高中化學(xué)教學(xué)中培育“科學(xué)態(tài)度與社會責任”素養(yǎng)的實踐與思考

“科學(xué)態(tài)度與社會責任”是高中化學(xué)學(xué)科5大核心素養(yǎng)之一，這一素養(yǎng)的養(yǎng)成需要在深入認識化學(xué)學(xué)科的本質(zhì)和價值的基礎(chǔ)上，在理解化學(xué)與科學(xué)、技術(shù)、社會和環(huán)境相互關(guān)系的基礎(chǔ)上，逐漸形成的化學(xué)學(xué)科應(yīng)具備的科學(xué)精神和社會責任感。《普通高中化學(xué)課程標準（2017年版2020年修訂）》（以下簡稱新課標）對“科學(xué)態(tài)度與社會責任”的內(nèi)涵給出了詳細的描述，主要包括以下4點：

1．具有崇尚真理、嚴謹求實的科學(xué)態(tài)度；

2．認識化學(xué)對社會發(fā)展的作用；

3．形成可持續(xù)發(fā)展觀念；

4．關(guān)注與化學(xué)有關(guān)的社會問題并參與社會實踐。

新課標也提出了“科學(xué)態(tài)度與社會責任”素養(yǎng)水平的4級劃分。

綜上分析，可以這樣認為，“科學(xué)態(tài)度與社會責任”素養(yǎng)的培育在學(xué)科教學(xué)中并非是泛泛而談的一句空話，而應(yīng)該是實實在在落實于學(xué)科教學(xué)的過程中的。但是，在實際教學(xué)中，教師往往忽視對“科學(xué)態(tài)度與社會責任”這一維度素養(yǎng)的培養(yǎng)，未能充分關(guān)注學(xué)生情感品格的塑造?；诮?gòu)主義理論，結(jié)合自身的教學(xué)實踐，筆者嘗試運用體驗、滲透、融合3種途徑培養(yǎng)學(xué)生“科學(xué)態(tài)度與社會責任”的核心素養(yǎng)。

一、體驗策略

“科學(xué)態(tài)度與社會責任”往往隱含于社會、生產(chǎn)、生活等實際教材中，教師如果只是通過說教和口頭灌輸來傳授知識，很容易引起學(xué)生的反感。相反，教師可以通過設(shè)置具體的實踐活動或表現(xiàn)性任務(wù)，讓學(xué)生在實踐中體驗，在實踐中領(lǐng)悟，不僅可激發(fā)學(xué)生的學(xué)習興趣，同時可有效培育學(xué)生的“科學(xué)態(tài)度與社會責任”素養(yǎng)。教學(xué)中要基于教學(xué)要求和培育需求，結(jié)合“科學(xué)態(tài)度與社會責任”的培養(yǎng)目標，在課前精心做好教學(xué)素材的開發(fā)、系統(tǒng)的任務(wù)規(guī)劃、整體的體驗設(shè)計等教學(xué)設(shè)計，在課中盡可能給學(xué)生提供交流討論、課堂展示、實踐操作的機會，讓學(xué)生去理解、體驗、反思、創(chuàng)造，課后學(xué)生能夠深入思考，有所領(lǐng)悟，并從中獲得深刻的感悟。

1．在情境中體驗

教學(xué)情境可以激活學(xué)生已有的經(jīng)驗，激起學(xué)生的問題意識，引發(fā)學(xué)生的聯(lián)想，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習興趣，獲得情感的體驗。

例如，在“不同價態(tài)含硫物質(zhì)的轉(zhuǎn)化”這節(jié)課的教學(xué)中，教師可以以自然界中的硫循環(huán)作為教學(xué)情境，讓學(xué)生認識自然界的變化與平衡，感受自然界的獨特與神奇，體會人與自然和諧共處的重要性，獲得情感的體驗。再結(jié)合情境，引導(dǎo)學(xué)生通過實驗探究認識自然界中同等價態(tài)含硫物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化及不同價態(tài)含硫物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化。

2．在活動中體驗

通過參觀、調(diào)查、訪談、查閱資料等活動，鼓勵學(xué)生體驗社會，引導(dǎo)學(xué)生理解化學(xué)知識的同時更好地認識化學(xué)對社會發(fā)展的貢獻，增強社會責任感。

例如，在“碳酸鈉和碳酸氫鈉”這節(jié)課教學(xué)之后，讓學(xué)生查閱資料，了解純堿的生產(chǎn)歷史，了解路布蘭制堿法、索爾維制堿法、侯氏制堿法的生產(chǎn)原理和優(yōu)劣，思考侯氏制堿法的意義，體會化學(xué)技術(shù)進步對社會發(fā)展的重要性。

3．在實驗中體驗

學(xué)生在進行實驗時，應(yīng)始終尊重實驗事實，如實記錄實驗現(xiàn)象和結(jié)果，當實驗結(jié)果與理論不符時，不要弄虛作假、主觀臆造、自我否定，要敢于質(zhì)疑、大膽猜測、認真求證。

例如，在學(xué)生學(xué)完《化學(xué)反應(yīng)原理》的內(nèi)容之后，教師可以讓學(xué)生重新做Na2CO3和NaHCO3溶液的鑒別實驗，當?shù)稳隒aCl2溶液時，2種溶液中都會產(chǎn)生白色沉淀，這樣的實驗結(jié)果與學(xué)生的預(yù)期不符，這時教師要引導(dǎo)學(xué)生大膽質(zhì)疑，分析原因，理論詮釋，重新認識Na2CO3和NaHCO3溶液鑒別實驗中條件控制的重要性，解決學(xué)生認知體系中原本的錯誤認知。

二、滲透策略

教學(xué)中如果將培養(yǎng)“科學(xué)態(tài)度與社會責任”素養(yǎng)滲透在具體的教學(xué)案例中，不僅能提升教學(xué)的深度，還能使“科學(xué)態(tài)度與社會責任”素養(yǎng)更加豐富和充實。滲透時，首先找到“科學(xué)態(tài)度與社會責任”素養(yǎng)與教學(xué)內(nèi)容的結(jié)合點和生長點，結(jié)合教學(xué)內(nèi)容開發(fā)學(xué)習任務(wù)，接下來分解學(xué)習任務(wù)，創(chuàng)設(shè)學(xué)習情境、學(xué)生活動、教學(xué)問題、設(shè)置關(guān)于“科學(xué)態(tài)度與社會責任”素養(yǎng)的學(xué)習任務(wù)，最后通過課堂實施完成教學(xué)任務(wù)，滲透對“科學(xué)態(tài)度與社會責任”素養(yǎng)的培養(yǎng)。

1．滲透在STSE教學(xué)中

STSE（科學(xué)·技術(shù)·社會·環(huán)境）內(nèi)容涉及面廣，內(nèi)容豐富，與生活實際聯(lián)系緊密，教學(xué)中可以引導(dǎo)學(xué)生利用所學(xué)知識分析與化學(xué)相關(guān)的社會、環(huán)境、技術(shù)等問題，建立從化學(xué)、技術(shù)、社會和環(huán)境等多角度綜合考慮、系統(tǒng)分析的意識，形成“化學(xué)·技術(shù)·社會·環(huán)境”的基本理念。

例如，對于“汽車尾氣污染”問題，學(xué)生能從“綠色化學(xué)”視角分析汽車尾氣的主要成分，能從化學(xué)反應(yīng)原理的角度解釋如何將其中的有毒有害物質(zhì)轉(zhuǎn)化為無毒無害物質(zhì)，認識轉(zhuǎn)化的條件，體會化學(xué)知識在環(huán)境治理中的重要作用。

2．滲透在化學(xué)史教學(xué)中

化學(xué)史是一種重要的教學(xué)載體，有助于教師闡明科學(xué)知識、科學(xué)方法、科學(xué)技術(shù)發(fā)展的過程，體會批判精神、創(chuàng)新精神在人類社會發(fā)展中的重要作用。

例如，在“化學(xué)電源”這節(jié)課的教學(xué)中，教師可以沿著“伏打電池→一次電池→二次電池→燃料電池”的發(fā)展順序引導(dǎo)學(xué)生認識原電池的模型、工作原理、電極反應(yīng)式書寫以及電池的發(fā)展方向，認識科學(xué)道路的曲折性，體會科學(xué)發(fā)展對國家強盛乃至人類發(fā)展的重大意義，形成嚴謹求實、崇尚真理、探索未知的科學(xué)態(tài)度。

3．滲透在化學(xué)德育教學(xué)中

在高中化學(xué)教學(xué)過程中，教師除了要傳授必要的學(xué)科知識，還要有機融入新時代中國特色社會主義思想、傳播黨和國家的方針策略。教學(xué)過程中可以結(jié)合具體的教學(xué)內(nèi)容，介紹我國的最新科技發(fā)展成果，如新藥物、新材料、新能源、新工藝等，同時也要實事求是地指出當前我國科技發(fā)展的不足和挑戰(zhàn)，以激發(fā)學(xué)生強烈的愛國熱情、堅定的強國志向以及實際的報國行動。

三、融合策略

“科學(xué)態(tài)度與社會責任”不像“宏觀辨識與微觀探析”“變化觀念與平衡思想”“證據(jù)推理與模型認知”“科學(xué)探究與創(chuàng)新意識”這4大學(xué)科核心素養(yǎng)有著明顯的外顯特點，它具有內(nèi)隱性，需要通過內(nèi)化的方式促進學(xué)生的感悟，幫助學(xué)生形成良好的情感、態(tài)度和價值觀。在教學(xué)過程中教師需將“科學(xué)態(tài)度與社會責任”核心素養(yǎng)的培育與其他4大學(xué)科核心素養(yǎng)的培育有機融合起來，形成密不可分的整體，發(fā)揮整體教育功能。教師可以設(shè)置教學(xué)情境、學(xué)習任務(wù)、探究活動等教學(xué)環(huán)節(jié)，讓學(xué)生經(jīng)歷提問、討論、思考、分析、歸納、內(nèi)化等一系列活動，發(fā)展學(xué)生的“科學(xué)態(tài)度與社會責任”核心素養(yǎng)。

1．融合在“宏觀辨識與微觀探析”素養(yǎng)的培育中

“宏觀辨識與微觀探析”強調(diào)“宏觀”與“微觀”之間的聯(lián)系，既能從宏觀角度認識物質(zhì)“是什么”，也能從微觀角度認識物質(zhì)“為什么”，從而實現(xiàn)兩者之間的有效轉(zhuǎn)化。在“宏觀辨識與微觀探析”核心素養(yǎng)的培育中，教師可通過創(chuàng)設(shè)真實的教學(xué)情境，通過問題引導(dǎo)、遷移應(yīng)用等措施融合對“科學(xué)態(tài)度與社會責任”素養(yǎng)的培育。

例如，在“金屬材料”這節(jié)課的教學(xué)中，教師可通過視頻、圖片展示金屬材料在社會、國防、科技中的廣泛應(yīng)用，認識化學(xué)對社會發(fā)展的重大貢獻。通過讓學(xué)生思考：“為什么合金的性能與純金屬有著如此大的差異？”引導(dǎo)學(xué)生從宏觀性質(zhì)進入到微觀結(jié)構(gòu)的分析，形成“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)”的化學(xué)觀念。結(jié)合生鐵與鋼、鋼與不銹鋼的性質(zhì)差異，引導(dǎo)學(xué)生進一步認識元素的含量及種類差異可影響金屬的微觀結(jié)構(gòu)進而影響金屬材料的性質(zhì)，讓學(xué)生認識到通過改變合金中元素的含量及添加不同的元素，可制得不同性能的合金材料。介紹我國在超級鋼研究領(lǐng)域取得的巨大成就，認識測試工程師工作的重要性，激發(fā)學(xué)生投身化學(xué)材料研究、報效祖國的熱情。

2．融合在“變化觀念與平衡思想”素養(yǎng)的培育中

“變化觀念與平衡思想”強調(diào)從“變化”和“平衡”2個角度認識化學(xué)反應(yīng)，知道化學(xué)反應(yīng)可以實現(xiàn)物質(zhì)和能量的變化，同時存在一定的限度，而限度是可以通過人為干預(yù)與調(diào)控的，從而建立“變化”與“平衡”辯證統(tǒng)一的思想。在“變化觀念與平衡思想”核心素養(yǎng)的培育中，教師可通過設(shè)置真實的教學(xué)情境，通過學(xué)生活動、問題解決等措施融合對“科學(xué)態(tài)度與社會責任”素養(yǎng)的培育。

例如，在“化學(xué)反應(yīng)的限度”這節(jié)課的教學(xué)中，教師可通過已知的事實以及圖表數(shù)據(jù)讓學(xué)生認識到可逆反應(yīng)存在著反應(yīng)限度，引導(dǎo)學(xué)生從微觀的正逆反應(yīng)速率角度建立化學(xué)平衡的認知模型，認識化學(xué)平衡的宏微特征，用平衡模型去解決實際的化學(xué)問題，如煉鐵高爐的尾氣問題。認識化學(xué)平衡是一種動態(tài)平衡，可通過改變外界條件來調(diào)控反應(yīng)，讓化學(xué)更好地為人類服務(wù)，如合成氨的條件選擇，形成變化與平衡相互統(tǒng)一的辯證思維。

3．融合在“證據(jù)推理與模型認識”素養(yǎng)的培育中

“證據(jù)推理與模型認識”中證據(jù)意識是指從實驗事實、研究結(jié)果等證據(jù)出發(fā)，對物質(zhì)的本質(zhì)進行研究。同時，也可以設(shè)計實驗，通過收集證據(jù)、推理分析對物質(zhì)的性質(zhì)加以證實或證偽。模型認知涉及到實物、概念、認知、數(shù)學(xué)等多種模型，具有簡潔清晰的特點，有助于學(xué)生深入理解復(fù)雜知識與理論，揭示現(xiàn)象的本質(zhì)和規(guī)律。在“證據(jù)推理與模型認識”核心素養(yǎng)的培育中，教師可通過模型構(gòu)建、模型改進、模型應(yīng)用等措施融合對“科學(xué)態(tài)度與社會責任”素養(yǎng)的培育。

例如，在“原子結(jié)構(gòu)模型演變”這節(jié)課的教學(xué)中，教師可以通過化學(xué)史實提供證據(jù)，引導(dǎo)學(xué)生分析證據(jù)與構(gòu)建新的模型來解釋實驗事實，讓學(xué)生經(jīng)歷和體驗科學(xué)家建模的過程，讓學(xué)生認識到物質(zhì)結(jié)構(gòu)理論的發(fā)展是一個不斷建立模型、運用模型和修正模型的過程，感受科學(xué)家嚴謹求實、追求真理的科學(xué)態(tài)度。

4．融合在“科學(xué)探究與創(chuàng)新意識”核心素養(yǎng)的培育中

“科學(xué)探究與創(chuàng)新意識”是技能與情感態(tài)度的融合，它對人類社會的進步起著至關(guān)重要的作用，而化學(xué)作為核心科學(xué)，其作用更是不可或缺。通過科學(xué)探究有助于學(xué)生掌握科學(xué)探究的一般思路和方法，為學(xué)生未來的科學(xué)研究打下堅實的基礎(chǔ)，同時能夠加深對所學(xué)理論知識的理解，拓展學(xué)生的思維，實現(xiàn)深度學(xué)習的目的。在“科學(xué)探究與創(chuàng)新意識”核心素養(yǎng)的培育中，教師可通過提供實驗設(shè)計、交流評價、實驗探究等措施融合對“科學(xué)態(tài)度與社會責任”素養(yǎng)的培育。

例如，在制備Fe（OH）2的實驗中，有的學(xué)生將NaOH溶液滴入盛有FeSO4溶液的試管中，觀察到的是綠色沉淀，有的學(xué)生在制備過程中邊滴加邊振蕩，觀察到有紅褐色沉淀生成，教師可通過實驗現(xiàn)象的分析讓學(xué)生討論：看不到白色沉淀的原因是什么？如果要觀察到白色沉淀，實驗的關(guān)鍵是什么？應(yīng)如何做創(chuàng)新性的改進？你改進后的實驗方案是怎樣的？學(xué)生通過實驗方案的改進，重新進行實驗探究，認識實驗條件控制的重要性，有助于培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究的能力和嚴謹求實的科學(xué)態(tài)度，激發(fā)創(chuàng)造性思維。

以上3種教學(xué)策略的實施有助于學(xué)生認同化學(xué)的價值，培養(yǎng)良好的科學(xué)態(tài)度，形成強烈的社會責任感，提升學(xué)生的“科學(xué)態(tài)度與社會責任”素養(yǎng)。

基金項目：2022年寧波市教育科學(xué)規(guī)劃課題“基于項目式教學(xué)促進學(xué)生核心素養(yǎng)發(fā)展的實踐研究”（編號：YGHZX - MJII）研究成果之一。

（收稿日期：2024 - 04 - 06）