高中化學新課程中ＳＴＳ內容的教學設計

文章編號：1005－6629(2007)04－0056－03中圖分類號：G633.8 文獻標識碼：B

普通高中化學課程作為學校科學教育的重要組成部分，其根本目的是要提高學生的科學素養，促進學生的全面發展，滿足21世紀科學技術和社會可持續發展對高素質人才的需要。在傳統的化學教學中，課程過分強調了學科的知識體系，使得化學被一個個元素符號、化學反應方程式、化學定律、化學反應現象等所代替，在人們的觀念中，化學是同污染、農藥、毒品等聯系在一起的，這是強調“學科本位”、“知識本位”的必然結果。傳統教學中，忽略了化學與生活、化學與社會的聯系，使得學生學到的化學知識不能很好的或根本不能應用到生活中去。《高中化學課程標準》明確提出，高中化學課程應“有利于學生形成科學的自然觀和嚴謹求實的科學態度，更深刻地認識科學、技術和社會之間的相互關系，逐步樹立可持續發展的思想”，這一課程性質體現了高中化學教育中的STS思想。

1 STS教育的要求

STS是科學（Science）、技術(Technology)、社會(Society)的縮寫。STS教育是世界科學教育改革與發展的一種新范式，它是STS研究應用于科學教育實踐的成果，已成為當今世界科學教育改革的主要趨勢之一。

STS教育在教學中強調以下幾點：①

(1)STS教育強調為科學學習提供真實世界情景的重要性，以使學生能應用他們的知識對社會中的問題，如酸雨、光化學煙霧、水污染等作出明確的決策。

(2)在學生試圖理解他們的環境時，STS教育重視的是科學原理的發現或證明，而不是絕對真理的盲目接受。

(3)STS重視把科學看成是一種學習過程，認為能對自己的結論進行論證比單純地得到指向結論的結果同樣重要或更重要。

化學教學的STS教育就是要求化學教學要與科學、技術、社會相結合使它們溶為一體，從而更好地發揮教書育人的功能，以培養了解科學技術極其后果、能夠參與設計科學技術決策和實施的公民。

2 高中化學新課程中的STS思想

普通高中化學課程標準（實驗）指出，要“在人類文化背景下構建化學課程體系\"；要\"結合人類探索物質及其變化的歷史與現代化學科學發展的趨勢”，要“從學生已有的經驗和將要經歷的社會生活實際出發”，要“通過以化學實驗為主的多種探究活動”來開展教學工作。

在《高中化學課程標準》必修課部分，化學1中主題1“認識化學科學”，主題3“常見無機物及其應用”及化學2中三個主題“物質結構基礎”、“化學反應與能量”、“化學與可持續發展”，都對化學與生活、社會、技術等給予了較多的關注。在《高中化學標準》中還設置了兩個選修模塊“化學與生活”和“化學與技術”，通過這些模塊的學習，要求學生正確認識科學、技術與社會的相互關系，能運用所學知識解釋生產、生活中的化學現象，解決與化學有關的一些實際問題，初步樹立社會可持續發展的思想。

3 STS內容的課堂教學設計

課堂教學是體現和落實課程改革的關鍵所在，用新的教學理念指導課堂教學是課改的要求。不同的課型其教法、學法均不相同，每種課型均有其較科學、優化的教學模式。如果我們能掌握其規律，可以少做無用功，起到事半功倍的作用。STS內容的課堂教學設計應注意以下問題：

3.1 選擇真實的問題情景

化學新課程強調的學習情景的創設，是新課程倡導的學習方式的需要。學習情景在激發學生學習積極性、培養學生學習的主動性，幫助學生完成知識建構上具有極為重要的作用。不強調學習情景創設，學生學習方式的變革就難以完成。沒有學習情景的學科知識，充其量只是知識詞典，不是完整的教學內容。

傳統教學中，學科體系是完整的，教學中更注重雙基，化學遠離了生活和社會，使得學生“學”得滿腹經綸，卻不見的會解決一個實際問題。原因是在教學中教師把學科的主干、關鍵知識提取出來，隔離了與具體情景的聯系，誤以為學會了主干知識，就能運用于生活。他們沒有想到，省略了學習情景和學習過程，學生的學習就成了被動的接受式學習和形式操練，這是與知識的建構過程相違背的。

真正的、完整的知識是在真實的學習情境中獲得的，這些情景必須是有啟發性的，有利于學生發現問題；這些情景能夠促使學生實現新舊知識的整合，從而完成知識的建構；這些情景有利于實現學生知識的遷移。

“情景(情境)”是指與某一事件相關的整個情景、背景或環境。在創設學習情景時，應力求真實、生動、直觀而又富于啟迪性。演示實驗、化學問題、小故事、科學史實、新聞報道、實物、圖片、模型和影像資料等都可以用于創設學習情景。

例如，在學習化學2（江蘇教育出版社） 專題3第三單元 人工合成的有機化合物時，我們可以通過課堂的講授將知識傳授給學生；我們也可以創設情景，讓學生課前分組收集并區分各種塑料、橡膠、合成纖維制品，通過查閱資料、調查咨詢、課堂小組匯報等過程來總結、整合，完成對高分子化合物性能、合成和應用的學習。前者需要大量的記憶，因為教師講解、傳達的是“教師的體驗”，并且這種體驗不一定是全面的；而后者是學生的體驗，其中包括的不僅是“結構性的知識”（概念、原理、方法論），而且還形成了很多“非結構性的知識和體驗”（在具體情景中形成的、與具體情景直接關聯的、不規范的、非正式的知識和經驗），學生自己的體驗對知識的建構才有意義。學生在搜集生活中的三大合成材料并探究其性能、作用和成分的過程中，培養了問題意識，激發了探究興趣，學習了科學探究的方法，體驗了探究的過程，激發了學生進一步探究三大合成材料的制備原料和原理。只有讓學生去接觸社會，去接觸生活，才真的能夠實現科學、技術、社會三者的融合，讓學生形成科學的發展觀。

3.2 突出科學觀念和科學主題

STS教育是科學教育的一種范式，目的在于加深學生對科學、技術和社會相互關系的理解，提高其科學技術素養。

對國外基礎科學教育中引入STS的動向一些要點的概括以及課程標準中就STS內容在其中的滲透與影響，我們可以清楚地看到在科學方法、科學態度、科學觀、科學技術的應用、科學（主要是技術）的環境影響、可持續發展等方面的一些的特征。

概括起來，我們在教學中應該重視以下三點：

(1)科學觀念、科學方法的培養

化學課程中的科學探究，是學生積極主動地獲取化學知識、認識和解決化學問題的重要實踐活動。它涉及到提出問題、猜想與假設、制定計劃、收集證據、解釋與結論、反思與評價、表達與交流等過程。通過親身經歷和體驗科學探究活動，有利于激發學生化學學習的興趣，增進對科學的情感，理解科學的本質，學習科學探究的方法，初步形成科學探究能力。在引導學生對生活中的化學物質和化學現象進行探究、解釋的過程中，讓學生體驗科學探究的過程，初步學習科學探究的方法。

例如，在學習“碘與人體健康”內容時，課程標準中設置了探究活動——“設計實驗探究市售食鹽中是否含有碘元素”。問題解決模式如下：①提出問題：碘在食鹽中可能以哪種形式存在？②實驗事實的收集及其處理。讓學生回憶能穩定存在的碘的化合物或單質有哪些？那些可能在食鹽中存在？這些物質怎樣檢驗？

涉及到學生沒有的前知識教師應預知并作為信息告知學生，經過回憶、總結，得出以下結論，在食鹽中可能存在的含碘元素的化合物有碘化物（含I^-），碘單質（I₂），碘酸鹽（含IO₃^-）。它們的檢驗方法如下表所示：

③提出假設，制定計劃驗證假設。引導學生根據收集并整理過的資料，設計實驗方案，寫出實驗操作提綱進行實驗，根據觀察提綱認真觀察實驗現象。

教師在學生設計的多個實驗方案中選擇出最佳實驗方案，修改完善后，引導學生寫出實驗操作提綱和觀察提綱，并進行實驗操作。

[實驗方案]

④解釋與結論。在按上述實驗方案進行的實驗中，操作（2）溶液不變藍，證明食鹽中沒有碘單質。操作（3）中溶液不變藍，證明食鹽中I-和IO3^-沒有同時存在。操作（4）溶液不變藍，證明食鹽中無I-。操作（5）溶液變藍，證明食鹽中含碘酸根離子(IO₃^－)。

結論：食鹽中碘元素是以碘酸根離子（IO₃^－）形式存在的。

上述教學過程運用了多種化學的科學研究方法，如實驗方法、觀察方法、資料和事實的處理方法、假說方法等，學生在解決問題的過程中，學會了科學探究方法，體驗了科學探究的過程，在學習知識的同時，形成了解決問題的能力，提高了思維能力。

（2）可持續發展觀

化學知識的轉化對技術變革的促進必然會給社會帶來諸多方面的影響。在人們不斷強化其正面影響的同時，其負面影響亦隨之不斷擴大。社會的發展不能只考慮經濟數量的增長，還要注意質量的發展。在滿足當代需要的前提下不能損害下一代需求的利益。如化工生產所必修注意解決的環境問題、能源問題等，建立“綠色化學”的概念。

（3）科學和人文的結合

長期以來，傳統觀念認為科學學科與人文學科分屬于兩類不同的學科，是毫不相干的。實際上，在科學發展的過程中，深深地蘊涵著科學家充滿人文主義的態度和精神。傳統的教學中，我們往往更重視科學知識的傳授，而忽視人文精神的滲透，化學這樣一門與生活密切相關的科目，卻沒有讓學生理解它在生活中的應用。

比如說，讓學生調查三大合成材料的運用，引導學生體會有機高分子對社會進步起到的巨大作用，同時從辯證唯物主義的角度出發，認識事物存在兩面性，合成材料的發展也帶來了大量的固體廢棄物，帶來了污染，例如白色污染。通過圖片讓學生對白色污染有直觀的印象，學生展開討論，白色污染的危害及治理的方法，鼓勵學生大膽思考，尋找可行性方案，并樹立環保從自己做起，從身邊的每件小事做起的意識。

3．3重視學生創新意識和創新能力的培養

在化學教學中，當學生的注意力放在他們有興趣并有意義的化學問題上，并通過設計方案探索問題答案時，自然會實現化學問題的解決并批判性地思考解決問題的方法。教師在教育活動中應注意：⑴創造力源于好奇心，故要保護學生的好奇心，創設恰當的問題情景，把學生思維引向更深更廣的領域。⑵鼓勵學生采用與眾不同或教師自己沒想到或未采用的方法，鼓勵學生的批判性思維。⑶允許學生探索活動的失敗，要幫助學生分析原因，發現探索活動中的閃光點。⑷對學生實行多元化、發展性的積極評價，給予不同發展機會，以減輕他們成長的壓力。⑸鼓勵和培養學生冒險精神，要強化進取精神以激發創新意識和創新欲望。

例如，在“設計實驗探究市售食鹽中是否含有碘元素”的教學中，面對學生設計出的五花八門的實驗方案，教師應引導學生相互合作，互相評價自己所設計的方案是否可行，如果不可行原因是什么？如何改正？在整個過程中，教師應適時的點撥、評價，對學生設計方案中的閃光點應給予表揚、鼓勵，培養學生的創新意識和創新欲望。

化學新課程改革，突出了化學對生活、社會發展和科技進步的重要作用。STS思想在高中化學課程目標的情感態度與價值觀中得到充分的體現。懷海特指出：“沒有純粹的技術教育，也沒有純粹的人文教育，兩者缺一不可。”化學教師有義務和責任探討和實施具有STS思想的化學教育，以培養出既具有扎實的科學知識、又具有高度的人文素養的新一代的社會建設者。

參考文獻：

[1]王祖浩、王磊主編. 高中化學課程標準（實驗）解讀[M]. 湖北教育出版社，2004.