继承与发展：新旧人教版高中教材STSE教育内容的比较研究*

刘雨晴周 竹，2王世存**

（1.华中师范大学化学教育研究所 湖北 武汉 430079；2.河南省信阳高中 河南 信阳 464000）

STSE教育源于这样一种信念，即应该建立学生与现实世界之间的联系。［1］相比于在校的分科教学，现实问题经常是综合的、跨学科的。STSE教育正是把科学知识与科技发展、日常生活、社会进步、生态环境相互紧密结合起来的教育理念，［2］《普通高中化学课程标准（2017年版2020年修订）》（以下简称新课标）中提到课程方案要求的“促进学生全面而有个性的发展，为学生适应社会生活、高等教育和职业发展作准备”［3］，这与STSE教育思想不谋而合，即将“为了生活”代替“为了考试”［4］。我国基础教育的各科教材也依据这一要求进行了相应的改革，将STSE教育理念融入其中，在保持分科教学、保证学习效果的前提下将知识学习与现实世界相联系。

基于上述分析，以化学教材为例，对新旧人教版高中化学必修教材（以下分别简称为新版教材、旧版教材）各项栏目中的STSE教育内容进行挖掘、统计与分析，希望对高中化学教师实施融入STSE教育理念的课堂教学有所启发。

一、STSE教育内容在化学学科中的内涵界定

为了便于统计与分析新旧教材中STSE教育内容的分布，基于一些已有研究，［5］结合化学学科知识特点对STSE教育内容四要素进行了进一步的内涵界定，如表1所示。

其中值得一提的是，由于教材对化学相关职业的介绍有助于学生更清晰地认识到化学在社会建设中的“落脚点”，更好地建立起书面知识与现实世界的通道，内涵界定中将“化学相关职业工作者”单独列为一项，并划分在“化学与社会”主题中。

二、新旧教材中STSE教育内容的分布

在具体分布上，各项栏目、课后习题以及正文中都有STSE教育内容的渗透与体现，其中各个栏目中的内容分布更为鲜明，大多以段落的方式呈现，而课后习题和正文中的内容分布都采用融合、渗透的方式，以单句的方式呈现，不便于界定与统计。因此，根据表1的STSE教育内容的内涵界定，分别对新旧教材的各项栏目中的STSE教育内容进行了统计，如表2和表3所示。

表1 STSE在化学教科书中体现主题的内涵界定表

表2 新旧人教版必修一中STSE教育内容

表3 新旧人教版必修二中STSE教育内容

（续表2）

（续表3）

人教版教材在全国使用的范围较为广泛，对课程标准要求的执行比较到位，以人教版高中化学教材为例，尤其是新版教材，其本身的编写在波特一致性范式、内容主题和认知水平上和与课程标准的一致性也较高。［6］人教版高中化学教材贯彻了化学课程对于立德树人根本任务的要求，致力于发展化学学科的育人价值，多层次、多角度地渗透化学学科核心素养，同时结合时代主题，体现STSE教育理念。通过表2和表3可以发现，新旧教材中体现STSE教育内容的栏目分布与内容上既有继承，又有很多更新与改进。

三、STSE教育内容分布上的继承与改进

1.继承

（1）栏目种类与功能

旧版教材中体现STSE内容的栏目主要集中在资料卡片、科学史话、思考与交流、科学视野和实践活动中，其中“资料卡片”和“科学史话”在新版教材中得到了延续，“思考与交流”也改为“思考与讨论”展现在新版教材中。并且，“资料卡片”和“科学史话”通常以大段的描述性语言进行知识补充与拓展，例如人教版旧版化学1中第三章49页的“资料卡片”内容为“铝的氧化膜”，以叙述的方式为学生拓展了铝的氧化膜在经过怎样的化学处理后使铝制品的用途更加广泛，对应了“化学与技术”主题中化学在日常生活中的应用的STSE内涵。“思考与交流”则以补充性知识与启发性问题相结合的方式，调动学生的联想与发散思维，将书本的化学知识与生动的自然或社会现象联系起来。例如人教版旧版化学1中第三章66页的“思考与交流”内容为“如何选用材料”，将学生置身于家庭的装修场景中，启发学生从多角度切实考虑窗户的不同装修材料选用的利与弊，对应了“化学与技术”与“化学与环境”主题。

（2）主题与内容

一些经典的STSE教育内容在课程改革后仍然存留在教材中，例如旧版化学1栏目中的铝制品表面的处理、净水剂的使用、自来水消毒剂、新型陶瓷和雨水pH的测定等内容，在新版化学第一册中继续发挥STSE教育功能。这些栏目内容极其贴近生活，引导学生发现身边的化学知识，理解常见生活现象后的化学原理。例如人教版旧版化学2中第四章91页中“资料卡片”内容为“海水提溴”，将学生认知中认为不易接触到的化学试剂“溴”与大海联系起来，对应“化学与技术”主题中化学与日常生活紧密联系的STSE内涵。

2.发展

（1）栏目种类与功能

从统计数据结果上看，新版教材的蕴含STSE教育内容的栏目数量（85）明显高于旧版教材（51），栏目设置的种类与功能也较旧版丰富很多。为了更清楚地了解新版教材中STSE教育内容的栏目分布情况，依据表1和表2制作条形统计图，见图1。

由图1可以直观看出，新版教材的STSE教育内容集中分布在思考与讨论、资料卡片和科学·技术·社会栏目中，其中科学·技术·社会栏目是课程改革后教材新增的STSE专题栏目。这一专题栏目的设计不仅是课程改革重视STSE教育的最直接表现，更能启示学生主动地去领悟教材的编排意图，鼓励学生在课堂之外主动地探寻、发现化学的痕迹。例如第二册第七章88页的“奶油”内容，展示了学生触手可及的食品材料背后的化学知识，能够启发学生接触其他食物材料时进行思考与联想，以化学的角度看待问题。其他蕴含STSE教育内容的新增栏目也各有特色，如“信息搜索”栏目，结合当下信息时代特点，改变传统的教材将知识内容直接全部展现的方式，启发学生去进行信息搜集与整合，有选择性地获取知识；“方法与导引”栏目侧重于指引学生学习化学的方法与思路，如第一册第三章69页中展示的“认识元素及其化合物性质的视角”，将“物质类别”和“元素价态”两个化学中的重要认识视角加以阐述与举例说明，帮助学生用这两个认识视角加以统摄学习零散的元素化合物知识，促进结构化知识的形成；“化学与职业”栏目则将抽象的化学知识与具体的职业人员相对照联系起来，学生在了解了化学学科相关的职业后，学习化学也更加有指向性、有目标，这为学生适应社会生活与就业选择打下一定基础。如新版化学第二册第六章39页的“电池研发人员”职业介绍，在这个电子设备应用十分普遍的时代，学生对多种电池都有过一定的接触，对于电池使用性能的体验也大多有所感受，因此他们对电池的研发这一项工作是能够了解到其实际意义与价值的，这便能推动化学职业在学生认知中的萌芽。

图1 人教版新版必修教材中STSE教育内容在不同栏目中的分布

同时对比新版两册教材发现，化学第二册的STSE教育内容的栏目分布数量明显多于第一册，对照表1和表2，可以看到化学第二册的第七章（有机化合物）和第八章（化学与可持续发展）的STSE教育内容分布最为集中。

（2）主题与内容

根据表1的内涵界定，本文又对STSE教育内容的主题分布进行了统计对比，见图2。从雷达图中可以看到，总体上新旧教材中的STSE教育内容在主题“化学与技术”中分布最为集中，原因之一是本文的“化学与技术”主题的内涵界定中包括了化学在日常生活中的应用，这一方面较为容易建立学生与现实世界的联结感、实现知识到周边世界的跨越，也容易在教材栏目中展现。相对地，主题“化学与环境”中分布最少，对照表1、表2可以看到，这一主题通常是复合在其他主题之中进行表达。

图2 人教版新旧必修教材中STSE教育内容的主题分布

对比新旧版教材的主题分布，可以发现新版教材在“化学与社会”主题的分布增幅最大，其中STSE教育内容的选择更加重视引导学生关注与化学相关的社会问题。即便是主题相同的栏目设置，新版教材也根据时代背景与课程要求进行了更新与调整，例如“新型陶瓷”这一内容，在旧版化学1与新版化学第二册中同时呈现，旧版教材中呈现内容侧重于四种新型陶瓷的功能与用途的简述，而新版教材中增添了每种新型陶瓷的成分介绍和详细用途；“神奇的催化剂”在旧版化学2与新版化学第二册中同时呈现，旧版教材中插图选用净化汽车尾气的催化剂及其载体，而新版教材的插图改为氨氧化法制硝酸使用的网状铂-钯-铑合金催化剂，与当前的化学前沿技术相结合，增添栏目内容的新鲜感与科技感。

以新课标的化学学科核心素养的要求为指引，对比新旧教材在STSE教育内容的分布，可以体会到如今国家与社会对STSE教育的重视。对STSE教育资源的充分发掘与利用是实施STSE教育的有效切入点。除了以上总结的教材中STSE内容素材的使用，每个地区、每个学校所处自然环境与社会环境都有一定差异，这个差异正可以作为教师去搜寻当地特色STSE教育资源的突破口。例如，我国北方一部分城市的经济发展是以钢铁产业作为支撑的，而钢铁产业通常伴随着大量的能源消耗与周围地区的水污染、大气污染等问题，经济发展与环境保护呈现失衡状态。面对这样的情况，教师如何引导学生进行辩证思考与尝试提出合理的建议？如何将之与教材知识相联系？如此，教师可以“因地制宜”“因课施教”去实现化学学科与STSE教育思想的进一步融合。