STSE教育理念與高中有機化學教學的融合探究

馬然

摘 要：STSE教育理念更加強調(diào)知識傳授與知識運用之間的聯(lián)系，通過解決實際問題幫助學生實現(xiàn)化學知識與生活實際的結(jié)合?！翱茖W精神與社會責任”作為化學核心素養(yǎng)的重要組成部分，也是STSE教育理念的集中體現(xiàn)。通過STSE教育理念與高中有機化學教學的融合，幫助學生認識到化學對于社會運行的重要價值，理解科學、技術、社會以及環(huán)境之間的關系，從而加強學生的科學思維與社會責任感?；诖耍疚膹膶嶋H情況出發(fā)，首先闡述了高中有機化學教學STSE教育的實施目標，進而明確了高中有機化學教學落實STSE教育的設計理念，并針對性提出STSE教育理念與高中有機化學教學的融合策略。

關鍵詞：STSE教育理念；高中有機化學；融合；核心素養(yǎng)

STSE指的是科學（Science），技術（Technology），社會（Society），環(huán)境（Environment）的總稱。STSE教育理念作為一種集成性理念旨在實現(xiàn)社會生活與科學教學的有機結(jié)合，從而使科學教育與人文教育互相促進、互相協(xié)調(diào)。新課標明確指出，要引導學生認識學科內(nèi)容有關的社會問題，落實立德樹人的根本教學任務。同時強調(diào)，教學要聯(lián)系生活實際，強調(diào)科技的價值與發(fā)展。高中有機化學教學具有很強的社會性與生活性，與STSE教育理念的融合從側(cè)面體現(xiàn)了科技與人文的融合，對于提高高中有機化學教學質(zhì)量有著一定的研究價值與應用意義。

一、高中有機化學教學STSE教育的實施目標

（一）以STSE教育理念為導向，實現(xiàn)教學的模塊式發(fā)展

有機化學作為高中化學教學的重要內(nèi)容組成之一，其教學模塊包括有機物性質(zhì)與應用、高分子化合物、常見烴及其衍生物的結(jié)構(gòu)以及生命中的營養(yǎng)物質(zhì)幾方面。由此可見，高中有機化學知識內(nèi)容繁雜、體系結(jié)構(gòu)龐大，需要學生具備一定的化學基礎與學習能力。相較于2004版教材來說，最新人教版高中化學教材在簡單的有機化合物及其應用的內(nèi)容設置方面，更加注重知識與社會生產(chǎn)、國民生活、科學技術與生態(tài)環(huán)境之間的聯(lián)系。STSE教育理念作為學科教育的延伸，力求改變原有的教材本位現(xiàn)象，實現(xiàn)教學模式的生活化、多元化創(chuàng)新。但在整改教學模式的過程中，不應落入形式主義陷阱，單純將教學內(nèi)容與社會生活素材單一疊加，而是實現(xiàn)科學知識與生產(chǎn)生活的充分滲透與凝練。此過程強調(diào)的是人文教育與科學教育的融合。

（二）以STSE教育理念為抓手，促進學生的化學核心素養(yǎng)

新課標強調(diào)課程教育與核心素養(yǎng)養(yǎng)成之間的內(nèi)在聯(lián)系，通過課程教學來促進學生的核心素養(yǎng)養(yǎng)成是教學的主要教學任務之一?；瘜W核心素養(yǎng)不僅體現(xiàn)了化學學科知識學習，也體現(xiàn)著學生的未來發(fā)展價值[1]。因此，利用STSE教育理念引導學生建立化學學科知識體系，使學生能夠多角度、多層次認知并解決問題，構(gòu)建化學思想觀念是教師的教學責任。但是，從實際情況來說，傳統(tǒng)高中有機化學教學模式難以滿足核心素養(yǎng)的教學需求。以STSE教育理念為抓手進行教學設計，或可成為教學模式革新的參考因素。

二、高中有機化學教學落實STSE教育的設計理念

（一）以落實新課標需求為基準

新課標針對高中有機化學教學方面強調(diào)教學需要聯(lián)系生產(chǎn)生活實際，并能夠舉出有機化合物在生產(chǎn)生活中的實際應用事例；強調(diào)能夠在有機化學教學過程中對社會實際問題進行分析與評價；強調(diào)有機化學教學與環(huán)境保護等社會熱點問題進行結(jié)合，加強學生對社會議題的關注度[2]。概言之，新課標要求高中有機化學教學能夠充分滲入社會生活與科技發(fā)展內(nèi)容。因此，在有機化學教學過程中融合STSE教育理念，使學生在學習過程中除了獲得相關的知識內(nèi)容外，也能領悟科學技術、社會生產(chǎn)生活與生態(tài)環(huán)境之間的影響，體會到化學在社會發(fā)展中的實際價值。

（二）以適應社會發(fā)展需求為方向

STSE教育理念與科學素養(yǎng)內(nèi)涵具有先天一致性，STSE教育理念來源于實際的社會生產(chǎn)生活，作為連接社會生產(chǎn)與科學知識的橋梁，技術手段始終貫穿人類生活始終，社會的全面發(fā)展要各行各業(yè)具有充分社會實踐能力與專業(yè)知識的人才支持[3]。學生作為國家未來發(fā)展的主力軍，要以社會發(fā)展需求為方向正確理解科學技術與社會發(fā)展之間的關系，夯實科學技術素養(yǎng)發(fā)展，以此加深科技的實際價值影響領悟。

（三）以契合STSE教育理念為主旨

高中有機化學必修階段教學強調(diào)知識的普遍性與基礎性滲透，力求在最核心、最基本的知識層面上夯實學生知識體系基礎。在此過程中，確保學生能夠在學習到基礎有機知識的同時，也能深刻領悟到有機化學的學習對推動社會運作的巨大價值，從社會需求層面上加強學生解決實際問題的能力與社會責任意識。選修階段的教學，則較為注重知識的系統(tǒng)性傳授，在教學內(nèi)容方面主要包含生物大分子、有機結(jié)構(gòu)理論以及烴及其衍生物的性質(zhì)與應用等。STSE教育理念下的有機化學教學強調(diào)教學的情境化與生活化，通過生產(chǎn)技術知識與化學知識的結(jié)合，使學生能夠多角度思考知識與知識之間的聯(lián)結(jié)，實現(xiàn)核心素養(yǎng)養(yǎng)成與社會責任意識提升的雙重并舉。有機化合物的知識內(nèi)容具有很強的生活性特征，教師可從飲食、能源、環(huán)境等方面探究問題，并深入研討。在教學過程中教師要聯(lián)系社會實際生活生產(chǎn)內(nèi)容，強調(diào)教學的多渠道滲透。由此可見，STSE教育理念與有機化學教學之間存在很強的適配性。

三、STSE教育理念與高中有機化學教學的融合策略

（一）與生活實際結(jié)合，激發(fā)學生的社會責任感

教學過程與社會生活相結(jié)合是STSE教育理念與高中有機化學教學的融合重點，具體表現(xiàn)為學科內(nèi)容與學生生活的融合、知識體系與社會生產(chǎn)的融合，通過上述融合點嵌入STSE教育理念創(chuàng)設問題情況。生活中的食品、環(huán)境與自然現(xiàn)象都存在許多有機化學知識內(nèi)容，通過充分聯(lián)系生活實際強化學生的學習動機與社會責任感[4]?；瘜W學科具有強烈的情境性與實踐性，而STSE教育理念強調(diào)要在真實、可信的情境中滲透知識內(nèi)容。教師應盡可能為學生提供各種學習資料，包括社會生活熱點、化學史料、前沿科技應用成就等。學生經(jīng)過教師引導可體會化學與社會運作、科學技術以及生態(tài)環(huán)境之間的密切關系，使學生深刻體會、領悟到學會化學知識為社會發(fā)展帶來的重大作用。與此同時，教師也可對社會上的某種現(xiàn)象進行化學角度的解析，在幫助學生獲取知識的同時，也讓他們樹立正確的人生觀、價值觀與世界觀，武裝學生的思想與頭腦。在情境教學期間，教師應從解決社會實際問題角度出發(fā)，實現(xiàn)問題與知識的融合，突出教學方式的真實性與生活性，以此激發(fā)出學生的學習欲與求知欲。在確定主題后，可利用驅(qū)動性問題來進一步凸顯教學內(nèi)容，如：在“烴的含氧衍生物”教學過程中，可設置問題“在生活中烴的含氧衍生物有哪些？”“用途有什么？”“使用過程中需要注意哪些問題？”通過上述問題的設置，理解什么是乙醇、乙醇的用途、乙醇的物理化學性質(zhì)以及反應條件等。問題設計完成后根據(jù)課時情況實現(xiàn)課上教學與課下任務的統(tǒng)籌安排。教學完成后應審視檢查教學內(nèi)容，對其中不足加以明確，隨后對教學設計進行改進和優(yōu)化。另外，教師也可以結(jié)合“廣告”這一形式，引導學生從化學專業(yè)角度區(qū)分廣告詞中的虛假成分[5]。比如：教師可引導學生從化學角度分析“純天然不含任何化學成分”的化妝品廣告，最終得出結(jié)論：無論是提取什么天然植物物質(zhì)，都必然會存在化學物質(zhì)。再比如：生活中各種各樣的藥品合成，教師可以引導學生加強對藥品的化學性質(zhì)認識，并著重講解藥品對保障人們身體健康的重要性，激發(fā)學生的社會責任感。在對高中化學必修2第三章《生活中常見的有機物——乙酸》進行教學時，可按照STSE的5E教學模式開展教學，將乙酸、乙酸乙酯等知識內(nèi)容充分與科學、技術、環(huán)境、社會相結(jié)合，從生活學化學，從化學了解生活。一方面可引導學生分析乙酸、乙醇酯化的斷鍵方式來明確乙酸乙酯在生活中以及工業(yè)生產(chǎn)中的價值。隨后教師可通過介紹“萃取法”和“酯化法”來向?qū)W生介紹處理乙酸廢水的方法，從理論知識出發(fā)引導學生思考環(huán)境問題。此過程的教學內(nèi)容能夠緊密聯(lián)合實際生活生產(chǎn)。最后回到當前社會存在的“乙酸廢水”環(huán)境問題，教師可鼓勵學生自行思考解決這一問題的方法，將乙酸、乙酸乙酯的學習與環(huán)境、社會以及生活相聯(lián)系，培養(yǎng)學生的科學態(tài)度，激發(fā)學生的社會責任感。

（二）利用實踐活動，凸顯學生的社會實踐意識

實驗課程是高中有機化學教學的重要組成部分，也是養(yǎng)成學生化學核心素養(yǎng)的重要手段。利用實踐活動激發(fā)學生學習興趣并加強其動手能力，能夠進一步啟迪學生科學思維、養(yǎng)成科學理念、生成科學態(tài)度。在實際教學過程中如果按照教材實驗步驟機械教學，很可能會扼殺學生的創(chuàng)新思維。為了促進學生化學學科核心素養(yǎng)的養(yǎng)成并培養(yǎng)社會實踐意識，教師可創(chuàng)新實驗手段實現(xiàn)STSE教育理念與創(chuàng)新實驗的有效融合。

在學習了《羧酸、氨基酸和蛋白質(zhì)》一節(jié)后，教材中留有一道實踐題目，該實踐內(nèi)容為學生親自動手做糯米酒。原料主要為糯米與酒曲。操作步驟為：稱取糯米、洗凈，涼水浸泡12小時，至能用手指捏成粉末——瀝去水，糯米放在鍋里蒸熟。至白米無白心，不爛不粘——蒸熟的糯米置于潔凈的面盆中冷卻至30—35℃，10g酒曲溫開水調(diào)成濁液分數(shù)次加入糯米中——糯米拌勻倒進蒸煮過的廣口玻璃瓶中壓實，中間留有深入到底部的小洞——撒一點酒曲粉，容器蓋好，熱水袋30—25℃保溫，兩天后即可得甜酒。在制作米酒的過程中，教師可帶領學生共同思考在制作甜酒的過程中發(fā)生了哪些反應、釀酒容器為什么要進行蒸煮、米酒有什么價值。經(jīng)過一系列的討論后，學生可用方程組描述這一過程：（C6H10O5）n+nH2O→nC6H12O6。除此之外，也可以討論出部分學生沒有釀造出甜酒的具體原因，教師也可以引導學生查閱資料，解答上述問題。通過實踐活動課程的開展，不僅有效滿足了學生的情感態(tài)度價值，培養(yǎng)了學生分析解決問題的能力，還為課程注入了人文色彩，增強了學生的社會實踐意識。

（三）融合化學科學素養(yǎng)與人文素養(yǎng)，增強學生解決問題的實際能力

新課標倡導以學生為中心進行協(xié)作學習，強調(diào)學生的學習主體地位?？茖W素養(yǎng)與人文素養(yǎng)的融合，是STSE教學理念的核心指向。教師應以此為基礎開拓教學渠道，多方面整合教學資源加強探究效果，利用小組合作等方式共同解決問題。一方面，應激發(fā)學生學習興趣，誘導學生積極互動。高中有機化學教學過程中，教師可通過具有深刻人文價值的案例資源，實現(xiàn)科學發(fā)展與人文道德的有機結(jié)合，增強學生的體驗感與責任感。如：認識有機化學，可以人類抗瘧疾的發(fā)展歷史為例，通過本部分學習可進一步加深學生對有機化合物的認識，并體會有機化合物的過程方法；化學分析和光譜分析，以及培養(yǎng)自身分析問題與解決問題的能力。將人類抗瘧疾的發(fā)展歷史與教學相結(jié)合，能夠滲透有機化學的發(fā)展歷史與人文素養(yǎng)要求。學生在對有機化合物的初步知識進行學習后，能夠進行元素定性、定量分析。教師可首先引入瘧疾的實際情況與危害，可通過引入韓愈的《譴瘧鬼》使學生加深對瘧疾的危害的認識，并以此為基礎引發(fā)學生興趣。1820年，法國化學家佩雷蒂爾和卡文從金雞納樹皮中提取了奎寧和辛可寧生物堿，隨后在1854年與1907年測定出了奎寧的分子式與結(jié)構(gòu)，1945年美國化學家伍德沃德成功合成了奎寧，通過上述歷史的講述，使學生認知到人類戰(zhàn)勝瘧疾的歷史過程，就是研究有機化合物的過程。在這種充分結(jié)合人類實際歷史的教學過程中，學生的體驗感與代入感進一步加強，也在人類飽受病害折磨的體會中全面加深了對化學知識的價值認知與責任認同。采用STSE教學設計組織教學過程，不僅加強了學生的理論知識，還使學生在實際歷史聯(lián)系中體會到有機化學教學的重要價值。另外，羥基化合物作為烴的衍生物較為簡單的一種，教師可以此為著手點，從乙醇的結(jié)構(gòu)域性質(zhì)推廣到乙醇類的結(jié)構(gòu)性質(zhì)。另外，因為醇類物質(zhì)在生活、社會中存在很多的應用場景，STSE教育素材豐富，可從科學方面與人文方面激發(fā)學生的興趣與熱情。在教學期間，教師應注重學生已有知識的整合與信息遷移能力的培養(yǎng)，并加強對認識事物方法的引導。教師首先可通過引入交警查酒駕以及汽車添加乙醇汽油的圖片，并提出問題“為什么駕車的人不可以喝酒，而汽車卻可以喝酒呢？”通過問題引導使學生觀察、傾聽，思考酒精麻痹神經(jīng)容易發(fā)生交通事故的原因，以及乙醇汽油的節(jié)能環(huán)保特點。在此期間，通過介紹常見醇類的用途，幫助學生形成正確的價值觀夯實人文教育基礎，使學生學會看待事物的兩面性。

結(jié)束語

綜上所述，STSE教育理念結(jié)合高中有機化學基礎，實現(xiàn)與科學、技術、社會和環(huán)境等多方理念的結(jié)合。此過程中，教學模式的轉(zhuǎn)化可深度契合學生生活，結(jié)合學生身邊的化學物質(zhì)幫助學生理解化學知識，還能有效加強學生解決問題的能力。將科學、技術和生活中的問題線索與有機化學知識線索相結(jié)合，進一步增強學生的社會實踐意識與社會責任感，使學生能夠綜合考慮、系統(tǒng)分析問題。因此，STSE教育理念與高中有機化學的融合，能夠為后續(xù)的有機化學教學模式奠定基礎。

參考文獻

[1]陳卓君.基于STSE教學理念的高中化學課堂教學策略研究[J].中學化學教學參考，2023（2）：34-36.

[2]謝敏隨.以STSE教育理念，培養(yǎng)學生的化學核心素養(yǎng)：“金剛石、石墨和C60（第一課時）”的教學重構(gòu)[J].化學教與學，2022（20）：34-37.

[3]劉吉祥.核心素養(yǎng)視角下STSE理念在化學教學中運用策略[J].天津教育，2021（35）：127-128.

[4]朱青.彰顯STSE教育理念的初中化學教學實踐：以“水的凈化”教學為例[J].中學教學參考，2022（8）：65-67.

[5]李詩文，王秀艷.核心素養(yǎng)視域下STSE教育理念在高中化學教學中的應用[J].吉林教育，2022（9）：27-30.