sts教育思想與初中化學課程改革

1、STS教育與初中化學課程改革,山東師范大學化學化工學院 畢華林電子信箱： bhll@263.net聯(lián)系電話：0531－8221077,全日制義務教育《化學課程標準（實驗稿）》在課程目標體系的構建上，通過“知識與技能，過程與方法，情感態(tài)度與價值觀”三個方面來體現(xiàn)對未來社會公民科學素養(yǎng)的培養(yǎng)；在課程內(nèi)容的選擇上，打破了傳統(tǒng)的學科知識體系，依據(jù)學生的已有經(jīng)驗和心理發(fā)展水平，重視科學、技術與社會的聯(lián)系，選擇那些學生終生學習和適應現(xiàn)代社會

2、生活所必需的化學基礎知識；在學習方式上，倡導科學探究為主的多樣化的學習方式，力求通過新課程的實施，轉(zhuǎn)變學生被動接受、死記硬背、機械訓練的學習現(xiàn)狀；在課程評價方面，強化評價的診斷、激勵與發(fā)展功能，將教學評價與教學活動緊密結合，重視引導學生進行自我反思評價。,STS是科學（Science）、技術（Technology）、社會（Society）三個英文單詞字母的縮寫。STS教育是指在現(xiàn)實的技術和社會環(huán)境下教授科學內(nèi)容的活動。STS教育

3、的基本特征就是突出科學、技術與社會的相互聯(lián)系，以及科學技術在社會生活、生產(chǎn)和發(fā)展中的應用。,一、STS教育產(chǎn)生的背景,STS教育的產(chǎn)生可以追溯到19世紀末期。在20世紀六、七十年代， STS教育在一些發(fā)達國家興起。到20世紀八十年代STS教育獲得世界各國科學教育工作者的認可，成為世界科學教育改革的新趨勢，對傳統(tǒng)的理科課程改革產(chǎn)生了重要的影響。,STS教育產(chǎn)生的背景,新技術革命帶來的新問題 ——科學價

4、值觀的審視第二次世界大戰(zhàn)之后開始的新技術革命，在造福人類社會、改善人類生活質(zhì)量的同時，也給人類社會帶來了許多有害的影響。美國海洋生物學家：蕾切爾 卡森,1962年出版《寂靜的春天》,針對DDT的使用產(chǎn)生的后果，提出要關注生態(tài)環(huán)境。,STS教育產(chǎn)生的背景,科學教育現(xiàn)代化運動的結果 ——科學教育目標的反思 在20世紀六十年代進行的以強調(diào)智能和學術成就、培養(yǎng)科學精英為目的的科學教育改革過分強調(diào)科學

5、概念的結構，結果造成大批學生對科學學習缺乏興趣。,STS教育：“科學為大眾”改革理念的回應,科學教育是培養(yǎng)科學精英，還是全面提高公民的科學素養(yǎng)？20世紀80年代初，“科學為大眾（Science for All）”作為挑戰(zhàn)科學教育的新的口號，在世界范圍內(nèi)受到了響應。它的目的是要使普通公民能夠面對未來的科技社會，參與社會、政治和個人的決策。至此，科學、技術、社會教育的序幕真正拉開了。,二、STS教育的涵義,要給STS教育下一個明確的定義

6、是一件非常困難的事情，作為一種科學教育改革的思潮，STS涉及的內(nèi)容和范圍是非常廣泛的。因此對于不同的人來說，STS意味著不同的事物。,STS教育的涵義,STS教育是科學教育的核心STS教育是激發(fā)學習科學動機的因素STS教育為學生提供適當?shù)目茖W學習背景STS教育提供了科學認識的不同方式1987年，世界科學和技術教育研討會上，將STS教育理解為“在技術和社會環(huán)境的可靠范圍內(nèi)教授科學內(nèi)容”1991年，美國科學教師協(xié)會將STS教育教育

7、定義為“在人類經(jīng)驗的背景中科學的教與學”,STS教育的要素,STS的核心-----學生,科學是一門有系統(tǒng)的學問,科學通常被認為是客觀反映自然界事實和規(guī)律的普遍真理的知識體系。是一門有系統(tǒng)的學問?，F(xiàn)代科學觀把科學視為對大自然不斷前進和自我校正的探究過程，所有的科學知識都是科學探究的結果。因此，現(xiàn)代教育中的“科學”，不只是靜態(tài)的科學結論，而且包含動態(tài)的科學過程。,科學的本質(zhì)是一種探究活動,科學活動是個體運用已有的經(jīng)驗去探究問題，根據(jù)人類共

8、同遵守的規(guī)則去尋求自然現(xiàn)象背后的本質(zhì)和規(guī)律，科學活動充滿了人的探索力量?？茖W是一種探究活動，科學的本質(zhì)特征就在于向未知發(fā)起挑戰(zhàn)，利用人類的已知探究其未知領域。,通過“做科學”來“學科學”,科學是一門生動有趣的學問，它以獨特的研究方式探索大自然中各種事物和現(xiàn)象背后的原理和規(guī)律?？茖W是探究過程和知識結論的統(tǒng)一，學習科學的最有效的方式就是“做科學”。,技術是人類的重要活動,在傳統(tǒng)意義上，技術是一種“應用科學”，是科學知識在實踐中的應用，技

9、術被看作是科學的附屬物。隨著當代技術的迅猛發(fā)展，人們認識到，與科學一樣，技術也是人類的重要活動之一，它在受到科學發(fā)展影響的同時，也影響著科學的發(fā)展。技術是獨立存在并與科學相互平等的事物，而不是科學的附屬物。,技術是一項復雜的社會事業(yè),技術是發(fā)展人類文明的強大動力，所有技術都與科學緊密相關。技術同語言、宗教、社會準則、社交和藝術一樣，是人類文化系統(tǒng)不可分割的一部分，并且他還塑造和反映了這個系統(tǒng)的價值。在當今社會，技術變成了一項復雜的

10、社會事業(yè)，不僅包括研究、設計和技巧，還涉及財政、制造、管理、勞工、營銷和維修。,硫酸工業(yè),化學反應原理的確定原料與能源的合理利用“三廢”的處理與環(huán)境保護副產(chǎn)品的綜合利用市場對產(chǎn)品的需求及發(fā)展前景綜合經(jīng)濟效益,變化著的社會,社會在不斷地發(fā)生變化，人們對社會的認識也不相同。STS教育給學生提供一種什么樣的社會背景？STS教育應該以人類社會面臨的重大社會問題為背景。例如：世界饑餓和食物資源的匱乏、人口增長．空氣質(zhì)量下降、水資源的貧

11、竭、戰(zhàn)爭技術的升級、人類健康和疾病、能源短缺、土地的不當使用、有害物質(zhì)的排泄、核反應堆泄漏、植物和動物滅絕、礦物資源的減少。 STS教育最為重要的任務是要學生參與社會活動，并在活動中扮演一定的角色。,社會要求價值判斷,科學提供知識，技術提供應用這些知識的方法，社會則要求我們的價值觀念指導我們應如何去對待科學與技術。社會需要決策。決策既以可靠的知識為基礎，同時又包含著一定的價值尺度。作為科學教育的對象，學生將運用所學的知識做出決策，對

12、世界做出解釋。,STS教育,科學是通過他的應用而不是他的理論被大多數(shù)人所認識?？紤]科學、技術、社會之間的關系也許比分別思考科學或技術更為重要。通過STS教育，讓學生能夠?qū)茖W技術的理解與整個人類、環(huán)境和文化系統(tǒng)的復雜性結合起來，并依次為根據(jù)對未來做出決策。,STS教育的基本特征,以學生為中心，關注學生的學習需要突出科學、技術與社會的相互聯(lián)系為學生提供廣泛的學習科學的背景,科學學習背景,傳統(tǒng)的科學課程中，學習科學的背景往往被忽視，

13、教材中唯一的內(nèi)容是科學的結構或者科學的發(fā)展過程。STS強調(diào)要為學生提供一個廣泛的學習科學的背景。 1.為學習者提供一種“真正的”的背景，讓學習者感覺到科學和技術就發(fā)生在其中，從而引發(fā)他們的興趣； 2.為學習者提供可以引發(fā)問題的背景，但這種問題一定是學習者都可以理解或回答，或者經(jīng)過簡單的問題解決過程能夠解答的問題。 3.為學習者提供一種“可信的”背景，因為學習者只有在充分信任并帶有熱情的基礎上，才可能去面對他們無法解決的問題。

14、 這些背景為學習者準備了一個參與討論、實驗、親身經(jīng)歷活動的機會。,三、STS教育與初中化學課程改革,STS作為一種新的科學教育改革的思潮，重視從實際問題出發(fā)組織學習，強調(diào)學生的積極參與，使學生從科學、技術和社會相互聯(lián)系的視角去認識化學問題，去思考社會問題。STS教育必將對以學科為中心的傳統(tǒng)理科課程產(chǎn)生巨大的沖擊。,制約課程改革的因素,學科社會學生,化學學科因素,從學科角度分析，課程內(nèi)容的選擇和編制必須反映化學學科的基本特征及學科

15、的發(fā)展趨勢，要教給學生最基本的化學觀念、方法和知識。,化學學科的特征,1 化學科學是實驗性較強的學科之一2 化學學科使用特定的概念和原理3 化學科學有自己的一套科學語言4 化學科學具有較強的經(jīng)驗性5 化學科學與工業(yè)聯(lián)系比較密切,微觀與宏觀相聯(lián)系的思維方式,微觀與宏觀的聯(lián)系是化學不同于其他科學最特征的思維方式。離開這個基本點，就不是化學。建立對微觀世界的想象力是初中化學教學不同于其他課程的特點，也是其他課程不能代替的。微觀決定了宏

16、觀物質(zhì)的性質(zhì)，宏觀物質(zhì)的性質(zhì)歸咎于微觀結構?；乇芪⒂^不應是課程改革的方向,宏觀與微觀的聯(lián)系,物質(zhì)的性質(zhì)與物質(zhì)結構之間的聯(lián)系是中學 化學學習的重要內(nèi)容。 化學學習的三大領域： 可觀察現(xiàn)象的宏觀世界 分子、原子和離子微粒構成的微觀世界 化學式、方程式和符號構成的符號世界,化學學習的三種水平,,,初中需要建立哪些基本的化學觀念,當學生將許多的事實性知識都忘掉的時候，在他頭腦中還能留下什么？是觀念，是方法，是思路。

17、具體知識是形成這些基本觀念和方法的載體。學生能否牢固地、準確地、哪怕只是定性地建立起基本的化學觀念，應當是中學化學教學的第一目標。背誦或記憶某些具體的化學事實性知識，當然是有價值的，但是更重要的價值在于它們是化學觀念及某些基本觀念的載體。 元素觀；微粒觀； 物質(zhì)分類；化學反應與能量,元素觀,所有的物質(zhì)都是由最基本的成分“化學元素”組成的。通常我們見到的物質(zhì)千變?nèi)f化，只是化學元素的重新組合，在化學反應中元素不變。一種元素對應于一

18、種（一類）原子。元素在元素周期表的序號等于原子核內(nèi)質(zhì)子數(shù)。,微粒觀,所有的物質(zhì)都是由原子、分子、離子等基本微粒構成的，這些微粒很小很小。這些微粒是運動的，有間隔的，微粒之間存在著相互作用。在化學反應中分子發(fā)生變化，而原子不變。原子間通過化學鍵結合成分子。,物質(zhì)分類,混合物化學物質(zhì) 單 質(zhì) 純物質(zhì)

19、 化合物單質(zhì)只由一種原子構成。化合物由幾種原子構成。,,,化學反應與能量,化學反應遵循質(zhì)量守恒定律化學反應的本質(zhì)是化學鍵的斷裂和形成化學反應都伴隨著能量變化通過化學反應人們可以獲得或消除物質(zhì)，可以儲存或釋放能量,理想的氫能源循環(huán),化學科學的發(fā)展特點,20世紀50~70年代化學學科發(fā)展的特點 從基本上是描述性的過渡到推理性的； 從主要是定性的過渡到定量的； 從主要是宏觀的過

20、渡到微觀的； 這一變化促使中學化學課程進行提高理論，提高學習起點，刪減某些化學教學內(nèi)容。,20世紀80年代化學學科發(fā)展的特點,,化學——人類進步的關鍵,當今，我們對化學的認識已經(jīng)不能僅僅局限于化學學科本身，而應開闊視野，要站在社會發(fā)展的高度，從社會的角度來認識化學的重要作用，來認識化學教育的重要作用。 化學教育必須關注每一位公民每天都會接觸到的與化學有關的社會問題，了解化學知識在社會生活中的應用。,社會因素,從社會的角度分析，化

21、學課程內(nèi)容的選擇一定要貼近生活、貼近社會。 哪些社會、生活問題是與化學密切相關的？在初中化學教學中，學生需要關注那些問題？ 通過這些社會問題的學習要教給學生什么？是知識、方法、觀念？ 我們必須思考：聯(lián)系社會、聯(lián)系生活的目的是什么？,貼近生活不是羅列物質(zhì),并不是所有的社會問題都能被人們所認識，許多社會問題的解決需要不同學科知識的綜合運用，許多生活中的現(xiàn)象或物質(zhì)涉及到較深奧的知識，這就決定了內(nèi)容選擇的局限性。 如果學生只是記住了生活

22、中的一些具體的物質(zhì)或者其危害，而沒有形成某種意識或觀念，這樣的聯(lián)系生活又有多大意義呢？只是增加了學生的記憶負擔。例如油漆、涂料、粘合劑這些物質(zhì)？,聯(lián)系社會也要重視觀念的形成,因此，對于社會問題的認識和思考不能寄希望于通過羅列一些生活中的物質(zhì)或現(xiàn)象來體現(xiàn)，而以典型事例為主題，結合具體科學知識的學習，通過一系列的活動使學生真正認識現(xiàn)象背后的原因和規(guī)律，從而在思想或觀念上產(chǎn)生真正的沖擊。,酸 雨,? 情景設置—— 水的pH值；? 大制作——

23、 A：公平測試香港各地雨水的pH值，記錄并公布結果； —— B：查找世界其他地區(qū)雨水的pH值，記錄并公布結果；? 知識介紹——什么是酸雨（由A.B引出），酸雨的成因及化學反應；? 知識介紹——酸雨的影響；? 多識一點點——酸雨破壞森林最嚴重的一次（引出實驗天地）；? 實驗天地——在實驗室模仿酸雨對幼苗生長的影響，得出結論；? 多識一點點——最酸的酸雨；? 測試站——有關酸雨的問題；? 資料大搜

24、索——控制酸雨的基本方法。,學生因素,從學生的角度分析，課程內(nèi)容的選擇必須要重視學生的學習興趣，要關注學生的發(fā)展需要。 學生需要什么樣的化學？學生需要有趣的化學，學生需要有用的化學。,學生的職業(yè)趨向,未來的化學家對其他與科學相關的職業(yè)有興趣的學生將要成為一般技術人員的學生未來的行政管理人員普通市民,興趣產(chǎn)生于矛盾和沖突,興趣產(chǎn)生的根本在于學生內(nèi)心的矛盾、沖突、困惑，產(chǎn)生求知的欲望。能否從學生熟知的事物中產(chǎn)生新的疑惑，而這個疑惑

25、又是學生通過學習思考能夠解決的，這樣的情景才能真正激發(fā)學生學習的興趣。就是說要使學生產(chǎn)生“這是怎么回事呢？我怎么不知道呢？”的疑惑。 因此，在課程中聯(lián)系生活實際的內(nèi)容一定要切合學生的知識基礎，要能引發(fā)學生思考，這才能真正激發(fā)學生學習的興趣。,“有用”不是“實用”,什么是有用的化學？是否了解了一些常見的物質(zhì)，常見的現(xiàn)象，學生能解釋一些生活中的事例就是有用的？ “有用”不是“實用”。這里我們強調(diào)的是對學生終身發(fā)展有用的，是能促進學生可持

26、續(xù)發(fā)展的。 這些有用的內(nèi)容應該是物質(zhì)變化的規(guī)律、聯(lián)系，應該是最基本的化學觀念和思維方法。,科學課程內(nèi)容選擇的模型,,,,,,,,公民的科學,行動的科學,心智探究的科學,科學課程內(nèi)容的選擇,科學的學習單元由三部分內(nèi)容組成心智探究的科學—為喜歡科學探究的人講授的科學知識行動的科學—為解釋社會行動而講授的科學知識公民的科學—為普通大眾講授的科學,金屬與金屬礦物,“心智探究的科學”部分就是使學生認識常見金屬的化學性質(zhì)，知道金屬冶煉的反應

27、原理；“行動的科學”部分就是使學生了解金屬銹蝕及其防護措施，了解金屬冶煉的設備和方法；“公民的科學”部分則使學生了解常見的金屬礦物，認識金屬材料在生產(chǎn)、生活和社會發(fā)展中的重要作用，知道廢棄金屬對環(huán)境的污染，認識回收金屬的重要性。,四、化學課程標準中內(nèi)容的選擇,雙基涵義的反思通常所說的“雙基”是相對于學科更高層次的知識而言的，是進一步學習化學科學所必須的那些基礎知識和基本技能。這種“雙基觀”重視系統(tǒng)學科知識的傳授，重視知識量的積累

28、。,現(xiàn)代“雙基”的涵義,要為公民的終身學習奠定基礎，而不僅僅是升入高一級學校。這些基礎應包括終身學習的愿望和能力、方法等。 要為公民適應現(xiàn)代社會生活奠定基礎。不僅有就業(yè)職能，還應有社會交往、合作、忍耐挫折等能力。,新課程標準中所倡導的化學基礎知識和基本技能，是為學生的終生學習和適應現(xiàn)代社會生活打好基礎所必需的。,“雙基觀”的轉(zhuǎn)變,課程標準中內(nèi)容選擇的依據(jù),一方面，它精心選擇化學學科中最基本的核心概念；另一方面，重視從學生已有的生活經(jīng)

29、驗出發(fā)，聯(lián)系社會生活實際，關注學生每時每刻所接觸的與化學有關的社會問題，使學生通過相關課程內(nèi)容的學習，能對社會問題做出思考，并進行決策。,,課程內(nèi)容主題間的關系,課程內(nèi)容主題間的關系,通過科學探究的方式，從學生身邊的化學物質(zhì)入手學習化學知識，然后應用所學化學知識解決社會問題。從生活走進化學，從化學走向社會。可以說，內(nèi)容的選擇充分體現(xiàn)了STS的觀點。,具體物質(zhì)知識的處理,突破傳統(tǒng)的學科中心體系，不再追求從結構、性質(zhì)、存在、制法、用途等

30、方面全面系統(tǒng)地學習和研究有關的物質(zhì)，而是從學生的生活經(jīng)驗出發(fā)，引導學生學習身邊的常見物質(zhì)，將物質(zhì)性質(zhì)的學習融入有關的社會現(xiàn)象和解決具體社會問題當中，體現(xiàn)其社會應用。,具體物質(zhì)知識的處理,采用這種處理方式，一方面充分體現(xiàn)化學知識與社會生活的密切聯(lián)系，貫徹STS教育的觀點；另一方面，引導學生從綜合的觀點去學習和認識有關的物質(zhì)，使學生直接體會到了所學知識的價值，避免機械孤立地學習和記憶有關物質(zhì)的知識，有利于激發(fā)學生學習化學的興趣。因此，雖然

31、從表面看，化學課程標準中要求的元素化合物知識數(shù)量減少了，但聯(lián)系社會生活的切入點增多了。,化學基本概念的處理,課程標準中對于化學基本概念和基本原理知識的處理，從知識點的數(shù)量上看，比過去教學大綱要求的減少了；從對概念的教學要求上看，似乎也降低了。但標準中減少的都是一些為形成某些重要概念而“鋪路搭橋”的具體的定義性概念，如化合價、電離等；降低的是對概念定義的記憶要求，如元素、原子、分子等概念，標準中不再要求記住其定義，而是從構成物質(zhì)微粒的角

32、度來認識。,化學基本概念的處理,在課程標準中，增加了對于化學核心概念和基本觀念的理解，在一級和二級主題中均體現(xiàn)了這一要求，如“微粒構成物質(zhì)”、“認識化學元素”、“物質(zhì)的化學變化”、“化學反應與能量”，等等。這些基本觀念都是建立在一系列具體的化學知識和概念基礎之上的，它需要一個循序漸進的學習過程才能形成，而不可能僅靠一兩節(jié)化學課就能達到。從這個角度分析，課程標準中對于化學基本概念的要求不是降低了，而是提高了。,學生的學習與學習情景密切相

33、關,學習與產(chǎn)生學習的情景具有高度的一致性。只有真實、可信、能引發(fā)問題的學習情景，才能為學習者提供一個參與討論、實驗、親身經(jīng)歷活動的機會。虛假的學習情景必然導致虛假的探究，從而挫傷學生探究的積極性。 課程標準中提供了豐富的學習情景素材。 為開展探究活動促進學生的有效學習創(chuàng)設了條件。,課程標準中學習情景素材的內(nèi)容,標準中“可供選擇的學習情景素材”包括與學習內(nèi)容相關的各種背景資料，如化學史料、日常生活中生動的自然現(xiàn)象和化學事實、化學科學與

34、技術發(fā)展及應用的重大成就、化學對社會發(fā)展影響的事件等。這些素材旨在幫助教師理解課程目標，教師可在相關主題的教學中利用這些素材來創(chuàng)設學習情景，充分調(diào)動學生學習的主動性和積極性，幫助學生理解學習內(nèi)容，體驗化學與技術、社會的緊密聯(lián)系，引導學生認識化學在促進社會可持續(xù)發(fā)展中的重要作用。,內(nèi)容、活動、情景的關系,內(nèi)容、活動、情景這三個部分并不是完全孤立的，而是一種“你中有我，我中有你”的關系。其中任何一部分都需要其他部分的支撐才能實現(xiàn)全面提高學

35、生科學素養(yǎng)的課程目標。 在與學生已有經(jīng)驗密切聯(lián)系、生動有趣的學習情景中，通過多種多樣的科學探究活動，學習有關的主題內(nèi)容，從而達到培養(yǎng)學生科學素養(yǎng)的課程目標。,內(nèi)容、活動、情景的關系,重視創(chuàng)設學習情景,建構主義心理學認為，有效的學習只能發(fā)生在學習者已有的經(jīng)驗與學習的環(huán)境相互作用時，教學應提供與學習者的“生活知識或概念”相接近的背景，使學習者有機會自己進行思考和建構。因此，如何為學習者提供一個有效的學習情景，是教材編制和教學中必須高度