鄭璇 歐陽(yáng)志斌
摘要:在當(dāng)前“論證重污染天氣汽車(chē)限行的合理性”議題的教學(xué)中,議題拋出、問(wèn)題設(shè)置等主要是教師的單向行為,學(xué)生的主體地位不突出;在科學(xué)論證的過(guò)程中,事實(shí)佐證較多,深入學(xué)科知識(shí)的分析較少。通過(guò)課前學(xué)生搜索信息、認(rèn)識(shí)議題;課中利用價(jià)類(lèi)二維圖及分析氮及其化合物的轉(zhuǎn)化關(guān)系,深入探討汽車(chē)尾氣的危害與處理,推理論證汽車(chē)限行的利弊,對(duì)汽車(chē)限行做出決策;課后反思,總結(jié)思路,形成成果匯報(bào),培養(yǎng)決策能力和責(zé)任意識(shí)。
關(guān)鍵詞:社會(huì)性科學(xué)議題;汽車(chē)限行;科學(xué)論證;素養(yǎng)為本
文章編號(hào):1008-0546(2022)08-0022-05 ??中圖分類(lèi)號(hào):G632.41?? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B
doi:10.3969/j.issn.1008-0546.2022.08.005
一、教學(xué)主題及現(xiàn)狀分析
社會(huì)性科學(xué)議題(Socio- Scientific Issues,簡(jiǎn)稱(chēng) SSI)通常指與科學(xué)領(lǐng)域相關(guān)的,具有社會(huì)性、復(fù)雜性、開(kāi)放性和爭(zhēng)議性的問(wèn)題,如氣候變暖、環(huán)境污染、基因工程等問(wèn)題[1]。SSI是真實(shí)的、廣為熱議的、結(jié)構(gòu)不佳的科學(xué)問(wèn)題,與政治、經(jīng)濟(jì)、文化、環(huán)境等社會(huì)因素緊密相關(guān);SSI 涉及科學(xué)知識(shí)、原理與技術(shù),研究過(guò)程需要科學(xué)思維與實(shí)踐能力的支撐;SSI 的決策受個(gè)人態(tài)度與價(jià)值觀的影響較大,結(jié)果常常是無(wú)固定答案,多種合理方案并存的。
《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2017年版)》中六次提及“社會(huì)性議題”:“結(jié)合學(xué)生已有的經(jīng)驗(yàn)和將要經(jīng)歷的社會(huì)生活實(shí)際,引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注人類(lèi)面臨的與化學(xué)有關(guān)的社會(huì)問(wèn)題”“有意識(shí)運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)或?qū)で笙嚓P(guān)證據(jù)參與社會(huì)性議題的討論”“促進(jìn)學(xué)生辯證地看待問(wèn)題,培養(yǎng)學(xué)生參與社會(huì)決策的意識(shí)”闡明了高中化學(xué)教學(xué)中實(shí)施 SSI 教學(xué)的重要性[2]。李諾等學(xué)者指出:探索SSI教學(xué)框架與模型是我國(guó)科學(xué)教育的需求,將理論認(rèn)知轉(zhuǎn)化為有效的教學(xué)實(shí)踐是新的挑戰(zhàn)[3]。
“論證重污染天氣汽車(chē)限行的合理性”這一議題隸屬魯科版高中化學(xué)必修一微項(xiàng)目的內(nèi)容,取材源于真實(shí)的社會(huì)問(wèn)題,與學(xué)生生活密切相關(guān)。議題覆蓋氮及其化合物的相關(guān)性質(zhì)及轉(zhuǎn)化關(guān)系,體現(xiàn)研究物質(zhì)性質(zhì)及其轉(zhuǎn)化的角度和思路,蘊(yùn)含綠色化學(xué)思想和可持續(xù)發(fā)展理念,承載“變化觀念”“證據(jù)推理”“科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任”的學(xué)科核心素養(yǎng)。目前,知網(wǎng)所能檢索到與該議題相關(guān)的教學(xué)設(shè)計(jì)鮮見(jiàn),有代表性的是羅鋮吉[4]和范曉媛[5]的設(shè)計(jì),前者側(cè)重“探討汽車(chē)尾氣與霧霾是否存在關(guān)系,探討汽車(chē)尾氣是不是導(dǎo)致霧霾的主要原因”,以此建立含氮物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化關(guān)系,形成從物質(zhì)類(lèi)別和化合價(jià)視角研究物質(zhì)轉(zhuǎn)化的思路,提升推理和論證能力;但是,議題拋出、資料展示、問(wèn)題設(shè)置更多是教師行為,學(xué)生在教師預(yù)設(shè)的教學(xué)框架中活動(dòng),較缺乏學(xué)生自主學(xué)習(xí)的空間。后者通過(guò)“課前準(zhǔn)備—課堂論證—課后反思”三個(gè)環(huán)節(jié)完成整個(gè)微項(xiàng)目,著重展示了學(xué)生證據(jù)推理、質(zhì)疑反駁、再論證的多輪次反復(fù)論證活動(dòng),為SSI 的教學(xué)模式提供了范例;遺憾的是,在科學(xué)論證的過(guò)程中,事實(shí)佐證較多,深入學(xué)科知識(shí)的分析較少,即“社會(huì)味”太濃而“學(xué)科味”稍顯不足,學(xué)生對(duì)化學(xué)知識(shí)的應(yīng)用價(jià)值和社會(huì)價(jià)值難以形成強(qiáng)烈的感知。
二、教學(xué)思想與創(chuàng)新點(diǎn)
(1)發(fā)揮學(xué)生主體作用,激發(fā)學(xué)生的主觀能動(dòng)性。課前布置學(xué)習(xí)任務(wù)、激發(fā)學(xué)習(xí)熱情,學(xué)生檢索資料、認(rèn)識(shí)議題;課中利用價(jià)類(lèi)二維認(rèn)識(shí)模型分析和預(yù)測(cè)物質(zhì)性質(zhì)、建立結(jié)構(gòu)化的知識(shí)體系,并運(yùn)用結(jié)構(gòu)化的知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題,促進(jìn)學(xué)生的深度學(xué)習(xí),增進(jìn)對(duì)科學(xué)內(nèi)涵和本質(zhì)的理解;課后反思,總結(jié)思路,形成成果匯報(bào)。
(2)深入學(xué)科內(nèi)容探討,彰顯論證過(guò)程的科學(xué)性、合理性。教師在課前準(zhǔn)備時(shí)收集學(xué)生檢索的有效信息和具有代表性的觀點(diǎn),整合教學(xué)資源,重構(gòu)教學(xué)內(nèi)容,設(shè)置驅(qū)動(dòng)性的任務(wù)。學(xué)生在真實(shí)具體的問(wèn)題情境中踐行“利用資料推理—應(yīng)用知識(shí)推理—運(yùn)用模型推理”的科學(xué)論證,發(fā)展高階思維能力和科學(xué)決策能力。
基于以上分析,設(shè)計(jì)了如圖1所示的教學(xué)思路。
三、教學(xué)目標(biāo)
(1)從物質(zhì)類(lèi)別、元素價(jià)態(tài)的角度論證汽車(chē)尾氣促進(jìn)霧霾的形成,認(rèn)識(shí)氮及其化合物的轉(zhuǎn)化關(guān)系,培養(yǎng)證據(jù)推理意識(shí)和科學(xué)論證能力。
(2)通過(guò)尾氣的凈化技術(shù)的學(xué)習(xí),認(rèn)識(shí)化學(xué)科學(xué)為可持續(xù)發(fā)展做出的重要貢獻(xiàn),發(fā)展“科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任”素養(yǎng)。
(3)通過(guò)議題論證活動(dòng),利用“價(jià)類(lèi)二維”的研究思路和方法,發(fā)展“變化觀念”素養(yǎng);正確書(shū)寫(xiě)反應(yīng)方程式,發(fā)展“宏觀辨識(shí)與微觀探析”素養(yǎng)。
(4)從多視角分析汽車(chē)限行所帶來(lái)的影響,樹(shù)立可持續(xù)發(fā)展理念,合理做出決策。
四、教學(xué)流程
議題教學(xué)分為四個(gè)環(huán)節(jié),分別對(duì)應(yīng)四個(gè)階段的學(xué)生活動(dòng),第一環(huán)節(jié)是課前查閱資料,課堂闡述觀點(diǎn),該環(huán)節(jié)目的在于驅(qū)動(dòng)學(xué)生自主學(xué)習(xí);第二、三環(huán)節(jié)是利用氮及其化合物知識(shí)和價(jià)類(lèi)二維模型論證汽車(chē)尾氣如何促進(jìn)霧霾形成、汽車(chē)尾氣能否徹底凈化,促進(jìn)學(xué)生利用學(xué)科思維和方法深度分析實(shí)際問(wèn)題,培養(yǎng)模型推理、科學(xué)探究和科學(xué)論證能力;第四環(huán)節(jié)是樹(shù)立科學(xué)觀點(diǎn),旨在培養(yǎng)學(xué)生“科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任”。簡(jiǎn)要的教學(xué)流程如圖2所示。
五、教學(xué)實(shí)錄
環(huán)節(jié)一:認(rèn)識(shí)議題,發(fā)現(xiàn)利弊
【情境引入】據(jù)公安部統(tǒng)計(jì),2021年全國(guó)機(jī)動(dòng)車(chē)保有量達(dá)3.95億輛。全國(guó)79個(gè)城市汽車(chē)保有量超過(guò)100萬(wàn)輛,35個(gè)城市超過(guò)200萬(wàn)輛。為應(yīng)對(duì)重污染天氣或緩解交通壓力,北京、廣州等多個(gè)城市采取了“汽車(chē)限行”。
【學(xué)習(xí)任務(wù)1】通過(guò)課前資料的查閱和學(xué)習(xí),你支持“汽車(chē)限行”嗎?說(shuō)明原因。
【學(xué)生闡述】甲方:支持汽車(chē)限行。
理由1:汽車(chē)限行能緩解交通擁堵,減少交通事故的發(fā)生。
理由2:汽車(chē)限行能減少汽車(chē)尾氣的排放,緩解霧霾現(xiàn)象,改善環(huán)境質(zhì)量。有報(bào)道,北京奧運(yùn)期間汽車(chē)限行對(duì)空氣質(zhì)量有很大的改善。
乙方:不支持汽車(chē)限行。
理由1:汽車(chē)限行會(huì)讓個(gè)人出行不便。
理由2:《中國(guó)氣象報(bào)》報(bào)道,以煤炭為主的不清潔能源的過(guò)量使用是我國(guó)霧霾嚴(yán)重的最根本原因。因此,汽車(chē)尾氣不是霧霾形成的主要原因。
【即時(shí)評(píng)價(jià)】學(xué)生各執(zhí)一方,說(shuō)明他們的認(rèn)識(shí)是片面的、有局限性的,也說(shuō)明他們考慮問(wèn)題常常是想當(dāng)然的、憑借直覺(jué)的。并且,學(xué)生信息渠道較為單一,所查找的資料不夠系統(tǒng)全面,即使有少數(shù)同學(xué)找到了信息支持,也是停留在淺層次的認(rèn)知,不能從學(xué)科角度深度分析議題。
設(shè)計(jì)意圖:本環(huán)節(jié)通過(guò)課前查閱資料、整理信息的任務(wù),促使學(xué)生養(yǎng)成利用信息資源獲取知識(shí)的學(xué)習(xí)習(xí)慣。學(xué)生形成兩種截然不同的觀點(diǎn),其理由恰好體現(xiàn)汽車(chē)限行的利與弊。
環(huán)節(jié)二:科學(xué)論證,認(rèn)識(shí)利弊
【信息資料】霧霾主要由可吸入顆粒物(PM)、硫酸鹽、硝酸鹽、銨鹽和碳?xì)浠衔铮–XHY )組成,它能使大氣渾濁,視野模糊并導(dǎo)致能見(jiàn)度惡化。
汽車(chē)尾氣中主要成分是 CO、NOx、碳?xì)浠衔锏?。公安部的?shù)據(jù)顯示,近年來(lái),北京、上海、深圳等大中型城市,機(jī)動(dòng)車(chē)排放污染已成為細(xì)顆粒物污染的重要來(lái)源。
【學(xué)習(xí)任務(wù)2-1】汽車(chē)尾氣中的 NOx 是從哪里來(lái)的?
【交流討論】汽油的成分是碳?xì)浠衔?,不完全燃燒產(chǎn)生的是 CO。從元素守恒、價(jià)態(tài)變化和物質(zhì)類(lèi)別變化思考,NOx應(yīng)是N2在氣缸中被O2氧化所致。
【學(xué)習(xí)任務(wù)2-2】依據(jù)氮及其化合物的“價(jià)類(lèi)二維圖”預(yù)測(cè)汽車(chē)尾氣如何轉(zhuǎn)化為霧霾中硝酸鹽、銨鹽?并寫(xiě)出可能的轉(zhuǎn)化路徑。
【交流討論】汽車(chē)尾氣轉(zhuǎn)化為硝酸鹽、銨鹽的路徑可能為:N2→NO→NO2→HNO3→NO 3(-)、N2→NH3→NH3· H2O→NH4(+),如圖3所示。
【學(xué)生質(zhì)疑】HNO3→NO3(-),這是為何呢?
【合理猜想】從物質(zhì)類(lèi)別轉(zhuǎn)化角度,酸轉(zhuǎn)化為鹽需要堿性物質(zhì),如堿或堿性氧化物??諝庵写嬖趬A性氣體NH3,NH3和HNO3化合成硝酸鹽。
【學(xué)生質(zhì)疑】空氣中為何存在NH3?
【合理猜想】從化合價(jià)變化角度,N2→NH3需要還原劑,汽車(chē)尾氣中可能還含有還原性氣體,還原性氣體可能是烴,或由烴形成的。
【資料證據(jù)】近20年,我國(guó)一直是全球最大的氨排放國(guó)。在重污染期間,氨并不是主要來(lái)自農(nóng)牧業(yè),而是來(lái)自工業(yè)化石燃料燃燒過(guò)程和機(jī)動(dòng)車(chē)排放。汽車(chē)尾氣中的CO 和H2O在發(fā)動(dòng)機(jī)富燃料運(yùn)行條件下會(huì)反應(yīng)生成 H2,H2和 NO 在催化劑表面產(chǎn)生 NH3。氨氣極大地促進(jìn)了硫酸銨、硝酸銨等二次無(wú)機(jī)顆粒物的生成,因此氨氣是霧霾形成的重要推手。
【即時(shí)評(píng)價(jià)】有部分學(xué)生在陌生情境中的分析能力是比較薄弱的,需要交流、討論、糾錯(cuò)、補(bǔ)充等互助活動(dòng),才能完善結(jié)果。學(xué)生有分析障礙時(shí),如 N2轉(zhuǎn)化為銨鹽需要的還原劑,可以引導(dǎo)學(xué)生合理猜想,并提供證據(jù)支持,讓學(xué)生充分體驗(yàn)?zāi)吧榫诚碌难趸€原反應(yīng)的推理。
【信息資料】中國(guó)科學(xué)院大氣物理所研究員王躍思指出,在京津冀地區(qū),大量燃煤燃燒排放二氧化硫,而工業(yè)和汽車(chē)尾氣排放的氮氧化物,可以激發(fā)二氧化硫向硫酸鹽的快速轉(zhuǎn)化,在沙塵的媒介下,氣體就變成了顆粒物,重霾污染就來(lái)了。
【學(xué)習(xí)任務(wù)2-3】利用“價(jià)類(lèi)二維圖”探討 NO2將 SO2轉(zhuǎn)化為硫酸鹽的可能路徑。
【交流討論】
路徑一:
【即時(shí)評(píng)價(jià)】多數(shù)同學(xué)基于學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn),推理出路徑一。少數(shù)同學(xué)借助酸雨形成的路徑,還推理出路徑二。其中,SO2被 NO2氧化生成 SO3,氧化物之間的轉(zhuǎn)化,學(xué)生缺乏知識(shí)背景,可鼓勵(lì)學(xué)生從價(jià)態(tài)轉(zhuǎn)變的角度思考,形成開(kāi)放的價(jià)類(lèi)觀。
設(shè)計(jì)意圖:本環(huán)節(jié)將議題的爭(zhēng)議轉(zhuǎn)化為學(xué)科問(wèn)題。創(chuàng)設(shè)信息情境,設(shè)置有梯度的學(xué)習(xí)任務(wù),引導(dǎo)學(xué)生利用價(jià)類(lèi)二維的分析思路和方法、從氮及其化合物的轉(zhuǎn)化路徑深度剖析問(wèn)題,完善基于氧化還原反應(yīng)規(guī)律的推理路徑。學(xué)生通過(guò)科學(xué)分析汽車(chē)尾氣與重污染天氣的關(guān)聯(lián),認(rèn)識(shí)到汽車(chē)尾氣的危害,感受到汽車(chē)限行的“利”。
環(huán)節(jié)三:科學(xué)探究,論證利弊
【學(xué)習(xí)任務(wù)3-1】用“價(jià)類(lèi)二維圖”預(yù)測(cè)尾氣中NOx 能否轉(zhuǎn)化為無(wú)害物質(zhì)后再排放。
【學(xué)生預(yù)測(cè)】NOx 可以在還原劑的作用下轉(zhuǎn)化為 N2,而汽車(chē)尾氣中就存在還原劑 CO,如:2NO +2CO =2CO2+ N2。
【教師說(shuō)明】該反應(yīng)的反應(yīng)程度很大,可是反應(yīng)速率極慢。
【學(xué)生交流】信息檢索可知:三元催化器可以加快尾氣處理的速率,汽油機(jī)車(chē)排氣系統(tǒng)中普遍使用三元催化器。
【學(xué)習(xí)任務(wù)3-2】根據(jù)如圖4所示的三元催化器結(jié)構(gòu)圖分析其工作原理。
【交流討論】三元催化器可將汽車(chē)尾氣排出的 CO、CXHY 和 NOx 三種主要污染物在高溫條件下轉(zhuǎn)變?yōu)镃O2、H2O 和N2。三元催化器內(nèi)部呈蜂窩狀結(jié)構(gòu),上面沉積了鉑、鈀、銠等貴金屬涂層,是為了增大氣體與催化劑的接觸面積,提高催化效率。
【學(xué)習(xí)任務(wù)3-3】結(jié)合催化劑的特點(diǎn),分析三元催化系統(tǒng)可能存在的缺點(diǎn)。
【交流討論】鉑、鈀、銠等貴金屬成本高;催化劑可能會(huì)失效,存在使用周期。
【資料證據(jù)】三元催化器能處理90%的廢氣,但無(wú)法限制氨氣的形成;催化劑使用時(shí)間長(zhǎng)了會(huì)老化、失活,原因有高溫失效、催化劑中毒、催化劑表面積碳等。一般2年便需要更換1次三元催化器。
【信息資料】一輛柴油機(jī)車(chē) NOx 的排放量約為小汽車(chē)的20倍。對(duì)于中重型柴油機(jī)車(chē),廣泛使用的尾氣處理技術(shù)是SCR(選擇性催化還原技術(shù)),其工作原理如圖5所示。
【學(xué)習(xí)任務(wù)3-4】分析SCR工作原理。
【交流討論】CO(NH2)2熱分解為 NH3和 CO2,再利用 NH3轉(zhuǎn)化 NOx:8NH3+6NO27N2+12H2O。但在空氣過(guò)量條件下,會(huì)發(fā)生副反應(yīng):4NH3+5O24NO +6H2O
【學(xué)習(xí)任務(wù)3-5】分析SCR技術(shù)的缺點(diǎn)。
【交流討論】NH3催化氧化再生成 NO,降低了 NO 的脫除率;柴油車(chē)需要定期加注車(chē)用尿素溶液;也可能存在氨泄漏的問(wèn)題。
【學(xué)習(xí)任務(wù)3-6】NSR(NOx儲(chǔ)存還原技術(shù))適用于稀燃汽油機(jī)和輕型柴油機(jī)的NOx 的去除。根據(jù)如圖6所示的NSR工作原理圖分析其工作原理。
【交流討論】?jī)?chǔ)存階段,NOx 在催化劑 Pt 表面被BaO結(jié)合形成 Ba(NO3)2;還原階段,被還原性尾氣還原生成N2。
【教師追問(wèn)】還原性尾氣可能是何種氣體?
【學(xué)生思考】可能是CO、H2、CXHY。
【資料證據(jù)】在催化器前端尾氣中直接噴入燃油,燃油在催化劑上發(fā)生重整、裂化及部分氧化反應(yīng)產(chǎn)生還原劑。
【學(xué)習(xí)任務(wù)3-7】分析NSR技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)。
【交流討論】?jī)?yōu)點(diǎn):不用外加還原劑、脫 NOx效率較高。
缺點(diǎn):NSR活性組分通常是貴金屬,成本較高,也存在硫中毒、積碳、熱老化等失活情況。
【即時(shí)評(píng)價(jià)】三種尾氣處理技術(shù)是當(dāng)前汽油機(jī)車(chē)和柴油機(jī)車(chē)的主流技術(shù),體現(xiàn)了化學(xué)科學(xué)對(duì)人類(lèi)可持續(xù)發(fā)展有重要作用,雖然每一種技術(shù)都存在缺點(diǎn),但正是這些不足促進(jìn)研究者不斷技術(shù)創(chuàng)新。
設(shè)計(jì)意圖:本環(huán)節(jié)科學(xué)論證汽車(chē)尾氣能否完全凈化,旨在深化發(fā)展基于價(jià)類(lèi)二維的轉(zhuǎn)化觀,診斷、評(píng)價(jià)學(xué)生運(yùn)用價(jià)類(lèi)二維模型分析實(shí)際問(wèn)題的能力,提升科學(xué)探究、論證與推理、信息有效辨識(shí)等能力。通過(guò)分析汽車(chē)尾氣是難以被凈化完全的,論證了汽車(chē)限行的“利”。
環(huán)節(jié)四:科學(xué)決策,權(quán)衡利弊
【信息資料】《國(guó)務(wù)院關(guān)于印發(fā)打贏藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)三年行動(dòng)計(jì)劃的通知(國(guó)發(fā)〔2018〕22號(hào))》《交通運(yùn)輸部等十二部門(mén)和單位關(guān)于印發(fā)綠色出行行動(dòng)計(jì)劃(2019-2022年)的通知(交運(yùn)發(fā)〔2019〕70號(hào))》
【學(xué)習(xí)任務(wù)4-1】了解國(guó)家近幾年相關(guān)的國(guó)策、法規(guī),知道國(guó)家在建立健全綠色出行體系所做的努力。
【信息資料】《公民生態(tài)環(huán)境行為調(diào)查報(bào)告(2021)》
【學(xué)習(xí)任務(wù)4-2】了解公眾的綠色行為。
【交流討論】公眾低碳出行情況總體良好,六到八成受訪者能在前往不同距離目的地或遠(yuǎn)途旅行時(shí)優(yōu)先選擇低碳出行方式。
【學(xué)習(xí)任務(wù)4-3】通過(guò)前面的學(xué)習(xí),全面綜合地分析“汽車(chē)限行”所帶來(lái)的影響。
【交流討論】環(huán)境視角:減少有害氣體排放,減輕空氣污染。
科技視角:研發(fā)新能源汽車(chē)、研發(fā)新型尾氣處理技術(shù),促進(jìn)科技發(fā)展。
經(jīng)濟(jì)視角:帶動(dòng)共享經(jīng)濟(jì)和新能源經(jīng)濟(jì),促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展的經(jīng)濟(jì)體系。
社會(huì)視角:緩解了道路交通壓力、提升綠色人文素養(yǎng)等。
【教師追問(wèn)】你是否支持所在城市“汽車(chē)限行”?
【學(xué)生闡述】觀點(diǎn)一:支持。汽車(chē)限行對(duì)環(huán)境友好,是國(guó)家意愿,得民眾支持的行為。
觀點(diǎn)二:需要因地制宜、全面考慮,不能一概而論。如果所在城市,存在汽車(chē)保有量大、空氣質(zhì)量差、交通堵塞等情況,可實(shí)行汽車(chē)限行;如果不存在以上情況,不一定要汽車(chē)限行。
觀點(diǎn)三:有些城市雖然當(dāng)下未必需要、或還未實(shí)行汽車(chē)限行,但是從公民行為、生態(tài)環(huán)境可以展望未來(lái):隨著社會(huì)的發(fā)展、人文素養(yǎng)的提升,將來(lái)綠色出行是民眾的主動(dòng)行為,汽車(chē)限行不再是政策性的限制。因此,當(dāng)下不必糾結(jié)支持與否。
【即時(shí)評(píng)價(jià)】國(guó)家政策的推行、公眾環(huán)保意識(shí)的提升,使學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感油然而生。此時(shí),學(xué)生不僅能從學(xué)科的視角理解議題所涉及的知識(shí),還能從社會(huì)的視角、人類(lèi)發(fā)展的視角看待議題,對(duì)問(wèn)題的認(rèn)知更加全面深刻。教師應(yīng)尊重學(xué)生的觀點(diǎn),不宜表達(dá)明顯的傾向性。
【學(xué)習(xí)任務(wù)4-4】將你的觀點(diǎn)按“資料、推理論證、決策”的思路形成學(xué)習(xí)報(bào)告,并小結(jié)社會(huì)性議題的認(rèn)識(shí)思路。
設(shè)計(jì)意圖:本環(huán)節(jié)培養(yǎng)學(xué)生建立社會(huì)性議題的認(rèn)知視角,形成理性參與社會(huì)決策的意識(shí),實(shí)現(xiàn)“科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任”素養(yǎng)的發(fā)展。
六、教學(xué)反思
(1)SSI教學(xué)的目標(biāo)
開(kāi)展 SSI教學(xué),不單是為了讓學(xué)生掌握具體的學(xué)科知識(shí),更重要的是增進(jìn)學(xué)生對(duì)科學(xué)本質(zhì)的理解,提高科學(xué)論證能力,提升學(xué)科素養(yǎng)。議題僅是一個(gè)載體,憑借這個(gè)載體,學(xué)生掌握分析信息、辨識(shí)證據(jù)、支持論點(diǎn)的方法,形成研究問(wèn)題的思路。本議題教學(xué)中,學(xué)生在深入探討汽車(chē)尾氣中氨的生成、汽車(chē)尾氣中氮氧化物激發(fā)二氧化硫向硫酸鹽的快速轉(zhuǎn)化、汽車(chē)尾氣處理等問(wèn)題時(shí),自覺(jué)地利用了價(jià)類(lèi)二維模型對(duì)學(xué)習(xí)氮及其化合物知識(shí)的指導(dǎo)作用,形成了開(kāi)放性的價(jià)類(lèi)二維觀,提升了應(yīng)用模型分析問(wèn)題的能力。
(2)SSI教學(xué)的實(shí)施
SSI教學(xué)是富有挑戰(zhàn)性的教學(xué)。教師在課前準(zhǔn)備時(shí),要收集和掌握大量資料,準(zhǔn)確定位課堂教學(xué)目標(biāo),規(guī)劃每個(gè)階段的主要目標(biāo),精心選取素材,進(jìn)行拓展和深挖,創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境,設(shè)計(jì)進(jìn)階式的學(xué)習(xí)任務(wù)。課堂上,要引導(dǎo)學(xué)生經(jīng)歷SSI所必需的“認(rèn)識(shí)利弊—論證利弊—權(quán)衡利弊”的過(guò)程,確保有充分的自主探討空間,能完整地體驗(yàn)決策的過(guò)程。對(duì)于學(xué)生的論證困難點(diǎn),應(yīng)及時(shí)提供信息或提示論證方向;對(duì)于學(xué)生出現(xiàn)的預(yù)設(shè)之外的回答,要立即依據(jù)課堂教學(xué)目標(biāo)進(jìn)行分析和引導(dǎo)。決策時(shí),要保留議題的開(kāi)放性,不偏頗某一種具體答案。
(3)SSI教學(xué)的評(píng)價(jià)
SSI教學(xué)的關(guān)鍵在于觀點(diǎn)的主張和基于證據(jù)的論證。因此,在教學(xué)實(shí)施的過(guò)程,要關(guān)注學(xué)生能否將知識(shí)學(xué)以致用,能否在陌生情境中科學(xué)、合理地應(yīng)用新知識(shí);要研判學(xué)生是否能對(duì)其主張進(jìn)行充分地解釋、說(shuō)明、反駁、辯護(hù),形成觀點(diǎn)、證據(jù)和結(jié)論之間的嚴(yán)密的邏輯關(guān)系;要診斷學(xué)生能否在議題的探討中自覺(jué)地利用可持續(xù)發(fā)展理念,萌發(fā)科學(xué)態(tài)度和社會(huì)責(zé)任。
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