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新教材背景下高中化学STSE情境线索设计

发表时间：2020/12/15 来源：《创新人才教育》2020年第9期作者：杨娉娉

[导读] STSE情境线索引入高中化学课堂有利于培养学生综合分析、解决生产生活中真实问题的能力和素养。

浙江省仙居县城峰中学杨娉娉

摘要：STSE情境线索引入高中化学课堂有利于培养学生综合分析、解决生产生活中真实问题的能力和素养。以人教版新教材《烯烃》一节为例，从搜索情境素材、确定母体情境、拆分母体情境、设计情境线索四个方面，阐述了新教材背景下高中化学STSE情境线索设计的实施步骤。
关键词：STSE理念、情境设计、新教材
        1.问题的提出
        法国著名生物学家和科学认识论研究专家安德烈?焦尔当在《学习的本质》一书中指出：学习者的所有认知都是学习者与环境互动的结果，而在与环境的互动过程中，学习者的情感、愿望以及潜在的激情在学习中具有战略性地位，是构成学习者学习能力的参数之一。换言之，在教学过程中创设与教学内容相关的情感氛围（即情境），可以促进儿童在学习过程中激活各式各样的意义系统，赋予知识以意义，为他们进行思考提供便利和帮助。
        STSE理念提倡在科学（Science）教学过程中，将科学知识与技术（Technology）、社会（Society）、环境（Environment）之间紧密结合，促使学生认识STSE四者之间的互动关系及其在日常生活中的应用，以发展学生综合分析、解决生产生活中真实问题的能力和素养。《普通高中化学课程标准（2017版）》要求学生深刻理解化学与技术、社会、环境之间的相互关系，能将化学知识应用在日常生活中，认识化学与社会可持续高质量发展的关联，这就需要在高中化学教学过程中引入STSE教育理念，而人教版新教材（2020版）专门设置《科学?技术?社会》这一栏目，也强调了STSE理念的重要性。
        本文中的STSE情境线索设计是指，将一个渗透STSE理念的母体情境，根据它内部逻辑、发展脉络以及与教学内容的契合情况，拆分成几个层层递进、相互关联的子情境，贯穿于整个教学过程。它就像一根金丝线，完美地将各个知识点和活动串联起来，使课堂各个活动衔接自然、环环相扣，有助于学生理清各个知识点的内部联系和思维的有序提升，形成“化学?技术?社会?环境”的基本理念。
        2.STSE情境线索设计的实施步骤
        笔者在实践的基础上，试以人教版新教材选修3《有机化学基础》第二章第二节《烯烃》为例，探讨新教材背景下高中化学STSE教学情境线索设计的实施步骤。
        2.1搜索情境素材
        STSE教学情境线索设计的第一步就是搜索能反映本节课教学内容与技术、社会、环境存在相关性的性情境素材。情境素材搜索可以从以下3个方面展开：本节课哪些原理的应用与工业技术有关，对技术进步有怎样的促进作用。本节课教学内容在工农业生产中有哪些具体应用，与社会国民经济发展有什么联系。本节课教学内容在自然资源的开发利用方面所起的作用，以及给自然环境带来的各种影响。比如《烯烃》这节课，通过查阅资料，我们发现烯烃与技术、社会和环境有着广泛的联系：烯烃代表性物质乙烯的生产在石油化工中的地位与作用；制备各种用途的高分子材料，比如聚乙烯系列产品、聚丙烯头盔、ABS工程塑料、顺丁橡胶、化学纤维等等，极大地提高了生活水平，优化了材料生产工艺、技术，节约了木材、金属矿石等自然资源，值得注意的是不可降解塑料的大量生产和不当使用，会对环境造成污染；还可以生产洗涤剂、乳化剂、润滑油添加剂、防锈剂、织物整理剂、纸张化学品等精细化学品和功能化学品。
        2.2确定母体情境
        完成情境素材收集后，接着进行STSE教学情境线索设计的第二步：首先分析本节课需要达到的学业要求，再对比各情境素材中所应用的化学原理，体现的化学观念，筛选出对完成本节课教学目标最有价值的情境，确定为母体情境。比如《烯烃》这节课的学业要求是以乙烯、丙烯为代表物质，掌握烯烃的组成、结构和性质，以1,3-丁二烯为例掌握二烯烃的1,2-加成和1,4-加成，了解烯烃在日常生活、有机合成和化工生产中的重要作用。对比乙烯上述所搜集到的情境素材，发现头盔材质的探究跟本节课的教学目标有很好的契合度，可以作为《烯烃》这节课的母体情境。
        2.3拆分母体情境
        STSE教学情境线索设计的第三步：查阅资料，深入分析母体情境的内部逻辑、发展脉络，挖掘各个知识点与该情境的契合点，将其拆分成几个层层递进、相互关联的子情境。比如《乙烯》这节课，查阅资料发现母体情境中有价值的素材有：公安部交管局部署“一盔一带”安全守护行动，紧贴生活和时事热点。市面上头盔常见的材质有PP材质和ABS材质，其中PP材质是由丙烯发生加聚反应合成的，ABS材质是由丙烯腈、1,3-丁二烯、苯乙烯合成的。ABS材质的综合性能要优于PP材质。因此，可以将母体情境分为三个子情境：公安部交管局部署“一盔一带”行动头盔是什么炼成的？头盔是如何炼成的？④头盔材料的发展历史。
        2.4设计情境线索
        STSE教学情境线索设计的第四步：根据情境设计活动、问题，将各个知识点串联起来，形成一条情境线索，贯穿整个教学过程。以《烯烃》为例，展示STSE情境线索的设计：

3.STSE情境线索设计的实践感悟
STSE情境线索设计一是强调STSE教育理念的渗透，二是要求情境线索设计合理、流畅。《烯烃》这节课以探究头盔材质为母体情境，引导学生关注生活中与化学有关的社会热点和社会议题，在比较PP材质头盔和ABS材质头盔的综合性能时渗透化学与技术改进的关系，在比较PP材质和ABS材质的合成原料是否环境友好时提醒学生注意化学对环境的影响；另外，以探索头盔材料合成方法及其改进为母体情境的发展脉络设计了四个层层递进、相互关联的子情境，每个情境下又设计了系列问题和活动，形成结构完整流畅的情境线索，指引学生在生动有趣的氛围中攻克重难点。前苏联著名心理学家维果茨基认为，能力在内化之前首先是在情境中出现的。将STSE情境线索引入到高中化学课堂设计中，有利于培养学生利用化学知识解释、分析以及解决生活中与化学有关的问题的能力，参与与化学有关的社会决策的能力，符合新教材倡导的教育理念，为解读新教材提供了思路，值得做更多尝试。
参考文献：
1.中华人民共和国教育部.普通高中化学课程标准（2017版）[M].北京：人民教育出版社,2018.
2.安德烈?焦尔当.学习的本质[M].上海：华东师范大学出版社,2016.
3.朱宵,冯媛媛,齐伟.STSE理念在物理化学课堂及实验教学中的渗透与应用[J].化学教育,2017,38(14):23-27.