STS理論在化學(xué)課題研究教學(xué)中的嘗試與滲透

1、STS理論在化學(xué)課題研究教學(xué)中的嘗試與滲透以學(xué)生興趣為出發(fā)點(diǎn) ,通過(guò)課題選擇、設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)、討論、展示和再討論等自主學(xué)習(xí)過(guò)程 ,穩(wěn)固理論知識(shí) ,鍛煉學(xué)生能力 ,擴(kuò)充學(xué)生知識(shí)面 ,真正到達(dá)“理論聯(lián)系實(shí)際 ,把科學(xué)理論、科學(xué)技術(shù)同社會(huì)生活緊密聯(lián)系起來(lái) ,從而使得STS教育理論在化學(xué)課題研究教學(xué)中初步得到嘗試和滲透。教育理論簡(jiǎn)介STSScience Technology Society教育理論早在二十世紀(jì)2030年代就已提出。目前對(duì)STS教育理論的討論仍在熱烈進(jìn)行中 ,我國(guó)對(duì)STS教育的理論與實(shí)踐專題論文也逐漸增多 ,從中我們可以概括出STS的主要論點(diǎn)是:科學(xué)：科學(xué)是通過(guò)它的理論 ,更是它的應(yīng)用 ,被

2、大多數(shù)人所認(rèn)識(shí) ,而在社會(huì)生活中普及；在教學(xué)中 ,即是理論上的“是什么和“為什么。技術(shù)：技術(shù)在科學(xué)與社會(huì)之間起橋梁作用 ,并把不同學(xué)科統(tǒng)一起來(lái) ,即實(shí)踐中的“做什么和“如何做。社會(huì)：科學(xué)提供知識(shí) ,技術(shù)提供給用這些知識(shí)的手段和方法 ,社會(huì)那么要求我們以一定的價(jià)值觀念指導(dǎo)我們應(yīng)該如何去對(duì)待科學(xué)和技術(shù) ,即實(shí)踐中的“如何改良和“如何取得更好的成效。決策：決策是作為主體的人應(yīng)用知識(shí)去解決問(wèn)題的一種藝術(shù)和科學(xué)?？傊?,STS教育理論的根本精神在于把科學(xué)教育通過(guò)技術(shù)手段、方法同當(dāng)前社會(huì)開(kāi)展、社會(huì)生產(chǎn)、社會(huì)生活緊密結(jié)合起來(lái)?；瘜W(xué)教學(xué)現(xiàn)狀與化學(xué)課題研究教學(xué)今日的根底教育 ,追求升學(xué)率的傾向是十分嚴(yán)重的 ,教

3、師為升學(xué)而教 ,學(xué)生為升學(xué)而學(xué)。很多學(xué)校里存在著“一切為了升學(xué)的辦學(xué)宗旨和教學(xué)目的 ,出現(xiàn)了重知識(shí)輕能力的現(xiàn)象。在化學(xué)教學(xué)方面一味地在教材理論知識(shí)根底上的加深再加深 ,而忽略了化學(xué)的學(xué)科特點(diǎn)即以實(shí)驗(yàn)為根底 ,學(xué)生的實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力、觀察力以及理論聯(lián)系實(shí)際的敏感性均在很大程度上受到了制約 ,從而使學(xué)生難以將所學(xué)的科學(xué)知識(shí)理論與技術(shù)應(yīng)用、社會(huì)生活實(shí)踐聯(lián)系起來(lái) ,造成了三者嚴(yán)重脫節(jié)。科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)三者的脫節(jié) ,使多數(shù)學(xué)生成了少數(shù)人的陪讀 ,正確的科學(xué)價(jià)值觀也被扭曲了。在學(xué)生中存在著厭學(xué)的現(xiàn)象。究其原因 ,教育和社會(huì)現(xiàn)實(shí)脫節(jié)就是其中之一 ,尤其是科學(xué)教育和社會(huì)生活、生產(chǎn)、開(kāi)展的脫節(jié) ,使得傳授的知識(shí)面窄

4、而且難度大 ,有些教學(xué)又不得法 ,學(xué)生就容易產(chǎn)生厭學(xué)心理。即使是一些已經(jīng)設(shè)計(jì)好學(xué)生畢業(yè)出路比方出國(guó)的私立或中外合作學(xué)校的學(xué)生 ,雖然他們沒(méi)有中考或高考的升學(xué)壓力 ,但也存在著厭學(xué)的心理。為什么呢？一是課程設(shè)置的影響。例如 ,外語(yǔ)應(yīng)該是這類學(xué)校的重點(diǎn)課程 ,學(xué)生要把絕大多數(shù)的時(shí)間花在外語(yǔ)學(xué)習(xí)上 ,這其實(shí)也是必要的 ,因?yàn)椴粚W(xué)好外語(yǔ) ,畢業(yè)之后出國(guó)怎么辦？化學(xué)等學(xué)科也就自然而然地成為所謂的“副科 ,因此其要求的理論難度就隨之降低 ,學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性、積極性也就隨之減弱了。二是學(xué)生根底參差不齊 ,“吃不飽和“吃不了現(xiàn)象共存。如果不能很好解決這一問(wèn)題 ,就會(huì)挫傷這兩局部學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性 ,這也會(huì)導(dǎo)致厭

5、學(xué)心理的產(chǎn)生。正是在這樣一種背景下 ,在對(duì)課程的設(shè)置和內(nèi)容做了改革之后 ,結(jié)合學(xué)生特點(diǎn)、學(xué)科特點(diǎn)進(jìn)行研究性教學(xué)的嘗試和摸索 ,成為當(dāng)前教學(xué)改革的必然趨勢(shì)。作為化學(xué)學(xué)科 ,應(yīng)根據(jù)其特點(diǎn)給予學(xué)生更多的動(dòng)手實(shí)驗(yàn)時(shí)機(jī) ,充分激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣 ,培養(yǎng)學(xué)生的操作能力、觀察能力、語(yǔ)言表達(dá)能力和實(shí)際生活的理論運(yùn)用能力。不僅完成教材中的教師演示實(shí)驗(yàn)和學(xué)生實(shí)驗(yàn) ,還應(yīng)增加一些選修性、課題性、與生活緊密聯(lián)系的趣味實(shí)驗(yàn) ,變學(xué)生的任務(wù)學(xué)習(xí)為興趣學(xué)習(xí) ,把學(xué)生的學(xué)習(xí)重點(diǎn)從“為什么轉(zhuǎn)移到“該做什么上來(lái) ,努力使學(xué)生從被動(dòng)接受知識(shí)轉(zhuǎn)到主動(dòng)接受、運(yùn)用知識(shí)。這樣不僅能夠解決“吃不飽現(xiàn)象 ,而且能夠激發(fā)“吃不了同學(xué)的學(xué)習(xí)積極性

6、 ,減少學(xué)生厭學(xué)心理的產(chǎn)生。其次 ,我們可以運(yùn)用現(xiàn)代化手段進(jìn)行資料搜集、信息處理和成果展示 ,充分調(diào)動(dòng)學(xué)生積極性 ,擴(kuò)大學(xué)生知識(shí)面 ,鼓勵(lì)學(xué)生走出課堂 ,走進(jìn)生活。這就是所謂的“化學(xué)課題研究教學(xué)以下簡(jiǎn)稱課題教學(xué)。概括起來(lái)說(shuō) ,它是指教師或?qū)W生提出化學(xué)問(wèn)題 ,建立設(shè)想 ,通過(guò)社會(huì)調(diào)查或動(dòng)手實(shí)驗(yàn)、探究、討論、分析以及展示、再討論、小結(jié)等活動(dòng) ,獲得對(duì)該問(wèn)題認(rèn)知的過(guò)程。在這一過(guò)程中 ,從課題選擇和設(shè)計(jì) ,到課題探究的中間過(guò)程、最后到課題的完成 ,均以學(xué)生為主體來(lái)進(jìn)行 ,力求學(xué)生通過(guò)親自選題、實(shí)驗(yàn)、思考、討論和總結(jié)等活動(dòng) ,完成對(duì)某一實(shí)際問(wèn)題的認(rèn)知 ,從中獲得新知。教師在這一過(guò)程中是引路人 ,是助手

7、,而不再是“灌輸者 ,不再是“先知先覺(jué)者 ,要形成一種互動(dòng)式、討論式的教學(xué)形式。課題研究案例分析本案例為筆者本學(xué)期在高一年級(jí)復(fù)習(xí)?鈉的化合物?一節(jié)時(shí)所做的一次研究課的情況。課題名稱：學(xué)生自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)分析自制發(fā)酵粉的發(fā)酵原理 ,驗(yàn)證鈉的化合物的性質(zhì) ,并通過(guò)此實(shí)驗(yàn)制出的二氧化碳?xì)怏w來(lái)驗(yàn)證過(guò)氧化鈉的性質(zhì)。一課題的選取和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)在化學(xué)高一新教材第34頁(yè)有一個(gè)家庭小實(shí)驗(yàn)：Na2CO3、NaHCO3與某些固體酸性物質(zhì)如酒石酸混合可以制成發(fā)酵粉 ,用于蒸制饅頭、面包等。由此我們聯(lián)想到 ,是否可以自制發(fā)酵粉？是否可以通過(guò)發(fā)酵粉加水或加熱來(lái)驗(yàn)證碳酸鈉和碳酸氫鈉的化學(xué)性質(zhì)？通過(guò)實(shí)驗(yàn)可否說(shuō)明發(fā)酵粉的發(fā)面原理或發(fā)面

8、過(guò)程 ,從而同實(shí)際生活聯(lián)系起來(lái)？通過(guò)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的二氧化碳是否還可以用來(lái)驗(yàn)證過(guò)氧化鈉的性質(zhì)？于是 ,我們?cè)O(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)：1. 用市售泡打粉或自制發(fā)酵粉加水 ,并檢驗(yàn)產(chǎn)生的氣體是否是二氧化碳。2. 用市售泡打粉或自制發(fā)酵粉加熱 ,并檢驗(yàn)產(chǎn)生的氣體是否是二氧化碳。3. 假設(shè)能夠檢驗(yàn)出產(chǎn)生的氣體是二氧化碳 ,就把產(chǎn)生的二氧化碳通入到包有過(guò)氧化鈉固體的脫脂棉內(nèi)來(lái)驗(yàn)證過(guò)氧化鈉與二氧化碳的化學(xué)性質(zhì)。二課題研究過(guò)程1. 實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)約1小時(shí) 從本校食堂借來(lái)泡打粉和酵母。 在試管中分別用泡打粉和酵母做加水實(shí)驗(yàn) ,用沾有濕潤(rùn)石蕊試紙的玻璃棒伸入到試管中檢驗(yàn)產(chǎn)生的氣體物質(zhì) ,并比擬實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。 在試管中分別用泡打粉和酵母做

9、加水實(shí)驗(yàn) ,用點(diǎn)燃的火柴放到試管口 ,檢驗(yàn)產(chǎn)生的氣體物質(zhì) ,比擬實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。在小燒杯中分別用泡打粉和酵母做加水實(shí)驗(yàn) ,用沾有澄清石灰水的培養(yǎng)皿扣在燒杯口上 ,并比擬實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。 在試管中分別用泡打粉和酵母做加熱實(shí)驗(yàn) ,用導(dǎo)氣管通入到澄清石灰水中 ,并比擬實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。 在燒杯中分別用泡打粉和酵母做加熱實(shí)驗(yàn) ,用沾有澄清石灰水的培養(yǎng)皿扣在燒杯口上 ,并比擬實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。 討論、查資料、分析泡打粉與酵母的區(qū)別。 用堿面市售、小蘇打市售、草酸固體酸自制發(fā)酵粉加水 ,檢驗(yàn)產(chǎn)生的氣體。 用堿面市售、小蘇打市售、草酸固體酸自制發(fā)酵粉加熱 ,檢驗(yàn)產(chǎn)生的氣體。 把自制發(fā)酵粉加熱法產(chǎn)生的二氧化碳通入到包有過(guò)氧化鈉固體的脫脂

10、棉內(nèi) ,觀察現(xiàn)象 ,并結(jié)合學(xué)過(guò)的知識(shí)討論、分析。2. 研究課過(guò)程及記錄 理論知識(shí)鋪墊與復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)教材第二章第二節(jié)?鈉的化合物?一節(jié)中過(guò)氧化鈉、碳酸鈉、碳酸氫鈉等物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì) ,并結(jié)進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn)。 提出問(wèn)題3分鐘a. 教材中并未出現(xiàn)的過(guò)氧化鈉與二氧化碳的演示實(shí)驗(yàn)該怎么做？b. 蘇打、小蘇打在實(shí)際社會(huì)中最為人熟知的用途是什么？c. 發(fā)酵粉到底是什么？d. 自制發(fā)酵粉怎樣演示發(fā)面原理？e. 能否把這兩個(gè)性質(zhì)實(shí)驗(yàn)結(jié)合起來(lái)？(下轉(zhuǎn)第39頁(yè)) 由課題研究小組成員演示實(shí)驗(yàn) ,請(qǐng)大家注意觀察現(xiàn)象 ,并指出操作錯(cuò)誤之處10分鐘a. 介紹原料：堿面市售、小蘇打市售、草酸；b. 用堿面市售、小蘇打市售、草酸固體酸自

11、制發(fā)酵粉加水 ,檢驗(yàn)產(chǎn)生的氣體；c. 用堿面市售、小蘇打市售、草酸固體酸自制發(fā)酵粉加熱 ,檢驗(yàn)產(chǎn)生的氣體；d. 把自制發(fā)酵粉加熱法產(chǎn)生的二氧化碳通入到包有過(guò)氧化鈉固體的脫脂棉內(nèi) ,觀察現(xiàn)象。 由學(xué)生提出問(wèn)題 ,并組織大家一同討論15分鐘a. 請(qǐng)問(wèn)自制的發(fā)酵粉能否作為真正發(fā)面的發(fā)酵粉？會(huì)不會(huì)引起食物中毒？b. 為什么必須用固體酸配制發(fā)酵粉 ,能否用液體酸？c. 三種成份配制發(fā)酵粉有什么比例要求？d. 草酸是什么味道的？e. 為什么堿面、小蘇打和草酸能夠制成發(fā)酵粉？草酸是什么？發(fā)酵可以用來(lái)做什么？f. 能否不放堿面 ,僅用小蘇打和草酸配發(fā)酵粉？堿面的作用是什么？小蘇打俗稱什么？為什么？g. 酵母的

12、發(fā)面原理是否與發(fā)酵粉一樣？區(qū)別在哪兒？經(jīng)上網(wǎng)查詢和收集資料了解：泡打粉指的就是發(fā)酵粉 ,它的發(fā)酵原理是利用蘇打、小蘇打同固體酸性物質(zhì)在和面過(guò)程中通過(guò)加水和加熱處理發(fā)生化學(xué)變化生成二氧化碳而起到發(fā)面的效果；而酵母是利用和面過(guò)程中加水或加熱使酵母菌激活、復(fù)蘇 ,從而使面粉中的糖類發(fā)酵生成二氧化碳。因此 ,二者是完全不一樣的。 當(dāng)堂小結(jié)、布置作業(yè)2分鐘通過(guò)這節(jié)研究課同學(xué)們既對(duì)學(xué)過(guò)的鈉化合物的化學(xué)性質(zhì)有了更深的印象和理解 ,又增加了對(duì)和面發(fā)酵這一生活常識(shí)的興趣和了解 ,鼓勵(lì)大家注意生活積累 ,發(fā)現(xiàn)更多的生活化學(xué)和趣味化學(xué) ,并將此作為作業(yè)之一：準(zhǔn)備下一個(gè)研究課題；作業(yè)二為上述討論題中的問(wèn)題e。小結(jié)：STS理論在化學(xué)課題研究教學(xué)中得到了滲透和表達(dá)通過(guò)化學(xué)課題研