高中化學(xué)必修1中的STS教學(xué)內(nèi)容及其實(shí)施Word版

1、高中化學(xué)必修1中的 STS教學(xué)內(nèi)容及其實(shí)施胡燕華佛山市南海區(qū)南海第一中學(xué)摘要： STS教育已經(jīng)成為高中化新學(xué)課程目標(biāo)的一個(gè)重要組成部分。本文在STS教育內(nèi)涵和特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，針對(duì)STS教學(xué)目標(biāo)，對(duì)高中化學(xué)必修1教材進(jìn)行分析，提取出可以滲透STS教育的教學(xué)內(nèi)容，并針對(duì)部分內(nèi)容進(jìn)行STS教學(xué)設(shè)計(jì)和實(shí)施。關(guān)鍵字：高中化學(xué)必修1、STS教育內(nèi)容、教學(xué)設(shè)計(jì)教育部于2003年制定的普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（實(shí)驗(yàn)稿）提出：高中化學(xué)課程應(yīng)該使學(xué)生“更深刻地認(rèn)識(shí)科學(xué)、技術(shù)和社會(huì)之間的相互關(guān)系”，將“從學(xué)生已有的經(jīng)驗(yàn)和將要經(jīng)歷的社會(huì)生活實(shí)際出發(fā)，幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)化學(xué)與人類生活的密切關(guān)系，關(guān)注人類面臨的與化學(xué)相關(guān)的社會(huì)問(wèn)題，

2、培養(yǎng)學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感、參與意識(shí)與決策能力”。由此可見(jiàn)， STS教育已經(jīng)成為高中化學(xué)課程的一個(gè)重要組成部分，需要將STS教育融入到課程當(dāng)中，突出科學(xué)、技術(shù)與社會(huì)的相互關(guān)系，滲透人文精神等。一、STS教育目標(biāo)STS是“Science，Technology and Society”的英文縮寫(xiě)。STS教育強(qiáng)調(diào)教學(xué)與科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)發(fā)展現(xiàn)狀的緊密結(jié)合，在培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的同時(shí)滲透一定的社會(huì)意識(shí)教育。它強(qiáng)調(diào)參與意識(shí)的培養(yǎng)與訓(xùn)練，強(qiáng)調(diào)科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)的兼容。STS教育要求學(xué)生在認(rèn)識(shí)領(lǐng)域、情意領(lǐng)域以及科技領(lǐng)域三個(gè)方面均衡發(fā)展，更加注重一般公民所應(yīng)有的科學(xué)、技術(shù)與社會(huì)綜合素質(zhì)的培養(yǎng)1，以實(shí)現(xiàn)科學(xué)、技術(shù)與社會(huì)之間

3、協(xié)調(diào)發(fā)展。二、高中化學(xué)必修1課本中STS教育內(nèi)容高中化學(xué)新課程教材在對(duì)舊教材知識(shí)體系進(jìn)行修整的基礎(chǔ)上，增加了有關(guān)STS教育內(nèi)容，這些內(nèi)容穿插在新教材的不同章節(jié)，主要包括2:科學(xué)史（著名科學(xué)家的重要發(fā)現(xiàn)、發(fā)明過(guò)程等）；與生產(chǎn)、生活相關(guān)并有廣泛應(yīng)用的科學(xué)知識(shí)；與社會(huì)發(fā)展有重大關(guān)系的科學(xué)知識(shí)；科學(xué)發(fā)展的新成就、新進(jìn)展及前沿問(wèn)題；與科學(xué)技術(shù)相關(guān)的社會(huì)熱點(diǎn)問(wèn)題等。當(dāng)前在實(shí)際的化學(xué)課程實(shí)施中，由于教育者對(duì)這些滲透性的內(nèi)容沒(méi)有足夠的重視，不能充分的開(kāi)發(fā)和延伸這些教學(xué)內(nèi)容，STS教育的實(shí)施并不理想，弱化了化學(xué)學(xué)科的教育價(jià)值。下面針對(duì)高中化學(xué)必修1課本中可以滲透STS教育的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行歸納和說(shuō)明。表1 高中化學(xué)

4、必修1中的 STS教學(xué)內(nèi)容章節(jié)STS教育內(nèi)容第一章：從實(shí)驗(yàn)學(xué)化學(xué)第一節(jié)：化學(xué)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)生活生產(chǎn)中一些物質(zhì)分離方法的應(yīng)用；海水淡化工程等。第二章：化學(xué)物質(zhì)第一節(jié)：物質(zhì)的分類通過(guò)生活生產(chǎn)中的分類實(shí)例，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)分類方法的類型和作用。通過(guò)自然界中的常見(jiàn)物質(zhì)認(rèn)識(shí)自然界中分散系的9種組合方式。了解生活實(shí)際讓學(xué)生認(rèn)識(shí)膠體及其應(yīng)用。第二節(jié)：離子反應(yīng)通過(guò)人類的血液為什么是有咸味的引出生命起源于海洋，為什么起源于海洋呢？引入海洋中易于發(fā)生離子反應(yīng)，從而引出離子反應(yīng)的概念。離子反應(yīng)在混合物分離、物質(zhì)提純和鑒定，以及清除水中污染物等方面的重要意義。第三節(jié)：氧化還原反應(yīng)廣泛存在于生活生產(chǎn)中的氧化還原反應(yīng)，例如，金屬的冶

5、煉、電鍍、燃料的燃燒、事物的腐敗，鋼鐵的生銹等。認(rèn)識(shí)氧化還原反應(yīng)的普遍存在及其重要意義。第三章第一節(jié)：金屬的化學(xué)性質(zhì)金屬滅火如何撲滅；通過(guò)生活中鋁制品認(rèn)識(shí)鋁的氧化膜；新型未來(lái)金屬-鈦。認(rèn)識(shí)過(guò)氧化鈉的用途，更好的了解其反應(yīng)；蘇打粉在食品中的應(yīng)用；煙花炮竹中焰色反應(yīng)；明礬凈水的道理；鋁鹽和鐵鹽凈水；對(duì)銅鹽毒性的認(rèn)識(shí)。廣泛應(yīng)用的合金材料，鋼的種類及其應(yīng)用；實(shí)踐活動(dòng)，如何正確選用金屬材料。用途廣泛的稀土金屬。通過(guò)金屬材料的發(fā)展，認(rèn)識(shí)化學(xué)在促進(jìn)社會(huì)發(fā)展中的重要作用，體會(huì)科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)之間的相互關(guān)系。第二節(jié)：重要的金屬化合物認(rèn)識(shí)過(guò)氧化鈉的用途，更好的了解其反應(yīng)；蘇打粉在食品中的應(yīng)用；煙花炮竹中焰色反應(yīng)；

6、明礬凈水的道理；鋁鹽和鐵鹽凈水；對(duì)銅鹽毒性的認(rèn)識(shí)。廣泛應(yīng)用的合金材料，鋼的種類及其應(yīng)用；實(shí)踐活動(dòng)，如何正確選用金屬材料。用途廣泛的稀土金屬。通過(guò)金屬材料的發(fā)展，認(rèn)識(shí)化學(xué)在促進(jìn)社會(huì)發(fā)展中的重要作用，體會(huì)科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)之間的相互關(guān)系。第四章：第一節(jié)：無(wú)二氧化硅材料、硅酸鹽材料、硅單質(zhì)在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用。第二節(jié)： 氯氣的殺菌消毒，漂白粉的漂白。第三節(jié)：硫和氮的氧化物二氧化硫的漂白，硫化氫中毒，自然固氮和人工固氮?；鸺剂?，酸雨的形成及其危害及其環(huán)境保護(hù)。第四節(jié)：氨 硝酸 硫酸自然界中氮的循環(huán)。酸的應(yīng)用。三、STS教學(xué)設(shè)計(jì)其分析當(dāng)前在科學(xué)課程中STS教育的教學(xué)模式主要有“以STS激發(fā)學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)”、“隨

7、機(jī)加入STS內(nèi)容”、“刻意加入STS內(nèi)容”、“以STS內(nèi)容貫穿單一課程”、“以STS內(nèi)容傳達(dá)科學(xué)”等較多，并且將兩種或者多種模式相結(jié)合進(jìn)行教學(xué)3?？梢詷?gòu)建出在科學(xué)教育中滲透STS教育的基本模型（圖1），以學(xué)科教育目標(biāo)與STS教學(xué)目標(biāo)為指導(dǎo)，開(kāi)發(fā)選取基于學(xué)科內(nèi)容的各個(gè)方面的STS內(nèi)容，基于此選擇合適的教學(xué)方法，確定將學(xué)科教學(xué)內(nèi)容與STS教育內(nèi)容組合的最佳STS教育模式，從而進(jìn)行課堂教學(xué)。圖1課堂教學(xué)是基礎(chǔ)教育教學(xué)的主體構(gòu)成，是化學(xué)教學(xué)中最普遍的教學(xué)活動(dòng)。在化學(xué)課堂教學(xué)中進(jìn)行合理滲透STS教育的教學(xué)設(shè)計(jì)?；诖?，可以以圖1所示的模型，來(lái)分析滲透STS教育的化學(xué)課堂教學(xué)，進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)分析。下面以第三

8、者第一節(jié)：金屬的化學(xué)性質(zhì)中的金屬鋁為例進(jìn)行STS教學(xué)案例設(shè)計(jì)，以供參考。表2 金屬鋁的STS教學(xué)設(shè)計(jì)教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖STS分析環(huán)節(jié)1.金屬材料討論的引出引入前期討論了Na、Fe，同學(xué)們初步感受到了金屬與人類的密切關(guān)系，今天將繼續(xù)金屬話題的討論展示金屬在歷史中的地位工具的變遷是人類文明進(jìn)步的標(biāo)識(shí)石器時(shí)代-青銅時(shí)代-鐵器時(shí)代-電子時(shí)代說(shuō)明“金屬推動(dòng)了人類文明進(jìn)程”展示電子時(shí)代金屬的重要作用（圖片）三峽大壩鋼筋、國(guó)家大劇院穹頂鈦金屬板、飛機(jī)鋁合金生活中的銅導(dǎo)線、金屬炊具、暖氣片提問(wèn)生活中看到的都是現(xiàn)成的金屬制品，這些金屬制品是怎么得到的？過(guò)渡實(shí)際上是將自然界存在的金屬、金屬化合物通過(guò)一定的途

9、徑轉(zhuǎn)化為了金屬材料，由金屬材料進(jìn)一步加工得到金屬制品，本堂課將來(lái)重點(diǎn)討論金屬材料的相關(guān)內(nèi)容。環(huán)節(jié)2：提出討論材料的主要角度過(guò)渡生活中的金屬制品很多，不可能一一討論，老師選了一種大家都熟悉的易拉罐放到課堂進(jìn)行討論提問(wèn)從化學(xué)的角度，你想了解或研究構(gòu)成易拉罐材料的哪些內(nèi)容？為什么？總結(jié)總結(jié)學(xué)生的回答，從教師的角度說(shuō)明希望研究的內(nèi)容：易拉罐是由什么材料做的？為什么一定用這種材料？不可以代替嗎？這種材料是怎么得到的？用這種材料到底好不好？這種材料是否環(huán)保？講解通過(guò)生活經(jīng)驗(yàn)，我們可以解決第一個(gè)問(wèn)題，易拉罐的主要材料是“鋁”環(huán)節(jié)3：討論材料性質(zhì)、性能、用途的相互關(guān)系展示易拉罐的由來(lái)提問(wèn)為什么易拉罐的主要成分

10、是鋁？總結(jié)總結(jié)學(xué)生回答的角度，先重點(diǎn)討論與化學(xué)相關(guān)的內(nèi)容為什么鋁制品不容易生銹？怎么可以感受到鋁表面氧化膜的存在？給出鋁、氧化鋁的一些性質(zhì)（密度、熔點(diǎn)、沸點(diǎn)、顏色），引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注二者熔點(diǎn)的差異演示實(shí)驗(yàn)灼燒易拉罐片將另一塊易拉罐片打磨后再灼燒總結(jié)氧氣與鋁的反應(yīng)進(jìn)一步總結(jié)鋁本身的性質(zhì)在一定程度上決定了鋁材的性質(zhì)，而鋁材的性質(zhì)在很大程度上決定了鋁材的用途即性質(zhì)決定性能、性能決定用途環(huán)節(jié)4：討論鋁的冶煉設(shè)問(wèn)設(shè)問(wèn)滿足上述性質(zhì)決定性能、性能決定用途的物質(zhì)，一定可以用作廣泛使用的材料嗎？素材1：拿破侖三世宴請(qǐng)賓客素材2：門捷列夫的鋁制獎(jiǎng)杯提問(wèn)問(wèn)什么早期鋁價(jià)格昂貴，后期價(jià)格下降，可以廣泛使用？給出金屬鋁價(jià)格變

11、化趨勢(shì)，金屬鋁不同時(shí)期的冶煉方法總結(jié)出目前廣泛使用的冶煉方法是電解氧化鋁環(huán)節(jié)5：討論鋁制品的使用注意事項(xiàng)素材1：世界衛(wèi)生組織不推薦鋁作為易拉罐的主要材料（Al3+的危害）素材2：鋁制品不易用來(lái)盛裝醋、酸梅湯或堿性的液體提問(wèn) 1：易拉罐中的Al3+是怎么來(lái)的？提問(wèn)2：為什么鋁制品不易用來(lái)盛裝堿液？總結(jié)學(xué)生實(shí)驗(yàn)總結(jié)出鋁與酸、堿溶液的反應(yīng)追問(wèn)鋁要和易拉罐反應(yīng)，為什么還用鋁作為易拉罐的主要材料？講解真實(shí)的易拉罐是鋁合金、內(nèi)層涂有環(huán)氧樹(shù)脂環(huán)節(jié)6：總結(jié)討論易拉罐的角度總結(jié)討論材料問(wèn)題的角度主要成分、性質(zhì)與性能的關(guān)系、來(lái)源與制備、使用注意事項(xiàng)過(guò)渡除此之外還需要考慮材料和可持續(xù)發(fā)展、與環(huán)境保護(hù)的關(guān)系環(huán)節(jié)7：討

12、論易拉罐與環(huán)境保護(hù)的關(guān)系介紹介紹易拉罐消耗巨大美國(guó)3億個(gè)每天，耗鋁20%電解鋁耗電大，用回收易拉罐進(jìn)行鋁冶煉可以省電97%美國(guó)加州的回收易拉罐政策，回收率達(dá)到了60%注意易拉罐拉環(huán)的變化環(huán)節(jié)8：整堂課總結(jié)回答最初面對(duì)易拉罐想要研究的問(wèn)題，這些問(wèn)題與認(rèn)識(shí)材料的角度是一一對(duì)應(yīng)的從易拉罐擴(kuò)展到其他的金屬制品和金屬材料聽(tīng)講聽(tīng)講聽(tīng)講思考可能的想法：冶煉得到的，金屬制成的，金屬材料加工的思考可能的回答：主體材料、化學(xué)性質(zhì)、物理性質(zhì)、容易壓扁、價(jià)格低、環(huán)保聽(tīng)講聽(tīng)講思考學(xué)生可能回答：不易生銹、輕、便宜、容易加工思考：學(xué)生給予初中經(jīng)驗(yàn)?zāi)軌虼鸪鲅趸さ谋Ｗo(hù)作用觀察實(shí)驗(yàn)聽(tīng)講聽(tīng)講思考：學(xué)生可以意識(shí)到需要考慮實(shí)際的價(jià)格

13、的問(wèn)題和制造工藝的問(wèn)題聽(tīng)講預(yù)測(cè)金屬鋁能夠和酸、堿發(fā)生反應(yīng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證假設(shè)，采用的鋁由易拉罐提供2人一組，其中一位同學(xué)完成與酸的反應(yīng)，另一位同學(xué)完成與堿溶液的反應(yīng)聽(tīng)講聽(tīng)講聽(tīng)講直接引入新課，繼續(xù)金屬話題的討論從歷史的角度和現(xiàn)代電子時(shí)代的角度，闡述金屬的重要性，給予大型工程，家庭中使用的金屬說(shuō)明金屬與人類的了解非常緊密事實(shí)上，在生活中能夠看到的一般都是現(xiàn)成的金屬制品，在這個(gè)地方引導(dǎo)學(xué)生考慮金屬制品“前身”是什么東西，引出對(duì)材料的討論了解學(xué)生對(duì)材料問(wèn)題的了解現(xiàn)狀這時(shí)往往對(duì)材料沒(méi)有整體的認(rèn)識(shí)，對(duì)材料的認(rèn)識(shí)往往只是集中與某一個(gè)具體的角度，或者將材料和具體的物質(zhì)等同起來(lái)通過(guò)教師“期望”關(guān)注的角度，梳理出本堂

14、課討論主要問(wèn)題，同時(shí)初步給出討論材料問(wèn)題需要考慮的角度從實(shí)際應(yīng)用的角度，逐步引導(dǎo)學(xué)生建立物質(zhì)性質(zhì)決定材料性能，材料性能決定材料用途通過(guò)演示實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生確實(shí)感受到鋁表面氧化膜的存在，掌握金屬鋁與氧氣的反應(yīng)通過(guò)對(duì)鋁性質(zhì)、鋁材性能、鋁材料用途關(guān)系的梳理，強(qiáng)化物質(zhì)性質(zhì)決定材料性能，材料性能決定材料通過(guò)事實(shí)的材料介紹，凸顯材料的實(shí)際應(yīng)用必須考慮材料的冶煉方法和材料的價(jià)格，而材料的價(jià)格與冶煉方法的難易又存在密切的關(guān)系同時(shí)給出金屬鋁的冶煉方法通過(guò)對(duì)鋁和酸堿的分析，使學(xué)生掌握金屬與酸、與堿溶液的反應(yīng)同時(shí)引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注使用材料的注意事項(xiàng)呈現(xiàn)真實(shí)的易拉罐材料，理論上的分析和實(shí)際的真正應(yīng)用是存在差異的以討論的易拉罐作

15、為具體的案例，幫助學(xué)生梳理分析材料應(yīng)該具有的基本認(rèn)識(shí)角度進(jìn)一步補(bǔ)充認(rèn)識(shí)材料必須考慮材料的材料與環(huán)境的關(guān)系，并且培養(yǎng)學(xué)生的環(huán)保意識(shí)希望通過(guò)對(duì)易拉罐的討論，學(xué)生不僅僅是討論易拉罐，而面對(duì)生活中的其他金屬制品同樣可以進(jìn)行遷移應(yīng)用STS內(nèi)容：科學(xué)史，STS教學(xué)目標(biāo)：STS知識(shí)、STS意識(shí)STS教育模式：刻意加入教學(xué)貢獻(xiàn)：金屬在人類歷史上的影響。STS內(nèi)容：與生產(chǎn)、生活相關(guān)并有廣泛應(yīng)用的科學(xué)知識(shí)STS教學(xué)目標(biāo)：STS意識(shí)STS教育模式：刻意加入教學(xué)貢獻(xiàn)：說(shuō)明金屬制品在社會(huì)生活的重要地位;引出對(duì)金屬材料的討論STS內(nèi)容：與生產(chǎn)、生活相關(guān)并有廣泛應(yīng)用的科學(xué)知識(shí)STS教學(xué)目標(biāo)：STS能力/STS知識(shí)STS教育

16、模式：以科學(xué)伴隨STS內(nèi)容（接下來(lái)的整堂課將以易拉罐的相關(guān)STS內(nèi)容學(xué)習(xí)鋁的相關(guān)知識(shí)，并構(gòu)建起學(xué)生對(duì)金屬材料的認(rèn)識(shí)）教學(xué)貢獻(xiàn)：以STS內(nèi)容為載體，整理出本課堂將討論學(xué)習(xí)的主要問(wèn)題，初步構(gòu)建起學(xué)生對(duì)材料的整體化學(xué)認(rèn)識(shí)視角。STS內(nèi)容：與生產(chǎn)、生活相關(guān)并有廣泛應(yīng)用的科學(xué)知識(shí)STS教學(xué)目標(biāo)：STS意識(shí)STS教育模式：以科學(xué)伴隨STS內(nèi)容教學(xué)貢獻(xiàn)：說(shuō)明易拉罐優(yōu)越性STS內(nèi)容：科學(xué)史STS教學(xué)目標(biāo)：STS知識(shí)、STS意識(shí)STS教育模式：以科學(xué)伴隨STS內(nèi)容教學(xué)貢獻(xiàn)：引出鋁的冶煉方法，滲透冶煉方法對(duì)金屬制品價(jià)格的影響STS內(nèi)容：與生產(chǎn)、生活相關(guān)并有廣泛應(yīng)用的科學(xué)知識(shí)STS教學(xué)目標(biāo)：STS知識(shí)、STS意識(shí)S

17、TS教育模式：以科學(xué)伴隨STS內(nèi)容教學(xué)貢獻(xiàn)：完成“金屬與酸、與堿溶液的反應(yīng)”STS內(nèi)容：與生產(chǎn)、生活相關(guān)并有廣泛應(yīng)用的科學(xué)知識(shí)STS教學(xué)目標(biāo)：STS意識(shí)STS教育模式：以科學(xué)伴隨STS內(nèi)容教學(xué)貢獻(xiàn)：完成“材料使用與環(huán)境的關(guān)系”問(wèn)題可以看出，這節(jié)課的教學(xué)主要的STS內(nèi)容是易拉罐的相關(guān)STS內(nèi)容，包括易拉罐的由來(lái)、易拉罐材料選擇、易拉罐材料價(jià)格的歷史變化、世衛(wèi)組織對(duì)易拉罐的態(tài)度及當(dāng)前易拉罐的包裝工藝、易拉罐與環(huán)境保護(hù)等方面的問(wèn)題，基于這些STS內(nèi)容本堂課采用“以科學(xué)伴隨STS內(nèi)容”的教育模式，整堂課以易拉罐的相關(guān)STS內(nèi)容為載體，以此為情景很好地完成課堂學(xué)科教學(xué)目標(biāo)的同時(shí)，也很好地實(shí)現(xiàn)STS教育目標(biāo)。在課堂教學(xué)中適當(dāng)滲透STS教育可以很好地將課堂架構(gòu)起來(lái)，可以促進(jìn)教學(xué)內(nèi)容的理解，將學(xué)科內(nèi)容與社會(huì)生活中的實(shí)際問(wèn)題了解起來(lái)，認(rèn)識(shí)到學(xué)科具體知識(shí)的產(chǎn)生及其價(jià)值。因此，結(jié)合課堂進(jìn)行