摘 要：在倡導(dǎo)STSEC理念的教育背景下，本文首先采用問卷形式調(diào)查STSEC理念在元素化合物教學(xué)中的應(yīng)用現(xiàn)狀，并設(shè)計(jì)基于STSEC理念的“鐵鹽及亞鐵鹽”教學(xué)活動(dòng)，然后對(duì)學(xué)生進(jìn)行紙筆測試，了解STSEC理念落實(shí)情況，最后提出對(duì)基于STSEC理念的高中元素化合物教學(xué)的一些建議和期望.

關(guān)鍵詞：STSEC理念；元素化合物教學(xué)；真實(shí)情境

中圖分類號(hào)：G632 ""文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ""文章編號(hào)：1008-0333（2024）36-0121-03

收稿日期：2024-09-25

作者簡介：謝敏（1987—），女，廣東省五華人，研究生，中級(jí)教師，從事化學(xué)教學(xué)研究.

基金項(xiàng)目：

2023年廣東省教育科學(xué)研究課題“STSEC理念轉(zhuǎn)化為高中化學(xué)教學(xué)行為的路徑探究”（課題編號(hào)：2023YQJK336）.

STSE教育重視科學(xué)S（Science）、技術(shù)T（Technology）、社會(huì)S（Society）以及環(huán)境E（Environment）四者之間相互的聯(lián)系.將科學(xué)的發(fā)展、技術(shù)的進(jìn)步、社會(huì)環(huán)境的變化等相關(guān)素材融入化學(xué)的課堂中，這是在教學(xué)中發(fā)展學(xué)生創(chuàng)新思維的一種重要方法［1］.2017年新課程標(biāo)準(zhǔn)提出化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)，其中“科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)”“科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任”從育人價(jià)值的視角下強(qiáng)調(diào)了科學(xué)、創(chuàng)新（Creativity）、社會(huì)三個(gè)方面［2］，更加重視學(xué)生創(chuàng)新思維的培養(yǎng)，所以化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)對(duì)學(xué)生的要求與STSE教育理念是相呼應(yīng)的，因此凝練得出STSEC理念［3］.鑒于高中元素化合物知識(shí)涉及面比較廣，應(yīng)用性和綜合性強(qiáng)，且緊密聯(lián)系生產(chǎn)生活與實(shí)際、社會(huì)、科技、材料應(yīng)用、環(huán)境密切相關(guān)的特點(diǎn)，將STSEC理念滲透于教學(xué)實(shí)踐的可操作性強(qiáng).

1 開展調(diào)研活動(dòng)，了解STSEC理念在高中元素化合物教學(xué)的應(yīng)用現(xiàn)狀

為了更好地了解目前高中化學(xué)元素化合物的教學(xué)落實(shí)STSEC理念的情況，教師應(yīng)對(duì)學(xué)生進(jìn)行問卷調(diào)查.通過查閱文獻(xiàn)，并結(jié)合教材和當(dāng)?shù)亟虒W(xué)情況，編制出元素化合物教學(xué)中STSEC理念的應(yīng)用現(xiàn)狀調(diào)查.

表1為某市X中學(xué)2022級(jí)（高一）108個(gè)學(xué)生的調(diào)查問卷結(jié)果，調(diào)查中一共發(fā)放問卷106份，回收問卷104份，有效問卷100份，有效率為 94.4%.

表1為元素化合物教學(xué)中STSEC理念的應(yīng)用現(xiàn)狀學(xué)生問卷分析.

A非常符合；B比較符合；C有點(diǎn)符合；D比較不符合；E非常不符合.

本調(diào)查問卷共10道小題，從多方面考查元素化合物教學(xué)中STSEC理念實(shí)施的現(xiàn)狀.第1題，目的在于了解學(xué)生對(duì)化學(xué)科目的興趣，從數(shù)據(jù)可以看出，只有 20%的學(xué)生對(duì)化學(xué)課堂不那么期待，說明大部分學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的積極性較高.第2、3題，主要了解學(xué)生對(duì)化學(xué)知識(shí)與社會(huì)、技術(shù)、環(huán)境之間聯(lián)系的認(rèn)識(shí)程度.從結(jié)果可以看出，大家都認(rèn)為化學(xué)與社會(huì)、科學(xué)、環(huán)境之間聯(lián)系緊密，做得不足的是，依舊有22%的學(xué)

生無法把所學(xué)知識(shí)遷移、解釋生活中常見的現(xiàn)象.第4、5、6題，主要為了解學(xué)生學(xué)習(xí)元素化合物內(nèi)容的學(xué)習(xí)方法、態(tài)度和效果，從結(jié)果來看，大多數(shù)學(xué)生學(xué)習(xí)元素化合物的內(nèi)容時(shí)依靠記憶，并且認(rèn)為這一模塊枯燥乏味，導(dǎo)致學(xué)習(xí)效果不理想.第7、8、9題，主要為了解學(xué)生的創(chuàng)新思維現(xiàn)狀，過半的學(xué)生遇到新問題不想繼續(xù)探索；僅有3%的學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中會(huì)思考改進(jìn)實(shí)驗(yàn)操作；只有28%的學(xué)生當(dāng)發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象或結(jié)論和教材上不一致時(shí)，敢于質(zhì)疑，尊重實(shí)驗(yàn)事實(shí).第10題的目的是從側(cè)面了解教師對(duì)STSEC理念的重視程度.從結(jié)果來看，在實(shí)際教學(xué)中，教師對(duì)STSEC理念在教學(xué)中的應(yīng)用重視依舊不夠.

從表1某市X中學(xué)高一（2022級(jí)）部分學(xué)生的調(diào)查結(jié)果可以看出，學(xué)生對(duì)元素化合物知識(shí)的掌握情況欠佳，大部分學(xué)生認(rèn)為該板塊內(nèi)容枯燥，在元素化合物學(xué)習(xí)中依舊缺乏實(shí)驗(yàn)的探究精神和創(chuàng)新思維，同時(shí)也側(cè)面看出教師不夠重視STSEC理念的滲透.為了改變這一現(xiàn)狀，筆者就元素化合物中“鐵鹽及亞鐵鹽”的教學(xué)實(shí)踐為例，展示如何在教學(xué)中落實(shí)STSEC理念.

2 精心設(shè)計(jì)“鐵鹽及亞鐵鹽”教學(xué)活動(dòng)，滲透STSEC理念

“鐵鹽及亞鐵鹽”是新課標(biāo)人教版《普通高中新課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書》化學(xué)第一冊(cè)第三章的內(nèi)容.本節(jié)課結(jié)合重點(diǎn)知識(shí)Fe2+和Fe3+的鑒別和相互轉(zhuǎn)化，開展化學(xué)小魔術(shù)、爭當(dāng)環(huán)保小衛(wèi)士等活動(dòng)，突出化學(xué)與科學(xué)、前沿創(chuàng)新技術(shù)、社會(huì)生活、環(huán)境等方面的聯(lián)系.

2.1 活動(dòng)一：化學(xué)小魔術(shù)，領(lǐng)略祖國好風(fēng)光

【引入】同學(xué)們，大家到過美麗的丹霞山嗎，今天我們可以將白紙變丹霞，請(qǐng)同學(xué)們用筆蘸稀FeCl3溶液畫一畫，學(xué)生實(shí)驗(yàn)效果如圖1.

【教師】為什么FeCl3溶液蘸在白紙上能變丹霞呢？

【學(xué)生】這張紙上一定涂有能夠與FeCl3溶液顯色的物質(zhì)——KSCN.

【教師】是的，由于此方法靈敏度高，化學(xué)實(shí)驗(yàn)中常用KSCN溶液檢驗(yàn)Fe3+.大家可以利用桌面的藥品進(jìn)行驗(yàn)證.同學(xué)們，美麗的丹霞地貌為什么是紅色的？

【學(xué)生】紅色地貌和鐵的氧化物有關(guān).

【設(shè)計(jì)意圖與STSE理念體現(xiàn)】通過展示丹霞地貌，學(xué)生可以領(lǐng)略祖國好風(fēng)光；通過化學(xué)小魔術(shù)場景，激發(fā)學(xué)生探索揭秘，并鼓勵(lì)學(xué)生通過進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，拓展丹霞地貌的奧秘.讓學(xué)生體會(huì)到可以利用化學(xué)知識(shí)（S—Science）解釋自然地理現(xiàn)象（E—Enviroment），并且學(xué)會(huì)利用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證教材.

2.2 活動(dòng)二：爭當(dāng)環(huán)保小衛(wèi)士，廢物再利用

【引入】同學(xué)們，月餅盒里的脫氧劑主要成分是鐵粉及其氧化物和少量碳粉，平時(shí)我們都會(huì)直接將它丟棄，但實(shí)際上可以利用化學(xué)方法將其轉(zhuǎn)為硫酸鐵凈水劑，也可以用作硫酸亞鐵肥料.

同學(xué)們，大家有沒有辦法在課堂上利用脫氧劑生產(chǎn)這些寶貝呢？

任務(wù)1：將 Fe3+轉(zhuǎn)化為 Fe2+，并檢驗(yàn).

【教師】將脫氧劑用硫酸進(jìn)行溶解過濾后，溶液中有哪些成分？如果我們要得到凈水劑硫酸鐵，該怎么做？

【小組】根據(jù)反應(yīng)得出，溶液中含有硫酸亞鐵和硫酸鐵，所以要考慮將Fe2+轉(zhuǎn)化為Fe3+，化合價(jià)升高，所以考慮用氧化劑可以實(shí)現(xiàn).

【教師】常見的氧化劑有氯水、KMnO4（H+）、雙氧水.實(shí)際生產(chǎn)中，從環(huán)保、經(jīng)濟(jì)、效率的角度，你會(huì)選擇哪種試劑？

【小組】氯水會(huì)引入雜質(zhì)、高錳酸鉀比較貴，雙氧水價(jià)格便宜，且產(chǎn)物是水，不污染環(huán)境.

【教師】這位同學(xué)分析很到位，那怎么檢驗(yàn)?zāi)阒苽涞漠a(chǎn)品是否合格呢？

【小組1】將Fe2+轉(zhuǎn)化為Fe3+，那么只需要驗(yàn)證是否存在Fe2+即可，用高錳酸鉀溶液，如果褪色，則證明產(chǎn)品不純.

【小組2】用鐵氰化鉀溶液也可，如不產(chǎn)生藍(lán)色沉淀，說明產(chǎn)品純凈.

【實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證】學(xué)生小組實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證（圖2）

【設(shè)計(jì)意圖與STSEC理念體現(xiàn)】

通過創(chuàng)設(shè)“脫氧劑怎么變廢為寶”的情境，引導(dǎo)學(xué)生利用化學(xué)中氧化還原反應(yīng)知識(shí)解決實(shí)際生產(chǎn)問題，滲透了S—Science與T—Tenology的聯(lián)系；從環(huán)保、經(jīng)濟(jì)、效率的角度讓學(xué)生選試劑，更滲透了S—Science與E—Enviroment、S—Society；遇到突發(fā)問題，鼓勵(lì)學(xué)生在課外查閱資料并實(shí)驗(yàn)進(jìn)行解答，在尋求答案中滲透科學(xué)探究及創(chuàng)新C—Creativity的觀念.

3 結(jié)束語

本文以“鐵鹽及亞鐵鹽”教學(xué)實(shí)踐為例，展示了STSEC理念在元素化合物教學(xué)中的滲透，效果較為可觀.教師在優(yōu)化關(guān)于元素化合物的教學(xué)時(shí)，可以從以下幾點(diǎn)著手：一是深挖教材資源，比如小魔術(shù)的靈感來源教材中的插畫《丹霞地貌》；二是關(guān)注生活，脫氧劑的回收靈感來源吃月餅后對(duì)脫氧劑的好奇；三是優(yōu)化課堂的呈現(xiàn)方式，創(chuàng)設(shè)情境，讓學(xué)生身臨其境，只有感受到責(zé)任意識(shí)，才能激發(fā)學(xué)生積極思考和動(dòng)手，比如讓其爭當(dāng)環(huán)保小衛(wèi)士，學(xué)生就會(huì)積極參與教學(xué)活動(dòng)；四是積極開展開放性或者半開放性的實(shí)驗(yàn)，學(xué)生的思維能力在探索實(shí)驗(yàn)中可以得到提升；五是鼓勵(lì)課外拓展，積極開拓學(xué)生的思維能力.從研究的結(jié)果看，學(xué)生愿意接受STSEC理念的教育.當(dāng)教師將STSEC教育理念融入元素化合物的教學(xué)，可以將化學(xué)知識(shí)與社會(huì)、科技、環(huán)境相關(guān)聯(lián)，不僅能激發(fā)學(xué)生興趣，培養(yǎng)其創(chuàng)新思維，而且也能培養(yǎng)當(dāng)代學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感.筆者希望更多的教育工作者能參與其中，全面落實(shí)學(xué)生核心素養(yǎng)的發(fā)展目標(biāo)，體現(xiàn)化學(xué)學(xué)科的育人功能.

參考文獻(xiàn)：

［1］

馬珍珠.高中化學(xué)中滲透STSE教育的活動(dòng)建議與案例設(shè)計(jì)研究［D］.開封：河南大學(xué)，2015.

［2］ 中華人民共和國教育部.普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）［M］.北京：人民教育出版社，2018.

［3］ 陳艷霞.基于STSEC 理念的教學(xué)實(shí)踐研究：以非金屬及其化合物為例［D］.南充：西華師范大學(xué)，2019.

［責(zé)任編輯：季春陽］