以全球可持續(xù)發(fā)展為前提的化學(xué)教育

【摘 要】能夠在各領(lǐng)域模式轉(zhuǎn)變中起主導(dǎo)作用的完善有意義的化學(xué)科學(xué)教育需要在指導(dǎo)哲學(xué)、理論基礎(chǔ)和我們的思維和行動(dòng)的行為模式方面進(jìn)行徹底的改革。從某種意義上說(shuō)，化學(xué)科學(xué)的可持續(xù)發(fā)展知識(shí)就意味著在STES中評(píng)價(jià)體系思考的能力。所以我們學(xué)生高階認(rèn)知能力（HOCS）------在科學(xué)研究和教育中，評(píng)判系統(tǒng)思維，提問(wèn)，做決定和解決問(wèn)題的能力--------應(yīng)該成為現(xiàn)在和將來(lái)一個(gè)完善的化學(xué)教育體系的最首要的目標(biāo)。同樣的，有意義的可持續(xù)發(fā)展化學(xué)科學(xué)教育被認(rèn)為是一個(gè)涉及若干學(xué)科的和提高評(píng)判系統(tǒng)思維、提問(wèn)、做決定和解決問(wèn)題的能力并以提高高階認(rèn)知能力為最終目標(biāo)的教學(xué)方法。

【關(guān)鍵詞】可持續(xù)發(fā)展；化學(xué)教育

一、引言

鑒于人們`對(duì)于我們地球相互矛盾相互競(jìng)爭(zhēng)的價(jià)值和利益， 分布不均勻的有限的資源， 環(huán)境要求和幾個(gè)最具創(chuàng)新性最先進(jìn)技術(shù)的經(jīng)濟(jì)可行性的不切實(shí)際的和無(wú)法實(shí)現(xiàn)的期待， 融合所有的呼喚-------“全球化思維、地方化行動(dòng)” 意味著將我們向一個(gè)更可持續(xù)發(fā)展的世界推動(dòng)。這就要求人類應(yīng)和環(huán)境友好相處，在資源利用的同時(shí)也要注意環(huán)境保護(hù)但是，雖然科學(xué)技術(shù)可以告訴我們“在這樣的情況下可以做什么”，但它們不能告訴我們應(yīng)該做什么，特別是關(guān)于被不同的人，群體，社團(tuán)注入不同意義的可持續(xù)發(fā)展。

二、化學(xué)教育與可持續(xù)發(fā)展

要實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展， 那么不僅僅涉及科學(xué)，技術(shù)，環(huán)境和社會(huì)（STES），甚至在發(fā)展，增長(zhǎng)，理性消費(fèi)和資源分配方面以及化學(xué)和科學(xué)教育領(lǐng)域，都要進(jìn)行不可避免的模式轉(zhuǎn)變。在這其中化學(xué)教育工作者起著至關(guān)重要的作用。能夠在各領(lǐng)域模式轉(zhuǎn)變中起主導(dǎo)作用的完善有意義的化學(xué)科學(xué)教育需要在指導(dǎo)哲學(xué)、理論基礎(chǔ)和我們的思維和行動(dòng)的行為模式方面進(jìn)行徹底的改革。從某種意義上說(shuō)，化學(xué)科學(xué)的可持續(xù)發(fā)展知識(shí)就意味著在STES中評(píng)價(jià)體系思考的能力。所以我們學(xué)生高階認(rèn)知能力（HOCS）——在科學(xué)研究和教育中，評(píng)判系統(tǒng)思維，提問(wèn)，做決定和解決問(wèn)題的能力——應(yīng)該成為現(xiàn)在和將來(lái)一個(gè)完善的化學(xué)教育體系的最首要的目標(biāo)。同樣的，有意義的可持續(xù)發(fā)展化學(xué)科學(xué)教育被認(rèn)為是一個(gè)涉及若干學(xué)科的和提高評(píng)判系統(tǒng)思維、提問(wèn)、做決定和解決問(wèn)題的能力并以提高高階認(rèn)知能力為最終目標(biāo)的教學(xué)方法。以這種方式教育出來(lái)的學(xué)生能夠發(fā)展評(píng)判系統(tǒng)思維以及轉(zhuǎn)移和應(yīng)用這些技能的能力，并且不僅僅局限于科學(xué)專業(yè)領(lǐng)域且能夠在能夠在復(fù)雜的相互交織的STES體系中實(shí)際應(yīng)用。

以此看來(lái)，化學(xué)科學(xué)教育改革的本質(zhì)是從算法和傳授知識(shí)型教學(xué)向高階認(rèn)知能力學(xué)習(xí)型教學(xué)的改變。以可持續(xù)發(fā)展化學(xué)教育為背景，它的最終目標(biāo)是能夠評(píng)價(jià)的思考，做決定并能采取負(fù)責(zé)任的行動(dòng)解決問(wèn)題的有綜合能力的畢業(yè)生。所以現(xiàn)在最關(guān)鍵的問(wèn)題是如何將這個(gè)目標(biāo)轉(zhuǎn)變成和高階認(rèn)知能力學(xué)習(xí)這個(gè)目標(biāo)相一致的有效的課程、教學(xué)策略和評(píng)估方法。

這給我們提出兩個(gè)重要的問(wèn)題：第一，在當(dāng)代化學(xué)教育背景下應(yīng)該采取什么改革措施？第二，在考慮生態(tài)因素的前提下，什么類型的化學(xué)教育才能導(dǎo)致個(gè)人、工業(yè)、機(jī)構(gòu)、團(tuán)體和政府行為的改變？相應(yīng)的，針對(duì)這些問(wèn)題一個(gè)完美的答案就是從算法的較低階的認(rèn)知技能教學(xué)向高階的認(rèn)知技能學(xué)習(xí)的轉(zhuǎn)變：在復(fù)雜的相互交織的STES情況下，做決定和解決問(wèn)題的評(píng)估評(píng)判系統(tǒng)思維能力的發(fā)展。關(guān)鍵的問(wèn)題是將諸多模式轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)變成可實(shí)行的、有效跨學(xué)科的、高階的認(rèn)知技能為方向的化學(xué)課程。

三 可持續(xù)發(fā)展在化學(xué)教育中的滲透

1.教育目標(biāo)

在化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)中明確指出了進(jìn)行面向可持續(xù)發(fā)展教育的目標(biāo)包括三方面：

（1）知識(shí)與技能。 從化學(xué)的角度去解釋環(huán)境和從環(huán)境的角度去認(rèn)識(shí)化學(xué)， 獲得化學(xué)與環(huán)境及環(huán)境問(wèn)題的有關(guān)經(jīng)驗(yàn)及研究綠色化學(xué)和用化學(xué)知識(shí)解決環(huán)境問(wèn)題的技能。

（2）過(guò)程與方法。利用各種教學(xué)資源， 提供參與各種層次的用化學(xué)知識(shí)解決環(huán)境問(wèn)題和研究綠色化學(xué)的機(jī)會(huì)， 培養(yǎng)學(xué)生的參與意識(shí)， 養(yǎng)成良好的環(huán)境行為習(xí)慣。

（3） 情感、態(tài)度、價(jià)值觀。樹立可持續(xù)發(fā)展觀、環(huán)境道德觀、環(huán)境價(jià)值觀及關(guān)心環(huán)境的情感等。

2.提高高階認(rèn)知能力

下面是為了提高高階認(rèn)知能力而實(shí)施的一些代表性的方法：

（1）課前演講材料的自學(xué)。學(xué)生手里有課程大綱、計(jì)劃目標(biāo)、要求和任務(wù)并且可在課前學(xué)習(xí)相關(guān)的材料，這樣他們就可以將他們的疑問(wèn)留到課堂上來(lái)討論。不需要給學(xué)生指定具體課程的教材，只要給他們一個(gè)參考目錄，從目錄中他們可以為自己學(xué)習(xí)的任何主題選擇滿足他們需要的參考書目等。這樣不僅可以培養(yǎng)自學(xué)能力（主要是獨(dú)立思考問(wèn)題的能力），而且可以提高學(xué)習(xí)新課的興趣，掌握學(xué)習(xí)的主動(dòng)權(quán)。

（2）布置作業(yè)。學(xué)生作業(yè)是學(xué)生認(rèn)知能力的完成品，它飽含了學(xué)生的理解能力、記憶能力、思考能力和遷移能力等認(rèn)知信息。作業(yè)內(nèi)容應(yīng)主要是一些需要高階認(rèn)知技能才能解決的問(wèn)題，最好以分組完成的形式進(jìn)行，并讓他們單獨(dú)提交以便于評(píng)定。

（3）學(xué)生的自我評(píng)估。學(xué)生自己評(píng)估他們的家庭作業(yè)。開展自我評(píng)估可提高學(xué)生的自主性， 強(qiáng)化對(duì)所學(xué)內(nèi)容的理解， 提升他們自我評(píng)價(jià)的能力。只有當(dāng)學(xué)生掌握學(xué)習(xí)策略并成為學(xué)習(xí)的主人時(shí)，他們的學(xué)習(xí)才會(huì)更有動(dòng)力，效率才會(huì)更高，從而獲得終身學(xué)習(xí)的能力。

除了做出以上努力， 要想實(shí)現(xiàn)算法式低階認(rèn)知技能教學(xué)向高階認(rèn)知技能學(xué)習(xí)的轉(zhuǎn)變，還需實(shí)施以下措施： A 以高階認(rèn)知技能為導(dǎo)向的教學(xué)策略；B 學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程的積極參與；C 促進(jìn)提問(wèn)題； 判評(píng)思想； D 在家庭做業(yè)布置和微型項(xiàng)目的進(jìn)行上鼓勵(lì)團(tuán)隊(duì)做業(yè)； E 廣泛有效的師生互動(dòng)機(jī)制；F 不要指定特定教材； G 在老師講課前， 學(xué)生預(yù)習(xí)相關(guān)的材料；H 在課程中綜合專題演講， 習(xí)題和實(shí)驗(yàn)等內(nèi)容。

3.通過(guò)化學(xué)教育實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展

要想通過(guò)化學(xué)教育解決可持續(xù)發(fā)展的諸多問(wèn)題，這就需要通過(guò)在教學(xué)實(shí)行跨學(xué)科的概念方法，對(duì)于所有人進(jìn)行全球可持續(xù)發(fā)展的環(huán)境化學(xué)素質(zhì)教育，另外需要在各個(gè)教育層次貫徹執(zhí)行可持續(xù)發(fā)展的化學(xué)教育。在化學(xué)教育中解決關(guān)于全球可持續(xù)發(fā)展的問(wèn)題，需要：

（1）在各個(gè)層次和教育階段重組化學(xué)教育，并且對(duì)教師進(jìn)行相應(yīng)的培訓(xùn)；鉆研教材， 挖掘與可持續(xù)發(fā)展教育有關(guān)的知識(shí)， 培養(yǎng)學(xué)生的可持續(xù)發(fā)展觀。

（2）如何處理復(fù)雜系統(tǒng)和狀況下的問(wèn)題；以富有挑戰(zhàn)的真實(shí)故事作為學(xué)習(xí)情境，學(xué)生在解決復(fù)雜問(wèn)題的過(guò)程中，自主發(fā)現(xiàn)各種子問(wèn)題，嵌入學(xué)科知識(shí)和技能學(xué)習(xí)，最終戰(zhàn)勝挑戰(zhàn)，發(fā)展學(xué)生解決真實(shí)問(wèn)題的態(tài)度和能力。

（3）從現(xiàn)在起主導(dǎo)作用的算法教學(xué)向概念式高階認(rèn)知技能學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變；

（4）為相關(guān)的高階認(rèn)知技能評(píng)估發(fā)展和啟用相關(guān)的儀器和方法

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