李詩文 王秀艷

當前我國的課程改革仍在不斷推進,傳統(tǒng)的教育理念和教學(xué)模式早已不能滿足社會發(fā)展的需求。核心素養(yǎng)的理論與實踐為高中化學(xué)教學(xué)開辟了新的路徑。切實加強學(xué)生核心素養(yǎng)的培育能夠?qū)W(xué)生的終身發(fā)展產(chǎn)生良好而深遠的影響。目前高中階段的化學(xué)教學(xué)仍然存在許多問題,如學(xué)生的主體地位體現(xiàn)得不夠明確,知識學(xué)習(xí)與實際應(yīng)用脫節(jié)等。盡管教師在化學(xué)教學(xué)過程中注重運用多種方法避免學(xué)生機械記憶,但由于學(xué)時有限、知識點繁雜等原因也會造成學(xué)生記憶內(nèi)容較多、理解內(nèi)容較少的現(xiàn)象。因此,我們提倡并探索STSE 教育理念與社會發(fā)展、生活環(huán)境相融合,使學(xué)生將所學(xué)到的專業(yè)知識進行連接與擴充,激發(fā)自身探索新知的欲望,獲得自身能力的不斷提升。

在化學(xué)教學(xué)中結(jié)合STSE 教育理念是一種新的探索,STSE 教育理念的不斷完善與合理應(yīng)用能夠有效促進學(xué)生化學(xué)核心素養(yǎng)目標的實現(xiàn)。因此,高中化學(xué)教師應(yīng)將核心素養(yǎng)與STSE 教育理念有機融合,引導(dǎo)學(xué)生在掌握化學(xué)學(xué)科知識的基礎(chǔ)上實現(xiàn)高效學(xué)習(xí)和綜合運用,獲得自身的全面發(fā)展。

一、化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)內(nèi)涵

核心素養(yǎng)是為了適應(yīng)新時代發(fā)展要求而提出的,它是全體國民必不可少的關(guān)鍵素養(yǎng)。在當前的國際形勢下,核心素養(yǎng)是全面教育、素質(zhì)教育以及三維目標的凝練與升華。高中化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)主要包括“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”“科學(xué)精神與社會責(zé)任”五個方面?；瘜W(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)是在理論學(xué)習(xí)和實驗操作中逐漸形成的,它是核心素養(yǎng)大方向之下向化學(xué)學(xué)科提出的更加具有針對性的培養(yǎng)目標。

二、STSE 教育理念

20 世紀60 年代末至70 年代初,美國提出了STS 教育理念。它的出現(xiàn)主要是為了解決西方發(fā)達國家的教學(xué)變革危機,推動學(xué)校教育教學(xué)工作迅速跟上社會與科技的快速發(fā)展。20 世紀90 年代,我國對環(huán)境教育的認識達到了新的高度,STS 教育也由此擴充為STSE 教育,即科學(xué)(Science)、技術(shù)(Technology)、社會 (Society)、環(huán)境 (Environment)。高中化學(xué)教師應(yīng)在化學(xué)教學(xué)中融入上述四個領(lǐng)域的相關(guān)知識,使學(xué)生能以化學(xué)視角去分析生活環(huán)境及社會中遇到的問題,并利用所學(xué)知識探索具體的解決方案。

在2019 版化學(xué)必修教材的方法導(dǎo)引、資料卡片、思考與討論、化學(xué)與職業(yè)、科學(xué)史話等板塊的設(shè)置中,都已不同程度地體現(xiàn)出化學(xué)教育與STSE教育理念的高度結(jié)合。STSE 教育不是幾個學(xué)科知識之間的簡單融合,也不是書本理論知識的機械應(yīng)用,而是以提升核心素養(yǎng)為方向,以生活中實際問題為起點,消除各個學(xué)科之間的界限,綜合多學(xué)科知識去幫助學(xué)生解決日常生活中遇到的問題。這樣不僅可以使學(xué)生學(xué)得靈活、學(xué)得輕松,還可以加強對學(xué)生科學(xué)精神、思維能力的培養(yǎng),樹立學(xué)以致用的意識,不斷提升學(xué)生的化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。

三、核心素養(yǎng)視域下STSE 教育理念在高中化學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用

為了實現(xiàn)學(xué)生綜合素質(zhì)的全面發(fā)展,教師在落實化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的過程中應(yīng)積極滲透STSE 教育理念,并將互聯(lián)網(wǎng)輔助教學(xué)、生活化教學(xué)以及綠色主題教學(xué)進行有機融合,使科學(xué)研究態(tài)度、溝通協(xié)作意識、綠色生態(tài)理念能夠深入學(xué)生內(nèi)心,幫助學(xué)生樹立正確的價值觀念。

(一)互聯(lián)網(wǎng)輔助教學(xué)

1.課堂教學(xué)中的互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用

互聯(lián)網(wǎng)的誕生與應(yīng)用給教師和學(xué)生提供了一個超越時間與空間的學(xué)習(xí)交流場所。在課堂教學(xué)中適當運用互聯(lián)網(wǎng)輔助教學(xué)可以提高學(xué)生的課堂參與感,優(yōu)化教學(xué)效果。例如,教師在引課時,可以展示圖片或播放微視頻,引導(dǎo)學(xué)生迅速進入上課狀態(tài),集中注意力,提高教學(xué)效果。例如,教師在講解分散系及其分類時,可以讓學(xué)生觀察陽光透過樹葉射到樹林中的圖片,引導(dǎo)學(xué)生對“膠體”這個新概念有更加清晰直觀的認識。

化學(xué)實驗是培養(yǎng)學(xué)生探究思維和創(chuàng)新能力的有效途徑。教師應(yīng)盡可能地讓學(xué)生親自動手實驗,借助化學(xué)實驗的獨特魅力,來促進學(xué)生對化學(xué)知識的深入理解。但化學(xué)實驗中也會有一些存在風(fēng)險的實驗,如氯氣的制備實驗、硫在空氣中的燃燒實驗。如果操作不當,就會對學(xué)生和教師的身體造成一定的危害。對于這種情況,教師可以提前在通風(fēng)條件良好的實驗室錄制視頻,然后在課堂上播放視頻并配以適當?shù)闹v解。借助互聯(lián)網(wǎng)的教學(xué)資源來確保師生的生命安全,并營造出直觀且生動的課堂氛圍。

對于一些實驗中演示現(xiàn)象時間過短的情況,也可發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)的作用。例如,“噴泉實驗”有效地激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,課堂氣氛非常活躍。但是噴泉現(xiàn)象過于短暫,猶如曇花一現(xiàn)。為了讓實驗繼續(xù)發(fā)揮余熱,教師可以將實驗視頻上傳到互聯(lián)網(wǎng)平臺,學(xué)生可以隨時下載,反復(fù)觀看。當實驗現(xiàn)象不便于觀察或出現(xiàn)時間較短,可設(shè)置慢動作播放,將精彩瞬間反復(fù)呈現(xiàn),對教學(xué)起到事半功倍的作用。

2.網(wǎng)絡(luò)在線教學(xué)

互聯(lián)網(wǎng)的高速發(fā)展推動了教育教學(xué)方式的改革創(chuàng)新。慕課、釘釘、企業(yè)微信等線上教育平臺應(yīng)運而生。尤其是在疫情期間,網(wǎng)絡(luò)教學(xué)不僅能夠保證學(xué)生在家停課不停學(xué),教師也可以通過網(wǎng)課內(nèi)設(shè)置的簽到打卡、搶答、課后作業(yè)、完成度評價等板塊去督促學(xué)生認真學(xué)習(xí),提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性,幫助學(xué)生形成靈活利用碎片時間的意識。在后疫情時代,網(wǎng)絡(luò)教學(xué)仍然在多種教育形式中扮演重要角色,“互聯(lián)網(wǎng)+”教育形式也逐漸深入人心。我們要隨時做好線上教學(xué)的準備,不斷總結(jié)經(jīng)驗,提高應(yīng)對風(fēng)險的教學(xué)組織應(yīng)變能力。

教師可以從把握學(xué)生學(xué)習(xí)情況、加強課后師生互動、提升信息化應(yīng)用能力三個方面出發(fā),充分發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)在線教學(xué)的優(yōu)勢。

第一,教師在課前要與學(xué)生進行有效溝通,了解學(xué)生對于本節(jié)知識的預(yù)習(xí)情況,合理設(shè)置教學(xué)環(huán)節(jié)。

第二,教師應(yīng)認真、及時地批改學(xué)生的作業(yè),有效地進行課后答疑。對于學(xué)生提出的問題應(yīng)進行合理的篩選與分析,并提取重要信息分享給全班同學(xué),促進教學(xué)相長。

第三,教師應(yīng)吸取疫情期間線上大規(guī)模教學(xué)實踐的經(jīng)驗,總結(jié)教學(xué)中存在的短板與不足,提升線上課程軟件的開發(fā)與使用能力,建設(shè)有利于學(xué)生理解的課程流程與教學(xué)內(nèi)容。

學(xué)生可以從課前預(yù)習(xí)、加強自制力、端正學(xué)習(xí)態(tài)度三個方面出發(fā),確保對所學(xué)知識的高效吸收。

第一,學(xué)生應(yīng)進行課前預(yù)習(xí),記錄下自己不懂的問題,帶著疑問去聽課。這樣不僅有利于加強學(xué)生對知識點的理解,而且能夠?qū)⒆约旱南敕ㄅc教師的觀點加以比較,以達到啟迪思維的良好效果。

第二,在學(xué)習(xí)過程中學(xué)生要自覺抵制手機的誘惑,消除外界因素的干擾,為提高學(xué)習(xí)質(zhì)量創(chuàng)造安靜的學(xué)習(xí)環(huán)境。

第三,學(xué)生要端正學(xué)習(xí)態(tài)度,正視網(wǎng)絡(luò)課程。對于教師提出的問題應(yīng)做出及時回應(yīng),加強與老師和同學(xué)們的線上互動,共同促進、互相監(jiān)督,使得線上教學(xué)收到良好的效果。

3.混合式教學(xué)

混合式教學(xué)是指線下教學(xué)與線上教學(xué)有機結(jié)合而成的一種新型教學(xué)模式,它也是未來教育發(fā)展的長久趨勢?；ヂ?lián)網(wǎng)的廣泛應(yīng)用充分體現(xiàn)了STSE 教育理念中“技術(shù)”領(lǐng)域的重要性。傳統(tǒng)教學(xué)方式導(dǎo)致學(xué)生獲取知識的途徑過于單一,學(xué)生聽課容易走神,難以積極地、全身心地參與到師生互動交流之中。教師也很難有效地獲取學(xué)生的學(xué)習(xí)反饋,進而及時對教學(xué)進度與教學(xué)難度做出合理調(diào)整?；旌鲜浇虒W(xué)能夠?qū)崿F(xiàn)兩種教學(xué)模式的優(yōu)勢互補,它可以體現(xiàn)在教師備課、學(xué)生預(yù)習(xí)、課堂施教、課后解惑、檢測評價五個環(huán)節(jié)之中。

教師備課:教師在課前要對學(xué)生的現(xiàn)有認知水平、教學(xué)條件、課程內(nèi)容有一個清晰把握,以確保教學(xué)能夠高效、有序地進行;教師應(yīng)寫出詳細的教案,合理設(shè)計各個教學(xué)環(huán)節(jié),確保不同層次水平的學(xué)生都能夠理解和掌握所學(xué)知識;教師應(yīng)根據(jù)教學(xué)需要,在PPT 中插入具有啟發(fā)意義的圖片、微視頻;教師應(yīng)重視課后習(xí)題的設(shè)計,設(shè)計優(yōu)秀的網(wǎng)課資源,充分發(fā)揮課堂面授與線上教學(xué)各自的長處。

學(xué)生預(yù)習(xí):學(xué)生在課前要認真完成教師布置的習(xí)題測試,并將預(yù)習(xí)中遇到的疑難問題反饋給教師。教師可以通過網(wǎng)絡(luò)平臺統(tǒng)計學(xué)生的預(yù)習(xí)進度,調(diào)整教學(xué)環(huán)節(jié)的設(shè)置,確保有針對性地開展教學(xué)。

課堂施教:很多學(xué)校實現(xiàn)了讓平板電腦服務(wù)教學(xué)的課堂教學(xué)模式。教師可選取合適的時機,靈活開展“智慧課堂”教學(xué)。學(xué)生也要保持注意力的高度集中,對于教師提出的問題及時做出反應(yīng)。例如教師在組織學(xué)生針對某一知識點展開討論時,教師提問和學(xué)生回答的時間都是有限的。這時可以借助平板電腦,搜集整合學(xué)生的回答,便于教師迅速挑選出具有代表性的觀點進行講解。在確保高效課堂的同時,集思廣益、相互啟發(fā),形成“思維碰撞”,進一步提高學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情。

課后解惑:課后,學(xué)生可以隨時隨地通過網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺的互動板塊向教師提出問題,與教師進行探討交流。同時,教師可以通過課后反饋,掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)情況,調(diào)整教學(xué)進度與重點。

檢測評價:教學(xué)評價的目的是激勵學(xué)生不斷提高學(xué)習(xí)效率,實現(xiàn)全方位發(fā)展。教師不僅要依據(jù)學(xué)生的學(xué)業(yè)成績對學(xué)生做出評價,更應(yīng)該重視對學(xué)生的學(xué)習(xí)過程進行評價。應(yīng)將過程性評價與終結(jié)性評價相結(jié)合,培養(yǎng)德智體美勞全面發(fā)展的素質(zhì)型人才(見圖1)。

圖1 “混合式教學(xué)”實施過程

(二)教學(xué)生活化

陶行知先生曾說過:我們要以生活為中心的教學(xué)作指導(dǎo),不要以文字為中心的教科書。學(xué)生核心素養(yǎng)的發(fā)展離不開現(xiàn)實生活,STSE 教育理念同樣也是源于生活?；瘜W(xué)學(xué)科與日常生活息息相關(guān),教師在講解知識點時可以引入一些生活中的現(xiàn)象、事物或社會熱點問題。在增加課程趣味性的同時,讓學(xué)生認識到化學(xué)世界的絢麗多彩,促進學(xué)生的綜合素質(zhì)不斷提高。

教師可以從日常生活入手,深入挖掘教學(xué)內(nèi)容的教育意義,幫助學(xué)生搭建理解的階梯?？蓪嶒瀻肷钋榫?因為借助熟悉的事物進行教學(xué),更易于學(xué)生理解實驗原理。教師還應(yīng)讓作業(yè)回歸生活,讓化學(xué)知識更好地為實際生活服務(wù)。

1.挖掘生活化教材

教師要從生活細節(jié)著手,挖掘化學(xué)知識與生活之間的聯(lián)系,篩選出合適的教學(xué)素材,創(chuàng)設(shè)生活化的教學(xué)情境,將學(xué)生帶入學(xué)習(xí)氛圍中,讓他們能夠靈活運用所學(xué)到的知識幫助自己解決實際問題。例如,在講解重金屬汞的性質(zhì)時,教師可以讓學(xué)生聯(lián)想生活中常用的水銀溫度計,并提出問題:“水銀溫度計破碎后,我們應(yīng)該怎樣處理?”引導(dǎo)學(xué)生找出水銀(金屬汞)具有很強的揮發(fā)性、有毒的性質(zhì),再讓學(xué)生思考溫度計的工作原理,從而得出水銀具有熱脹冷縮性能好、凝固點低的物理性質(zhì)。

2.化學(xué)實驗生活化

實驗?zāi)軐W(xué)生帶入神奇美妙的微觀世界,生活化的實驗?zāi)軒椭鷮W(xué)生更快地獲取知識,讓實驗原理更加貼近學(xué)生的已有認知,更加方便學(xué)生的理解。例如,教師可以“蘋果汁變色”實驗為引導(dǎo),幫助學(xué)生更好地理解氧化還原反應(yīng)的實質(zhì)。首先用榨汁機將蘋果榨汁,靜置一段時間,便可觀察到蘋果汁由淺綠色變?yōu)辄S色。此時,再將粉末狀的維生素C加入到果汁中,攪拌后可觀察到果汁重新恢復(fù)為淺綠色。通過此項實驗,學(xué)生便可聯(lián)想到生活中沒有吃完的蘋果放置一段時間會氧化變色的現(xiàn)象,然后結(jié)合自身的知識儲備,分析出蘋果中的二價鐵離子被氧氣為三價鐵離子,而維生素C 作為還原劑將三價鐵離子又還原為二價鐵離子。這樣便將化學(xué)知識融入日常生活,巧妙地加深了學(xué)生對新知識的理解和運用。

3.作業(yè)設(shè)計生活化

課后作業(yè)是課堂教學(xué)的延續(xù),是教學(xué)中的一個重要環(huán)節(jié)。多數(shù)同學(xué)認為作業(yè)就是做題與記憶,相對枯燥乏味。面對作業(yè),很多學(xué)生總是提不起興趣,甚至?xí)a(chǎn)生厭煩、抵觸心理,不利于課堂知識的鞏固與拓展。教師可以在課后作業(yè)上下功夫,讓學(xué)生以生活中的現(xiàn)象為起點展開思考。例如,“人們在劇烈運動后為什么會感覺到全身酸痛?”“古代書法家的真跡為什么能留存至今?”“做饅頭時加酵母粉的原因是什么?”“交警在檢查酒駕時使用的酒精檢測儀的工作原理是什么?”等,以問題來激發(fā)學(xué)生的探索欲,讓學(xué)生積極主動完成作業(yè),從而對課堂知識起到有效的鞏固作用。

(三)實施綠色主題教學(xué)

隨著STSE 教育理念在高中化學(xué)教學(xué)中的不斷滲透,新版教材中關(guān)于綠色教學(xué)的內(nèi)容也相應(yīng)設(shè)置了很多,如酸雨的危害以及SO2、NO2這類化工原料的妥善處理方法、煤和汽油等燃料污染環(huán)境的問題。選修一第二章還設(shè)置了研究與實驗板塊,讓學(xué)生通過查閱資料去認識尾氣的危害,并結(jié)合本節(jié)知識探究尾氣治理問題。但在實際教學(xué)中,由于課時不夠,缺少讓學(xué)生進行實驗探究活動以開發(fā)更加環(huán)保、更加綠色方法的環(huán)節(jié),學(xué)生不能在實踐中強化自身的環(huán)保意識,也阻礙了綠色主題教學(xué)的順利開展,制約了學(xué)生化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。

對此,教師要在課堂講解中重視滲透綠色主題。在設(shè)計實驗時應(yīng)以綠色化學(xué)為指導(dǎo),引導(dǎo)學(xué)生形成從源頭上減少有害物質(zhì)的產(chǎn)生,合理使用綠色媒體宣傳環(huán)保的意識。

1.滲透STSE 教育理念于綠色課堂

教師選定某一綠色主題,組織學(xué)生緊扣這一主題進行探究活動。在注重學(xué)生主體地位的同時,鼓勵學(xué)生積極發(fā)表看法?？梢酝ㄟ^分組探討、游戲扮演、論點辨析等方式開展。教師還可以通過與學(xué)生的融洽交流創(chuàng)建和諧的綠色課堂氛圍。例如在“氯及其化合物”教學(xué)中,教師可以組織學(xué)生圍繞氯氣的性質(zhì),針對“氯氣的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)”“氯氣在生活中有哪些作用?”“用氯氣消毒自來水的危害及改進措施”等問題展開討論。學(xué)生通過積極參與、暢所欲言,進一步認識氯氣的危害,從而引發(fā)學(xué)生積極探索新的自來水消毒劑。將STSE 教育理念滲透到綠色課堂中,可以在強化學(xué)生綠色環(huán)保意識的同時,提升學(xué)生的化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。

2.優(yōu)化綠色主題實驗環(huán)節(jié)

實驗是將綠色主題融入教學(xué)中的一個有效途徑。教師可以對原有實驗進行改進,提升實驗的環(huán)保性,還可以進行創(chuàng)新實驗。高中化學(xué)實驗中需要用到的試劑豐富多樣,其中包含很多強酸、強堿以及重金屬元素。它們之間如果發(fā)生化學(xué)反應(yīng),便可能會生成某種有毒氣體或有害物質(zhì),對師生的身體和周邊環(huán)境造成一定的損害,影響我們的日常生活和學(xué)習(xí)。所以教師在設(shè)計高中化學(xué)實驗時,應(yīng)該突出實驗的綠色主題,盡可能減少有害物質(zhì)的使用和生成。

3.合理運用綠色媒體教學(xué)

綠色媒體是在突出教育綠色功能前提下廣泛運用于課堂教學(xué)的互聯(lián)網(wǎng)、多媒體等資源,如QQ、微信、微博、慕課等。教師可通過播放“化學(xué)與自然主題”的視頻,如污水處理廠凈化污水、從海水中提取粗鹽等,引起學(xué)生對環(huán)境問題的關(guān)注,并向同學(xué)們展示最新的環(huán)保理念,借助綠色媒體為課堂增添趣味性,使化學(xué)教學(xué)更加貼近生活實際。教師還可積極引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注和探討社會的熱點問題,在綠色媒體教學(xué)中推進STSE 教育理念的實施。

核心素養(yǎng)下STSE 教育理念的應(yīng)用可以將化學(xué)教學(xué)與科技、社會、環(huán)境相結(jié)合,使學(xué)生在扎實學(xué)習(xí)基礎(chǔ)知識的同時,實現(xiàn)能力、情感與品格方面的全面提升。除此之外,教師還應(yīng)該加強自我能力提升的意識,關(guān)注社會熱點問題,從重視實驗教學(xué)、改革教學(xué)評價、加強學(xué)生主體地位、開展學(xué)科交叉幾個方面入手,深入研究STSE 教育理念,積極推動化學(xué)課堂的全面變革。