“STSE教育” 是中學(xué)化學(xué)校本課程的好素材.doc

信息技術(shù)平臺下的STSE教育中學(xué)化學(xué)校本課程的好素材陳元慶（南京市秦淮中學(xué) 211100）摘要 STSE（科學(xué)技術(shù)社會環(huán)境）課程通過交叉學(xué)科來促使學(xué)生理解和認(rèn)識科學(xué)、技術(shù)、社會和環(huán)境之間的相互聯(lián)系。它有利于提高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)、培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)精神，是一門有相當(dāng)生命力的課程。我們要以新課程標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施為契機(jī)，在信息技術(shù)的平臺下，以校本課程的開發(fā)使用為突破，把STSE教育貫穿于化學(xué)課程改革中，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神，啟迪學(xué)生的創(chuàng)新意識，使他們成為新世紀(jì)的有用之才。關(guān)鍵詞 課程標(biāo)準(zhǔn) 校本課程 STSE教育教育部在2001年頒布實(shí)施的基礎(chǔ)教育課程改革綱要（試行）中指出：“學(xué)校在執(zhí)行國家課程和地方課程的同時，應(yīng)視當(dāng)?shù)厣鐣?、?jīng)濟(jì)發(fā)展的具體情況，結(jié)合本校的傳統(tǒng)與優(yōu)勢、學(xué)生的興趣和需要，開發(fā)或選用適合本校的課程?！备鶕?jù)該文件精神，我校組織各學(xué)科教師開發(fā)了校本課程。我們化學(xué)教師結(jié)合學(xué)校的培養(yǎng)目標(biāo)，評估學(xué)生及學(xué)校和社區(qū)的發(fā)展的需要，并考慮到化學(xué)科及化學(xué)教師的特點(diǎn)與優(yōu)勢，開發(fā)了“中學(xué)化學(xué)STSE教育”這一校本課程，作為選修課程供學(xué)生選修，并滲透到平時的必修課的課堂教學(xué)之中。該課程實(shí)施幾年來，經(jīng)過參與師生的共同努力，形成了初步的教學(xué)思路與方案。1 STS（E）教育的涵義科學(xué)（Science）、技術(shù)（Technology）與社會（Society）教育，即“STS教育”是當(dāng)代科學(xué)教育實(shí)踐的重要理念，環(huán)境（Environment）教育則是公民科學(xué)素養(yǎng)教育的一個重要組成方面。由科學(xué)、技術(shù)、社會、環(huán)境構(gòu)成的STSE教育強(qiáng)調(diào)科學(xué)、技術(shù)與社會、環(huán)境的相互關(guān)系，重視科學(xué)技術(shù)在社會生產(chǎn)、生活環(huán)境和社會發(fā)展中的應(yīng)用，是指導(dǎo)和實(shí)施學(xué)科教育的新理念。STSE教育的顯著特征是把當(dāng)今與科技相關(guān)的重大社會問題及具有地方影響的問題納入教育特別是科學(xué)課程之中，包括科技的應(yīng)用問題、科技發(fā)展動向問題和科技的社會倫理問題等。通過STSE教育，學(xué)生在遇到相關(guān)問題時，能夠以內(nèi)化的科學(xué)價值觀為基礎(chǔ)，進(jìn)一步尋找重要的信息、認(rèn)知發(fā)現(xiàn)和評價，直到最后做出正確的決定。據(jù)報(bào)道，STS教育在一些發(fā)達(dá)國家已非常風(fēng)行。20世紀(jì)90年代美國在其制定的科學(xué)素養(yǎng)的基準(zhǔn)中明確提出：公民應(yīng)該知道技術(shù)是如何起作用的，包括技術(shù)的替代方法、效益、風(fēng)險和限制，使STS教育的功能更加明晰。目前STS教育以其通用和統(tǒng)一的理論在中小學(xué)理科課程中廣泛滲透，對整個科學(xué)教育已產(chǎn)生了顯著影響，且已經(jīng)將STS發(fā)展為STSE的教育思想。到1990年，在美國STS已經(jīng)以STS課程的形態(tài)，普及到數(shù)以千計(jì)的中學(xué)，以及大約2000所學(xué)院中。我國于1984年開始了STS教育的理論和實(shí)踐研究，近年來發(fā)展很快。2001年5月國務(wù)院關(guān)于基礎(chǔ)教育改革與發(fā)展的決定中明確提出：“加快構(gòu)建符合素質(zhì)教育要求的新的基礎(chǔ)教育課程體系，適應(yīng)社會發(fā)展和科技進(jìn)步”，基礎(chǔ)教育課程改革綱要（試行）中對基礎(chǔ)教育課程改革的具體目標(biāo)又強(qiáng)調(diào)“改變課程內(nèi)容難、繁、偏、舊和過于注重書本知識的現(xiàn)狀，加強(qiáng)課程內(nèi)容與學(xué)生生活以及現(xiàn)代社會和科技發(fā)展的聯(lián)系，關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和經(jīng)驗(yàn)，精選終身學(xué)習(xí)必備的基礎(chǔ)知識和技能。改變課程實(shí)施過于強(qiáng)調(diào)接受學(xué)習(xí)、死記硬背、機(jī)械訓(xùn)練的現(xiàn)狀，倡導(dǎo)學(xué)生主動參與、樂于探究、勤于動手，培養(yǎng)學(xué)生搜集和處理信息的能力、獲取新知識的能力、分析和解決問題的能力以及交流與合作的能力”。我國中學(xué)化學(xué)課程中許多內(nèi)容都與社會緊密相關(guān)，例如化學(xué)反應(yīng)中的能量變化、海水資源及綜合利用、硫酸工業(yè)和環(huán)境保護(hù)、化學(xué)元素與健康等。2001年頒布的義務(wù)教育化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（實(shí)驗(yàn)稿）及課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書化學(xué)對STSE給予了專門設(shè)置和安排。綠色化學(xué)、新型燃料、化肥、農(nóng)藥、食品、環(huán)境等一大批STSE內(nèi)容使化學(xué)課程呈現(xiàn)出濃厚的STSE色彩。STSE教育已成為科學(xué)教育改革的突破口。2 STSE教育的實(shí)施途徑2.1合理利用信息技術(shù)手段，在必修課滲透課堂是滲透社會中的科學(xué)與技術(shù)的最佳場所。當(dāng)學(xué)生看見所學(xué)知識在許多方面都有應(yīng)用時，就會涌現(xiàn)出一股強(qiáng)烈的求知欲望，在化學(xué)學(xué)習(xí)中表現(xiàn)出前所未有的自覺性和主動性。在課堂教學(xué)中要積極挖掘知識的自然生長點(diǎn)，適當(dāng)延伸和拓展。師生通過電視、報(bào)刊、Internet等多種途徑收集最新STSE教育信息、素材。充分發(fā)揮信息技術(shù)的優(yōu)勢，在教學(xué)中要善于用適當(dāng)方式聯(lián)系和滲透最新高科技成果如當(dāng)年諾貝爾的化學(xué)、生理學(xué)、物理學(xué)成果，當(dāng)年新發(fā)現(xiàn)、新合成物質(zhì)，說明化學(xué)對現(xiàn)代文明的貢獻(xiàn)；把化學(xué)知識與社會生活中的重大問題聯(lián)系起來，闡釋化學(xué)在解決這些新問題中所起的作用；充分利用與化學(xué)有關(guān)的一些人類生存的重大問題，如酸雨、溫室效應(yīng)、光化學(xué)煙霧、能源危機(jī)、糧食危機(jī)、水資源危機(jī)及臭氧層空洞等，讓學(xué)生了解化學(xué)與人類生存的關(guān)系，增強(qiáng)學(xué)生關(guān)心自然、關(guān)心社會、關(guān)心人類可持續(xù)發(fā)展的情感，樹立環(huán)保意識、綠色意識和人類生存意識。新教材中有很多合適的切入點(diǎn)。例如：高一課本第1頁介紹中國科學(xué)家以超真空掃描隧道顯微鏡，用探針撥出硅晶體表面的硅原子，形成最小的漢字“中國”二字。這一激勵人的事實(shí)，引起學(xué)生強(qiáng)烈的求知欲。在此基礎(chǔ)上簡要介紹分子結(jié)構(gòu)的測定、光譜技術(shù)的應(yīng)用，使學(xué)生從本質(zhì)上了解研究化學(xué)的手段，消除中學(xué)化學(xué)教學(xué)的盲點(diǎn)。還可以順勢引出納米的概念，最大限度地滿足學(xué)生的求知需要。學(xué)習(xí)“海水資源及綜合利用”這部分內(nèi)容時，讓學(xué)生仔細(xì)研讀課本內(nèi)容，了解海水是個大寶藏，從中可提煉出5107t黃金，4.51010t鈾，51016t鹽，提供41017t淡水。合理利用海水資源可生產(chǎn)大量氯氣、氫氣、燒堿。還可以介紹秦山核電站利用235U發(fā)生核反應(yīng)放出的能量發(fā)電，解決能源危機(jī)之憂。在課堂教學(xué)中插入與社會、生活、新科技有關(guān)的內(nèi)容，讓學(xué)生意識到學(xué)好化學(xué)可提高自己和他人的生活質(zhì)量，對科學(xué)知識有一個更全面的認(rèn)識，科學(xué)意識更加濃厚。2.2充分利用信息技術(shù)手段，開設(shè)選修課 在必修課滲透的基礎(chǔ)上，一部分學(xué)生對化學(xué)中的STSE教育產(chǎn)生了濃厚興趣，參加了“中學(xué)化學(xué)STSE教育”這一選修課程的學(xué)習(xí)。教師根據(jù)教學(xué)改革的要求，鑒定出了若干具有地方影響的社會問題，例如：“諾貝爾化學(xué)獎”，“食品添加劑”，“食品污染”，“化工生產(chǎn)”，“醫(yī)藥.衛(wèi)生.健康”，“居室污染”，“毒品”，“水”，“材料”，“能源”等進(jìn)行深入研究，然后將這些內(nèi)容編入校本課程“中學(xué)化學(xué)STSE教育”之中。通過這些全新的教學(xué)內(nèi)容的鑒定、研究及編選，教師獲得了許多新型的STSE教學(xué)素材。在有關(guān)具體的STSE教育內(nèi)容中，以多媒體為主要手段，重點(diǎn)介紹有關(guān)化學(xué)技術(shù)對社會的各種影響及其機(jī)理的研究及發(fā)展、有關(guān)的化學(xué)技術(shù)成果的開發(fā)、應(yīng)用及評價，突出“化學(xué)人類進(jìn)步的關(guān)鍵”。例如，在“納米材料簡介”中，我們以高一教材第1頁介紹的最小的漢字“中國”二字引入納米的概念，介紹了納米科技及其研究的問題，指出在宏觀世界與微觀世界之間還存在著一個納米世界。神通廣大的納米材料包括一維的膜、二維的絲及三維的球。最后，以Intel的P4芯片結(jié)束，指出其大小約為130nm。再如，在“環(huán)境質(zhì)量公報(bào)”教學(xué)中，我們結(jié)合課本內(nèi)容指出，1997年5月23日，南京市率先發(fā)布了城市空氣質(zhì)量周報(bào)，為大眾提供環(huán)境質(zhì)量信息，后來又改成空氣質(zhì)量日報(bào)。得知家鄉(xiāng)城市為全國第一之后，學(xué)生特別興奮，課后紛紛找來“南京日報(bào)”，查找上面的“空氣質(zhì)量日報(bào)”，了解近日來的空氣質(zhì)量及主要污染物，分析來源并提出相應(yīng)的解決方案。通過STSE選修課的教學(xué)，可以使學(xué)生關(guān)注現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)，增強(qiáng)環(huán)保意識，拓展現(xiàn)代科普知識方面的知識面。這對激勵學(xué)生熱愛科學(xué)、了解社會、熱愛勞動、獻(xiàn)身“四化”以及培養(yǎng)學(xué)生的全面素質(zhì)會起到積極的作用。2.3有效利用信息技術(shù)手段，組織研究性學(xué)習(xí)在教師確定幾大課題、學(xué)生自選子課題的基礎(chǔ)上，學(xué)生以小組為單位開展課題研究，進(jìn)行研究性學(xué)習(xí)?！凹拥恹}中碘元素的存在方式”研究性學(xué)習(xí)小組的學(xué)生通過查資料、請教有關(guān)專家、做實(shí)驗(yàn)等方法，最終得出結(jié)論：加碘鹽中碘元素的存在方式是碘酸根離子。在論文答辯會上，學(xué)習(xí)小組的學(xué)生從碘單質(zhì)的毒性否定了其存在，又通過實(shí)驗(yàn)排除了碘離子的存在。其設(shè)計(jì)的5種檢驗(yàn)碘離子的方法充分考慮了碘離子的化學(xué)性質(zhì)及碘單質(zhì)的物理、化學(xué)性質(zhì)，使課堂所學(xué)知識得到了應(yīng)用，現(xiàn)摘錄如下：1、 碘離子 硝酸銀溶液 黃色沉淀2、 碘離子 氯水 碘單質(zhì)的溶液 淀粉溶液 溶液呈現(xiàn)藍(lán)色3、 碘離子 氯水 碘單質(zhì)的溶液 蒸干后灼燒 紫色蒸氣4、 碘離子 氯水 碘單質(zhì)的溶液 四氯化碳萃取 下層溶液呈現(xiàn)紫色5、 用溴水代替氯水做以上2、3、4三個實(shí)驗(yàn)。 對于碘酸根離子這個未知的領(lǐng)域，學(xué)生通過查資料、請教化學(xué)教師，最終找到了實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)的方法（1、加入酸性碘化鉀溶液，2、加入酸性亞鐵鹽溶液，3、加入氯化亞錫溶液），圓滿完成學(xué)習(xí)活動。在研究性學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生通過自己參與類似于科學(xué)研究的學(xué)習(xí)活動，獲得親身體驗(yàn)，激活儲存知識，通過解決實(shí)際問題的探索性活動，提高了綜合應(yīng)用能力，發(fā)展了自己的創(chuàng)造能力和實(shí)踐能力。同時，通過社會實(shí)踐，懂得科學(xué)知識對于自然、社會和人類的意義和價值，關(guān)心社會進(jìn)步和人類發(fā)展，努力提升自己的精神境界。在此過程中，學(xué)生的求知欲被激發(fā)，社交能力、合作能力等非智力因素得到了發(fā)展和提高。2.4創(chuàng)新利用信息技術(shù)手段，開發(fā)實(shí)驗(yàn)功能STSE教育的一個顯著特點(diǎn)是強(qiáng)調(diào)動手操作?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)是進(jìn)行科學(xué)研究的重要手段，是培養(yǎng)學(xué)生動手操作能力的重要途徑。讓學(xué)生深刻認(rèn)識化學(xué)實(shí)驗(yàn)在化學(xué)教學(xué)中的地位，切實(shí)加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)。如在檢驗(yàn)碘離子的5種方法中，學(xué)生經(jīng)過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)第1種方法雖然是一種直接檢驗(yàn)方法，操作簡單，但并不理想。因?yàn)槭雏}的主要成分是氯化鈉，它會與硝酸銀溶液產(chǎn)生白色沉淀，使碘化銀的黃色沉淀無法觀察到。后幾種方法是將碘離子轉(zhuǎn)化為碘單質(zhì)進(jìn)行間接檢驗(yàn)。由于可能生成的碘單質(zhì)的量比較少，蒸干后灼燒很難看到紫色的蒸氣，第3種方法也不夠理想。第2、4種方法是比較可行的。而第5種方法是由2、3、4、三種方法演變而來的。種種實(shí)驗(yàn)過程及現(xiàn)象在答辯時通過錄像和動畫演示出來，產(chǎn)生了極大的說服力。通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)，激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)知識的興趣，提高了他們的觀察能力、動手實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力，培養(yǎng)了科學(xué)態(tài)度，掌握了科學(xué)方法，這些都是科學(xué)素質(zhì)的重要組成部分。3 幾點(diǎn)體會3.1 STSE教育是中學(xué)化學(xué)校本課程的好素材我們開展的STSE教育活動，使同學(xué)們感到化學(xué)的學(xué)習(xí)與工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、與日常生活貼近了，普遍涌現(xiàn)出一股強(qiáng)烈的求知欲望。當(dāng)代物理學(xué)家楊振寧教授說過：“成功的真正秘訣是興趣”，學(xué)生對化學(xué)學(xué)習(xí)興趣的提高，正是化學(xué)教學(xué)走上新臺階的基礎(chǔ)。我們通過STSE教育，不僅拓展了學(xué)生的知識，還培養(yǎng)和提高了學(xué)生的全面素質(zhì)。同時，進(jìn)行STSE教育也對教師提出了更高的要求。教師必須不斷地學(xué)習(xí)，注意搜集各種新知識、新技術(shù)的資料，必須親自學(xué)會各種動手操作技能，不僅提高了教師的業(yè)務(wù)水平，更提高了教師的思想素質(zhì)，形成了終身學(xué)習(xí)的好榜樣。3.2 STSE教育的多樣性如前所述，STSE教育既可以在必修課的課堂教學(xué)中滲透，也可以開設(shè)專門的選修課；既可以由教師主講，也可以由學(xué)生自主完成；既可以是理論知識的拓展，也可以是動手操作能力的提高。這種靈活性與多樣性，正好符合校本課程的要求。因?yàn)樾１菊n程由學(xué)校自行決定，目的是滿足學(xué)生和社區(qū)的發(fā)展需要，強(qiáng)調(diào)多樣性與差異性，通常以選修課的形式出現(xiàn)，當(dāng)然也可以在必修課中滲透。事實(shí)上，教育是一個連續(xù)的過程，選修課的設(shè)置必然與必修課有著比較大的關(guān)聯(lián)。當(dāng)今社會已步入信息時代、知識經(jīng)濟(jì)時代，我們要以新課程標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施為契機(jī)，以校本課程的開發(fā)使用為突破，在信息技術(shù)的支持下，把STSE教育貫穿于化學(xué)課程改革中，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神，啟迪學(xué)生的創(chuàng)新意