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1、高中化学必修 1 中的 STS 教学内容及其实施胡燕华XX 市南海区南海第一中学摘要： STS 教育已经成为高中化新学课程目标的一个重要组成部分。本文在 STS 教育内 涵和特点的基础上，针对 STS 教学目标，对高中化学必修 1 教材进行分析，提取出可以渗透 STS 教育的教学内容，并针对部分内容进行 STS 教学设计和实施。关键字：高中化学必修 1、STS 教育内容、教学设计教育部于 2003 年制定的普通高中化学课程标准（实验稿）提出：高中化学课程应该 使学生“更深刻地认识科学、技术和社会之间的相互关系”，将“从学生已有的经验和将要经 历的社会生活实际出发，帮助学生认识化学与人类生活的密
2、切关系，关注人类面临的与化学 相关的社会问题，培养学生的社会责任感、参与意识与决策能力”。由此可见， STS 教育已经 成为高中化学课程的一个重要组成部分，需要将 STS 教育融入到课程当中，突出科学、技术 与社会的相互关系，渗透人文精神等。一、STS 教育目标STS 是“Science，Technology and Society”的英文缩写。STS 教育强调教学与科学、技术、 社会发展现状的紧密结合，在培养学生科学素养的同时渗透一定的社会意识教育。它强调参 与意识的培养与训练，强调科学、技术、社会的兼容。STS 教育要求学生在认识领域、情意领 域以及科技领域三个方面均衡发展，更加注重一般公
3、民所应有的科学、技术与社会综合素质 的培养1，以实现科学、技术与社会之间协调发展。二、高中化学必修 1 课本中 STS 教育内容高中化学新课程教材在对旧教材知识体系进行修整的基础上，增加了有关 STS 教育内容， 这些内容穿插在新教材的不同章节，主要包括2:科学史（著名科学家的重要发现、发明过程等）； 与生产、生活相关并有广泛应用的科学知识；与社会发展有重大关系的科学知识；科学发展 的新成就、新进展及前沿问题；与科学技术相关的社会热点问题等。当前在实际的化学课程实施中，由于教育者对这些渗透性的内容没有足够的重视，不能 充分的开发和延伸这些教学内容，STS 教育的实施并不理想，弱化了化学学科的教
4、育价值。下 面针对高中化学必修 1 课本中可以渗透 STS 教育的教学内容进行归纳和说明。章表 1节高中化学必修 1 中的 STS 教学内容STS 教育内容第一章 ：从 实验学化学第二章 ：化 学物质第一节：化学实验基础第一节：物质的分类生活生产中一些物质分离方法的应用；海水 淡化工程等。通过生活生产中的分类实例，让学生认识分 类方法的类型和作用。通过自然界中的常见第三章第四章：第二节：离子反应第三节：氧化还原反应第一节：金属的化学性质第二节：重要的金属化合物第一节：无第二节：第三节：硫和氮的氧化物第四节：氨 硝酸 硫酸物质认识自然界中分散系的 9 种组合方式。 联系生活实际让学生认识胶体及其
5、应用。 通过人类的血液为什么是有咸味的引出生 命起源于海洋，为什么起源于海洋呢？引入 海洋中易于发生离子反应，从而引出离子反 应的概念。离子反应在混合物分离、物质提 纯和鉴定，以及清除水中污染物等方面的重 要意义。广泛存在于生活生产中的氧化还原反应，例 如，金属的冶炼、电镀、燃料的燃烧、事物 的腐败，钢铁的生锈等。认识氧化还原反应 的普遍存在及其重要意义。金属灭火如何扑灭；通过生活中铝制品认识 铝的氧化膜；新型未来金属-钛。 认识过氧化钠的用途，更好的了解其反应； 苏打粉在食品中的应用；烟花炮竹中焰色反 应；明矾净水的道理；铝盐和铁盐净水；对 铜盐毒性的认识。广泛应用的合金材料，钢 的种类及其
6、应用；实践活动，如何正确选用 金属材料。用途广泛的稀土金属。通过金属 材料的发展，认识化学在促进社会发展中的 重要作用，体会科学、技术、社会之间的相 互关系。认识过氧化钠的用途，更好的了解其反应； 苏打粉在食品中的应用；烟花炮竹中焰色反 应；明矾净水的道理；铝盐和铁盐净水；对 铜盐毒性的认识。广泛应用的合金材料，钢 的种类及其应用；实践活动，如何正确选用 金属材料。用途广泛的稀土金属。通过金属 材料的发展，认识化学在促进社会发展中的 重要作用，体会科学、技术、社会之间的相 互关系。二氧化硅材料、硅酸盐材料、硅单质在生产 生活中的应用。氯气的杀菌消毒，漂白粉的漂白。二氧化硫的漂白，硫化氢中毒，自
7、然固氮和 人工固氮。火箭燃料，酸雨的形成及其危害 及其环境保护。自然界中氮的循环。酸的应用。三、STS 教学设计其分析当前在科学课程中 STS 教育的教学模式主要有“以 STS 激发学习动机”、“随机加入 STS 内容”、“刻意加入 STS 内容”、“以STS 内容贯穿单一课程”、“以STS 内容传达科学”等较多， 并且将两种或者多种模式相结合进行教学3。可以构建出在科学教育中渗透 STS 教育的基本模型（图 1），以学科教育目标与 STS 教学 目标为指导，开发选取基于学科内容的各个方面的 STS 内容，基于此选择合适的教学方法， 确定将学科教学内容与 STS 教育内容组合的最佳 STS 教
8、育模式，从而进行课堂教学。图 1课堂教学是基础教育教学的主体构成，是化学教学中最普遍的教学活动。在化学课堂教 学中进行合理渗透 STS 教育的教学设计。基于此，可以以图 1 所示的模型，来分析渗透 STS 教育的化学课堂教学，进行教学设计分析。下面以第三者第一节：金属的化学性质中的金属 铝为例进行 STS 教学案例设计，以供参考。教师活动 环节 1.金属材料讨论的引出表 2金属铝的 STS 教学设计 学生活动设计意图 直接引入新课，STS 分析引入前期讨论了 Na、Fe，同 学们初步感受到了金属与人 类的密切关系，今天将继续金 属话题的讨论展示金属在历史中的地位 工具的变迁是人类文明进步听讲听
9、讲听讲继续金属话题的 讨论从历史的角度和 现代电子时代的 角度，阐述金属STS 内容：科学史， STS 教学目标：STS的标识石器时代-青铜时代-铁器时 代-电子时代说明“金属推动了人类文明进 程”展示电子时代金属的重要作 用（图片）三峡大坝钢筋、国家大剧院穹 顶钛金属板、飞机铝合金 生活中的铜导线、金属炊具、 暖气片的重要性，给予 大型工程，家庭 中使用的金属说 明金属与人类的 联系非常紧密事实上，在生活 中能够看到的一 般都是现成的金 属制品，在这个 地方引导学生考 虑金属制品“前知识、STS 意识 STS 教育模式：刻意 加入教学贡献：金属在人 类历史上的影响。STS 内容：与生产、 生
10、活相关并有广泛应 用的科学知识 STS 教学目标：STS 意识提问生活中看到的都是现成思考身”是什么东西， STS 教育模式：刻意的金属制品，这些金属制品是 可能的想法： 引出对材料的讨加入怎么得到的？过渡实际上是将自然界存在冶炼得到的， 论 金属制成的，的金属、金属化合物通过一定 金属材料加 的途径转化为了金属材料，由 工的 金属材料进一步加工得到金属制品，本堂课将来重点讨论金属材料的相关内容。教学贡献：说明金属 制品在社会生活的重 要地位;引出对金属材 料的讨论环节 2：提出讨论材料的主要 角度过渡生活中的金属制品很 多，不可能一一讨论，老师选 了一种大家都熟悉的易拉罐思考了解学生对材料
11、问题的了解现状 这时往往对材料 没有整体的认 识，对材料的认STS 内容：与生产、 生活相关并有广泛应 用的科学知识放到课堂进行讨论可能的回答： 识往往只是集中STS 教学目标：STS提问从化学的角度，你想了 解或研究构成易拉罐材料的 哪些内容？为什么？主体材料、化 学性质、物理 性质、容易压与某一个具体的 角度，或者将材 料和具体的物质能力/STS 知识 STS 教育模式：以科 学伴随 STS 内容（接扁、价格低、 等同起来 环保下来的整堂课将以易 拉罐的相关 STS 内容通过教师“期望” 学习铝的相关知识，听讲关注的角度，梳并构建起学生对金属总结总结学生的回答，从教 师的角度说明希望研究的
12、内 容：易拉罐是由什么材料做 的？为什么一定用这种材料？ 不可以代替吗？理出本堂课讨论 主要问题，同时 初步给出讨论材 料问题需要考虑 的角度材料的认识） 教学贡献：以 STS 内 容为载体，整理出本 课堂将讨论学习的主 要问题，初步构建起 学生对材料的整体化 学认识视角。这种材料是怎么得到的？ 用这种材料到底好不好？听讲这种材料是否环保？ 讲解通过生活经验，我们可 以解决第一个问题，易拉罐的 主要材料是“铝”环节 3：讨论材料性质、性能、 用途的相互关系展示易拉罐的由来提问为什么易拉罐的主要成 分是铝？总结总结学生回答的角度， 先重点讨论与化学相关的内 容从实际应用的角 度，逐步引导学 生建
13、立物质性质 决定材料性能， 材料性能决定材 料用途STS 内容：与生产、 生活相关并有广泛应 用的科学知识 STS 教学目标：STS 意识STS 教育模式：以科 学伴随 STS 内容 教学贡献：说明易拉 罐优越性为什么铝制品不容易生 锈？怎么可以感受到铝表面氧 化膜的存在？思考 学生可能回 答： 不易生锈、通过演示实验， 使学生确实感受 到铝表面氧化膜 的存在，掌握金给出铝、氧化铝的一些性质轻、便宜、容 属铝与氧气的反（密度、熔点、沸点、颜色）， 易加工 引导学生关注二者熔点的差异应通过对铝性质、 铝材性能、铝材演示实验灼烧易拉罐片将另一块易拉罐片打磨后 再灼烧总结氧气与铝的反应进一步总结铝本
14、身的性质在 一定程度上决定了铝材的性 质，而铝材的性质在很大程度 上决定了铝材的用途 即性质决定性能、性能决定用 途环节 4：讨论铝的冶炼 设问设问满足上述性质决定 性能、性能决定用途的物质， 一定可以用作广泛使用的材 料吗？素材 1：拿破仑三世宴请宾客 素材 2：门捷列夫的铝制奖杯思考： 学生给予初 中经验能够 答出氧化膜 的保护作用观察实验听讲听讲料用途关系的梳 理，强化物质性 质决定材料性 能，材料性能决 定材料通过事实的材料 介绍，凸显材料 的实际应用必须 考虑材料的冶炼 方法和材料的价 格，而材料的价 格与冶炼方法的 难易又存在密切 的关系同时给出金属铝STS 内容：科学史 STS 教学目标：STS 知识、STS 意识 STS 教育模式：以科 学伴随 STS 内容提问问什么早期铝价格昂思考：的冶炼方法教学贡献：引出铝的贵，后期价格下降，可以广泛 学生可以意冶炼方法，渗透冶炼使用？识到需要考方法对金属制品价格给出金属铝价格变化趋势，金 虑实际的价的影响属铝不同时期的冶炼方法 总结出目前广泛使用的冶炼 方法是电解氧化铝环节 5：讨论铝制品的使用注 意事项素材
