STSE情境教學在初中化學課堂中的應用

劉廷婷

摘要：初中化學知識點繁多且連貫性不強，學生在知識點的記憶和理解上如果缺乏系統的梳理容易造成事倍功半效果，為解決學生在初中化學學習上的困惑，教師在教學的過程中采取STSE情境教學，在課堂趣味性的前提下增加了生活化、技術化、環境化思想，引導學生進行知識點的遷移和重建，將知識點有機地結合起來形成知識網絡體系。同時與化學相關的科學技術、環境問題等知識還能夠增強學生的社會責任感與社會參與意識。

關鍵詞：初中化學；STSE；情境教學

文章編號：1008-0546（2022）02-0063-03中圖分類號：G632.41文獻標識碼：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2022.02.013

初中化學課程標準指出化學教學注重從學生已有的生活知識和經驗出發，從學生熟悉的生活情境和社會實踐中體會化學與技術、社會、環境的緊密關系[1]。而21世紀以來，隨著科學技術飛速發展，人類所面臨的環境問題也日趨嚴重，習近平總書記指出“金山銀山就是綠水青山”，在新課程改革的要求下，教師在課堂中為學生習得化學知識所創設的情境不僅僅是孤立的知識情境，而是依托科學技術、社會、環境等多維度交互式情境模式。SETE教育指的是科學（Science）、技術（Technology）、社會（Society）、環境（Environment），教師在教學過程中強調學生學習科學知識，用科學知識促進技術的發展推動社會的進步同時做到環境友好的可持續發展。在初中化學學科中，教師利用學生的最近發展區將與化學息息相關的生活科學知識、工業生產、技術創新、環境問題等進行融合創設學生既熟悉又具有吸引力的課堂教學情境，這樣不僅增強了課堂的趣味性同時還能激發學生的求知欲，讓學生從已有的生活經驗出發，進行知識和問題的探究與學習[2]。

“氧氣的性質”屬于初中化學課程中“身邊的化學物質”中的一節，特別容易聯系生活、生產、環境等，在中考中也常涉及到相關知識。例如氧氣的應用、氧氣的制取、氧氣的助燃性等，而這些考查的知識點不是單獨存在的，而是與其他知識交織起來一起考查。例如氧氣的助燃性可以涉及到煉鐵煉鋼，這里面就有相關環境問題、科學技術問題的考查。利用STSE情境教學就能很好的將獨立的知識點串聯起來形成相應的知識網絡體系有利于學生知識點的應用與遷移。

一、教材與學情分析

1.教材分析

本章節選自人教版義務教育教科書《化學》九年級上冊第二單元課題2。這一課題是初三學生學習物質性質知識的開始，對于以后學習二氧化碳、一氧化碳等提供了思路和方法，也為氧化反應、金屬氧化物、非金屬氧化物等知識的學習做了一個鋪墊。《義務教育化學課程標準》對本節課的要求是：知道氧氣能與許多物質發生反應；能結合實例說明氧氣的主要性質和用途。

2.學情分析

學生根據以往的生活經驗對氧氣已經十分熟悉了，知道氧氣是生命活動的必需品。此外，在生物課上也就氧氣的相關知識進行過學習，比如氧氣的存在、氧氣能夠供給呼吸等。但初三的學生畢竟剛接觸化學，對于很多化學知識和能力還需要培養，化學素養也仍需要提高。有效地將趣味性和知識性相結合能夠培養學生的化學思維和學習化學的興趣。

二、教學目標

1.知識目標

（1）了解氧氣的物理性質；

（2）認識氧氣能與許多物質發生化學反應；

（3）知道氧氣的化學性質比較活潑，氧氣的用途，認識氧氣與碳、硫、鐵反應的文字表達式。

2.能力目標

（1）培養學生觀察、分析、交流的能力；

（2）學習歸納總結等方法。

3.情感態度價值觀

通過生活、生產、環境中常見的現象體驗化學在生活、生產等方面中的重要作用，培養學生熱愛科學、生活；愛護環境、提升學生對化學學習的興趣。

三、教學重難點

1.教學重點：氧氣的化學性質

2.教學難點：化學反應現象的描述；學生體驗從具體到抽象的思維形成。

四、教學流程圖

見圖1。

五、教學過程

【教學環節1】導入：猜謎“說是寶，真是寶，動物植物離不了；看不見，摸不著，越往高處越稀少”

【教學環節2】氧氣的物理性質：本節內容主要在于學生課前預習，充分發揮學生自主性：引導學生自主學習人教版九年級化學上冊教材33頁，自主完成學案上氧氣的物理性質的填寫。然后回答問題：

請根據你掌握到的物理性質回答以下問題：

1.一個周末的冬天，小尚看百科全書寫到，在化學實驗室制取的氧氣收集在集氣瓶中，集氣瓶為什么需要正立放置。

2.看完百科全書，小尚來到家里的魚缸前，發現魚缸里正在不斷地通過導管輸送氧氣，為什么需要向魚缸中通入氧氣。

小尚取出輸送氧氣的導管，想要聞一聞什么氣味，卻什么也沒有聞到也什么都沒有看到，這是為什么？

3.吃過早飯，小尚和媽媽來到醫院看望生病的外婆，發現了一個藍色的鋼瓶，上面寫著氧氣。為什么裝氧氣的鋼瓶是藍色的呢？

設計意圖：杜威的實用主義教育思想“教育即生活”，經驗教育的原則是教師引導學生探索學習而不是給予學生現成的答案。氧氣的物理性質學生可以通過簡單的自學和已有的生活經驗習得，同時知識來源于生活、生產也適用于生活、生產。

【教學環節3】氧氣的驗證（學生實驗）

小尚了解了氧氣的物理性質之后又翻閱百科全書，通過查閱資料：氧氣可以使帶火星的小木條復燃，而空氣不能。

設計意圖：初中化學課程標準中指出，實驗是學生進行科學探究的重要途徑，掌握正確的科學方法、形成良好的科學思維。這一環節引出氧氣的驗證方法和氧氣的助燃性。同時為區分氧氣的驗滿埋下伏筆。

【教學環節4】氧氣的化學性質：

①小尚從醫院回到家，天氣好冷，媽媽讓小尚坐在爐灶前取暖，小尚發現爐火中的木炭被燒得通紅通紅的，小尚想空氣中木炭能夠被燒得通紅，那么在氧氣中呢？

（演示實驗木炭在空氣和氧氣中的燃燒）

演示實驗結束后，教師進一步引導學生思考：燒炭取暖在上世紀80、90年代非常盛行，但在21世紀的今天卻寥寥無幾了，這是什么原因呢？現在北方集中供暖的原因是什么呢？

設計意圖：有意義學習必須已學生原有的知識進行遷移，將知識與學生已有的知識結構進行重新組合，從而達到新舊知識意義上的同化，教師從學生已有的生活經驗出發，探究木炭在氧氣中的燃燒現象再進一步引發學生對環境、對科學技術革新的思考。

②小尚一邊取暖一邊看電視新聞，看到被酸雨腐蝕的建筑和森林面目全非、觸目驚心，想象罪魁禍首之一的二氧化硫，探究二氧化硫是怎么產生的呢？

（演示實驗硫在空氣中和氧氣中的燃燒）

1.做硫燃燒實驗時，為什么瓶底要預先放少量的水？

2.木炭和硫分別在空氣里和在氧氣里燃燒的現象不同，這說明了什么？

學生掌握了硫的燃燒后，教師拿出資料卡片（發電廠圖片配文：傳統的火力發電主要能源來自于煤的燃燒，但煤炭中含有硫元素，煤炭在燃燒的過程中就會產生大量的二氧化硫從而導致環境污染）提問：有沒有什么辦法減少環境污染呢？

學生的思維發散開來，有學生從消除二氧化硫的角度進行思考，是否可以在煤炭燃燒的過程中加入除去二氧化硫的藥品；是否可以將煤炭事先進行脫硫的處理，還有學生想到了開發新能源例如風能、水能比如國家近些年修建的三峽水利工程。這樣就能減少火力發電。

教師繼而向學生介紹目前已有的脫硫技術、太陽能發電、風能發電技術等科技前沿知識。

設計意圖：科學、技術、社會、環境進行融合，學生利用學習的科學文化知識進行技術上的改革與創新最終實現可持續發展的思想。

③不知不覺快到午飯的時間了，媽媽正在用鐵鍋給小尚炒著香噴噴的菜，小尚想，鐵鍋能夠用來炒菜，說明鐵不能在空氣中燃燒。那鐵能否在氧氣中燃燒呢？根據小尚的思考，準備了鐵在氧氣中燃燒的實驗。

（教師演示實驗）

思考：1.做鐵絲在氧氣燃燒實驗時鐵絲為什么要繞成螺旋狀？為什么其下端要系一根火柴？2.為什么要等到火柴快要燃盡時才伸入氧氣中？3.集氣瓶底為什么要預先放少量水或鋪一層細沙？

設計意圖：鐵能夠在氧氣中燃燒這一實驗現象打破了學生的常規認知，該實驗注重實驗的生活化、情景化，實驗貼近生活、貼近社會。讓學生感受身邊的化學物質與化學變化，從實驗的角度解釋、解決與化學相關的生活、生產問題。

【教學環節5】作業小結：

生活無處不化學，在日新月異的科學技術中化學起著至關重要的作用，但化學同時也是一把雙刃劍，所以我們要了解化學給人類、社會帶來的危害更要運用我們所學知識“轉危為安”。

1.性質決定用途：請同學們思考氧氣在日常生活中有哪些重要作用，氧氣起著什么樣的角色？

2.請同學們以小組為單位，1-4組同學查閱有關煤炭的脫硫技術（除去教師已講的技術），下節課向同學們介紹；5-8組同學查閱新能源技術以及新能源產品，比如新能源汽車等等。

設計意圖：教育的社會功能是教育能夠通過開發學生的潛能、不斷地提高學生的素質、促進學生將知識進行社會化，使學生能夠適應社會的發展還能夠通過科學技術推動社會的改革與發展。讓學生進行知識的遷移、知識面的拓展，不僅增強了學生的探究能力還能很好地提升學生對化學的興趣，這個過程中的“綠色化學”思想還能夠激發學生對生態環境的思考，提高民族素養。

六、教學反思

化學的世界是五彩繽紛的，而初中化學教學就應該是生活性、科學性、知識性、趣味性、創新性等相結合的[3]。本節課以生活中常見的情境為顯性線，以教學活動、知識、應用為隱線，在STSE情境下展開教學，學生通過教學情境展開討論、交流、實驗等活動，理解情境中的核心概念、構建情境串中的整個知識體系，同時通過邏輯結構，進行發散學習，將生活、生產、技術、環境等知識進行緊密聯系，避免了知識的刻板化、分散性，也能創造性地利用所學知識解決生活問題。

參考文獻

[1]中華人民共和國教育部.義務教育化學課程標準（2011年版）[S].北京：人民教育出版社，2012：4.

[2]劉媛，陳強. STSE情境教學在化學課堂中的應用——以“硫和氮的氧化物”為例[J].廣東化工，2019（7）：251-253.

[3]王保強.化學優秀課的教學情境分析與啟示——以江蘇省2016年優秀課評比“鈉及其化合物”為例[J].化學教學，2019（1）：11-14.

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