在技校化学课程教学中如何渗透ＳＴＳＥ教育

摘要:介绍了STSE教育的理念,并结合自身的教学经验,用实例阐述了STSE教育的目标、实现方法、评价方法及面临的问题。

关键词:技校;化学课程;STSE教育;评价

STSE教育概念

科学是一把“双刃剑”,迅速发展的科学技术在为人类创造高度物质文明的同时,也带来了能源、材料、环境、健康等问题,并严重威胁着人类的生存和发展,甚至会毁灭人类文明及人类自身。而这些问题的解决都与化学研究有关,化学作为自然科学的中心学科,与人类生活、社会环境、经济的发展以及新技术领域的关系十分密切,并在其中得到广泛应用。由于法律法规制度的不完善,目前,我国还没有完善的安全教育体系,人们获得安全知识和解决问题的方法主要来自广播电视、报纸杂志、网络等媒体。而在经济发达的国家早已把安全教育纳入正规的学校教育体系。因而我们国家有必要加强此方面的教育。

如何在化学教学中进行这方面的教育?笔者认为,技工教育作为职业教育的重要组成部分,强调的是以学生为中心,以能力为本位,注重培养学生的动手能力和社会适应能力。STSE是科学(Science)、技术(Technology)、社会(Society)、环境(Environment)的英文缩写。STSE教育指的是在现实和技术及社会环境下进行的科学教育活动,它强调科学技术与社会环境的关系及科学技术在社会生产、生活中的应用,以保护人类赖以生存的环境和保持当今社会可持续发展为根本,培养学生的参与、交流、合作、适应、决策以及探究与创新能力,是当前国际教育改革的潮流和热点。STSE教育是科学教育与人文教育相融合的产物,也是我国教育改革的方向。为此,本文拟就化学教学中如何渗透STSE教育,以促进学生全面发展作一些初步探讨。

化学STSE教育的目标

通过STSE教育培养学生的科学“三观”技校生的年龄一般在15～18岁,正是人生观、世界观、价值观形成的关键时期,校园环境的熏陶、课堂教学的感染、教师言行的示范,都有不可替代的作用。在课堂教学中,化学教师适时渗透德育内容,有利于学生科学“三观”的形成。如通过对坟地“鬼火”、魔棒点灯等现象的解释,让学生从化学原理上进行认识,使学生明白世间一切现象都是物质运动的结果,从而逐步形成崇尚科学与文明,反对迷信与愚昧的思想,逐步形成科学的唯物主义世界观。教师还可以结合具体的教学内容,向学生介绍物质的发现过程和仪器的发明过程等化学史,使学生明白只有不畏险阻,坚持不懈,才能登上科学顶峰;使学生在科学思想、科学精神的熏陶下,形成正确的科学态度和科学方法。如,让学生调查市场上三大合成材料的运用,引导学生体会到高分子有机化合物对社会进步的作用,再从辩证唯物主义的角度认识事物的负面影响,如白色污染。再如,在讲“侯氏制碱法”时,可以先向学生介绍侯德榜先生放弃国外优越的条件返回祖国,在艰苦的条件下研制出“红三角”牌纯碱,打破外国对我国纯碱的垄断,发展了我国的民族工业,为国争光的事迹。通过诸多科学家的榜样作用对学生产生一定的影响,帮助他们树立正确的人生观、价值观的世界观。

联系实际,使化学教学具有生活化特征,实现化学教学与生活的有机融合我国著名教育家陶行知先生指出“生活即教育,用生活来教育,为生活而教育”。知识建构理论认为,学生是在自己的生活经验的基础上,在主动的活动中建构自己的知识。STSE教育注重从日常生活经验出发,联系生活、社会中的现实问题,实现知识的有意构建,使学生学会关心社会问题,掌握学习方法,具有以学生可持续发展为本的现实意义。化学教师在进行STSE教育时应扎根于现实生活,引导学生去观察、分析现象,使学生的思维由感性认识上升到理性认识,让他们体验生活,让他们将所学知识运用于现实问题的解决,提高他们分析问题、解决问题的能力。如:教师分析盐的水解这一知识点时,可结合泡沫灭火器使用原理;讲甲醛时,可结合其危害及其测定方法;讲异构化时,可以结合汽油的号数——辛烷值。

结合科技发展,使化学教学具有时代性,实现化学与科技的有机融合随着社会的发展,化学也进入新的发展阶段,与各学科紧密联系在一起,迅速渗透到各个领域。化学教师在教学中应引导学生关注化学学科的动态,了解相关的新理念、新工艺、新方法,把它们与原有的知识点相结合,让它们融为一体。要注意把科技成果与化学知识进行有机结合,从而激活知识点,使化学具有时代特征,化学教学才能显现出其生命力与感染力。如:学习烷烃的氧化反应时,可介绍2008年奥运会“祥云”火炬的燃料——丙烷;学习高分子化合物时,可介绍2008年奥运会国家游泳馆(水立方)材料——ETFE(乙烯—四氟乙烯聚合物)。通过STSE教育的渗透,使学生在学习过程中体会到化学在当今科技发展中的重要地位,从而明确学习目的。

通过STSE教育提高学生创新能力江泽民曾说:“创新是一个民族的灵魂,是一个国家兴旺发达的不竭动力。一个没有创新的民族,难以屹立于世界民族之林”。由此可见创新精神对一个民族和国家的重要作用。学生是国家的未来,具有创新能力是时代对他们的要求。在传统的教学中,教师只重视学生解题技巧的训练,而忽视化学的实用性,让学生远离生活,远离实践,使他们在面对生活、生产、社会等实际问题时总是束手无策,无从下手。为了提高学生的创新能力,在渗透STSE教育时应想方设法地活跃课堂气氛,为学生营造一个宽松自由的教学氛围,这样有利于学生质疑思辨,有利于学生积极探究解决问题的途径,并有利于学生及时思考、巩固知识,激发他们的创造意识。

通过STSE教育激发学生学习的兴趣科学家爱因斯坦曾说过:“对于一切来说,只有喜爱才是最好的老师,它远远超过责任感。”换而言之,学习兴趣就是学生学习的动力。只有学生喜爱化学才能调动学生的学习积极性,也才能学好化学。STSE教育可以激发学生的学习兴趣,增强其求知欲,吸引其注意力,使其保持持久的、良好的学习态度,从而最大限度地发挥出内在潜力,完成学习任务。

如何在化学教学中渗透STSE教育

利用与日常生活、社会生产、社会发展密切相关的化学知识渗透STSE教育化学离不开生活,生活处处有化学。面对各种广告,教师要引导学生从化学视角辨别其真伪。如学习了元素的含量之后,要教会学生辨别在农村路边刷写的“高含氮量为25%的碳酸氢氨化肥”的真伪;学习了酸碱盐之后,让学生明白厨房中不能用铝制品盛含盐的蔬菜和食品。原因是食盐的成分是氯化钠,其中还含有少量氯化镁,在水中溶解能电离生成氯离子,因此会破坏铝制品表面的保护膜。氯化镁在溶解时会发生水解,使溶液呈酸性,使铝制品腐蚀得更快,因此,不能用铝制品盛含盐的蔬菜和食品,而应多用铁制品。同时,还可以教会学生运用金属与酸的化学反应规律鉴别黄金首饰的真伪。如将浓度为70%的硝酸,分别滴在真假首饰上,保持原样的是真金首饰,发生化学反应的不是真金首饰。通过这些知识的学习既可开阔学生视野,又可让学生体会到科学知识在生产和生活中的广泛应用,有利于激发学生学习化学的兴趣,自觉形成探求新知识的意识。

利用与化学有关的最新知识渗透STSE教育随着社会发展和科技进步,许多物质的新用途被开发出来,新方法、新理念、新知识层出不穷,这就要求教师在教学中渗透最新的科技成果,激活知识点,赋予基础知识新内涵。如学习加聚反应时,可介绍获得2000年诺贝尔化学奖的成果导电聚合物——聚乙炔;学习苯的结构时,补充棱晶烷;学习烃的衍生物时,介绍PPA;学习金属时,补充新型能源金属镁、战略储备金属——镍;学习同位素时,介绍其在考古、生物育种、医学、核科学方面的应用。通过STSE教育的渗透,让学生体会到“化学是人类社会进步的关键”。

利用人类文明成果渗透STSE教育人类在长期实践中总结出来的成语、谚语、歇后语及民间传说中包含着许多化学知识。如“烈火见真金”,可组织学生展开讨论“真假黄金”的鉴别方法,经讨论,鉴别方法至少有五种,灼烧法是其中最简单的一种,这样既向学生解释了“真金不怕火炼”,又培养了学生的发散思维、收敛思维能力。再如“雷雨肥庄稼”、“水火不相容”、“冰,水为之而寒于水”等都包含着丰富的科学道理。通过这些内容的渗透,可使学生懂得我们的祖先在很早以前就懂得了化学知识和化学原理。

利用绿色化学理念渗透STSE教育化学科学的研究成果在让人们感受到高科技产品的好处的同时,也产生了许多污染物,它们在威胁着人类的生存条件,破坏人类的生态环境。1995年,美国环保局首次提出“绿色化学”一词。“绿色化学”(Green Chemistry)是指设计没有或者只有尽可能小的环境负作用并在技术上和经济上可行的化学品和化学过程。其最大特点在于,它是在始端就采用污染预防手段,在生产过程和终端均为零排放或零污染,主张在通过化学转换获取新物质的过程中充分利用每个原子,具有“原子经济性”,因此,它既能够充分利用资源,又能够实现污染的预防。在化学教学中要结合实验渗透“绿色化学”理念,如制备胆矾,采用铜在空气中灼烧生成氧化铜,氧化铜溶于稀硝酸,而不用铜与浓硝酸反应或铜与稀硝酸反应。另外,尽量用滴管替代试管做实验,使药品用量最小化。又如实验室制氨气,在试管口放一团浸过饱和碳酸钠溶液的棉花球吸收多余的氨气;铜与硝酸反应,用透明塑料袋将试管口罩上并系紧,减少氮氧化物对室内的污染;甲烷与氯气的取代反应在盛有饱和食盐水的水槽中进行,以防止氯化氢向空气中扩散。诸如“绿色化学”的知识与实例较多,教师要根据教学内容的需要及时渗透相关知识,开阔学生的视野。

关于STSE教育的评价

教学是有目的、有计划、有组织的活动,教师和学生的努力是否有效,是否达到了预定的目标,是否有利于师生的发展,都需要也必须进行评价。STSE教育是为了更好地实施素质教育,培养学生解决问题的能力和独立的价值判断能力,提高学生的科学素质、社会意识及探究能力,最终实现学生的可持续发展,真正从应试教育向素质教育转变。所以,要改变应试教育中重分数轻能力、重理论轻实践的做法,改变现行的以考试分数的高低来衡量学生是否优秀的单一评价模式,要将学生知识掌握与知识应用能力有机结合起来,实施整体质量评价。在平时教学中要对学生的学习质量采用“纸笔+口试+操作”的评价模式,评价方法要坚持定量与定性相结合、过程评价与结果评价相结合、绝对评价与相对评价相结合的原则。

实施STSE教育面临的问题

要较好地落实STSE教育思想,一方面,对教师提出了新的要求,首先是教学观念的改变,其次是教师自身的学识范围要拓宽,对社会科技的进步、对本学科领域发展态势的敏感性要增强等;另一方面,相关部门和教师要改变“书面一考论英雄”的老观念,否则STSE教育思想在化学教学中难以真正落到实处。同时,实施STSE教育过程中所需的时间往往难以保证,所需的新的科技、能源、环保等方面信息资料比较匮乏以及STSE教育的评价体系不完善等,都是影响STSE教育实施的因素。

STSE教育是一种适应21世纪的新型的科学教育模式,目前在我国正处在实验阶段,这种教育模式的建立和完善,需要依靠广大科学教育工作者及社会各界的共同努力。随着我国加入WTO,我国的教育观念、教育模式不断改变,STSE教育理念必将得到社会各界的认可和接受。

参考文献:

[1]于晶明.试论化学教学中STSE教育的实施[J].广西师范大学学报,2000,(1).

[2]易章和.浅析“初中化学教学与STSE教育的相关性”——研读化学课程标准和新教材一得[J].化学教育,2004,(3).

[3]乔红华.STSE教育在中学物理教学中的实践研究[D]长春.东北师范大学硕士学位论文,2005.

作者简介:

徐志萍(1976—),女,讲师,现任广东省南方高级技工学校教务科化工组教研组长,主要从事《有机化学》、《无机化学》、《分析化学》及化学实验等教学工作。

(本栏责任编辑:尚传梅)