基于 STSE 的高中化学教学设计研究——以“淀粉的显色与水解”为例

赵 晨，陶菲菲

(绍兴文理学院 化学化工学院，绍兴 312000)

STSE教育是科学、技术、社会和环境的简称，是顺应新时代教育发展、培养可持续发展意识的一种教育理念。近些年来，随着社会主义文化建设、科学技术的飞速发展以及一系列人类活动的增多，全球能源短缺、碳排放量过大等问题已经成为了国家和人民关注的重点，这些问题已反映在中学化学课程的教学中。现阶段高中化学教学主要采用理论教学和活动教学结合的方式进行，但经过大量文献积累发现[1、2]，高中化学的学习还是以知识本身的讲授为主，没有将学科知识与生产、生活紧密联系。同时部分学校由于教学条件有限，使活动教学模式的运用不够灵活，落实不够到位，评价机制也略为单一。

高中学生学业繁重，学习方法还不成熟，且即将面临高考，学业压力较大；同时高中化学难度加大，可能出现与初中化学产生衔接不上的情况。若高中化学教师一味地灌输化学知识，例如钠的化学性质一节，单纯的给学生讲授知识而非演示实验或多媒体展示，可能会影响学生对金属的化学性质知识的建构，也会让学生产生厌学心理，所以教师应该从学生的兴趣点出发进行课程教学，以此培养学生的创新意识，培养学生化学学科核心素养，从而促进学生全面发展。

基于上述分析，本文以“淀粉的显色及水解”为例进行教学设计的研究，从“科学-技术-社会-环境”结合的角度渗透知识，将STSE更好地融入学科教学中，开发具有特色鲜明、富有时代气息和教育意义的STSE化学课程[3]，从而激发学生们的学习热情和兴趣。

1 STSE教育方法的特点

《普通高中化学课程标准(2017年版)》(以下称“2017版课程标准”)在课程目标中提到，教师在实施教学的过程中要使学生深刻地理解化学与技术、社会和环境之间的相互关系[4]。因此，化学教师应结合现当代社会的发展，在教学过程中引导学生关注社会科学的新技术、新成果，丰富社会生产与生活以及资源等方面的知识，这样有助于学生对化学知识的理解、学习与建构，对发展学生批判性和创新性思维意义深远[5]，同时可以体现“科学精神与社会责任”这一化学学科核心素养，促进教师和学生的共同进步[6]。

传统的教学方法多数以知识点的讲授为主，内容更是围绕高考范围而展开。STSE教育则是将当代社会科学的新技术、新成果、新发展与化学学科教育相结合，体现在课程教学中，帮助学生更好地联系生活实际来学习化学学科。目前，高中化学学科注重培养“科学探究与创新意识”这一化学学科核心素养，而STSE教育恰好可以为其提供培养途径，学生可以在学习化学知识的过程中发现问题、提出问题、解决问题，从而培养学生的逻辑思维能力，不单单是学习化学学科浅层的知识，而是培养真正对化学感兴趣的人才，实现灵活运用知识，发展思维品质的目标[7]。

2 “淀粉的显色及水解”教学分析

2.1 教材分析

“淀粉的显色及水解”是人教版高中化学教材必修二第七章第四节“基本的营养物质”一节中的重要实验之一，既是葡萄糖与新制氢氧化铜、银氨溶液反应实验的延伸，也为之后学习选修三有机化学基础“生物大分子”内容打下良好的基础，帮助学生构建有机化学尤其是大分子物质的学习脉络和知识体系。同时，糖类、脂肪和蛋白质都是人体内重要的营养物质，其中淀粉还是学生日常所摄入的最主要的物质之一，与学生的生活密切相关，所以研究“淀粉的显色与水解”可以帮助学生认识淀粉的主要化学性质，也能将生活中的化学带进课堂，用实验探究的方式引导学生对化学知识与生活之间的联系进行思考，培养学生对化学实验的热情和兴趣，提高动手能力。同时，该实验贴近生活，且淀粉本身就是与人类生命活动相关的物质，所以本节课采用化学实验与STSE教育相结合的方法开展教学，能将生活中的化学知识与科技、社会、环境相关内容完美结合，对形成符合我国国情的教学研究现状的教学思维体系有着十分重要的意义[8]。

2.2 学情分析

这个阶段的高中生已经有一定的有机化学基础，且生活中糖类这类营养物质随处可见，因此学生对淀粉并不陌生。但高中生还没有系统地学习过淀粉的化学性质，“淀粉的显色及水解”实验对学生来说还没有形成一个知识架构，并不能把化学理论知识与生活实际结合起来。因此教师应该在实验教学的过程中联系生活实际，引导学生思考淀粉的性质和用途，使学生认识到“化学从生活中来，到生活中去”，以提高学生的综合能力[9]。

3 教学思路

2017版课程标准中要求，教师可以通过设计与真实情境、社会问题、生活生产应用相关的实验，培养学生的化学学科核心素养，帮助学生树立正确的情感价值观以及可持续发展意识。淀粉作为高中化学必修和选修中重要的知识点，既可以与STSE理念融合，又可以将化学知识生活化，能够帮助学生构建有机化学的知识结构。其次在实验中让学生选择感兴趣的食品，例如芋头、香蕉等代替淀粉进行实验，可以节约药品，也可以避免化学试剂污染环境，培养学生保护环境和节约资源的意识。同时，化学实验的不断改进和完善可以培养学生的创新意识，激励学生发散思维，对于支撑人才强国战略是具有一定意义的。教学思路，见图1。

图1 教学思路图

4 教学与评价目标

教学目标：①通过实验探究淀粉的简单化学性质；②让学生自主设计实验，初步掌握反应机理，规范学生的实验操作；③通过设计实验方案，让学生感受生活中无处不在的化学，增强学生运用化学知识解决问题的能力。

评价目标：通过对实验设计方案的交流与点评，评估学生的实验探究水平；通过对学生的发散思维和创新意识的评价，评估学生化学学科核心素养水平。

5 教学流程

教学流程见图2、表1所示。

表1 教学过程

图2 教学流程图

6 基于STSE理念对高中教学方法的建议

6.1 化学知识生活化

陶行知先生主张教育应该深埋于人类社会生活，同人民的生活实际结合才能充满活力[10]。以本节课为例，教师从生活中最常见的淀粉入手，让学生在生活中寻找身边的含有淀粉的物质，调动学生的积极性，让学生感受到化学知识和生活是密切相关的，体现STSE教育在化学学科中的实用性。

6.2 在实验教学中渗透STSE

化学是一门以实验为基础，以发现、探究为目的的学科。以本节课为例，教师用学生身边常见的含淀粉的物质代替淀粉进行实验教学，例如芋头、饼干或香蕉，可以节约药品，尽可能地避免造成化学污染。在平时的教学中，教师也可以从化学实验的角度对一些社会热点问题或生活现象进行实验教学，让学生学会处理与科学、技术、社会、环境有关的实际问题。

6.3 优化评价机制

除了教学策略外，评价机制也是教育中重要的组成部分。随着STSE理念的发展，现在评价机制不应局限于试卷测验，以本节课为例，教师可以围绕学生的实验操作、实验方案、小组合作的过程与结果展开评价，还可以开展同组或多组同学互评的方式。教师可以在评价过程中发现问题、及时改进教学方式，实现共同进步，提升教学质量。

7 结论

在科学技术不断革新的今天，社会问题和环境问题也层出不穷，因此教育体制和内容也在变革，STSE教育理念在高中化学教学中仍然占据重要地位，更要求教师对化学课堂教学要高标准、高质量的进行。本文以“淀粉的显色与水解”为例，教学设计从学生的真实生活出发，将化学实验与生活合理的融合，以培养学生的社会责任感和情感价值观。针对教学中的不足，提出一定的优化策略，优化教师教学理念，增加化学的学科活力。