高中化学教学中STSE情境教学的问题表征与优化策略

袁玲君

在高中化学教学中引进STSE教学模式是一项不可或缺的举措，教师需要对STSE情境教学目标进行合理设定，紧扣核心素养内容，帮助学生进行深入学习；设计STSE情境问题，将课程知识与生活社会关联起来，开展迁移性教学；组织STSE情境实验，帮助学生做到知行合一，发挥STSE情境教学的意义和价值，对学习过程进行回顾反思，以此构建完整的教育闭环。

在STSE情境授课活动中，化学教师应当对学生的学习过程、细节和状态进行严格把关，关注学生的实践学习需求，通过理实互动教学，在授课环节指引学生进行深层次探究，开展迁移式教学、启发式教学，提高授课水平。

一、高中化学STSE情境教学的问题表征

STSE情境教学模式主要是将科学、技术、社会以及环境关联起来，让学生在真实多元化的情境中学习化学反应机理，对化学知识的应用逻辑、底层原理进行学习。但是，STSE情境教学中还存在一些问题，主要有以下几点：

首先，生活认知能力是该模式得以实施的基础，但是高中生的化學知识储备有限，再加上思维不健全，对生活问题还存在错误的理解认知。STSE情境教学多以生活案例为出发点，但是部分学生对生活概念缺乏全面的认知，导致STSE情境教学模式的实操环节还存在一定的欠缺。

其次，STSE情境教学素材源自生活实践，但如何有效地将生活元素与课程元素融合在一起是一个重要的问题。情境素材需来自教材、课文、生活经验，同时也需要符合学生的认知规律，但部分教师并没有基于构建主义理论将化学与社会、科学等多元学科紧密关联在一起，所挑选的素材只是进行简单叠加，并没有从核心素养的角度出发指导学生学习。

最后，在STSE情境教学法的实施层面，部分教师只关注教学成果，没有重点评价学生的学习过程。该教学模式需要以过程指导为主，但是部分教师仍然以成果导向为出发点，关注整个课程的实施结果，没有对学生的学习过程进行把控。虽然学生在后续能够消化吸收各项素材以及知识问题，但是在学习过程中受到多种限制和影响。比如，部分知识概念需要通过实践操作来理解和感悟，而部分学生往往采取死记硬背，在学习过程中只是进行简单的验证性学习，并没有充分发挥出STSE情境教学模式的探究性价值。教师只是从成果导向层面开展教学活动，并没有真正意义上关注学生的学习过程和学习动态。

为解决高中化学STSE情境教学存在的问题，教师所挑选的素材、案例、资源必须符合学科核心素养内涵，保证各项元素与化学知识有效结合，而不是进行简单的概念叠加，同时也需要采取过程性的引导方案，帮助学生在情境学习中获取更加深刻的体验。

二、STSE情境教学步骤

在完成STSE情境教学目标的设定后，教师便需要确定STSE情境教学计划，按照计划稳步高效地实施授课。

首先，教师需要选取与生活和社会相关的主题，如引进环境保护、食品安全等问题，激发学生的兴趣和好奇心；介绍一个真实的情境案例，让学生了解这个情境与化学知识存在的内在关联；根据情境项目提出问题，结合引导性问题引发学生思考，相关问题涉及科学、技术、社会、环境等多个领域。

其次，需展开探究，引导学生进行实验观察、调查，帮助其解决问题、寻找答案，理解化学知识在解决问题中的应用策略。在此期间，教师需鼓励学生进行探讨分享、互动，如在小组内进行探讨沟通，分享彼此的观点和发现，促进学生互动合作，以此培养学生的批判思维，增强其团队合作能力。最关键的是，教师需要引导学生总结探究过程，对所学知识概念进行反思和归纳。比如，通过思维导图梳理学习过程，对知识概念进行整合，从而加深对化学知识的理解。

最后，鼓励学生将学习成果展示给其他同学和老师，分享学习经验，构建一个完整的情境教学闭环，增强学生的综合能力。

高中化学STSE情境教学模式大致包含以上步骤，教师应当开展渐进式教学，采取由浅入深、层次递进的教学策略，以迁移性教学为主，以启发式、引导式教学为辅，改变、优化传统的验证性教学思路。

三、高中化学教学中STSE情境教学模式的优化策略

（一）确定STSE情境教学目标

在采用STSE情境教学模式开展授课活动的过程中，教师需要明确情境教学的目标和方向。STSE教学模式将科学、社会、环境、技术等多元化的内容结合在一起，具备综合性、全面性。教师需要剖析化学课程中所包含的以上几大元素，划分相应的能力培养目标，从而促进学生进行深入学习。在此过程中，教师应当根据单元课程知识内容，指引学生在学习期间剖析出单元核心概念，引领学生在学习过程中通过迁移性探究，结合生活常识、化学理论概念、科学技术、社会环境，获取到更为完整的学习体验。

例如，在高中化学“乙烯与有机高分子材料”教学中，教师需紧扣课程内容剖析出核心素养能力的培养目标，如下所示：

目标一：根据乙烯的结构认识乙烯的主要性质以及应用。

目标二：根据乙烯的化学反应认识加成反应、聚合反应等有机反应类型，以此培养学生的变化观念与模型认知等核心素养。

目标三：结合生活实践案例，了解烃的概念，了解常见烃的种类。

目标四：根据实际概念，了解高分子化合物的结构性质以及合成原理，培养学生宏观辨识与微观探析的核心素养。

目标五：从社会的角度，认识到塑料合成、纤维合成、橡胶的性质和用途，培养学生宏观辨识与社会责任的核心素养。

在本课教学活动中，教师需要紧扣课程知识结构，从核心素养中剖析出STSE情境教学模式的能力培养目标，帮助学生从学科知识的底层逻辑层面探寻知识的内在原理，通过迁移性学习，从科学规律、技术内涵、社会责任、环境保护四个维度对核心素养的概念进行迁移性探究。

（二）设计STSE情境问题

在高中化学教学过程中，设计STSE情境问题是至关重要的一步，相关问题是引导学生进行思考学习以及迁移探究的关键所在。问题往往能够激发学生的学习兴趣和好奇心，渐进式的问题能够推动学生进行持续学习，教师可以从以下几个方面设计相应的情境问题：

首先，导入新课问题。例如“南方的香蕉在未成熟时便采摘下来运到北方，而消费者在购买青香蕉时通常会将几个熟透的苹果与香蕉混放在一起，过上一段时间便会吃上成熟的香蕉；在部分花店、水果储存站，人们通常将鲜花和水果密封，放入一些浸泡过高锰酸钾溶液的硅土，从而提高鲜花和水果的保鲜效率，延长销售周期，获取很好的经济效益”。

教师可以提出相应的情境问题，即“同学们知道香蕉变熟的基本逻辑吗？浸泡过高锰酸钾的硅土是通过怎样的方式延长水果的保鲜期？”在问题的驱动下将乙烯的化学性质、化学反应规律进行初步渗透讲解，结合生活案例来引导学生了解、学习乙烯的主要性质和应用逻辑。

其次，教师需引导学生查阅资料，了解其中的核心概念，学生通过阅读材料，结合生活常识，认识到“乙烯在整个催熟以及保鲜中扮演着重要的角色形象，未熟透的水果中缺少乙烯，但是其自身会产生乙烯，其催熟过程较为缓慢，而成熟的水果会散发出乙烯，进而会催熟未成熟的香蕉。乙烯过量会导致水果或鲜花腐烂，浸泡过高锰酸钾的硅土可以吸收乙烯，将鲜花和水果的乙烯含量控制在一个较低的水平。”学生通过查阅资料，能够轻松获取以上的知识和概念，对问题进行初步探究。

最后，教师需要将问题进行延伸，拓展到“乙烯是石油化工中重要的原料，通过一系列反应，乙烯可以合成高分子材料、药物，其产量可以用来衡量国家的石油化工业发展水平，同学们知道乙烯的组成与结构特征吗？乙烯的催熟、催化特性与什么因素有关？”借助以上情境问题，让学生从宏观辨识转移到微观探析层面，探寻乙烯的组成结构，了解其化学性质，从而逐步迁移出后续的课程教学。

（三）开展STSE情境实验

当迁移的问题激发了学生的学习兴趣和探究动力后，教师需要开展相应的实验教学，这是STSE教学模式的关键所在，能够帮助学生将化学知识与社会生活联系在一起，通过实践探究，从物质的底层逻辑规律层面探寻到化学知识的本质概念层面上。教师需要确保实验教学主题与生活实际、社会相关，需要设计具备挑战性的实验任务，尽可能引进探究性实验，让学生能够通过迁移学习得出新的结论、新的问题，从而构建一个持续推进的教学循环。

学生在实验学习过程中需要进行观察、记录、分析，提出假设并且参与实验优化设计，最终得到实验结论。教师需要引导学生从实验的社会意义层面探寻化学知识在解决实际问题时的重要性；鼓励学生在STSE情境模式下展开小组探讨，对实验结果进行分析总结，从科学、环境、社会、生活等多个维度对实验过程进行总结，并且展示最终的实验结论。

首先，教师可以通过基础性授课，向学生讲解乙烯的物质结构特征，如乙烯的结构是平面形，两个碳原子和四个氢原子共平面；直接连接在双键碳上的原子和两个双键碳原子共平面，让学生结合仿真虚拟实验进行一般性探究，探索乙烯的结构性质。

其次，让学生尝试在实验室中点燃纯净的乙烯，观察此时火焰颜色、热量释放的情况，再将乙烯通入酸性高锰酸钾溶液，观察高锰酸钾溶液的颜色变化。与此同时，教师需要引进对照组实验，比如比较甲烷燃烧与乙烯燃烧，探讨“为什么乙烯燃烧有较浓的黑烟而甲烷没有黑烟”，引导学生思考黑烟的形成与什么因素有关。当学生一筹莫展时，教师可以让学生进行简单的炒糖实验，将白砂糖放入锅中进行翻炒，结合其颜色变化引进相应的碳化反应，让学生思考白砂糖碳化变黑的底层逻辑，即翻炒时导致其水分丢失，碳含量比例逐渐增高，同理，思考乙烯燃烧产生黑烟与碳含量是否存在密切关联。学生通过计算分析可以发现，乙烯分子中碳含量为85.7%，甲烷分子的碳含量为75%，乙烯含碳量較高，从而会产生碳的小颗粒形成黑烟。

再次，教师需要引导学生尝试将乙烯通入溴的四氯化碳溶液中，观察褪色实验现象，将乙烯的加成反应通过实验教学展示出来。为了帮助学生更加深入地理解乙烯的加成反应，教师还可以引进更多的对照实验，比如在虚拟系统中让学生尝试将乙烯与氯气、氢气、水进行反应，探究其中的化学性质，从而理解加成反应的本质逻辑和原理。

最后，教师可以从聚合反应角度出发，让学生探寻合成高分子的实验，将其中的单体、链接、聚合度通过虚拟实验进行讲解，讲解、展示单烯烃、二烯烃的加聚反应、共聚反应，驱动学生对烯烃的化学性质进行深入研究。

在整个实验活动中，教师可以结合动手实验，引进虚拟仿真实验，让学生通过层次递进的实验项目探寻物质元素的实验特征和规律，带领学生在学习过程中对课程知识和概念进行研学思考，改变传统以结果推过程的学习观念和思路。在实验教学中，教师需要保证实验安全，融入更多生活常识、生活现象来帮助学生增强实验体验，提高实验教学水平。

（四）探寻STSE情境教学的社会意义

在STSE情境教学模式下，引导学生探寻课程知识的社会意义和价值是必不可少的，教师需引导学生通过反思探索，对整个学习过程中所包含的环境、社会、科技和生活等问题进行思考，引发学生对课程知识概念的深层次理解和探究。

首先，在实验结束后，教师可以让学生根据实验学习心得和感触，结合生活常识、社会问题进行深入研学探索，从中获取生活学习体验和感触。教师可以讲解聚乙烯、聚苯乙烯的生活用途，如聚乙烯可制成薄膜，用于食品药品的包装；聚氯乙烯可用于管道、日常用品、绝缘材料的生产制备；聚苯乙烯可制作成泡沫、塑料、绝缘材料，引发学生探寻相关化学知识在生活中的应用与原理。

其次，在授课环节，教师需要对乙烯的反应性质和特征进行梳理归纳，再回归到之前的课堂问题导学层面，让学生再次思考乙烯在食物催化方面的应用以及上述鲜花店使用浸泡过高锰酸钾的硅土进行保鲜的底层逻辑和原理，从而更加深入细致地学习乙烯的氧化反应、加成反应、加聚反应，思考“要想给物质保鲜或催熟需要创造怎样的乙烯环境条件”。教师指导学生进行反思性学习，在研学过程中对所学的概念进行整理梳理，绘制思维导图，对其中的生活意义、化学意义、社会意义、技术意义进行多方面探讨，能够促使学生从多元学科角度来获得更加深刻的学习体验，提升学生的化学核心素养。

最后，教师再回归到STSE情境教学目标层面，让学生在学习过程中尝试从更加宏观的角度对本单元的课程概念进行反思回顾。教学目标中共提出五个维度的能力培养计划，教师需要让学生进行反思总结，并且根据以上五个维度及学生的表现状况来评估其在STSE情境授课模式下的实际表现，并且将相关信息整理成学习资料，用于后续教学设计、课程方案的优化。

四、结语

综上所述，在高中化学教学中，教师需要对STSE模式进行灵活应用，立足于学生的实际学习需求，组织层次化教学活动，帮助学生在学习期间获取到更为深刻的学习体验，提高学生的整体学习品质和效率。