高中化學(xué)核心素養(yǎng)中科學(xué)精神與社會(huì)責(zé)任的培養(yǎng)探究

黃遠(yuǎn)洪

【摘 要】本文闡明化學(xué)核心素養(yǎng)中的科學(xué)精神與社會(huì)責(zé)任，指出化學(xué)必修模塊是面向所有普通高中學(xué)生的學(xué)習(xí)模塊，是培養(yǎng)高中學(xué)生化學(xué)核心素養(yǎng)的重要模塊，提出要在新課教學(xué)設(shè)計(jì)中融入科學(xué)精神與社會(huì)責(zé)任，要深挖教材、利用教材課后習(xí)題、補(bǔ)充課外知識(shí)和拓寬視野及通過課后（外）活動(dòng)，培養(yǎng)科學(xué)精神和社會(huì)責(zé)任。

【關(guān)鍵詞】化學(xué)核心素養(yǎng) 科學(xué)精神 社會(huì)責(zé)任

【中圖分類號(hào)】G 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A

【文章編號(hào)】0450-9889（2018）02B-0074-03

2014 年 3 月底，教育部印發(fā)《教育部關(guān)于全面深化課程改革落實(shí)立德樹人根本任務(wù)的意見》，該意見明確提出“研究制訂學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)體系和學(xué)業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)”。近年來關(guān)于核心素養(yǎng)內(nèi)涵的研討也逐漸增多，核心素養(yǎng)如何落實(shí)在學(xué)科教學(xué)可謂眾說紛紜。

化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)，簡稱化學(xué)核心素養(yǎng)是指從化學(xué)學(xué)科角度促進(jìn)學(xué)生終生發(fā)展、成功生活的，以化學(xué)知識(shí)、化學(xué)思維、化學(xué)觀念為基礎(chǔ)而形成的具有化學(xué)學(xué)科特征的素養(yǎng)?；瘜W(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)共包含五個(gè)方面，內(nèi)容分別是：宏觀辨識(shí)與微觀探析、變化觀念與平衡思想、證據(jù)推理與模型認(rèn)知、實(shí)驗(yàn)探究與創(chuàng)新意識(shí)、科學(xué)精神與社會(huì)責(zé)任?；瘜W(xué)核心素養(yǎng)從育人角度把“必備品格和關(guān)鍵能力”具體化，又從學(xué)科角度突出化學(xué)學(xué)科獨(dú)特的育人價(jià)值。按照英國教育家懷特海的觀點(diǎn)，真正有效的學(xué)習(xí)，應(yīng)該是學(xué)生拋棄課本、筆記和瑣碎的記憶，而將學(xué)到的知識(shí)轉(zhuǎn)化為自己的智慧。如何幫助學(xué)生把所學(xué)化學(xué)知識(shí)轉(zhuǎn)化為自己的智慧，是我們教師必須要思考的問題。按照目前的高考模式，普通類文科學(xué)生化學(xué)科只需學(xué)習(xí)完《必修 1》《必修 2》和《選修 1》 3 個(gè)模塊修滿 6 個(gè)學(xué)分就完成了高中化學(xué)的學(xué)習(xí)，高考不需要考查化學(xué)科；理科類學(xué)生必須學(xué)習(xí)《必修 1》《必修 2》《選修 4》，再加學(xué)習(xí)《選修 3》和《選修 5》中任一模塊，修完 4 個(gè)模塊滿足 8 個(gè)學(xué)分才可以參加高考理科綜合考試。由此可見，化學(xué)必修模塊是全體普通高中學(xué)生化學(xué)學(xué)習(xí)的交集，在化學(xué)核心素養(yǎng)培養(yǎng)中地位不可替代。

化學(xué)核心素養(yǎng)的五個(gè)方面是一個(gè)有機(jī)的整體，其中“科學(xué)精神與社會(huì)責(zé)任”體現(xiàn)對(duì)化學(xué)的態(tài)度維度，形成嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)態(tài)度和終生學(xué)習(xí)的能力，具有可持續(xù)發(fā)展意識(shí)和綠色化學(xué)觀念。這一維度的培養(yǎng)不能僅通過簡單的說教，而需要在平時(shí)教學(xué)中有意識(shí)地滲透，做到潤物無聲、潛移默化。

一、新課教學(xué)設(shè)計(jì)中，融入科學(xué)精神與社會(huì)責(zé)任

新課是學(xué)生首次接觸新知識(shí)，容易形成一個(gè)先入為主的印象，作為教師在進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)的時(shí)候除了講授課程標(biāo)準(zhǔn)及教材的教學(xué)內(nèi)容外，在創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境方面有必要融入“科學(xué)精神與社會(huì)責(zé)任”。筆者在人教版《化學(xué)（必修 1）》第三章第一節(jié)《金屬與酸和水的反應(yīng)》是這樣設(shè)計(jì)的。

環(huán)節(jié)一：拓展金屬鈉的性質(zhì)

【問題情境】從金屬活動(dòng)性順序可知鈉比鋁和鐵都要活潑，生活經(jīng)驗(yàn)告訴我們把鋁和鐵投入冷水短時(shí)間內(nèi)變化不明顯，金屬鈉又會(huì)怎么樣呢？

【提示學(xué)生】觀察實(shí)驗(yàn)方法：眼睛看，耳朵聽，鼻子聞，手觸摸，還有通過儀器測量，并準(zhǔn)確記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。（培養(yǎng)觀察實(shí)驗(yàn)的方法，培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)科學(xué)精神）

【演示實(shí)驗(yàn)】金屬鈉與水反應(yīng)。

【提問】學(xué)生描述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，師生歸納出鈉與水反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的五字要點(diǎn)“浮、熔、游、響、紅”。（培養(yǎng)學(xué)生觀察力及表達(dá)能力）

【分析實(shí)驗(yàn)】透過現(xiàn)象看本質(zhì)，“浮”說明鈉的密度比水小，“熔”說明鈉的熔點(diǎn)低，“游”是產(chǎn)生了氣體，“響”說明反應(yīng)劇烈，“紅”反應(yīng)有堿性物質(zhì)生成。

【學(xué)生活動(dòng)】寫出該反應(yīng)方程式。

【設(shè)問】反應(yīng)生成的堿性物質(zhì)是氫氧化鈉，但是產(chǎn)生氣體是氧氣還是氫氣？（學(xué)會(huì)質(zhì)疑，培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)科學(xué)精神）

【引導(dǎo)分析】從氧化還原的化合價(jià)變化的角度分析可能是氫氣。實(shí)驗(yàn)是化學(xué)的最高法官。我們能不能運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)來檢驗(yàn)生成的是氧氣還是氫氣呢？（啟發(fā)思考，培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)科學(xué)精神）

【討論方案】引起學(xué)生思考討論。

【展示】用倒扣漏斗把金屬鈉包圍住，用排空氣法收集一小試管的氣體。對(duì)收集到的氣體，是用帶火星的木條來檢驗(yàn)，還是用氫氣驗(yàn)純的方法來檢驗(yàn)？（啟發(fā)思考，培養(yǎng)理性思維）

【實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證】用檢驗(yàn)氫氣的方法來進(jìn)行驗(yàn)證。（培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)科學(xué)精神）

【小結(jié)】結(jié)合金屬鈉與水反應(yīng)實(shí)驗(yàn)，分析金屬鈉保存在煤油或石蠟油中的原因。金屬鈉失火時(shí)不能用水去撲滅，而應(yīng)該使用干沙土。（學(xué)以致用，培養(yǎng)科學(xué)素養(yǎng)）

【講述】跟金屬鈉有關(guān)的向秀麗烈士的故事。（培養(yǎng)學(xué)生社會(huì)責(zé)任）

【設(shè)問】鐵可以置換出硫酸銅溶液中的銅，金屬鈉能置換出硫酸銅溶液中的銅嗎？

【實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證】把金屬鈉投入硫酸銅溶液，觀察并非如學(xué)生所猜想。分析原因：金屬鈉先與水反應(yīng)，其產(chǎn)生的氫氧化鈉與硫酸銅反應(yīng)生產(chǎn)氫氧化銅沉淀，所以沒有看到紅色的銅。（培養(yǎng)科學(xué)精神）

一節(jié)新課的教學(xué)如果創(chuàng)設(shè)好教學(xué)情境和采取適當(dāng)?shù)慕虒W(xué)方法來加以實(shí)施，那么在不經(jīng)意間就可以培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神和社會(huì)責(zé)任。

二、深挖教材，培養(yǎng)科學(xué)精神與社會(huì)責(zé)任

借助教材中“科學(xué)史話”“科學(xué)視野”和“資料卡片”，能夠培養(yǎng)科學(xué)精神和社會(huì)責(zé)任。人教版當(dāng)中的“科學(xué)史話”欄目，是培養(yǎng)科學(xué)精神和社會(huì)責(zé)任的一個(gè)很好資料。例如《氯氣的發(fā)現(xiàn)和確認(rèn)》，介紹瑞典科學(xué)家舍勒發(fā)現(xiàn)了氯氣但受錯(cuò)誤學(xué)說“燃素說”的影響，從發(fā)現(xiàn)到戴維確認(rèn)為一種新元素，時(shí)間長達(dá) 30 多年。舍勒制備氯氣的方法現(xiàn)在還是中學(xué)實(shí)驗(yàn)室制備氯氣的常用方法。除了講述氯氣發(fā)現(xiàn)的歷史過程，筆者還介紹了舍勒對(duì)化學(xué)的貢獻(xiàn)。通過史實(shí)啟示學(xué)生，科學(xué)研究要有正確的理論指導(dǎo)，以事實(shí)為依據(jù)；要有熱愛科學(xué)的熱情和精神?！百Y料卡片”也可以培養(yǎng)科學(xué)精神和社會(huì)責(zé)任。本節(jié)書的“資料卡片”介紹第一次世界大戰(zhàn)期間，德國軍隊(duì)在比利時(shí)伊伯爾地區(qū)首次使用氯氣攻擊英法聯(lián)軍，開了戰(zhàn)爭史上使用化學(xué)武器的先例。這一次戰(zhàn)斗導(dǎo)致英法聯(lián)軍一萬多人中毒、死亡，五千多人被俘虜。戰(zhàn)斗結(jié)束之后，科學(xué)家深入該地區(qū)研究發(fā)現(xiàn)，大多數(shù)動(dòng)物都死亡了，只有豬幸免于難。對(duì)豬展開研究得到啟發(fā)后，發(fā)明了防毒面具。通過“資料卡片”及補(bǔ)充防毒面具發(fā)明介紹至少可以起到三方面作用。第一，幫助學(xué)生了解化學(xué)武器的危害，使其知道禁止化學(xué)武器為什么成為世界人民的共同呼聲；第二，學(xué)生透過化學(xué)武器使用和防毒面具發(fā)明，明白了事物相生相克中“矛和盾”的關(guān)系；第三，通過防毒面具的研究典故，讓學(xué)生掌握探究問題的方法。同時(shí)，借此可提醒學(xué)生做有關(guān)有毒有害氣體實(shí)驗(yàn)時(shí)，必須進(jìn)行尾氣處理，注意環(huán)保，避免污染。又例如，《必修 2》“科學(xué)史話”中《苯的發(fā)現(xiàn)和苯分子結(jié)構(gòu)學(xué)說》有關(guān)凱庫勒在夢(mèng)中發(fā)現(xiàn)苯的結(jié)構(gòu)趣聞，這看似偶然實(shí)屬必然?！侗匦?1》中“科學(xué)視野”的《用途廣泛的稀土金屬》，簡單介紹稀土的廣泛用途，并告訴我們，我國是稀土資源大國而非強(qiáng)國，以激發(fā)學(xué)生立志今后投身相關(guān)研究的決心，并更好地理解國家出臺(tái)的關(guān)于保護(hù)稀土的有關(guān)政策和措施。

小故事蘊(yùn)含大道理，化學(xué)教材中的“科學(xué)史話”“科學(xué)視野”和“資料卡片”，對(duì)增長學(xué)生學(xué)科知識(shí)，開拓學(xué)生的科學(xué)視野，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)精神和社會(huì)責(zé)任作用很大。

三、重視教材課后習(xí)題，培養(yǎng)科學(xué)精神與社會(huì)責(zé)任

工業(yè)大生產(chǎn)帶來了豐富的產(chǎn)品滿足了人們的各種需要，也消耗了大量的原料和資源，同時(shí)也產(chǎn)生出廢氣、廢水和廢渣。如果不進(jìn)行恰當(dāng)處理會(huì)造成環(huán)境污染，給人類社會(huì)帶來災(zāi)難?！傲⒌聵淙恕笔墙逃母救蝿?wù)。學(xué)科知識(shí)需要通過習(xí)題進(jìn)行鞏固，做好化學(xué)科的課后習(xí)題同樣可以培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)精神和社會(huì)責(zé)任。例如《必修 1》第四章第 3 節(jié)課后第 1 題：

石灰法是目前應(yīng)用最廣泛的工業(yè)廢氣脫硫方法，過程如下：通過煅燒石灰石得到生石灰，以生石灰為脫硫劑，在吸收塔中與廢氣中的 SO2 反應(yīng)而將硫固定，其產(chǎn)物可作建筑材料。有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式是

本題提供給學(xué)生 SO2 與堿性氧化物的反應(yīng)的信息，提到“其產(chǎn)物可作建筑材料”，給學(xué)生提供變廢為寶的思考問題方式。

又如第四章復(fù)習(xí)題第 15 題：

“綠色化學(xué)”要求綜合考慮經(jīng)濟(jì)、技術(shù)、環(huán)保等方面來設(shè)計(jì)化學(xué)反應(yīng)路線。試以 Cu 為原料制取 CuSO4 為例，設(shè)計(jì)符合“綠色化學(xué)”思想的反應(yīng)路線（用化學(xué)方程式表示）。

這類課后習(xí)題既幫助學(xué)生鞏固知識(shí)，又在解題過程中處處滲透科學(xué)精神和社會(huì)責(zé)任意識(shí)。

四、補(bǔ)充課外知識(shí)拓寬視野，培養(yǎng)科學(xué)精神和社會(huì)責(zé)任

學(xué)生在化學(xué)科方面的知識(shí)有限，教師除了講授教材內(nèi)容，適當(dāng)補(bǔ)充跟教學(xué)內(nèi)容有關(guān)的課外知識(shí)，可以拓寬他們視野。例如講授“二氧化硫和二氧化氮對(duì)大氣的污染”的時(shí)候，筆者補(bǔ)充“世界十大公害事件”中與大氣污染有關(guān)的“英國倫敦的煙霧事件”和“洛杉磯光學(xué)化學(xué)煙霧事件”，學(xué)生通過具體的歷史事例，更加深對(duì)大氣污染的危害的認(rèn)識(shí)，在他們頭腦中植入“大氣污染的危害”意識(shí)，以便他們今后在大氣污染防治方面多提供“正能量”，積極貫徹落實(shí)有關(guān)節(jié)能減排政策。又如《必修 2》第四章第 2 節(jié)“資源綜合利用與環(huán)境保護(hù)”當(dāng)中提到：“很多常用塑料在自然環(huán)境中降解速率很慢，因此，隨著合成材料的大量生產(chǎn)和使用，急劇增加的廢棄物會(huì)造成巨大的環(huán)境壓力?！敝v到這部分時(shí)，筆者給學(xué)生補(bǔ)充介紹白色污染危害、廢舊合成材料的回收利用、塑料袋的減量使用、禮品用品包裝的簡單化等有關(guān)知識(shí)。培養(yǎng)學(xué)生的資源循環(huán)利用意識(shí)，不亂扔廢物，購物時(shí)自覺地減少使用塑料包裝袋，等等。

五、通過課后（外）活動(dòng)，培養(yǎng)科學(xué)精神和社會(huì)責(zé)任

學(xué)生的學(xué)習(xí)不應(yīng)僅限于課堂，還需要課后（外）活動(dòng)來進(jìn)行提升。由于受課時(shí)的限制，教師在課堂上講授的知識(shí)有限，教師要通過課后（外）活動(dòng)來培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)精神和社會(huì)責(zé)任。如《必修 1》第四章第 3 節(jié)第 11 題：

上網(wǎng)查詢我國酸雨的分布、影響、危害和采取了哪些防治措施等信息，以增加對(duì)酸雨現(xiàn)狀的了解。

又如《必修 2》第二章第 2 節(jié)第 9 題：

調(diào)查以下項(xiàng)目：常用化學(xué)電池的種類、名稱、形狀、電極、電解質(zhì)、電壓、可否再充電、價(jià)格、存放期、特點(diǎn)、（下轉(zhuǎn)第99頁）（上接第75頁）用途、回收途徑等。列表進(jìn)行比較或?qū)懗烧{(diào)查報(bào)告，然后全班展示（如墻報(bào)形式）或座談交流?？刹捎靡韵抡{(diào)查形式中的一種或兩種：（1）到圖書館或上互聯(lián)網(wǎng)查閱資料；（2）到附件商場進(jìn)行調(diào)查；（3）在家里或到附近單位及社區(qū)進(jìn)行調(diào)查。

把課堂延伸到社區(qū)、社會(huì)。當(dāng)教師布置這種類型的作業(yè)時(shí)，需要給學(xué)生充分的時(shí)間，讓他們通過分組合作共同完成，并且提供適當(dāng)平臺(tái)給他們匯報(bào)交流成果。學(xué)生寫出的調(diào)查報(bào)告或者小論文也許不夠全面深入，但調(diào)查過程也是一個(gè)學(xué)習(xí)提升的過程，學(xué)生對(duì)經(jīng)過自己研究所得的知識(shí)會(huì)理解得更深刻。調(diào)查研究過程是培養(yǎng)科學(xué)精神、探究能力的過程，在調(diào)查研究中能夠更加深入地了解社會(huì)、掌握知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的社會(huì)責(zé)任。

科學(xué)精神和社會(huì)責(zé)任，是所有學(xué)生都需要具備的核心素質(zhì)，也是“立德樹人”的必然要求。教師開展化學(xué)必修內(nèi)容教學(xué)時(shí)，必須注意滲透和培養(yǎng)這些素質(zhì)，使學(xué)生具有嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)態(tài)度，具有探索未知、崇尚真理的意識(shí)，對(duì)社會(huì)具有強(qiáng)烈的責(zé)任感。

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（責(zé)編 盧建龍）