論化學STSE教育價值及其在習題教學中的滲透

1、論化學SSTSEE教育價價值及其其在習題題教學中的滲透透洋涇中學學 許煥煥武二期課改改化學新新課標特特別引人人注目的的是在化學學課程實施施要求中中，科學學（Scciennce）、技術(shù)術(shù)（Teechnnoloogy）、社會會與環(huán)境境（Soocieety andd Ennvirronmmentt）(簡簡稱STTSE)的教育育內(nèi)容明明顯增加加，STTSE教教育已成成為新課課程學科科教學中中的熱點點問題。正確理理解化學學新課標標中STTSE教教育目標標要求和和重視化學學新教材編編寫所發(fā)發(fā)生的變變化，充分認認識STTSE教育的價價值和在實現(xiàn)現(xiàn)化學課課程三維維目標中中的作用用，對有效培養(yǎng)養(yǎng)學生科科學素養(yǎng)養(yǎng)

2、有著十十分重要要的意義義。一、化學學STSSE教育育的價值值(一)化化學STTSE教教育是實實施新課課程教學學的熱點點20世紀紀70年年代起，STSS教育（科學，技術(shù)和和社會）開始成為世界界各國教教育改革革的一個個重要方方向，其其基本理理念為：在學科科教育中中突出科科學、技技術(shù)和社社會的相相互關(guān)系系，使學學生理解解科學技技術(shù)在社社會生產(chǎn)產(chǎn)和生活活中的應(yīng)應(yīng)用，增強對對科學本本質(zhì)的認認識和社社會責任任感，在在真實的的技術(shù)和和社會情情境中形成成科學知知識和科科學素質(zhì)質(zhì)。然而而，在社會飛飛速進步步科技迅猛猛發(fā)展的的同時，保護人人類賴以以生存的的環(huán)境已已成為當當今社會會發(fā)展的的重大課課題，環(huán)環(huán)境教育育也

3、成為為公民科科學素養(yǎng)養(yǎng)教育的的一個重重要組成成部分，因此，一些發(fā)達國國家自上上世紀990年代代中期相相繼又提出了了STSSE教育育理念。20001年我我國在頒頒布的基礎(chǔ)教教育課程程改革綱綱要（試試行）中明確確提出：使學生生具有“初步的的創(chuàng)新精精神、實實踐能力力、科學學和人文文素養(yǎng)以以及環(huán)境境意識”，“加強化化學課程程內(nèi)容與與學生生生活以及及現(xiàn)代社社會與科科技發(fā)展展的聯(lián)系系”。20003年年教育部部頒布的的普通通高中化化學課程程標準（實驗）中也也提到：高中化化學課程程應(yīng)“有助于于學生形形成科學學的自然然觀和嚴嚴謹求實實的科學學態(tài)度，更深刻刻地認識識科學、技術(shù)、社會和和環(huán)境之之間的相相互關(guān)系系，逐

4、步步建立可可持續(xù)發(fā)發(fā)展的思思想”?；瘜W學教學中中如何有有效地落落實STTSE教教育，并并將STTSE教教育理念念轉(zhuǎn)化為為真實的的實踐活活動，充充分體現(xiàn)現(xiàn)其教育育價值，是實施施新課程程化學教教學中值值得人們們重視的的熱點問問題和任任務(wù)之一一。(二)化化學STTSE教教育對實實現(xiàn)三維維目標的促進作用用在化學知知識技能能教學過過程中，應(yīng)用STTSE理理念引導導學生學學習，能能夠更好好地使學學生理解解化學概概念、化化學反應(yīng)應(yīng)原理和和規(guī)律，掌握有有關(guān)實驗驗的基礎(chǔ)礎(chǔ)知識和和基本技技能，重重視化學學與其他他學科之之間的聯(lián)聯(lián)系，能能夠綜合合運用相相關(guān)的知知識、技技能來分分析和解解決一些些社會生生活中人人類面臨

5、臨的問題題，使化化學科學學方法教教育更為為貼近生生活、社社會和科科技發(fā)展展前沿，有利于于促進學學科間知知識和方方法的整整合。在過程與與方法教教學中，開展SSTSEE教育活動動是培養(yǎng)養(yǎng)學生探探究能力力的有效效途徑之之一。SSTSEE的教學學內(nèi)容是是真實的的社會問題題或?qū)ｎ}題情境，STSSE多種種因素交交織在一一起，學學生可以以從自己己的經(jīng)驗驗、價值值觀、利利益觀等等多維角角度來思思考問題題，能給給學生更更大的思思考空間間和更廣廣泛的探究究途徑，能讓學學生把文文字化、書面化的的化學知知識與技技術(shù)、社社會和環(huán)環(huán)境等建建立起動動態(tài)的、相互聯(lián)聯(lián)系的知知識結(jié)構(gòu)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)，有利于于激發(fā)學學生的學學習興趣趣、動機

6、機和創(chuàng)新新思維。在情感態(tài)態(tài)度價值值觀的形形成中，開展展STSSE教育育可使學學生辯證證地認識識化學科科學與技術(shù)、社會與與環(huán)境間間的關(guān)系系，形成成正確的的科學態(tài)態(tài)度和社社會責任任感；可使學學生理解解和掌握握解決人人與自然然、社會會可持續(xù)續(xù)發(fā)展的的方法，培養(yǎng)學學生可持持續(xù)發(fā)展展的意識識以及參參與實踐踐的能力力，增強強熱愛家家鄉(xiāng)和祖祖國的情情感。二、化學學STSSE教育育在習題教學中的滲透現(xiàn)代教學學觀認為為知識可可以通過過接受學學習來獲獲得，而而技能方方法、情情感態(tài)度度與價值值觀卻難難以靠單單純的講講授來形形成，它它們只能能在有效效、具體體和特定定的教學學情境中中，經(jīng)過過學習主主體的親親身體驗驗、內(nèi)

7、化化的活動動過程中中形成。STSSE是一一個承載載學生自自主學習習活動的的良好平平臺，在在學生熟熟悉的知知識情境境中，通通過科學學探究活活動來建建構(gòu)自己己的科學學知識體體系。因因此，尋尋求化學學知識與與生活、社會和和環(huán)境的的聯(lián)系，設(shè)計有有效的SSTSEE課程教教學情境境，就成為為化學課課堂教學學改革的的主要教教學策略略?，F(xiàn)以以我市剛剛剛主辦辦過的“低碳世世博”理念和19997年京都議議定書、20001年年波恩恩協(xié)議、20009年年12月月哥本本哈根協(xié)協(xié)議倡導的的減少溫溫室氣體體排放、使用低低碳燃料料、降低低人均碳碳排放量量等內(nèi)容容為背景景，結(jié)合合筆者曾曾為校本課程建建設(shè)、開開展迎世世博活動動編

8、寫的的原創(chuàng)(選選編)和和選編習習題呈現(xiàn)現(xiàn)，以價值值認同、問題解解決的形形式進行行教學探討討。(一)以以城市生生活為背背景減排排CO2，培養(yǎng)養(yǎng)學生社會會問題判判斷力和和責任感感例1(選編編)汽車車是推動動人類文文明向前前躍進的的現(xiàn)代社社會的產(chǎn)物之一一，在給給人類運運輸、出出行帶來來便捷舒舒適的同同時，對對自然生生態(tài)環(huán)境境的惡化化也有難難以推卸卸的責任任，城市市大氣污污染，CCO2含量增增加主要要源于工工業(yè)排放放和汽車車尾氣。設(shè)優(yōu)質(zhì)質(zhì)汽油為為2，22，4，4四甲基基戊烷（空氣中中氧氣的的物質(zhì)的的量分數(shù)數(shù)為0.20），試回回答下列列問題：（1）隨隨烷烴碳碳原子數(shù)數(shù)的遞增，其中氫氫含量極極值趨向向為。

9、某某人坐在在出租車內(nèi)內(nèi)跟在一一輛大卡卡車后面面行駛，判斷卡車是以以汽油或或柴油為為燃料的的現(xiàn)象是是（ ）。（A）聞聞尾氣氣氣味 （B）聽聽發(fā)動機機的聲音音 （CC）觀察察起動、剎車時時尾氣煙煙色（D）觀察行行駛中尾氣煙煙色（2）設(shè)設(shè)汽油汽汽化后與與空氣的的體積比比值為nn，計算算汽油充充分燃燒燒時的nn(miin)值值；（3）該該比值nn增大排排出的某某有害氣氣體增加加，設(shè)同同時排出出溫室氣氣體為VVL，則則氣缸中中汽油燃燃燒的反反應(yīng)式為為；（4）若若比值nn減小，則排出出的尾氣氣中污染大大氣的有有害氣體體成分增增多的是是，有關(guān)關(guān)反應(yīng)方方程式為為；（5）從從“低碳世博博”、環(huán)境境保護的的要求并

10、并根據(jù)以以上問題題計算，探究交交流，然然后舉出出改進汽汽車結(jié)構(gòu)構(gòu)的兩個個方案，寫出反反應(yīng)方程程式、。STSEE教育價價值：問問題呈現(xiàn)現(xiàn)與大都都市學生生生活密密切聯(lián)系系，突出出化學學學科特點點，體現(xiàn)現(xiàn)化學學學科視角角，設(shè)計計的活動動適合學學生認識識基礎(chǔ)和和解決問問題的能能力。有有文獻報報道大城城市的空空氣污染染物主要要來自工工業(yè)使用用化石燃燃料的排排放和各各種機動動車輛的的排氣，尤其是是后者約約占600%以上上。因此此通過各各種措施施改進汽汽車的燃燃燒質(zhì)量量和能量量的充分分利用，降低有有害氣體體排放量量控制城城市空氣氣污染，是有效效使用碳碳燃料實實現(xiàn)低碳碳世博、低碳經(jīng)經(jīng)濟的內(nèi)內(nèi)容。在在學生問問題

11、解決決和行為為實踐過過程中，引導他他們認識識化學和和節(jié)能減減排、環(huán)環(huán)境保護護有密切切關(guān)系的的同時，使學生生增強能能源和環(huán)環(huán)境保護護意識，樹立人人與環(huán)境境和諧相相處、可可持續(xù)發(fā)發(fā)展的觀觀點，提提高科學學素養(yǎng)。 答案（1）0.1443，D；（2）nn(miin)=V(汽汽油)/V(空空氣)=V/770V=0.001433；（33）當nnn(minn)，說說明O22不足，C9H20不能能完全燃燃燒，并并產(chǎn)生污污染大氣氣的COO，由生成成CO2為VL有：C9H20+(19+V)/2OO2(9-V)CO+VCO2+100H2O。（4）當當nnn(miin)，O2過量，汽缸引引擎高溫溫O2和N2反應(yīng)生生成

12、NOO，即有害害氣體NNO增多多，N2+ OO2高 溫溫 22NO。（5）使汽車車中的尾尾氣COO、未燃燃燒的燃燃料返回回燃燒：2COO+ OO2=2 CCO2；在汽車車尾氣排排放系統(tǒng)統(tǒng)裝置催催化轉(zhuǎn)化化器：2COO+2NNO催化化劑N2+2COO2。(二)以以CO2資源化化為目的的介紹新新技術(shù)，增強學學生學科科學的興興趣和使使命感例2(20008年高高考江蘇蘇卷第18題)“溫室效效應(yīng)”是全球球關(guān)注的的環(huán)境問問題之一一。COO2是目前前大氣中中含量最最高的一一種溫室室氣體。因此，控制和和治理CCO2是解決決溫室效效應(yīng)的有有效途徑徑。（1）下下列措施施中，有有利于降降低大氣氣中COO2濃度的的有（

13、填填字母，下同）。a.減少少化石燃燃料的使使用b.植樹造造林，增增大植被被面積c.采用用節(jié)能技技術(shù) d.利用太太陽能、風能（2）將將CO22轉(zhuǎn)化成成有機物物可有實實現(xiàn)碳循循環(huán)，例子很很多，如如：a.6CCO2+6HH2O光合作作用C6H12O6+6OO2；b. CO22+3HH2催化劑劑CH3OH+H2Oc.COO2+CHH4催化劑劑CH3COOOH；d.2CCO2+6HH2催化劑劑CH2=CHH2+4HH2O以上反應(yīng)應(yīng)中，最最節(jié)能的的是，原原子利用用率最高高的是。（3）文文獻報道道某課題題組利用用CO2催催化氫化化制甲烷烷的研究究過程如如圖1所示示。反應(yīng)結(jié)束束后，氣氣體中檢檢測到圖1研究究過

14、程示示意圖CCH4和H2，濾液液中檢測測到HCCOOHH，固體體中檢測測到鎳粉粉和Fee3O4。CHH4、HCCOOHH、H22的產(chǎn)量量和鎳粉粉用量的的關(guān)系如如圖2所所示（僅僅改變鎳鎳粉用量量，其他他條件不不變）。研究人員員根據(jù)實實驗結(jié)果果得出結(jié)結(jié)論：HHCOOOH是CCO2轉(zhuǎn)化為為CH44的中間間體，即即CO2IHCOOOHIIICHH4寫出產(chǎn)產(chǎn)生H22的反應(yīng)應(yīng)方程式式。由圖可可知，鎳鎳粉是。a.反應(yīng)應(yīng)I的催催化劑 b.反反應(yīng)III的催化化劑c.反應(yīng)應(yīng)I、III的催催化劑 dd.不是是催化劑劑圖2 曲線線圖當鎳粉粉用量從從1mmmol增增加到110mmmol，反應(yīng)速速率的變變化情況況是。a.

15、反應(yīng)應(yīng)I的速速率增加加，反應(yīng)應(yīng)II的的速率不不變；b.反反應(yīng)I的的速率不不變，反反應(yīng)III的速率率增加；c.反反應(yīng)I、II的的速率均均不變；d.反反應(yīng)I、II的的速率均均增加，且反應(yīng)應(yīng)I的速速率增加加得快；e.反反應(yīng)I、II的的速率均均增加，且反應(yīng)應(yīng)II的的速率增增加得快快；f.反反應(yīng)I的的速率減減小，反反應(yīng)III的速率率增加STSEE教育價價值：CCO2的治理是是當前世世界性難難題。本本題以溫溫室氣體體CO2的控制治治理為命命題素材材，介紹紹了一系系列關(guān)于于減少CCO2排放的措措施和新新技術(shù)，有利于引引導學生生樹立環(huán)環(huán)保人人人有責及及物質(zhì)綜綜合利用用的意識識，能從從物質(zhì)的的性質(zhì)及及其轉(zhuǎn)化化關(guān)

16、系的的視角深深刻認識識“世界上上根本不不存在垃垃圾污染染物質(zhì)，只要放置和和使用得得當”的化學學物質(zhì)價值值新理念念。本題題把最新新研究成成果“利用COO2催化氫氫化制CCH4”介紹給給學生，能使學學生了解解化學科科學研究究的前沿沿，并能能感受到到這項技技術(shù)碳循環(huán)環(huán)，既能能解決能能源問題題，又能能解決溫溫室氣體體排放的的社會問問題，只只要對物物質(zhì)進行行合理分分類并應(yīng)應(yīng)用新技技術(shù)進行行處理，就能變變廢為寶寶，變危危害人類類為造福福人民，啟示學學生理解解化學科科學在解解決能源源問題、環(huán)境問問題服務(wù)務(wù)社會所所承擔的的任務(wù)和和責任，能增強強學生學學習的興興趣和使使命感。答案（1）a、b、c、d；（2）aa

17、，c；（3）Fe+4H22O=Fe3O4+4HH2；c；e。(三)以以優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)構(gòu)為目的的介紹新新技術(shù)，培養(yǎng)學學生科學學探究精精神例3(選編編)有機機化學工工業(yè)對煤煤（見圖圖4）的的“氣化”是使煤煤變成清清潔能源源和綜合合利用的的有效途途徑之一一，主要要反應(yīng)為為：C+H2O CO+H2。甲酸酸苯異丙酯（F）是是生產(chǎn)香香料和藥藥物的重重要原料料。下圖圖是以煤為為原料合合成甲酸酸苯異丙酯的的路線圖圖（部分分反應(yīng)條條件和生生成物已已略去），其中DD的分子子式為C9H10O，能發(fā)生生銀鏡反反應(yīng)。根根據(jù)圖4中轉(zhuǎn)化關(guān)關(guān)系答下下列問題題：圖3 煤的組組成結(jié)構(gòu)構(gòu)片（1）寫寫出結(jié)構(gòu)構(gòu)簡式：A；DD。（22）關(guān)

18、于于有機物物F的說說法正確確的是（ ）。a.屬芳芳香族化化合物；b.能發(fā)生銀銀鏡反應(yīng)應(yīng)；c.1mmolFF最多可可以加成成4moolH22；d.易易溶于水水（3）BB的相鄰鄰同系物物能與銀氨溶溶液反應(yīng)應(yīng)，寫出出反應(yīng)方方程式。（4）“合成氣氣”(CO、H2)除作以上上合成有機物物的原料料外，還還可合成成多種其其它有機物(稱稱為“1C化學學”)，請舉舉一例并并寫出反應(yīng)方方程式。（5）FF有多種種同分異異構(gòu)體，其中：圖4屬于酯酯類，且且能發(fā)生生銀鏡反反應(yīng)；苯環(huán)上上的一氯氯取代物物只有兩兩種結(jié)構(gòu)構(gòu)；分子結(jié)結(jié)構(gòu)中只只有兩個個甲基。請寫出滿滿足上述述條件的的任意兩兩種同分分異構(gòu)體體的結(jié)構(gòu)構(gòu)簡式、。STSEE教育價價值：我我國的能能源主要要是化石石類燃料料，儲量量有限且且