繼承與發(fā)展：新舊人教版高中教材STSE教育內(nèi)容的比較研究*

劉雨晴周 竹，2王世存**

（1.華中師范大學化學教育研究所 湖北 武漢 430079；2.河南省信陽高中 河南 信陽 464000）

STSE教育源于這樣一種信念，即應(yīng)該建立學生與現(xiàn)實世界之間的聯(lián)系。［1］相比于在校的分科教學，現(xiàn)實問題經(jīng)常是綜合的、跨學科的。STSE教育正是把科學知識與科技發(fā)展、日常生活、社會進步、生態(tài)環(huán)境相互緊密結(jié)合起來的教育理念，［2］《普通高中化學課程標準（2017年版2020年修訂）》（以下簡稱新課標）中提到課程方案要求的“促進學生全面而有個性的發(fā)展，為學生適應(yīng)社會生活、高等教育和職業(yè)發(fā)展作準備”［3］，這與STSE教育思想不謀而合，即將“為了生活”代替“為了考試”［4］。我國基礎(chǔ)教育的各科教材也依據(jù)這一要求進行了相應(yīng)的改革，將STSE教育理念融入其中，在保持分科教學、保證學習效果的前提下將知識學習與現(xiàn)實世界相聯(lián)系。

基于上述分析，以化學教材為例，對新舊人教版高中化學必修教材（以下分別簡稱為新版教材、舊版教材）各項欄目中的STSE教育內(nèi)容進行挖掘、統(tǒng)計與分析，希望對高中化學教師實施融入STSE教育理念的課堂教學有所啟發(fā)。

一、STSE教育內(nèi)容在化學學科中的內(nèi)涵界定

為了便于統(tǒng)計與分析新舊教材中STSE教育內(nèi)容的分布，基于一些已有研究，［5］結(jié)合化學學科知識特點對STSE教育內(nèi)容四要素進行了進一步的內(nèi)涵界定，如表1所示。

其中值得一提的是，由于教材對化學相關(guān)職業(yè)的介紹有助于學生更清晰地認識到化學在社會建設(shè)中的“落腳點”，更好地建立起書面知識與現(xiàn)實世界的通道，內(nèi)涵界定中將“化學相關(guān)職業(yè)工作者”單獨列為一項，并劃分在“化學與社會”主題中。

二、新舊教材中STSE教育內(nèi)容的分布

在具體分布上，各項欄目、課后習題以及正文中都有STSE教育內(nèi)容的滲透與體現(xiàn)，其中各個欄目中的內(nèi)容分布更為鮮明，大多以段落的方式呈現(xiàn)，而課后習題和正文中的內(nèi)容分布都采用融合、滲透的方式，以單句的方式呈現(xiàn)，不便于界定與統(tǒng)計。因此，根據(jù)表1的STSE教育內(nèi)容的內(nèi)涵界定，分別對新舊教材的各項欄目中的STSE教育內(nèi)容進行了統(tǒng)計，如表2和表3所示。

表1 STSE在化學教科書中體現(xiàn)主題的內(nèi)涵界定表

表2 新舊人教版必修一中STSE教育內(nèi)容

表3 新舊人教版必修二中STSE教育內(nèi)容

（續(xù)表2）

（續(xù)表3）

人教版教材在全國使用的范圍較為廣泛，對課程標準要求的執(zhí)行比較到位，以人教版高中化學教材為例，尤其是新版教材，其本身的編寫在波特一致性范式、內(nèi)容主題和認知水平上和與課程標準的一致性也較高。［6］人教版高中化學教材貫徹了化學課程對于立德樹人根本任務(wù)的要求，致力于發(fā)展化學學科的育人價值，多層次、多角度地滲透化學學科核心素養(yǎng)，同時結(jié)合時代主題，體現(xiàn)STSE教育理念。通過表2和表3可以發(fā)現(xiàn)，新舊教材中體現(xiàn)STSE教育內(nèi)容的欄目分布與內(nèi)容上既有繼承，又有很多更新與改進。

三、STSE教育內(nèi)容分布上的繼承與改進

1.繼承

（1）欄目種類與功能

舊版教材中體現(xiàn)STSE內(nèi)容的欄目主要集中在資料卡片、科學史話、思考與交流、科學視野和實踐活動中，其中“資料卡片”和“科學史話”在新版教材中得到了延續(xù)，“思考與交流”也改為“思考與討論”展現(xiàn)在新版教材中。并且，“資料卡片”和“科學史話”通常以大段的描述性語言進行知識補充與拓展，例如人教版舊版化學1中第三章49頁的“資料卡片”內(nèi)容為“鋁的氧化膜”，以敘述的方式為學生拓展了鋁的氧化膜在經(jīng)過怎樣的化學處理后使鋁制品的用途更加廣泛，對應(yīng)了“化學與技術(shù)”主題中化學在日常生活中的應(yīng)用的STSE內(nèi)涵?！八伎寂c交流”則以補充性知識與啟發(fā)性問題相結(jié)合的方式，調(diào)動學生的聯(lián)想與發(fā)散思維，將書本的化學知識與生動的自然或社會現(xiàn)象聯(lián)系起來。例如人教版舊版化學1中第三章66頁的“思考與交流”內(nèi)容為“如何選用材料”，將學生置身于家庭的裝修場景中，啟發(fā)學生從多角度切實考慮窗戶的不同裝修材料選用的利與弊，對應(yīng)了“化學與技術(shù)”與“化學與環(huán)境”主題。

（2）主題與內(nèi)容

一些經(jīng)典的STSE教育內(nèi)容在課程改革后仍然存留在教材中，例如舊版化學1欄目中的鋁制品表面的處理、凈水劑的使用、自來水消毒劑、新型陶瓷和雨水pH的測定等內(nèi)容，在新版化學第一冊中繼續(xù)發(fā)揮STSE教育功能。這些欄目內(nèi)容極其貼近生活，引導(dǎo)學生發(fā)現(xiàn)身邊的化學知識，理解常見生活現(xiàn)象后的化學原理。例如人教版舊版化學2中第四章91頁中“資料卡片”內(nèi)容為“海水提溴”，將學生認知中認為不易接觸到的化學試劑“溴”與大海聯(lián)系起來，對應(yīng)“化學與技術(shù)”主題中化學與日常生活緊密聯(lián)系的STSE內(nèi)涵。

2.發(fā)展

（1）欄目種類與功能

從統(tǒng)計數(shù)據(jù)結(jié)果上看，新版教材的蘊含STSE教育內(nèi)容的欄目數(shù)量（85）明顯高于舊版教材（51），欄目設(shè)置的種類與功能也較舊版豐富很多。為了更清楚地了解新版教材中STSE教育內(nèi)容的欄目分布情況，依據(jù)表1和表2制作條形統(tǒng)計圖，見圖1。

由圖1可以直觀看出，新版教材的STSE教育內(nèi)容集中分布在思考與討論、資料卡片和科學·技術(shù)·社會欄目中，其中科學·技術(shù)·社會欄目是課程改革后教材新增的STSE專題欄目。這一專題欄目的設(shè)計不僅是課程改革重視STSE教育的最直接表現(xiàn)，更能啟示學生主動地去領(lǐng)悟教材的編排意圖，鼓勵學生在課堂之外主動地探尋、發(fā)現(xiàn)化學的痕跡。例如第二冊第七章88頁的“奶油”內(nèi)容，展示了學生觸手可及的食品材料背后的化學知識，能夠啟發(fā)學生接觸其他食物材料時進行思考與聯(lián)想，以化學的角度看待問題。其他蘊含STSE教育內(nèi)容的新增欄目也各有特色，如“信息搜索”欄目，結(jié)合當下信息時代特點，改變傳統(tǒng)的教材將知識內(nèi)容直接全部展現(xiàn)的方式，啟發(fā)學生去進行信息搜集與整合，有選擇性地獲取知識；“方法與導(dǎo)引”欄目側(cè)重于指引學生學習化學的方法與思路，如第一冊第三章69頁中展示的“認識元素及其化合物性質(zhì)的視角”，將“物質(zhì)類別”和“元素價態(tài)”兩個化學中的重要認識視角加以闡述與舉例說明，幫助學生用這兩個認識視角加以統(tǒng)攝學習零散的元素化合物知識，促進結(jié)構(gòu)化知識的形成；“化學與職業(yè)”欄目則將抽象的化學知識與具體的職業(yè)人員相對照聯(lián)系起來，學生在了解了化學學科相關(guān)的職業(yè)后，學習化學也更加有指向性、有目標，這為學生適應(yīng)社會生活與就業(yè)選擇打下一定基礎(chǔ)。如新版化學第二冊第六章39頁的“電池研發(fā)人員”職業(yè)介紹，在這個電子設(shè)備應(yīng)用十分普遍的時代，學生對多種電池都有過一定的接觸，對于電池使用性能的體驗也大多有所感受，因此他們對電池的研發(fā)這一項工作是能夠了解到其實際意義與價值的，這便能推動化學職業(yè)在學生認知中的萌芽。

圖1 人教版新版必修教材中STSE教育內(nèi)容在不同欄目中的分布

同時對比新版兩冊教材發(fā)現(xiàn)，化學第二冊的STSE教育內(nèi)容的欄目分布數(shù)量明顯多于第一冊，對照表1和表2，可以看到化學第二冊的第七章（有機化合物）和第八章（化學與可持續(xù)發(fā)展）的STSE教育內(nèi)容分布最為集中。

（2）主題與內(nèi)容

根據(jù)表1的內(nèi)涵界定，本文又對STSE教育內(nèi)容的主題分布進行了統(tǒng)計對比，見圖2。從雷達圖中可以看到，總體上新舊教材中的STSE教育內(nèi)容在主題“化學與技術(shù)”中分布最為集中，原因之一是本文的“化學與技術(shù)”主題的內(nèi)涵界定中包括了化學在日常生活中的應(yīng)用，這一方面較為容易建立學生與現(xiàn)實世界的聯(lián)結(jié)感、實現(xiàn)知識到周邊世界的跨越，也容易在教材欄目中展現(xiàn)。相對地，主題“化學與環(huán)境”中分布最少，對照表1、表2可以看到，這一主題通常是復(fù)合在其他主題之中進行表達。

圖2 人教版新舊必修教材中STSE教育內(nèi)容的主題分布

對比新舊版教材的主題分布，可以發(fā)現(xiàn)新版教材在“化學與社會”主題的分布增幅最大，其中STSE教育內(nèi)容的選擇更加重視引導(dǎo)學生關(guān)注與化學相關(guān)的社會問題。即便是主題相同的欄目設(shè)置，新版教材也根據(jù)時代背景與課程要求進行了更新與調(diào)整，例如“新型陶瓷”這一內(nèi)容，在舊版化學1與新版化學第二冊中同時呈現(xiàn)，舊版教材中呈現(xiàn)內(nèi)容側(cè)重于四種新型陶瓷的功能與用途的簡述，而新版教材中增添了每種新型陶瓷的成分介紹和詳細用途；“神奇的催化劑”在舊版化學2與新版化學第二冊中同時呈現(xiàn)，舊版教材中插圖選用凈化汽車尾氣的催化劑及其載體，而新版教材的插圖改為氨氧化法制硝酸使用的網(wǎng)狀鉑-鈀-銠合金催化劑，與當前的化學前沿技術(shù)相結(jié)合，增添欄目內(nèi)容的新鮮感與科技感。

以新課標的化學學科核心素養(yǎng)的要求為指引，對比新舊教材在STSE教育內(nèi)容的分布，可以體會到如今國家與社會對STSE教育的重視。對STSE教育資源的充分發(fā)掘與利用是實施STSE教育的有效切入點。除了以上總結(jié)的教材中STSE內(nèi)容素材的使用，每個地區(qū)、每個學校所處自然環(huán)境與社會環(huán)境都有一定差異，這個差異正可以作為教師去搜尋當?shù)靥厣玈TSE教育資源的突破口。例如，我國北方一部分城市的經(jīng)濟發(fā)展是以鋼鐵產(chǎn)業(yè)作為支撐的，而鋼鐵產(chǎn)業(yè)通常伴隨著大量的能源消耗與周圍地區(qū)的水污染、大氣污染等問題，經(jīng)濟發(fā)展與環(huán)境保護呈現(xiàn)失衡狀態(tài)。面對這樣的情況，教師如何引導(dǎo)學生進行辯證思考與嘗試提出合理的建議？如何將之與教材知識相聯(lián)系？如此，教師可以“因地制宜”“因課施教”去實現(xiàn)化學學科與STSE教育思想的進一步融合。