，又在解题过程中处处渗透科学精神和社会责任意识。

四、补充课外知识拓宽视野，培养科学精神和社会责任

学生在化学科方面的知识有限，教师除了讲授教材内容，适当补充跟教学内容有关的课外知识，可以拓宽他们视野。例如讲授“二氧化硫和二氧化氮对大气的污染”的时候，笔者补充“世界十大公害事件”中与大气污染有关的“英国伦敦的烟雾事件”和“洛杉矶光学化学烟雾事件”，学生通过具体的历史事例，更加深对大气污染的危害的认识，在他们头脑中植入“大气污染的危害”意识，以便他们今后在大气污染防治方面多提供“正能量”，积极贯彻落实有关节能减排政策。又如《必修 2》第四章第 2 节“资源综合利用与环境保护”当中提到：“很多常用塑料在自然环境中降解速率很慢，因此，随着合成材料的大量生产和使用，急剧增加的废弃物会造成巨大的环境压力。”讲到这部分时，笔者给学生补充介绍白色污染危害、废旧合成材料的回收利用、塑料袋的减量使用、礼品用品包装的简单化等有关知识。培养学生的资源循环利用意识，不乱扔废物，购物时自觉地减少使用塑料包装袋，等等。

五、通过课后（外）活动，培养科学精神和社会责任

学生的学习不应仅限于课堂，还需要课后（外）活动来进行提升。由于受课时的限制，教师在课堂上讲授的知识有限，教师要通过课后（外）活动来培养学生科学精神和社会责任。如《必修 1》第四章第 3 节第 11 题：

上网查询我国酸雨的分布、影响、危害和采取了哪些防治措施等信息，以增加对酸雨现状的了解。

又如《必修 2》第二章第 2 节第 9 题：

调查以下项目：常用化学电池的种类、名称、形状、电极、电解质、电压、可否再充电、价格、存放期、特点、（下转第99页）（上接第75页）用途、回收途径等。列表进行比较或写成调查报告，然后全班展示（如墙报形式）或座谈交流。可采用以下调查形式中的一种或两种：（1）到图书馆或上互联网查阅资料；（2）到附件商场进行调查；（3）在家里或到附近单位及社区进行调查。

把课堂延伸到社区、社会。当教师布置这种类型的作业时，需要给学生充分的时间，让他们通过分组合作共同完成，并且提供适当平台给他们汇报交流成果。学生写出的调查报告或者小论文也许不够全面深入，但调查过程也是一个学习提升的过程，学生对经过自己研究所得的知识会理解得更深刻。调查研究过程是培养科学精神、探究能力的过程，在调查研究中能够更加深入地了解社会、掌握知识，培养学生的社会责任。

科学精神和社会责任，是所有学生都需要具备的核心素质，也是“立德树人”的必然要求。教师开展化学必修内容教学时，必须注意渗透和培养这些素质，使学生具有严谨求实的科学态度，具有探索未知、崇尚真理的意识，对社会具有强烈的责任感。

【参考文献】

[1]程遇玲.浅谈高中化学学科核心素养的培养[J].中学化学教学参考，2017（7）

[2]王云生.基础教育阶段学科核心素养及其确定—以化学学科核心素养为例[J].福建基础教育研究，2016（2）

[3]周业虹.浅谈学科核心素养视角下的高中化学教学策略[J].中国考试，2017（2）

（责编 卢建龙）