“核心素養”為本的STSE高考化學試題研究

明幸強　周龍成

◆摘? 要：“核心素養”為本的STSE教育要求我們關注教學、關注學生的成長。STSE教育的提出，對于培養學生應具備的、能夠適應其終身發展和社會發展需要的必備品格和關鍵能力有重要作用。在化學教育中關注科學、技術、社會、環境，關注學生身邊的生活現象或事物，以真實情境豐富學生知識視野的同時激發學生學習化學的興趣，感受化學的價值。本文從STSE教育、核心素養、試題考查、考點分析、教學建議等方面研究了“核心素養”為本的STSE高考化學試題。

◆關鍵詞：核心素養;STSE;高考

以往的教學中，教師的重心在于知識的傳授，忽視了教學與學生成長環境的關系。“核心素養”為本的STSE教育要求我們關注教學、關注學生的成長，倡導學生自主學習、合作學習和探究性學習。本文將從STSE教育、核心素養、試題考查、考點分析、教學建議等五個方面研究了“核心素養”為本的STSE高考化學試題。

一、STSE教育

20世紀70年代，興起一種新的科學教育思維模式和價值觀——STS教育，STS是Science（科學）、Technology（技術）、Society（社會）首字母縮寫，STS教育理念強調在科學教育中突出科學、技術和社會的相互關系，使學生理解科學技術在社會生產和生活發展中的應用，增強學生對科學技術本質的認識和社會責任感的提升，在真實的技術和社會情境中形成科學知識理念和科學素養。STS教育的內涵比以往的科學教育觀有很大的拓展，但是忽視了對環境的影響。在STS教育理念基礎上，20世紀90年代中期，STSE教育作為一種更全面的科學教育思維模式和價值觀逐漸興起。STSE 教育是在STS教育的其礎上增加了環境（ Environment）教育。STSE 教育的核心在于將科學教育與科技發展、工農業生產、社會生活、自然環境緊密結合起來，使學生學習科學知識的同時不僅理解科學、技術和社會的相互關系，還要理解人與環境的關系。

我國傳統的高中化學教育注重理論知識的教學，使學生難以將所學到的知識與社會生活實際相聯系，學生不能理解化學知識的切實價值，不懂得在實際生活中如何利用所學知識去解釋、處理生活中的現象及問題，因而限制了實際教學中學生在學習上的主動性，也阻礙了對學生科學意識、科技意識、社會意識、環境意識的培養。我國新一輪課程改革將STSE教育理念放在重要的位置，將STSE教育理念納入課程目標、教材建設、高考命題方向與實踐教學之中，讓學生知道我們在享受科技發展帶來便利的同時也要敬畏我們賴以生存的大自然，與大自然和諧共處，提高學生的綜合素養，培養社會發展所需要的的人才。

二、STSE教育中的化學學科核心素養

《普通高中化學課程標準（2017版）》和2020修訂版中都強調了學科核心素養。學科核心素養是學科育人價值的集中體現，是學生通過學科學習而逐步形成的正確價值觀念、必備品格和關鍵能力。高中化學學科核心素養是高中學生發展核心素養的重要組成部分，是學生綜合素質的具體體現，化學學科核心素養中“科學態度與社會責任”要求學生能夠深刻認識化學對創造更多物質財富和精神財富、滿足人民日益增長的美好生活需要的重大貢獻;形成節約資源、保護環境的可持續發展意識，從自身做起，形成簡約適度、綠色低碳的生活方式;能對與化學有關的社會熱點問題作出正確的價值判斷，能參與有關化學問題的社會實踐活動，在情境中、實踐中，探究與創新。

高考題中關于STSE的試題按內容可以劃分為化學科學與技術、化學科學與社會、化學科學與環境三大類型。其中化學科學與技術涉及化工、材料、能源、工藝流程技術、有機合成和資源的利用與開發等;化學科學與社會包含生產、生活、醫藥等;化學科學與環境則主要涉及環境污染與保護。在《普通高中化學課程標準》中，大部分主題增加了“情境素材建議”內容，高考題的考查就體現了課程標準的要求，體現了對學生學科核心素養發展水平的檢驗。杜威就認為探究學習的首先環節就是情境，通過提供與STSE相關的情景實施STSE教育，實現學生學科核心素養的落實。

三、STSE高考化學試題考點分析

在高考題中，關于STSE可以在選擇題中考查，也可以在非選擇題中考查，其中選擇題中常見題目類型有：

在非選擇題中，通常可以話題引入背景型情境出現，根據情境中涉及到的化學物質進行問題設置。在全國卷常考的題型工業流程、有機合成中，一些問題的解決常常需要理解并應用所給的情境信息來完成，所以，分析理解情境信息，然后與我們所學過的知識結合是解答這類問題的關鍵。

四、高考試題STSE情景素材與學科核心素養的落實

STSE情境素材的不同應用程度影響著教育效果和學生能力的培養。一些淺層次的情境應用僅是使學生通過信息的呈現了解化學科學的發展與應用，此類情境在實際考試中通常會被考生作為無用信息而過濾掉;然而深層次的情境應用不僅能使學生感受到化學科學在社會、技術、環境中的重要性，還需要學生深層次的思考運用所學理論知識解決情境中所包含的問題，此類情境更能發揮STSE試題應有的價值。

根據STSE情境素材在試題設問中的應用程度，可將素材情境分為以下兩種類型：一是話題引入背景型情境，即STSE情境素材僅作為介紹了解類信息呈現而與題目設問無關或情境中的某一物質和相關知識點作為題目切入點以引出問題但與問題解答無關，如2021年全國甲卷第35題，本題意在考查電子排布式的書寫、晶體類型判斷、雜化軌道理論應用、共價鍵類型判斷、影響物質熔沸點的因素以及晶胞參數的相關計算。題目所給的情景素材“我國科學家研發的全球首套千噸級大陽能燃料合成項目被形象地稱為“液態陽光”計劃。該項目通過太陽能發電電解水制氫，再采用高選擇性催化劑將二氧化碳加氫合成甲醇。”與題目問答沒有關系，僅為讓學生了解相關科技前沿知識。2021年全國甲卷36題所給信息“近年來，以大豆素（化合物C）為主要成分的大豆異黃酮及其衍生物，因其具有優良的生理活性而備受關注。”與題目問答也沒有關系。此類與科技前沿相關的情景素材雖然與題目問答無關，但是對于開闊學生視野培養學生化學學科的認同和自豪并感激發學生努力學習化學知識致力科學研究回報社會的意識有積極作用。二是解題型情境，情境中蘊含解題所必需的信息，如2021年全國甲卷36題所給的有機合成流程框圖，問題“（7）根據上述路線中的相關知識，以丙烯為主要原料用不超過三步的反應設計合成：? ? ? ? ? ? ? ? ? ?”的解答需要學生自主提取題目所給流程框圖中有效信息，結合信息完成問題“（7）”的解答。2021年全國乙卷第“7”題，題目的解答需要學生結合所給情景素材“我國提出爭取在2030年前實現碳達峰，2060年實現碳中和，這對于改善環境，實現綠色發展至關重要。碳中和是指CO2的排放總量和減少總量相當。”分析完成。這類素材的使用，要求學生用所學知識分析情景，學以致用。通過這些素材，使學生感知了化學的發展，感受化學對生活、生產、環境的重大影響，培養了學生對化學的熱情和責任。

五、STSE教學建議

1.精讀教材，挖掘教材中STSE情境素材

認真研讀教材理清教材教學內容間的邏輯關系，梳理教材STSE情景素材，不僅要認真閱讀教材正文內容，也還要注意教材資料卡片、課后習題，思考素材對教學內容的作用，思考素材在學生素養發展上的作用，聯系學生實際情況思考如何對素材進行加工處理。

2.重構課堂，構建滲透STSE教育的教學新模式

教育教學的主要陣地是課堂，教師從思想上認同和接受STSE教育，在課堂上開展相應的教育教學活動才能使STSE教育落到實處。明確STSE情景素材的價值，遵循學生思維認知規律，合理利用STSE情景素材開展教學。

3.合理安排，開發生活化STSE教育課程

很多化學知識源于生活，聯系學生生活實際情況，合理安排課后研究性作業，培養學生STSE意識。

4.精選習題，鞏固強化STSE學科知識和問題解決策略

高考試題中STSE考査內容多數是綜合性很強且學生不熟悉的新內容，對于話題引入背景型情境信息可以迅速過濾，對于解題型情境信息要善用類比思維，仔細分析，提取有用信息，進行問題解答。

5.加強學習，及時了解STSE學科新知識

雖說理科的學習“萬變不離其宗”，但是高考中STSE試題素材越來越新穎，注重學科核心素養的考查，作為教師也必須不斷學習相關知識，充實自己，才能讓自己的課堂充滿活力。

在課堂上要滲透STSE教育，不僅僅是為了答題的需要，STSE教育的提出和倡導對于培養學生應具備的、能夠適應其終身發展和社會發展需要的必備品格和關鍵能力有重要作用，在化學教育中關注科學、技術、社會、環境，關注學生身邊的生活現象或事物，以真實情境豐富學生知識視野的同時激發學生學習化學的興趣，感受化學的價值。在情境中融入學習任務，通過情境引導學生發現問題，提出問題，啟發學生積極深刻地思考，促進學生對知識的理解和應用，促進學生科學素養的發展，使學生樹立正確的價值觀[4]。化學源于生活，讓化學服務于生活。

參考文獻

[1] 張海銀. 從STS到STSE 和STEM：世界理科教育從理念到課程的演繹[J]. 中學生物教學，2012：10-11.

[2] 楊妍，包曉玉. STSE教學理念在高中化學教學中的應用[J]. 中學化學教學參考，2021（01）：12-13.

[3] 中華人民共和國教育部. 普通高中化學課程標準[M]. 北京：人民教育出版社，2020：1-6.

[4] 劉菊，畢華林. 美國中學化學教材中情境創設的分析與啟示[J]. 化學教育，2016（03）：9-14.

貴州省教育科學規劃課題（2020B059）《高中化學教學中滲透STSE教育的實踐研究》課題組