STSE教育理念在高中化学教学应用中存在的问题及对策研究——以云浮市为例

摘 要

新课标要求学生要明确社会现实生活和化学学科之间形成的内在关联性。通过深度思考和持续认识,使学生社会责任感提升,有了更强的积极参与社会事务的意识,同时学生具备更强的创新精神和动手实践能力,为学生的个性化发展和全面发展提供保障。STSE教育理念符合当代教育的需求和未来教育的趋势,但是STSE在全国各类学校的推广和应用情况参差不齐。

为了深入了解现阶段,STSE 教育理念在我国广东省粤西北地区高中化学教学活动中的应用情况,专门设计了相应的调查问卷,并面向云浮广大高中生们发放了问卷。调查问卷的内容包括对STSE的评价、对STSE教育的了解与关注、STSE与教材融合的情况、STSE与教学方法的融合情况、STSE应用化学教学基本条件的情况;对教师访谈的内容主要包括教师对STSE理念的了解程度、在实际教学中的应用、对于素材中STSE知识的挖掘、课标中STSE内容的研究、在STSE教学过程中学生的表现、以及高考中的STSE教育六个层面。通过调查结果的分析,发现云浮市高中化学教育中STSE教育理念应用存在两个方面的问题:一是学校对STSE教学应用的重视程度不够。没有给STSE应用提供教学基本条件,也没有提供丰富的化学报刊杂志,另外学校对化学实验室里的仪器维护并不积极,实验仪器损坏或是故障之后,就会很长一段时间没有实验课可以上,学校不会及时的进行修理和更新。学校里和学校附近都没有可以进行化学实践的地方,所以化学生活化的实现难度很大。二是教师层面,教师对 STSE 教育理念的认识程度不够、高中化学教师缺乏 STSE 教学意识、化学教科书中的STSE教育内容没有得到充分利用。针对上述问题,本文建议校方积极开展化学xxxx化的课外拓展活动,为活动提供必要的场地和设施,发挥校方的引导作用。教师则不断提高对STSE的认识和相关教学技巧,积极实现化学的生活化教学、充分利用多媒体和信息技术挖掘STSE信息、为学生提供多元化的STSE体验渠道、充分挖掘课本内的STSE内容,同时将STSE与解题结合起来,为学生提供更多的解题思路。

关键词:STSE;教学研究;高中化学

第1章 绪论

1.1研究背景和意义

1.1.1研究背景

STSE 是科学、技术、社会、环境(Science、Technology、Society、Environment)的英文首字母的缩写,是一种新的教育改革方式,是对教育可持续发展理念的实践,该教育方式已经在全球教育领域得到广泛的应用。STSE的前身是STS,后来经过延展,增加了环境维度。可见,将教育与环境联系在一起是STSE的最大特色。STSE的基本理念就是把教育全过程与当前科学发展,技术创新,社会环境等多重因素进行融合。将其运用到具体的教学实践当中,可以使学生摆脱过往固化的学习模式,能够更多基于社会发展和科技创新社会环境等因素考虑实际问题,通过问题导向,使学生有针对性储备基础知识,更有效的运用技术知识,有效激发学生自主创新能力。未来的教育趋势不再是将课本知识转化成为解决问题的能力和应对考试的技能,未来的社会发展需要培养学生从小养成可持续发展的观念,并将其深植于学生的意识之中。除此之外,未来的教育是培养社会需要的人才,而社会需要的是有交流能力、合作能力、决策能力和创新能力的复合型人才,所以社会需求就是国家教育改革的方向,不仅国际教育如此,我国教育亦是如此。

工业革命带来了人类社会科技水平的不断提升,为人类文明创造了殷实的物质财富,但也带来了全球环境污染等相关问题,,环境污染问题成为了影响人类持续生存的关键性问题。科学技术发展和保护环境问题具有直接的关联性。公民的普遍科学素养和国家的科技水平和经济实力成为了人类可持续发展重要影响因素。在综合国力竞争进程当中,人才竞争是关键竞争点,科学技术是第一生产力。全球人才竞争越发激烈,各个国家都将高素质人才作为了教育培养的主要目标。培养创新型人才成为了重点任务。自上世纪50年代开始,全球多数国家都力求在公众科学素养方面作出突破,为科学教育改革确立新的发展目标。人的全方面发展成为了社会人才培养的导向,紧紧依托于书本理论知识的传授,这单一模式必然会限制学生个人综合素质能力的提升,影响学生在交往能力、责任信心等方面的提高。如果忽略了教育的全面性就会违背时代发展的潮流趋势。在高中化学课程标准当中明确要求确立以发展化学学科核心素养为主旨的理念。这就使得教师要结合学生已经掌握的知识情况,充分考虑到化学发展的进程和社会生活实践的现实需要,多个关键点加以融合,通过情景教学等具体方式,不断激发学生对化学知识的好奇心,形成更加浓厚的学习兴趣。通过运用实验和实践活动,可以使学生更好的树立创新意识,不断提升实践能力。教师要引导学生更多关注社会热点话题,对环境保护这一社会性突出问题加以了解,不断培养学生的社会责任感,使学生能够积极参与到决策过程中。STSE 理念运用到实践当中要充分考虑科学技术社会和环境,对具体教学实践工作的指导价值和现实意义,充分考虑到不同因素之间形成的关联关系。在全面倡导生态文明环境背景下,要遏制对环境的负面影响,必须要培养青年人创新意识和主动参与沟通的意识,在教育改革的进程当中,使化学学科体现出更强的社会责任感。

高中阶段对于学生个体发展的需求形成了多元化,需要学生结合个人的不同情况对相应的社会知识和经验加以学习掌握。学生要对当前社会发展的情况,受关注领域的科技成果和周边环境影响变化进行了解关注,要站在现代化发展的角度思考实际问题。学生要明确社会现实生活和化学学科之间形成的内在关联性。通过深度思考和持续认识,是学生社会责任感的提升,有了更强的积极参与社会事务的意识,同时学生具备更强的创新精神和动手实践能力,为学生的个性化发展和全面发展提供保障。 STSE 教育理念融入到高中化学教学,教师在进行教学设计当中,要注重从学生熟悉的层面入手,考虑到学生的身边环境,为学生设置真实有效的问题情节使教学内容具有更强的契合度,引导学生积极参与科学实验。学生能够以积极的求知意识去探索课堂上的理论知识,通过实验的方式去加以验证,使理论与实践相结合更加紧密,学生也会形成举一反三的主动思考意识,把掌握的理论知识与日常生活当中的一些现象紧密结合。由此可见,这一创新教育理念对学生形成正确的三观,不断提高其综合素质,有着积极的现实意义。在课程改革背景下围绕新的课标,教师在化学教学当中要坚持立德树人,积极运用STSE理念引导学生去关注于社会热点话题,深度思考环境相关问题,使理论能够应用到具体实践当中,形成辩证统一的观点。学生在不断提升个人创新和探索能力后,就可以独立运用化学知识和科学方式方法去解决在生活当中遇到的一些问题,学生能够保持持续的进步,做到与时俱进。

1.1.2研究意义

1.理论意义

(1)推动核心素养的培养

运用STSE教育理念提升高中化学教学的质量和效率。可以帮助学生更好的理解理论知识,并把理论知识运用到具体的生活实践当中更多去思考社会环境问题。教师深度理解这一教学理念的核心要义,可以使教师更具针对性去收集问题情景的教学素质,搭建起针对性较强的情景教学平台,形成立体化教学模式,帮助学生构建化学知识模块,使化学发展历史进程与人类社会发展关联性更加清晰。学生对于社会问题会更加关注,不断增强学生的社会责任感。

(2)丰富高中化学教学策略

本次研究展开了国内外已经开展的STSE 教育情况的梳理,结合当前新课标落实的实际要求,针对于化学教学需要,对于教材当中有关 STSE 内容和高考化学 STSE 试题的基本情况下,进一步丰富 STSE 教学策略,形成具有操作性的 STSE 教学案例,为这一理念研究注入新的内容。

2.实践意义

(1)促进教育学理论的应用

在调查研究的基础上,可见传统课堂教学存在一些现实的问题,限制教学质量的提升。目前针对于教学实际STSE 教育实施依然面临一些阻力,需要针对性开展分析研究,进而使高中化学教学的STSE 教学更加具备实效性。通过具体研究可以帮助教学一线的教学工作者,逐渐优化教学理念,保持教学工作的与时俱进。通过情景教学的模式可以引导学生拓展视野,不断强化其综合素质,同时也有利于教师更好的朝着专业化方向发展,在课改推进进程中做出自己的贡献。

(2)提高高中化学教学质量

在教学工作当中对于STSE 教育相关理论开展分析,,在实践当中运用理论取得教学突破,一定要围绕着以化学核心素养培养为中心的理念。通过有效的设计策略,使高中化学教学融入更多的先进教学理论,一方面提高学生的学习成绩,另一方面则养成学生对化学学科的兴趣,显著提升整体教学效能。

1.2研究现状

1.2.1 STSE教育的国外研究现状

STSE正如上文所述是基于STS教育而发展起来的一类理念。这一理念形成的教育模式能够快速发展,源自于社会创新发展的现实要求[1]。上世纪六七十年代许多著名的高校均成立了教育研究专题组织,针对于教学存在的现实问题,论证提出了 STS 教育,同步也形成了一些经典案例[2]。Hyunsoo Lee,Namje Park 在其研究当中明确指出科学创新和技术发展成为社会推动的关键要素,但在推动进程当中也带来一些复杂性问题。 STS能够更好揭露科学本质,,使社会发展与科学有着更为直观的联系[3]。Michael L.Bentley 对于教学工作的展望指出教师需要有建设性思维,能够接受学科发展的前沿思想,在教学体系设计当中充分考虑到 STS 的原则运用问题[4]。X在这一领域的研究当中已经形成了体系,相关的专著已经被公众所熟知。X教学体系当中的课程已经逐渐系统深入。基于 STS 教育的专注可以提升这类课程的实用性,为学生步入社会提供更多的条件,也为培养更多优质的理科人才打通了渠道[5]。

进入上世纪90年代中期结合社会创新的大潮流,X国家科学教育标准报告,将环境这一因素纳入其中,进而就有了STSE教育理念,这一理念具有更强的创新性,使得科学技术,社会和环境之间相互影响,相互促进形成整体[6]。这种创新延伸是时代发展的现实要求,Erin Sperling个体的发展与科学教育水平形成整体,中国对个体能力的不断挖掘,影响个人发展的因素更加清晰。站在 STSE层面形成的各种效应展开具体的研究。教师的效应就是要做好拓展,从教学当中去实践理论[7]。布兰登.佐拉斯在实际研究当中,对于科学技术等相关因素展开了深入系统的分析,在课堂教学期间,他对于社会的公平正义进行了阐述。引导学生更多的关注于自己的生活环境,找到一些与社会公正有关系的事件,这些事件必然会对社会经济等多重方面形成影响,有助于弄清楚STSE问题[8]。

当前国外开展的STSE教育更多集中在具体方法应用和教材开发等多个层面,具体研究当中实证研究为主要方式。其中MatsumotoYukihiro[9]以教育改革作为大的背景,对STS方法与同步课程进行比较,找准其比较优势。探求持续推广sts的空间和举措。通过调查访问的方式与运用STS方法的教师,站在教师角度开展讨论。在研究的基础上进一步提出了综合学习概念。Nilgiin Secken[10]则在具体的学生群体当中在特定阶段运用STSE方法进行教学,进而可以辨别出科学技术,社会和环境关系,对于学生在化学教学内容理解方面带来的影响。该研究运用了模型的方式,通过对对照组和实验组进行了抽样测试。为期4周的调查研究,可见测试当中实验组的成就显著高于对照组。

在STSE教育的整体研究进程当中,教材的编写和运用也成为关键之处。Fujioka Tatsuya[11]提出从日本科学教育层面来看,运用sts教育成为了必然之举,只有科学的处理课程内容才能提升学生对科学技术的认知水平,进而使掌握的理论知识能够更好的运用到生活实践当中。研究当中作者基于这一教育理念在地球科学方面的认知,完成相关教材的开发。使得自然资源的利用等问题能够与教学工作有机结合,David I.Waddington[12]认为认为将科学技术等多重要素运用到课程教学当中,体现在突出的位置,可以使课堂实践的效能大幅度提升,虽然理论教学与教学实践存在着一定差别。但通过有效的教材作为桥梁,可以使理论与实践更加紧密的对接,保持课程材料在教学过程当中的真实度。要进一步思考教材内容是不是能够达成STSE的课程目标,通过定性的方式可以找准关键性问题,进而明确后续的教材优化方向。

STSE教育体现出多元化作用。Brandon Zoras[13]关注STSE教育是不是能够与科学层面相关概念建立关系,如与科学社会正义形成关系。首先需要认知的是社会正义,并不是需要于科学等课程,具有直接的关联性,,而是要将相关的问题纳入到社会科学当中,加以思考解决。许多的社会性问题都源自于科学领域,学生要具备相应的科学素养,进而才能更好的去思考社会证明行为问题,用科学的方式去解决突出的社会问题。通过一个学期的持续学习和对各类技术社交资源的了解,学生能够更为深入的理解STSE理念,同时可以使这一理念在生活当中得到运用实践。Sarah Elizabeth Barrett[14]指出过去的一段时间当中STSE教育长时间都被视为提升科学素养的关键方法。但这一教育理念代表着认同的方向,具体实践依旧存在困惑。研究的主要目的是通过案例研究和比较法对不同的科学课程进行比较分析。探讨当前XX通过授权方式已经推广实施的STSE课程和后续可能要推广实施的STSE课程。研究结果可以证明两个风向具有根本性的差别,难以有效调节。研究的最后一部分,对科学教育工作者的影响也进行了探讨分析。Astrid Steele[15]比较分析了不同的框架,找到了框架的优劣势。通过一系列的分析研究,借助于教学实践的应用。可见STSE框架能够起到一定作用,但运用依旧有局限性。虽然在科学技术社会环境多方面的研究当中取得了实效。教育理论逐步得到发展,实践应用依然存在着局限性。目前来看国外学者都在积极探索STSE教育途径。其中Erminia G.Pedretti[16]等教师要站在理念的层面发挥教师引导作用,基于问题形成问题导向,逐步脱离传统固化教学思维的束缚,树立科学指导思想的基本形象。调查结果可见教师对于教学内容有着充分的认识和主动获取和传播的意识,但教学初期会导致现有的理论观点可行性弱化,教师可能因为紧张等原因,导致理论落实不到位。最后在研究当中加以总结,对教师身份的认同和情景模拟设置等问题进行了探讨。Erminia Pedretti[17]设立了专业学习社区,通过一定数量教师的参与,在促进互助过程当中实现对STSE教育的挑战。参与调查的教师对于理念的深入了解成为了他们进一步创新知识的动力。在这一项目当中通过对于新的认识的实践,找到了更具支持性的环境,PLC构建的环境具有必要性。

Helge Gresch[18]等人站在社会发展的角度提出解决社会科学问题的决策能力是落实STSE教育的核心的关键之举。为了能够使教育取得预期的目标效果,具体方法就是提升学生的决策能力。探索决策策略运用的问题,结合其他人在决策过程中的思路和认识,进而不断提升决策效能和能力,还有就是考虑到此过程是不是由自我调节学习要素所直接支持。研究结果可以证明参与调查的学生当中对照组更主动更多选择坚持已有认识。还有就是全部学生都能对于他人决策进行必要反思,有反思的过程。通过参与自我调节学习培训后,这部分学生反思方面效果更加突出,影响性在一段时候后得到显著体现。可见决策策略的积极使用,对于决策全过程的思考和分析,对于自主学习要素的自我思考成为了STSE教育有积极作用的方法。

1.2.2 国内研究现状

1.STSE应用高中化学教学的必要性研究现状

现阶段,学术界对于STSE应用高中化学教学的必要性研究成果相对较多,大部分专家和学者都从STSE教育本身的优势出发展开了研究活动,如陈婵(2017)通过研究指出,新课程改革后,中学化学教育教学更加注重将化学与科学、技术、社会、环境联系起来,让高中阶段学生明白科学知识来源于生活实践并服务于生活实践,STSE教育给中学化学教育教学带来了新的视角,达成在高中阶段创设丰富教学情景的目的[19]。董芹芹,林肃浩,赵雷洪(2017)认为,把STSE教育理念与化学课堂教育教学三线——知识线、方法线、生活线有机融合将理论与实际有机结合,将三线有机结合,形成课堂的整体结构,是将STSE教育融入中学化学课堂的有效方法,能克服目前高中化学课堂教育教学中存在的问题,从而使高中阶段学生科学素养能够得到持续有效的提升[20]。

薛继平(2018)在研究当中明确指出了STEAM教育源自于X,是21世纪人才培养的一种先进理念,在原有的教育模式基础上融入了艺术元素。使得教学内容的融合更加充分,情景创设更为完善。;这一教学理念当中蕴含着科学;技术;社会;环境;艺术。 Let us.将理论应用到具体的教学实践当中,通过问题导向建立情景环境,提升教育实效性。在具体理念运用过程当中是科学技术艺术等多方面学科的教学内容得到综合围绕着提升学生科学素养为目标,坚决以学生解决问题能力的强化作为导向,,不断去激发学生对学习的兴趣。运用这一理念可以打破教学的局限性限制从真实问题情景当中带着问题去思考,逐渐形成学习的兴趣,对社会问题也有足够的关注度。这样的教育教学可以激发高中阶段学生的求知欲,提高高中阶段学生对化学课程的兴趣,促进高中阶段学生实践探究能力和解决问题能力的提升[21]。

马骋(2019)经过持续的分析研究,可见在当前的教育体系当中STEM理念形成了教育模式已经被全球所关注,我国内也出现在探索建立起以这种教育理念为基础的教育框架。目前在义务教育阶段,核心素养教育已经有了具体的目标,教师的讲授依然是主要的教学模式,单向输出具有一定弊端,高中阶段学生并没有真正成为知识的主动构建者,所以为了顺应时代的发展,高中化学课程与教育必须做出一定的改革,这时STEM理念就显得尤为重要。STEM融合了多方面学科内容,力求培养学生能够适应未来发展的实际需要。关注高中阶段学生的思维发展和实践操作,提高高中阶段学生的多种素养[22]。罗咏灵(2020)则从融合性角度出发,将STSE教育理念与高中化学教育教学相结合,既能实现化学学科与其他学科的交融,进而有助于从多方面多角度进行教学理念的更新优化,同时针对性的对高中阶段学生科学素养进行培养,确保学生能够积极主动开展探索,具备探索能力。通过理念和实践的结合,可以进一步提升学生的综合素质,使高中阶段学生能够树立正确的价值观,朝着正确的目标前行。还有就是STSE教育理念强调的科学等内容与普通高中课程标准相应的科学核心素养相契合[23]。杨妍,包晓玉(2021)认为,我国传统的高中化学教育注重理论知识的教育教学,难以将所学到的内容与社会生活实际相联系,高中阶段学生不能理解化学知识的切实价值,不懂得在实际生活中如何利用所学知识去解释、处理生活中的现象及问题,因而限制了实际教育教学中高中阶段学生在学习上的主动性,也阻碍了对高中阶段学生科学意识、科技意识、社会意识、环境意识的培养[24]。常建红(2021)表示,基于信息化条件下高中化学实验教育教学模式,必须要坚持以人为本教育教学理念,引导教师及时更新教育教学观念,能够不断创新课程教育教学方法,有效提高高中化学教育教学水平。新时期开展信息化教育教学,必须要实现教育教学过程的优化发展,充分发挥其积极作用,开展新型高校的实验教育教学活动,吸引高中阶段学生积极踊跃的参与其中,从而取得良好的课程教育效果[25]。

2.STSE应用高中化学教学教育发展趋势

随着高中化学新教改的不断推进,学术界对于STSE应用高中化学教学发展趋势研究也越来越多。尹丹丹(2021)通过实践调查研究后指出,新时代背景下的高中化学课程倡导教育教学应从社会发展和高中阶段学生自身的需要出发,课程改革要围绕着学科自身特点和优势展开,要在高中阶段使学生注重于提升创新能力,养成主动学习的积极意识。在学科核心素养培养过程当中使理论与实际有机结合。STSE教育强调化学教育教学应从科学等四者的关联性出入手,使高中阶段学生在掌握知识和技能的过程中,提高分析和解决问题的能力,逐步培养高中阶段学生的科学探究精神和社会责任意识[26]。

沈素芳(2021)则表示,STEM教育作为一种全新的跨学科学习理念,在我国还处于起步阶段,由此高中化学教师必须立足我国化学教育教学现状,依据STEM教育理念构建适合我国实际情况和高中阶段学生需求的科学与工程整合模式,从而让高中阶段学生在系统学习相关化学知识的基础上,参与系列化学活动,通过真实、亲历的化学实验操作,以培养高中阶段学生的化学思维和实际问题解决能力[27]。

赵星悦(2021)认为STSE教育理念倡导在教育教学中注重学科知识同科学、技术、社会、环境之间的关系,提高高中阶段学生运用综合知识解决实际问题的能力。逐步要让高中阶段的学生清楚学科知识融合具有必要性,掌握相应的理论知识,形成科学素养意识,成为了学生更好服务于社会发展的关键。这一理念成为了学科核心素养培养的重要方式和基本途径[28]。

陈静(2021)通过对比研究后发现,传统学科教育教学的系统性、连贯性与完整性,割裂了不同学科之间的联系,学科之间的知识存在着孤立性,整体性不强,不利于高中阶段学生养成开放式思维,要将素养有机结合。高中阶段的教育要强化科学知识与技术等相关要素的有效综合提升综合素质培养的时效性。STEAM教育理念能够逐渐打破学科之间存在的隔阂问题,使学科可以均衡综合发展,通过真实情景这一驱动,确保高中阶段学生可以积极参加小组活动,不断提升综合实践能力。通过科学技术等多重要素的紧密融合,使学生逐步提升创新能力,养成主动积极解决问题的能力。STEAM不仅仅单纯注重于学科知识的培养,更加注重于综合运用学科知识,保持学科之间的有效协同关系。学生通过自主学习可以更好的运用学科知识,实现跨学科联系[29]。赵星悦,陈丽萍(2021)表示,新课程标准中对STSE教育的描述引起了人们对STSE教育的重视。新出版的人教版高中化学教科书里面已经增加了STSE教育内容[30]。

综上所述,当前学术界对于高中化学与STSE教育的关联研究成果相对较多,专家和学者普遍认为,STSE教育对于高中化学教育的帮助非常大,特别是《新课标》的要求下,注重学生的化学素养教育成为研究的热门。然而,现阶段学术界在高中化学中渗透融合STSE教育的活动建议与案例设计研究领域的直接性成果还比较少,为本研究提供了契机。

1.3研究方法

1.3.1文献研究法

借助图书馆、权威学术网站查阅大量与STSE应用高中化学教学的文献资料,然后通过科学方法对文献资料进行阅读和分析,不断提炼学术观点,为研究提供理论基础。

1.3.2 问卷调查法

以高中的学生为调查对象,了解当前高中化学教学现状为目的,设计调查问卷,然后开展问卷调查活动,并对调查结果进行数据化分析,为研究提供实践支撑。

1.3.3访谈法

根据调查目的设计访谈提纲,然后以高中化学教师为访谈对象,开展访谈调查活动,并对访谈结果进行整理和分析,为研究活动提供实践依据。

1.3.4案例研究法

根据高中化学教育教学的具体要求,结合学情,通过STSE应用高中化学教学的案例设计来开展研究活动。

第2章 相关概念界定及理论基础

2.1相关概念

2.1.1 STSE

1.科学(Science)

有学者认为自然科学就是科学的全部,这种思想非常狭隘,因为科学是一种对世界的探索,不仅涉及到科学的认识论和社会研究,而且涉及到科学知识的内在价值和发展。十九世纪80年代,达尔文(1809-1882)提出了“科学”,即探索客观事物的内在关系,并归纳出客观的发展规律。在实施科学教育的过程中,应注重对学生的影响,把科学的理论和实验相结合,使学生对科学的探究、对科学的无限魅力产生浓厚的兴趣。所以,STSE“科学”包含了科学研究的静态结果和科学探究的非静态过程。在学习、积累科学知识的过程中,要树立科学进步的宇宙观念,坚持实事求是的态度,以与时俱进的态度去探究科学的秘密。化学是一门以物质为基础的科学,它与人类的日常生活等社会实际活动密不可分。因而,当代教育思想提倡:让学生在化学学习中,直接面向自然界,更贴近科学发现者的认识过程。在体验科学探索的全过程中,能够更好地了解和了解科学的本质和方法,勇于实践,勇于创新。

2.技术(Technology)

科技是一种科学研究的工具,它使人类能够在科学的指引下,去探索自然,去创造财富。通过培养学生对科技知识的理解,可以帮助他们运用基本原理、定律和学习方法解决现实生活中的问题。随着现代科技的不断革新与推广,学校逐步将科技教育与学生的教学相结合。在新一轮的新课改中,许多教材都强调了化学实验,提高了学生的实验能力。随着科技社会的迅速发展,无论是家庭、学校还是社会教育,都要注重科技的应用,以适应时代的发展趋势,积极参与到社会实践中去。

3.社会(Society)

马克思对社会的定义是:社会是个人在长期的交流中相互联系、逐步形成的,社会是人与人之间的社会关系,是人在一定的生活环境中相互依赖的基础[35]。自然环境、人口、文化是人类社会最重要的物质基础。科学、技术和社会是相互依赖的,科技的发展和创新是社会发展的动力,科技的发展和创新是社会发展的动力。虽然中世纪的炼金术未能满足人类对生命的永生追求,但它却出人意料地创造了一种科学。在人类社会的可持续发展过程中,化学的贡献是巨大的,包括人们的衣食住行、工业、农业、航天等各个方面。所以,科技与社会发展的需求,必须经过时代与社会的发展过程来检验。因此,要明确社会对人才的需要,把科技知识传授给学生,让他们能够更好地理解社会的发展。引导学生以辨证的眼光看待科学和技术,把所学的知识应用于现实生活,关心社会重大的科技问题,增强学生的社会发展决策能力。作为学生,我们要学会用自己所学的知识,对事物、法则作出科学的阐释,并运用某种技术方法,解决现实生活中的各种问题。

4.环境(Environment)

自从工业革命以后,世界上许多国家都跟随着科学技术的发展,利用化学技术来发展大自然,加速经济发展,为人类创造物质财富,但同时也产生了大量的工业和生活污染,给人类带来了极大的危害。而化学的最终目的,则是为了实现人类的可持续发展和更好的生活。然而,由于化学的发展,所产生的环境污染问题已成为一个不容忽视的问题。化学是一门可以通过化学的方法来分析污染的污染源、污染过程,从而对污染进行科学的控制,因此,它不但可以帮助人们认识世界,改造世界,更是我们治理污染、保护环境的重要力量。当前,全球能源与环境问题日益引起人们的重视,环境治理与可持续发展成为当今社会的一个热点问题。所以,在中学开展环保教育十分必要。目前,我国对环境教育越来越受到关注,许多学者对其在不同的学校、不同的课程中进行了深入的探索和研究。由于青春期的德育意识、情感已经初步形成,所以开展环境教育能够增强大学生的环保意识,进而培养大学生的环保意识,为 STSE的实施提供了一个良好的机会。

2.1.2 STSE教育理念

STSE教育作为 STSE领域的一个重要内容,它是 STS与环境教育相结合的产物,已成为当前教育改革与发展的主要趋势。X科学教师学会于1991年把 STS教学界定为“以人的生活为背景进行教学和学习。”可见 STS教学十分重视科学、技术与社会生活的紧密联系,是一种综合性、实践性较强的课程。STS教学思想强调对学生进行学科知识和 STS教学内容的传授,引导学生运用科学、技术和社会的知识和方法,以提高学生对科学、技术、社会的认识,从多角度观察世界,提高科学素养。随着科学技术的发展,人类社会面临着各种环境问题,科学、技术和社会的发展受到了极大的阻碍。在对人类生存构成严重威胁的今天,环境教育已经成为人们关注的焦点, STSE教育也随之走进了学校。STSE教育是以培养学生的环保意识、促进人与环境的协调发展为目的的, STSE教育把 STS与环境教育有机地结合起来,形成了一种新的教育思想。STSE教育是以科学为指导的,它也是对化学教学的正确观念。所以, STSE教育思想被运用到化学教学中去,通过与生活密切相关的社会热点与前沿,为学生提供一个现实的教学场景。通过对化学知识的探究,使学生能够把理论和实践结合起来,从而加深对知识的认识。同时,通过运用化学知识来解决实际问题,提高了人们的责任心和环境意识。

2.2 STSE教育理论

2.2.1 建构主义理论

建构主义理论源自于认知发展理论,从上世纪末受到各国学术界的重视,并进行了深入的探讨。该理论指的是教师在学生原有知识的基础上,对其进行正确的引导,主动实施意义建构的行为。就是说,学生们在此之前应形成完整的知识体系。而他们在学习、并吸纳了新的知识体系后,两种知识结构会有效整合到一起,产生了一种新的认知结构体系。建构主义理论十分重视知识的形成,因此对于学生们来说,外部环境的刺激是建构知识体系的重要因素。所以,在教学过程中,有必要为学生们创设良好的学习情境,以利于学生们进行新的知识体系的构建。而建构主义理论也是STSE 教育理念的基础理论。所以在STSE教育中,教学情境的构建是一项基础性工作,能激发学生们的好奇心,使他们能积极进行探索,通过参与实践活动,为生活中一些问题找到合理的解决方案,这也契合了建构主义理念。在实施STSE教学时,教师们必须对STSE的教育理念有深刻的理解,使学生们对化学这门学科保持浓厚的兴趣,提升学生们的实践、研究能力,在学习和掌握了化学知识后,应用于生活实践中,以达到学以致用的效果。可见,STSE教育理念在内容上,也与建构主义高度相似。所以,STSE应用高中化学教学的研究设计可从建构主义理论中获得如下几种启示:

1.以学生为中心。学生的主体性也是影响STSE 教学设计的一大因素。所以,在教学中,要注意发挥学生的主体性作用,进行合理的上导,使他们通过分组合作方式,强化相互间的交流、实验探究等多种方式,营造出融洽的学习氛围,使学生在解决实际问题时,重组所掌握的化学知识,以实现意义建构,形成客观认识。

2.重视情境创设。建构主义与STSE 教学两种理论存在一定的相似之处,皆是将学生作为认知主体,运用真实的情境和已有的认知结构,来帮助学生理解新知识,以实现意义建构。因此,在STSE教学设计时,教师应选择了一些贴近生活、有意义、有趣味的话题来构建积极的教学情境,利用丰富多彩的媒体资源,提升学生们对化学的学习兴趣,使他们主动投入到化学课的学习中,引导他们围绕新知识进行意义建构。

3.加强学科关联。学生们在意义建构中,要学习各种新的概念,利用“同化”与“顺应”机制,来减少迷思概念的不良影响。若是将学生生活中的一些现象、各个学科、以及化学概念相结合,形成网状交叉,可以使学生们立足于多学科背景,对物质变化的规律有更深刻的认识,以掌握更全面的科学概念。

2.2.2 多元智能理论

霍华德·加德纳提出了多元智能理论。他认为:智能即是人在某种环境下时,能够合理地解决所遇到的问题,更好地生存。智力理论不同于传统的智能理论,它主张以解决实际问题为前提,从多个视角来看待世界。加德纳将智能分为语言、自省、交流、节奏、数理、空间、动觉、自然观察等八种智能。他还提出,个人智能总是在受到环境、以及教育等因素的影响。所以,在化学教学中,学校与教师要灵活运用教学实践,凸显出八种智能,使学生了解自身的优点,充分发挥所长,积极主动地参与到化学课程的学习中去。多元智能理论倡导全面发展,以应用于实践中,从理论层面为开展STSE 教育提供支持,在化学教学活动中落实新的教育理念。因此,多元智能理论为STSE应用高中化学教学的研究设计带给了以下几种启示:

1.转变学生观。从多元智能理论来说,每个人都有自己的智能结构体系,也会采取与他人不同的学习方式。因此,高中化学教师在STSE 教学设计时,有必要先去了解学生的个体特征,将学生作为教学的主体,于合适的时间,利用科学的方法,在教学活动中,充分运用加德纳八种智能理论,使学生在学习活动中可以全身心地投入,从而增强自身的综合素质,以有效解决学习中遇到的各种问题。

2.转变教学观。传统的教育模式通常是由教师向学生照本宣科地介绍书本知识,然后用一堆习题对学生进行考核,这种教学模式很难吸引学生,也无法提升其思维能力。因此,教师应该对化学这门学科有正确的认识,在教学方式上和其他学科进行明确的区分。多元智能理论要求对学生们在各种智能上的表现进行全面对比,归纳出其不足之处,所以要选用最利于个体全面发展的教学方法。所以,高中化学 STSE教学设计也要立足于教学内容、以及学生群体的多样化特征,从实际情况出发,采取科学的教学方式,引导学生们发挥自身的潜能,以获得最优的学习成绩,使每个学生都能发挥所长。

3.转变评价观。过去在检验学生的学习成绩时,纸笔测试是应用最广的智力测验方法,造成的后果是学生们只注重语言与数理等领域的智能,使得其他方面的智能无法获得同步发展。所以,在高中化学 STSE 教学设计时,也要注重在教学活动中,选取多种评价指标和评价方法,以实现对学生的生成性评价,这样不但可以了解学生的理解能力,也能对其实践、创造、探究等方面的能力进行综合的评价。

2.2.3 最近发展区理论

“最近发展区”理论是苏联学者维果斯基提出的,他将学生的发展水平分为两类,一是现有发展水平,也就是在现阶段的学习过程中,能够成功解决各种问题的能力;二是可能发展水平,就是学生在经过长时间的学习后,可以达到的学习能力,两种能力的差值即为“最近发展区”。若是教师将“最近发展区”理论融入到化学教学活动中,便可掌握学生两种能力的差距,帮助他们正视不足,弥补缺陷,便能促进其全面发展。教师在 STSE 教学设计中,对于“最近发展区”理论应深入研究,灵活运用,从学生的学习情况着手,以取得更好的学习效果,发掘学生的潜能,并施以适当的外部刺激,使他们的知识发展水平得以快速提升。新教改也要求教师在教学活动中,能发挥学生的主体性作用,运用各种新型教学手段,使学习与生活充分融合,科学地引导学生,帮助其进行知识网络结构的构建,提升学生自信心,使他们可以勇于实现自我。再基于“最近发展区”理论,将STSE 教育理念逐步向学生渗透,再施以正确引导,使他们将所掌握的知识、经验融入灵活运用于学习中,提高学习能力。同时,在进行知识网络的建构过程中,也要注重增强信息的搜集能力,丰富其生活经验。所以,高中化学STSE教学设计可从“最近发展区”理论中获得如下几种启示:

1.抓住最优发展期。高中化学教师在进行 STSE教学设计中,要先了解最近发展区,了解学生们的现有水平与潜在水平间的差距,再实施教学活动,这种教学方式,可以了解学生们的心理机能矛盾,以利用学生潜能。从而提升学生们的学习成绩,使他们理解化学概念和具体的原理,并能掌握一定的学习能力,用所学的知识来解决生活中遇到的相关问题。

2.采取科学的手段。在STSE应用高中化学教学设计时,教师必须选择正确的教学方法与手段,对全面了解学生最近发展区的基础上,向他们传授新的知识与技能。应选择学生感兴趣的、生活中常见的事物作为教材,吸引学生们的注意,此时教师可以借此机会,运用各种教学资源,来对学生们进行指导,使他们参与实践探究,从中了解学生们的心理机能矛盾,进行合理的引导,使他们的思路再次回到课堂教学中。这种方式可以灵活地运用学生们平时生活中关注度并不高的事物,使他们主动对这些事物产生兴趣,保持适当的关注,从而提升其认知水平。

3.因材施教。STSE应用高中化学教学设计是以学生主体的,在教学设计中,也要立足于学生实际情况,掌握其现有水平与潜在水平的差距,只有从这一角度着手,才能使教学内容与进度的设计达到最优水平。同时,教师也应该全面掌握最近发展区的各项特征,以提高教学设计的针对性,为学习能力和水平各不相同的学生们设计出适合他们的多元化教学内容,可以提升学生们的学习兴趣,使他们主动投入化学课的学习中,获得更多的知识,以及多层次的认知能力。

第3章 云浮市中学STSE理念在化学教学中应用情况调查

此次研究中,选择了广东省云浮市的几所中学作为具体案例,调查了STSE教育理念在中学化学课堂中的应用现状,并做了具体的分析。云浮市处于广东省的粤西北地区,云浮的GDP常排在广东省的地级市的最后面几位,与广东发达城市深圳、广州相比,云浮的教育方面也较不发达。本文所选取的中学均为省级示范性中学,在云浮地区的中学中具有一定的代表性,在一定程度上反映了广东省粤西北地区的学校高中教育教学情况。

3.1问卷调查

3.1.1调查目的及对象

1.调查目的

为了深入了解现阶段,STSE 教育理念在我国广东省粤西北地区高中化学教学活动中的应用情况,专门设计了相应的调查问卷,并面向云浮广大高中生们发放了问卷。通过对学生们的调查,了解了他们对于STSE 教育理念的认知水平,用以判断教师在化学课的教学中,STSE 教育理念是否得到了充分的应用。

2.调查对象

问卷调查的对象在云浮市云浮中学,邓发纪念中学、云浮市第一中学三所高级中学(云浮中学、邓发纪念中学均为广东省示范性高中、云浮市第一中学为云浮市示范性高中)的三个年段中随机抽取,在各个年段中抽取三个班,共计27个班级,共计1296人。

表3-1 调查对象分布情况

年级 人数 比例(%) 有效比(%)
高一 402 41.36% 41.36%
高二 309 31.79% 31.79%
高三 261 26.85% 26.85%
总计 1296 100% 100%

3.1.2调查设计

立足于此次研究的主要方向和具体内容,在深入阅读、分析了相关的文献资料后,从高中化学教学中所遇到的一些实际问题,结合了学生们的兴趣爱好,设计出了此次的“高中化学STSE教学现状”调查问卷。问卷要求学生们在填写各题目时,从自身的感受出发,从而准确地了解学生们对于STSE理念与教学实践结合的认知。问题公分为五个部分,分别是学生对STSE的了解和关注程度、对STSE的评价、STSE与教材融合的情况、STSE与教学方法的融合情况、STSE应用化学教学基本条件的情况。再利用SPSS软件对于所获取的数据做了统计后,再实施定量分析,进而了解了高中化学教学中,STSE理念的实际运用现状。问卷共设计了23道题,五段式评分模式,问卷的详细内容可见附录A所示。

3.1.3调查过程

此次共向被调查者们发放了1296份问卷,回收了1195份有效问卷,回收率约为92.2%,满足了分析标准。对问卷加以梳理后,用SPSS统计软件进行了分析,从而获得了如下的结果。

3.2问卷分析

3.2.1信度分析

对1195份有效问卷进行了信度分析,所得结果见表3-2所示:

表3-2

克隆巴赫系数(α) 项数(n)
0.916 23

克隆巴赫系数(α)小于或等于0.60时代表信度极低;大于0.70,小于0.80时代表信度不高;大于0.80,小于0.90时代表信度较高;当α大于0.90时代表信度非常高。

在上表中,a为 0.916,符合标准,证实样本数据信度较高。将信度相同的3道题(4、6、18 题)删除,提升了数据的准确度,再对其余数据进行了信度分析,具体结果见表 3-3所示:对比表中各项数据可知,克隆巴赫系数呈下降趋势,为 0.901,其余数据仍有较高信度,与标准相符,可围绕问卷中其他的18个题目进行相关分析。

表3-3

克隆巴赫系数(α) 项数(n)
0.901 20

3.2.3调查结果统计

调查对象的人口变量分布

 

问卷得分情况

对STSE的评价 题目 平均得分
1.开展STSE化学教学的意义是增强学习化学的兴趣和动机 4.2
2开展STSE化学教学的意义是培养科学素养,拓宽知识面 4.11
3.我认为高中生有必要接受STSE 教育 3.92
5.开展STSE化学教学的意义增强对自然环境和人类社会的责任感与使命感 3.81
6.我认为所学的化学知识能够解决现实中的实际问题 4.02
对STSE教育的了解与关注 7.我很了解STSE教育,即科学(Science)、技术(Technology),社会(Society)、环境(Environment) 3.45
8.我经常关注STSE(即科学、技术、社会、环境)教育问题 3.84
9.我很留意化学教材中涉及到的有关 STSE教育内容 3.12
10.我经常关注化学教材中涉及的科学视野、科学史话、资料卡片等栏目 3.31
11.在日常生活中,我会将化学知识与科学、技术、社会与环境问题相联系 3.00
STSE与教材融合的情况 12.在试题训练中,越来越多渗透绿色化学观念 3.93
13.化学教材中,也越来越多地介绍化学在高新科技领域中的作用 3.74
STSE与教学方法的融合情况 14.课堂上,化学老师会通过多媒体课件收集和交流STSE(即科学、技术、社会、环境)信息 2.93
15.化学老师提供给我们许多途径(校本课程、生态社团)等去体验 STSE 教育 2.98
16.化学课上,老师经常开展丰富多彩的课外活动来渗透STSE(即科学、技术、社会、环境)教育 3.12
17.复习过程中,化学老师通常把学科之问的知识相互联系起来 3.34
STSE应用化学教学基本条件的情况 18.学校会提供给学生阅读化学报刊杂志 2.24
19.化学实验室里的仪器故障后,学校会有修理或更新 2.47
20.学校附近有可以进行化学实践的地方 2.10

3.各个维度均值

描述性变量 个案数 最小值 最大值 平均值 标准差
对STSE的评价 1195 2.250 5.000 4.118 0.672
对STSE教育的了解与关注 1195 2.000 4.500 3.618 0.634
STSE与教材融合的情况 1195 1.000 5.000 3.824 1.036
STSE与教学方法的融合情况 1195 1.450 4.000 3.234 0.708
STSE应用化学教学基本条件的情况 1195 1.000 3.000 2.345 0.651

根据各个题目和各个维度的得分可知,学生们对STSE的评价较高,普遍认可STSE教育对学习能力的提升、科学素养的培养和问题解决能力养成等方面的作用。所以该维度是所有维度中得分最高的,平均得分达到4.118分。对STSE教育的了解与关注维度,得分为3.618分,说明学生对STSE教育有一定的了解,并且有60%以上的学生对STSE教学给予了一定程度的关注,会留意教材中设计到STSE教学的内容,也会主动拓展相关课外知识,将化学知识与日常生活联系起来。从STSE与教材融合的情况来看,无论试题练习还教材内容中,都在不断深化对STSE教育理念的渗透,说明有很多的素材可以支撑STSE教学。从STSE教学与教学方法的融合情况来看,学生总体的认可程度不高,尤其是老师在课堂上利用多媒体进行收集和交流STSE信息以及老师提供体验STSE教育的途径两项问题的得分较低,分别为2.93和2.98说明教师在STSE教育应用的方式和方法上还有所欠缺。最后,STSE应用的基本条件是所有维度中得分最低的,仅有2.345分,说明学校没有给学生提供STSE教学所需要的资料、设备仪器和场地。

3.差异分析

性别

描述性变量 男(n=525) 女(n=670) t 显著性
对STSE的评价 13.1048±5.00370 12.5821±3.86676 -1.965 0.051
对STSE教育的了解与关注 32.8000±7.99086 34.6791±6.40442 -2.018 0.045
STSE与教材融合的情况 13.2667±5.14084 13.7239±4.71024 0.911 0.363
STSE与教学方法的融合情况 9.0952±3.01446 7.9030±2.33917 -0.715 0.475
STSE应用化学教学基本条件的情况 8.8000±2.54086 5.6791±2.40442 -0.418 0.145

统计结果来看,对STSE教育的了解与关注,显著性小于 0.05,证明在男女生方面存在显著差异,而且男生得分明显高于女生。

学科

描述性变量 文科(n=190) 理科(n=1005) t 显著性
对STSE的评价 34.144±7.43667 12.5821±3.86676 -1.201 0.231
对STSE教育的了解与关注 32.315±5.54152 34.6791±6.40442 -1.441 0.151
STSE与教材融合的情况 12.710±4.24205 13.7239±4.71024 1.115 0.266
STSE与教学方法的融合情况 7.6316±2.60375 7.9030±2.33917 -1.980 0.048
STSE应用化学教学基本条件 6.3158±1.54152 6.6791±1.40442 -1.453 0.131

统计结果来看,除了在STSE与教学方法的融合情况外,其他维度均未表现出显著差异,显然理科生得分高于文科生。

3. 生源地差异

城镇和农村高中生在 STSE 教育渗透五个维度中,都不存在显著差异,即显著性都大于 0.05。

4.年级差异

表 3-6 STSE 化学教学现状年级差异

F值 P值 显著性差异
对STSE的评价 4.123 0.019 显著
对STSE教育的了解与关注 0.192 0.828 不显著
STSE与教材融合的情况 3.269 0.041 显著
STSE与教学方法的融合情况 0.786 0.457 不显著
STSE应用化学教学基本条件 3.274 0.040 显著

(P≤0.01代表极其显著;0.01<P≤0.05代表显著;P>0.05代表不显著)

从表 3-6中三个维度的分析结果来看,学生STSE的关注度、对化学的态度的P值分别为0.019和0.041,皆具备显著性差异,但 STSE 教育理念的渗透情况的P值高达0.828(显著性=0.827),代表各年级间不存在显著差异。

3.3访谈调查

因为教师数量比较少,为了更深入地了解他们对于STSE教学的态度,以及他们在教学活动中对于STSE的实际使用情况,此次研究中,选择了访谈法来实施相关的调研活动。基于教师对STSE理念的了解程度、在实际教学中的应用、对于素材中STSE知识的挖掘、课标中STSE内容的研究、在STSE教学过程中学生的表现、以及高考中的STSE教育这六个层面,进行了访谈提纲的设计。分别选择了一位拥有17年教龄的老教师,以及一位毕业不久的新教师作为访谈对象,通过对他们进行访谈,了解了他们对于STSE教学的看法,将他们的话记录了下来,并进行具体的分析。

问题一:老师您对于STSE教育理念是否了解?了解程度深吗?

教师甲:了解STS,代表着科学、技术和社会,对于STSE没有深入了解。这个其实也就是让学生们在学习过程中,知道他们所学的东西源自于哪里,用在什么地方,这个理念其实也容易理解,实施起来也不算难,在学习过程中有时也会遇到这些问题,特别是化学学科,与这几个方面都存在着紧密的联系。所以在化学教学中,这个理念很有用处,也有一定的价值。

教师乙:对于STSE教育的理念比较熟悉,大学论文中曾讨论过该理念,不过自从当了老师之后,基本上没有再去研究这一理念,只有在一次培训活动中再次接触到该理论。当前对于教学还没有充分的把握,因此在备课活动中,将重点放在如何去讲解化学知识这一方面,从未设计过与STSE教育有关的课程,最多就是在导入课程内容时,立足于实际生活现象,会涉及与STSE相关的一些内容。

分析:相比于老教师,新教师对于STSE的了解程度无疑是更深的,在理论的掌握上也比老教师要扎实,但是新教师因教学经验不足,加上精力有限,所以未能在教学活动中充分融入STSE理念。老教师正好相反,在教育和教学方面有自己的见解。两位教师的相同之处在于,对于STSE理念的价值和作用,他们都十分认同。

问题二:您在教学中,对于STSE教育理念是怎样运用的?您认为将该理念应用于哪个环节,或者哪一部分教学内容中效果更理想?

教师甲:我通常是向学生讲解了化学知识后,会附带讲一些相关知识的应用,主要是金属、以及化合物等,这些知识在我们生活中、以及工业生产中经常会用到,重要性也较高,学生们在学习过程中有时也搞不清楚,对于容易出错的地方,我会反复地强调,也会为题目设计练习题。在讲解别的知识点时则很少用到,因为如果涉及过多SEST理念的话,很难完成教学任务。至于哪些些环节应该用,要根据教师自身的教学习惯,以及课堂上所讲授的内容来确定。

教师乙:我一般在导入新课的过程中,会插入与STSE有关的内容,以提升学生们的学习兴趣,激发积极性,从而提高教学质量。在别的教学环节则很少应用该理念,若是想要贯彻落实STSE教育,可以从多个环节和内容着手,但若是STSE教育用过多,则无法突出教学重点。

分析:STSE教育在实际的应用中,由于每个教师有不同的教学习惯,也抱着不同的设计目的,这也使得STSE教育的应用存在着显著的差距。将STSE教育应用于导入环节,主要是为了在课堂教学之初,激发学生们的学习兴趣。所以教师们大多会选择于导入环节设计STSE。在访谈过程中还发现,教师们大多将STSE内容应用于特定的几个知识点上,或者在课前导入时偶尔插入几句,应用范围比较窄,其中大多选取的化工、环境有关的内容,从而使得学生认为化学与这两个领域有较大的关系。从中可以得出,对于教师所讲授的STSE内容,学生能够充分掌握,并将其与化学知识紧密结合。所以,教师在课程设计过程中,应该围绕STSE与化学知识的融合进行深入的探讨,提升学生们的STSE意识。

问题三:您是否深入研究过教材中的STSE内容?你在教学中,对于教材中所包含的STSE内容,会一一进行讲解吗?

教师甲:刚开始教书的时候会研究教材,现在对教学内容也都很熟悉了,所以教材用的不多,书上的科学视野等栏目一般都是让学生自己看,课上就不占用时间去讲了。在我看来,教材中的许多STSE内容也存在于栏目中,考试几乎很少考到,加上内容难度高,学生也不易理解,只是将其作为扩充知识,顺便介绍一下。

教师乙:在备课时,我也会去研究教材,教材中也有很多的STSE内容,我会选择将其中的大半作为教学设计的一项主要内容,不过那些知识过于零散,学生们在学过后很快就会忘记,平时做题时,也不会将那些知识作为重点来练习,时间一长,课堂上学习过的STSE内容几乎都忘了,有时连我自己都记不清那些STSE内容,容易出现混淆。

分析:在分析了教材中可发现,其中确实存在诸多STSE内容,涉及到了方方面面的内容,只是学生们并未加以关注,教师只是选择了其中一部分,将其融入课堂教学中,在讲解化学知识时,顺便对其进行介绍,没有刻意去强调这些知识,使学生并没有感知到这些知识的重要性,也就没有加以重视。而学生们在平时的课后练习中,这些综合类题目也没有被重视,学生们对于STSE情境为题干的题目时,会由于题目起点高,难度大,缺乏能力与信心。所以,这也要求教师在化学课的教学中,对于教材中没有的STSE内容,也应加以介绍,使学生们能加以重视,同时也要将课外STSE情境引入课堂教学中,以此来增强学生们的STSE意识。

问题四:您怎样理解《课程标准》中对STSE教育所提出的要求?

教师甲:课标是各个学科的重要纲领性文件,所以在教学活动中,也要重视新课标的研究。研究课标不但是为了更好地进行STSE教育。也是为了保障教学活动更为严谨。课标中也针对STSE知识提出了明确的要求,也规定了哪些课程必须要做试验,某些课程的学习是为了培养学生的哪些思想,也就一一做了介绍,因此,在教学过程中,深入研读课标,有助于更好地完成教学任务。

教师乙:我刚参加工作不久,还没有深入研究课标,学校也曾开展新课标学习活动,但仅这样是不够的,自己也有必要继续研究新课标。课标中专门设立了个模块,就是要求进行STSE实验的,不过具体内容我还没去研究,因为这些知识在当前的教学中还没有用到。

分析:从上述的访谈中可以看出,老教师在课标的研读方面,比新教师要深入一点,他对于课标中的STSE内容也是十分熟悉。新教师在STSE内容的研究上不及老教师,但他在备课时也会参考新课标。课标中对于STSE内容虽提出了明确的要求,不过在教学中,有的内容实施起来不方便,或者因为教学任务过重,对课标的要求选择了忽略。

问题五:当你在进行STSE教育时,学生们有哪些表现?

教师甲:我讲课较快,学生也会紧跟我的速度,使得STSE的内容几乎都没有去重点介绍,因此学生们表现平平。在巩固提升时讲到物质的用途,学生表现的就没有那么紧张,也比较有兴趣。当然,学生最喜欢的是实验类课程。

教师乙:学生其实最喜欢这样的内容,不枯燥无味,也不晦涩难懂。STSE内容有些贴近生活、有些展现现代科技,对学生的要求不高,只需要了解和熟悉一些技术而己,因此,我在讲到这部分的内容时,学生是非常喜欢的,很感兴趣,因为课程紧,讲得也很有限,但我只要讲过,学生们都会留下一定的印象。

分析:通过对两个老师的访谈中我们也了解到,学生们对于STSE教育的反馈是较为积极的,能激发他们的学习兴趣。其中,学生们对于所设置的实验性内容更感兴趣,并可以利用STSE学习获得更多的有趣的知识,从而使知识体系更为丰富。

问题六:您是否关注过高考中STSE教育的考查情况?您觉得当前的高考制度对STSE教育会产生怎样的影响?

教师甲:近几年,高考中STSE教育的渗入变得更多了,化学第7道选择题就涉及到了STSE内容。学生们对于这种题目适应能力差,考查虽然十分简单,但内容较为广泛,复习时不知从何处着手。所以在高考时,对于学生们的STSE学习能力也更为重视,也更贴合新课标的要求。

教师乙:我还没带过高三的学生,在这方面还未深入研究。综合解题能力是高考考核的重点,纵观这几年的化学试卷,涉及到环境处理、新科技方面的考察内容较多,所以我们在上课时,对于这部分的内容也要加以重视。

分析:STSE教育理念已渗透到高考试题中,这也引起了诸多教师们的关注,教师们也表示支持。但从此次访谈中可知,对于相关的题型,老教师与年轻教师们仅仅是不陌生,未能进行深入的研究。所以,和教师们聊到STSE试题,他们首先会想到高考第7道选择题,对于其他涉及到STSE内容与情境的题目缺乏了解。所以,建议教师们在今年的化学课教学活动中,以及平时的练习中,也应该加入更多的高考试题,使学生们对于高考考查的内容与形式有更多的了解。

通过对上两位老、新教师的访谈,笔者得出,不同的教师在STSE应用的研究程度上也存在差异,对于在课堂教学中,STSE教育的渗透融合也存在不同的认知。老教师注重在巩固提升环节中引进STSE教育,而新教师则习惯于在导入环节中应用STSE教育。虽然这两位教师在自己的教学活动中,皆对STSE教育进行了不同程度的渗透融合,但效果却很有限,学生反响平平,这是由于教师没有去重点强调STSE内容,难以引起学生们的关注,从而导致了教师所实施的STSE教育未得到积极的反馈。

第4章 STSE在高中化学教学应用中存在的问题

4.1 学校层面

调查结果显示,在STSE应用高中化学教学基本条件的情况这个维度的得分很低,76.8%的学生认为学校没有提供丰富的化学报刊杂志,所以除了课本就没有其他的STSE教学素材;80.23%的学生认为学校对化学实验室里的仪器维护并不积极,实验仪器损坏或是故障之后,就会很长一段时间没有实验课可以上,学校不会及时的进行修理和更新。74.32%的学生指出,学校里和学校附近都没有可以进行化学实践的地方,所以化学生活化的实现难度很大。

通过归纳学生们的问卷调查结果可发现,对于STSE教育,高中学校皆没有给予应有的重视,对于当代的社会科技发展、以及环境热点等内容,也没有给予应有的关注,只注重提升学生的高考成绩。此次所调查的三所高中都属于重点高中,虽然校方也重视素质教育,积极进行了改革,但主要目的还是为了提高学生的学习成绩,这也使得改革措施并未取得预期的效果,许多改措施流于形式。从调查对象学校的教学评价制度来看,成绩是衡量教师绩效的唯一标准,考试则是唯一的考核形式。这也使得教师们在教学中,主要目标仍是为了提升学生的成绩,促进他们掌握更多的知识,没有重视培养学生其他方面的能力。这种评价制度不但使得教师们在教学中承受了过大的压力,也使得学生在学习中压力也更大,这也制约了生活化的教学的正常开展。在高考中,化学学科占比并不大,这也使得学校没有充分重视化学教学工作,这也使得教师们只能在利用现有的课时来进行基础知识的教学,也没有其他时间去尝试进行新型教学活动。

此外,校内资源的建设力度不足,化学实验开展困难。实验室的管理人员不足,因此在实验时,需要任课教师共同来准备,使他们的备课负担也更大;另外,虽然实验室已更新了设备,也购置了实验所用的化学药品,但仍显不足,只能用于教学中的演示实验,因为购买渠道较少,无法支持分组实验。不过,学校方面虽已针对实验老师进行了专业的培训,但因为实验仪器与药品不同,也影响到正常的实验工作。因为像氨气、二氧化硫之类的材料需要老师自己去制备,但因为实验室通风橱之类设备旧,这也使得一些教师往往不愿意进行类似的实验。再者,因为用于实验的一些药品已变质,这也使得有的实验很难继续进行,或者实验效果不佳。

最后在STSE背景下,化学教学的生活化设计是不可或缺的部分。学校没有重视将化学知识与现实生活联系到一起,也没有在教学活动中,以及活动后,为学生们提供实验的机会。学校组织开展课外活动和知识竞赛对于拓展课外知识和加强课内外知识联系有非常好的促进作用。但是从调查对象学校的STSE教学实践情况来看,校方并没有以活动的形式也予以教师支持。

4.2教师层面

4.2.1教师对 STSE 教育理念的认识程度不够

调查和访谈结果也表明,对于教材中的STSE 教育内容,高中化学教师关注程度不高,有的教师甚至未曾留意,只有大致的了解,缺乏深入的研究。从中也可以发现,有一些高中化学教师对 STSE 教育理论缺乏正确的认知,需要进一步学习相关的理论。高中化学教师们对于STSE 教育也基本持支持的态度。首先,对于 STSE 教育的意义认识上,高中化学教师认为 STSE 教育可以培养学生的化学学科核心素养,拓展学生的知识面,增强学生的学习兴趣和学习动机,增加学生情感体验,提高教学质量,只有少部分高中化学教师深刻认识到了 STSE 教育的意义。其次,对于在化学教学中渗透融合STSE 教育理念,几乎所有的高中化学老师皆持态度,也理解其必要性。最后,在教师看来,学生对于 STSE 教学模式也有着浓厚的兴趣。从中可看出,高中化学教师对于STSE 教学理念也深表认同,也想要深入实践 STSE 教育模式。不过,因为课时紧张,加上升学压力较大,加上教学工作较忙碌、以及缺乏必备的教学资源,这也导致了高中开展 STSE 教学难度重重。通过分析本次的问卷调查的结果可得出,化学教师也在一定程度上了解了STSE 教育,但对其缺乏深度理解,由于升学压力、以及课时不足等客观条件的制约,导致了他们在STSE 教育理念的落实上,缺乏充足的时间和机会,只能在授课过程中稍微涉及。所以,化学教师也要与时俱进,不断学习,增强自身的专业素质。对STSE 教育的理论知识进行深入的学习,将其与化学知识有效融合,从而为 STSE 教学打下坚实的基础。在具体的教学活动中,也要利用现有的教学资源,灵活地创设适当的情境,使学生们处于情境中,能深入了解社会热点事件,以及环境能源问题,对于化学有更深刻的理解和认识,并将实验探究、思考交流、角色扮演、实践活动等学习方法正确运用到化学课的学习中去,通过多元化的学习,引导学生们用所所的化学知识,有效解决生活中遇到的相关问题。

4.2.2高中化学教师缺乏 STSE 教学意识

根据调查结果可知,老师在上课时很少使用STSE教学资源,绝大部分老师倾向于通过传统授课的方式来传授化学知识,然而却忽视了STSE的教育模式。这在化学老师的教学过程中具体体现在三个方面:第一方面,化学老师在课堂上使用STSE教育模式频率极其低;第二方面,化学老师在传授科学与技术知识时,并没有注重将知识与社会实践生活中的热点相联系,也没有将知识同实际生活相联系的主观意识;第三方面,即便教师在传导学科知识时注重将给与社会实际相联系,但仍然忽视了在化学生活中强调学生环境保护意识和责任感的培养,因此导致学生在学习知识之外,缺少对环境保护的主人翁意识。即便是在STSE教学模式的实施过程中仍然出现各种问题:其一,教师在进行传授知识时,忽视了对学生的指导性教育主要提倡自学的方式,学生在这一过程中出现了各种问题,却不能得到及时的解决,或是并没有真正的能够使用这一模式应用到自身的化学知识学习中去;其二,教师在STSE的教学活动中缺乏对学生的实际锻炼,其学科知识并没有能够更好的应用到学生的日常生活中;最后,在遇到可以使用STSE教学模式相关的知识时,教师采取的是回避的方式,并未能积极主动的使用STSE模式来解决问题。综上可知,高中化学老师在STSE教学模式上的应用有待加强。

4.2.3化学教科书中的STSE教育内容没有得到充分利用

由于高中化学教学任务比较紧张,高中化学教学进度将会不断变快,而在这一过程中,教师非常容易忽略教材中同STSE相关的内容。这种现象带来的后果将会直接作用于学生的身上,从近期来看将会影响到学生对这一内容的掌握程度,而从长远上看,这种做法将会使学生对于高中化学内容的兴趣越加缺乏。而想要快速解决这一问题,最高效的方法便是从学生出发,学生应当充分树立起使用STSE模式学习的意识——在课堂上应当多关注教材中STSE模式的内容,重视将学科知识同社会实践生活相联系,并学会在这种化学学习生活当中培养自己的环境保护意识和责任感。建立在教材基础上的学习是有根据的学习,同时建立在关注STSE模式上的学习,又是创新性的学习,能够极大地提升学生的学习自主性和对高中化学学科知识的兴趣,这将会大大提高学生的学习效率。除了在课堂上,在课外,学生应当在这种意识的指导下,多与教师和家长沟通,分享自己对于STSE模式学习的心得体会,主动反思和改进,并且注重从社会热点中学习与学科相关的知识,提高对于环境保护的觉悟。在这种模式下主动成长起来的学生,不仅对化学学科有了进一步的了解,而且使得他们对化学学科产生了浓烈的兴趣,这对于他们以后在化学知识领域的长足发展起着重要的奠基作用,这也是一位新时代青年所应当具备的品质。

第5章 STSE教学理念在高中化学教学中应用的建议

5.1 学校层面的建议

5.1.1 大力开展课外活动

针对当下现状,学校可以采取一系列措施来增强化学知识同实际生活的联系,比如可以开展各种各样的课外活动,提供课外活动的背景场所、具体的活动方式,比如像使用魔术的方式学习化学,以及探寻生活问题的解答,包括可以手工制造生活必需品以及对既有实验的改良方式等各种方法,促进对学生的化学知识兴趣的培养。在具体的落实上,可以首先制定一系列的问卷来汇集学生们的兴趣点,针对这一兴趣点来开展活动,可以更好的促进学生们的参与性。

纵观云浮市里的22间高中,大部分的高中学校,基本每年都会开展学校的科技艺术节,这个科技艺术节其实可以作为实施STSE教育理念的很好载体。只要化学老师,积极的联动物理与生物老师,可以让STSE教育活动在科技艺术节里大放异彩。各学校里的学生劳动实践基地,也能作为化学教师在教学活动中应用STSE教育理念。

学校还应当注重对于课程的研究,为了让学生能够在课外仍然可以积极主动地去学习化学,增加化学的学习时长,学校可以建议老师开展针对化学课的校本课程。但这种授课并非是乏味的课堂内容。而应当使用一些生活中的案例,比如像探寻奶茶中的各种营养素等生活方面的内容,同时还可以针对一些习以为常的生活小知识进行验证。以及一些学生们常用到的医疗用品的使用方式。甚至可以涉及到对于能源的使用以及环境的保护。在开展这种课程的时候必须要注意课程一定要贴合当下,贴合实际,贴合生活。同时课程进行的方式也应当是多种多样的。在这一基础上,不仅可以提高化学的学习效率,同时还可以在一定程度上解决化学学习时长普遍不足以及设备条件缺乏的情况。

5.1.2加强资源建设,建设校园氛围

想要更好的推广STSE教学模式,学校应当在硬件设施上有所改进。为了能够更好的提供一些教学中已有的创新性的实验方式和教学内容,便捷学生们将生活中的实践知识充分拓展到化学学科当中来,学校可以推进建立网络化平台,在网络上建立电子数据库,将大量的教学资源填入其中。通过这一方式可以使学生们在学习过程中采用更加创新且有趣的方式,快捷也安全。除此之外,还应当增强在师生当中STSE学习竞争模式的氛围,比如可以设定各种竞赛,在其中积极鼓励师生参与对生活中习以为常的事物来进行一定的创新和改变。这种做法一方面能够切实的增强师生之间的教学和情感交流,便于学生的化学知识学习,同时还能够极大程度上保护学生的实验安全,不被实验条件所限制,从而增加学生的化学学习时长。当然也可以由学生自由组建一定的化学研究小组。在化学研究小组中定期进行对于化学方面知识的扩充和讨论,鼓励学生关注前沿化学知识。将其同课本上的知识相联系,对其中优秀的化学小组也应当进行鼓励。在校内除了进行各种化学知识活动以外,还应当关注校园内的文化设施。为了更好地丰富学生的化学学习条件,学校可以酌情与周边的一系列教学资源进行合作,推动建立学校中的学科研究基地。在化学学习基地当中,有很多化学课本知识中提到的实物即进行演示的各种道具和促进理解的模型等,通过对这一文化设施的建设,学生能够身临其境的感受到:化学知识与我们的生活实际是息息相关的。在科学基地建立好后,学校可以规定班级进行学科基地学习的必要时间,并且有专业的指导老师进行知识的讲解和扩充。参观过程中可以使用录视频拍照的方式上传到学校的电子库当中去,方便学生何时何地都可以了解学科基地中的知识,具有化学知识推广的可操作性。最后,高中化学学习想要更快的提高学生们的积极自主性就应当将其同大学知识相联系。比如可以采用联合培养的方式。从而实现高中院校和大学院校的双赢。广东药科大学云浮校区正好能与云浮高中化学班结对。

当然各种实践活动都应该关注学生们的安全性,在任何实践活动开展时都应该时刻注意学生们的学习动向。在引导之中学会启发,举一反三,并且对学生们的及时学习成果进行快速的评价,使其能够更好地反思自己在化学学习过程中的不足之处,并在学校当中进行化学学科知识学习的榜样和成果展览,形成STSE学习的良好氛围。

5.2 教师层面的建议

5.2.1更新教师的知识结构

时代在不断发展,教学实践的积累也使得教学理论体系逐步完善和丰富化。身处现代化社会的教师应当注重对STSE教学实践的总结,关注对于科学知识如何应用于实际生活中、如何作用于环境保护中联系性的研究,通过阅读报刊、杂志、最新论文以及网络知识等方式提升教师自身素养,不断更新自身的教育知识,增强教学本领。新时代的教师除了需要更新自己的专业知识之外,还需要提升自身的素养,督促自己将科学知识从社会实践,环境保护融为一体,并将其内化于心,外化于行,传授于学生。

5.2.2转变教师的策略

通过调查结果可知,目前云浮市高中化学教学中教师的教学策略与STSE教育理念的融合并不十分紧密,44.2%的学生认为没有充分利用多媒体课件进行STSE信息的收集和交流, 也没有为学生提供课堂之外的途径去体验STSE教育,无论课上还是课外,都没丰富的活动进行STSE渗透。在高三复习阶段,STSE教育理念基本处于空白状态,教师以为的推行题海战略,却忽视了运用STSE教学理念提高学生的解题能力。

STSE教育是一门综合了各项知识能力且不断更新换代的新时代学习模式。适应教育的模式,教师应当在课堂上充分发挥学生的积极主动性,学会启发学生对问题的思考,锻炼学生举一反三的能力和对新问题的解决能力与创新意识。为此,新时代的教师应当摒弃曾经落后的教育理念,更新自身的教学策略,用更加符合新时代学生特点的教学策略,充分实现STSE教育对学生的促进作用,加强同行之间的交流与学习,在条件允许的情况下多参与科研活动,创造出适合学生真实情况的STSE教学方式和模式。

1.联系实际生活,引发学生共鸣

在进行STSE教学模式的实践过程当中,应当结合学生的生活实际,选择贴近日常生活的具体情景,在具体情境中创设出具体的问题和背景,从而锻炼学生的逻辑思维能力和批判性能力,也能够在我们对具体情境中问题进行解决时,发现其中所存在的问题。相较于老套死板的课堂教学,贴近生活实际的例子更能引起学生的注意,引发他们的情感共鸣,也更能将其注意力吸引到对于学科知识的学习当中去,通过提升了学生的主体性,完成教学内容的传授。正是因此,教师在进行教学时,不仅应该注重对学生的知识传达,更应该注重学生素养的提升。教师在具体进行STSE教学过程当中,应当从学生的实际掌握情况出发,将教学内容与生活实际巧妙结合,促进知识体系的输送。这种做法不仅能够锻炼学生独立思考的能力,而且能够潜移默化的让学生在解决生活实际问题当中,对高中化学知识融会贯通,最终形成对化学学科的热爱。STSE教育模式充分展现了这一教学方法的优点,在让学生更快的接受知识的同时,也在培养学生对化学学科的兴趣。可以说不管是学习化学必修知识还是学习选修知识的内容,将课堂内容同社会生活实际相结合,都能够取到意想不到的良好效应。

以例子为证,如果我们在教学《金属材料》当中第二节内容的时候,为了让学生掌握铝、铁合金的性质,教师可以采用角色扮演的方式进行教学。教学可以引出一个辩论题目——铝制的易拉罐是否应当继续使用。在这个问题中学生学会思考了铝制品的性质,并且能够对于金属材料的使用有了正确的态度。在这一辩论赛中学生们可以扮演的角色主要有几种:售卖饮料的老板、采铝工人、生产铝制易拉罐的工人、回收公司、环保局局长、医生、拾荒者、消费者1、消费者2、回收加工工人、售货员。在这些角色当中,他们都各司其职。比如”环保局局长”负责探究铝制易拉罐对于环境和人体造成的影响,”采铝工人”负责探究铝矿的产量,用量等,”生产铝制易拉罐的工人”则是负责研究铝制易拉罐的性质等资料。在辩论课堂的开展之下,学生们不仅对化学知识有了进一步的深刻了解,同时也在解决问题的过程当中培养了团结协作、独立思考,实验设计等能力,学到化学知识之外,也学到了如何学习化学知识的科学方法。“授人以鱼不如授人以渔”,学会方法远比学会知识具有更加深远的作用。这种学习形式的开展,极大的调动了学生对化学学科的积极性,产生了浓烈的探索欲,也让他们在解决问题当中努力提升自我的学习水平和个人素养。然而在这一过程当中,教师不能够一味的让学生随意发挥,而是要时刻关注学生们的进展,在过程当中进行一定的点拨和指导,确保学习方向的正确性,从而发挥老师在课堂上的关键指向作用。

STSE教育理念十分注重将科学技术知识同社会生活实际以及环境保护相结合,三者之间息息相关。在进行高中化学教学过程当中,应当关注化学知识传授中提到的社会性问题,以此作为切入点,带领学生将所学的知识应用到实际生活当中,就能够更好的提升学生的学习能力,完成问题探究,培养独立思考的能力。比如学生学习铝盐和铁盐具有净水能力的原理过程当中,教师可以将学生们按照小组分为不同的部分并且指导学生们做实验。在实验结束后,老师引导学生们对其现象进行思考和总结,最终在探讨交流中形成一定的认识。通过这种实践活动,能够让学生在不经意间对高中化学知识印象深刻,并且通过培养学生对问题的自我探究能力,也间接性的培养了学生严谨求实,精益求精的学习态度。又比如学习二氧化硫,二氧化氮过程当中。教师也可以向学生抛出问题:空气污染的原因是哪些?从而让学生在解决问题过程当中树立环境保护的主人翁意识让学生在积极提出应对环境污染的治理办法过程当中促进学生思维的创造性。也在这种学习过程当中培养了良好的学习氛围。正是因此STSE教育过程当中应当始终围绕着实践,也正是在实践过程当中学生培养了发散性的思维能力,培养了完整的对问题独立思考并提出解决方案的能力,更提升了他们对于环境保护的使命感

2.积极利用多媒体探究STSE理念教学

问题分析中提到接受调查的中学化学教师并不擅长应用多媒体进行STSE的信息收集和交流,这不符合现代教学的发展趋势。基于STSE生活化教学要充分利用现有科技产品多媒体的灵活性和模拟性等特点来有效发挥教学效果。利用多媒体的模拟性进行一些形象演示,比如二氧化硫形成酸雨的过程,通过场景展现,让学生对于知识的理解更加透彻,对于环保问题更加关注。也可以用计算机模拟制硫酸的过程,给学生留下深刻形象,从而形成工业制硫酸的头脑流程图,对于各个化学反应原理能灵活的应用。有时遇到化学抽象难理解的知识,也可以阴影播放科普知识,比如央视节目《加油向未来》科普很多科学先进技术,我们可以适当进行教学插入,拓宽学生视野,漫游知识海洋,把知识潜移默化带到学生身边,感受化学神奇并不断探索学习化学知识。也可仿真实验室,模拟实验室实景和操作流程,让学生提前熟知实验,进而进行实验教学,可缩短上课时间用于处理学生的实际实验问题。也可利用 QQ 软件布置化学生活化任务,更加清晰明确提醒学生去发掘生活,完成问题,驱动他们学习。对于一些难懂化学原理课,可以借助多媒体课件,简洁化摆在学生面前,通过学习研究去理解再去应用。比如在讲解化学反应速率这节时,可以展示课件,爆炸、节日焰火、牛奶变质、溶洞形成等屏幕,触发五官的感受,营造一种学习气氛,激发学习欲望,走进探索知识的世界,完成学习任务的同时对生活有多角度的认识。充分利用多媒体技术,可以有效实施基于 STSE 教育理念下的生活化教学。

3.为学生提供感受STSE的途径

教师要从科学,技术,社会,环境和身边生活去挖掘可供学生学习的宝藏,尤其是化学实验,多让学生参加实践活动,不妨带着学生走进附近化工厂去感受生活,了解肥料的生产过程来掌握化学原理。给学生布置家庭版的化学小实验,做小实验的过程也是探究积极思考的过程,给学生带来小成就感满足的同时,感受生活,体会化学之创造。也可以进行第二课堂,例如以课外活动的形式进行,进行实验设计,化学教具模型制作,也可以就环境、保健等知识选题。不仅可以扩大知识面,锻炼技能,还能激发他们创造的潜能。促进思维开放,在基于 STSE 理念的生活化教学,以实践活动去探究,一定程度上可以缓解压力愉悦心情,让学生体会到生活的真谛,化学来源于生活,却高于生活,体会学科化学价值所在,最终实现学科核心素养的落实。

5.2.3充分挖掘STSE教育的教学内容

但使用STSE教育并不意味着要将所有的教学时间都用来进行该模式的教育。因为STSE教育教学时长比较长,而高中化学教授时间无法满足这一需求。在这种情况下,教师应当充分挖掘STSE教育过程当中的精华,将其与课堂内容完美结合,正确的去分配课时,任务量以及STSE教育渗透融合。一方面是在课堂上应当针对课本中教材与生活实际相贴近的部分进行深一度的挖掘,并且对于可以补充的知识内容,运用其他学科的知识进行丰富与拓展。就比如在讲解氢键知识的时候,老师为了让学生能够增强各个学科之间的联系性,可以通过结合生物学科的知识来讲解DNA当中氢键的存在,这使得学生在一种更加广阔的体系当中进行学习。并且对于课后习题和任务量的要求也应当拓展学生们的知识量,注重他们将知识与实践应用相结合,从而培养学生的学术水平和人文素养。就比如老师在讲授化学能与热能的课后题中涉及了生物质能的相关概念,老师不仅应当针对生物质能利弊进行讲解,还应当收集当下最新的新能源应用,将当下能源开发作为一个专题对学生进行教育。如氢能源的使用,不管是在云浮,还是其他地市,推广面还是比较大的,可以在讲授“化学能与热能”之前一周,让学生针对城区里氢能源的普及情况,作一个小调查。然后在课堂上安排时间,给学生代表展示他们的调查。并选出优秀调查报告展示在橱窗里。这些活动,不仅能增加学生对“化学能与热能”课的兴趣,更能提高学生的化学学科素养,提高学生的实践能力与创新意识。在课堂之上,还可以通过一些生活中相关的材料以及用品来推动学生对于课堂的兴趣,通过将生活中的用品融入到教师的课程设计当中,能够有效的促进学生培养学科知识与实践相联系的能力。

对于用途广泛的金属材料的课程,老师在进行教学时应当为学生提供一些可以直观感受的教学材料更好的去帮助学生。掌握对于化学物质的形态结构认识。在对于具象化物质的了解,中学生可以对化学产生更加浓烈的兴趣。 学会在万千世界里欣赏化学的学科魅力。为今后化学的进一步学习打下坚实的根基。在这个章节的学习过程中,老师应当从学生的最近发展区出发,完整且全面的让学生了解金属物质的性质,新用途以及当下所面临的境况。在这种教育的熏陶下,学生会潜移默化的对国家资源产生保护和珍惜的意识。同样的,在开发利用金属矿物和海水资源第 1 课时的内容中,学生不仅可以了解到垃圾及其分类,而且能够了解到如何去进行垃圾的处理;如果没有进行合理的处理,垃圾会造成怎样的后果;以及正确处理了废弃塑料后又将会为环境带来怎样的帮助。垃圾分类是新时尚。结合我校实例,化学教师可联合学校团委,组织各班的学生志愿者代表,深入到学校附近的社区宣传与实践垃圾分类活动。并做好活动的记录,以此为契机,利用班会或校会的时间,以点带面,带动更多的学生参与到生活垃圾分类的行动当中。

而教师在讲解与氯气有关的化学知识时,可以由氯气泄漏历史事件为导入,将历史回溯到一战时德军使用氯气来进行作战的事件,从而让学生对氯气产生更加浓烈的兴趣。在这一过程当中,那些我们曾经在历史中学习过的故事与知识,转换为了化学当中的学科知识学习的引入,能够更好的实现各学科之间的联动,让学生在课堂上更加专心的思考和听讲,也更有利于学生快速掌握与氯气有关的化学知识。至于化学反应速率以及化学反应限度的化学知识教授时,老师可以充分收集如酸雨、铁生锈等生活中的情境来让学生自主思考,让他们在通过自己查阅资料的过程当中增强对化学学科的热爱。在这样的情境下,学生们也学会了在以后遇到问题的时候如何合理的使用化学知识进行进一步的学习和解答。

在学习《氯及其化合物》时,可以通过创设情境从生活走向化学——播放新冠病毒疫区进行杀菌消毒的视频,其一便是以传授科学知识作为主要目的,重视将科学技术知识与生活相联系,通过这种做法来刺激学生们对于学习的热情和渴望;其二,通过一定的生活实际的例子来加强对于化学知识的情景建设,从而使得学生能够在与其最贴近的生活实际中被焕发情感共鸣,从而能够提升他们在化学知识上的实际应用能力;其三,在进行化学知识讲解以及人文情怀共鸣的情境创设当中,学生便在不知不觉间形成了环境保护的意识。他们会将保护环境认为是自己肩上的责任。在这种主人翁意识的带领下,学生形成更加强烈的责任感。

当然,在进行情境创设的过程中,教师也应当进一步引导学生进行反思。与氯有关的消毒产品应当怎么样来进行制备?比如原料是什么?原料具有哪些性质?怎么样才能够安全的进行消毒剂的制作以及对于安全制作消毒剂的事后措施。将问题一步一步引导学生进行探索,由浅入深,由表及里,让学生不仅能够很好地接受知识的一步步深化,还能够提升对于知识一探究竟的求知欲。可以说教师在其中充当的主要是媒介的作用,通过正确的引导学生,反而让学生由客体变为了主体,能够在学习的过程当中充分发挥主观能动性,从而能够将自己的思维运用到化学的学习过程当中去,学生也体会到了化学其实是一门与生活实际息息相关的课程。采用情景化教学的话,就能够彻底摆脱曾经的以知识灌输作为目的的应试化教育,更加注重学生的自我反思能力,发现问题的能力,解决问题的能力以及创新能力。通过各方面的提升,让学生在循序渐进的过程中更加牢固的掌握化学知识,这也是培养学科人才的重要步骤,不仅仅是要学习化学的基础知识,更要培养在化学知识上的学科素养。

此外,教师对于学生的化学教育也应当学会运用STSE的试题,并在这些试题当中选取一些具有代表性的题进行反复的教授和训练,让学生将关注点从应试教育转化到STSE模式学习上来,从而更好地强化STSE教育。具体来说,建议高三老师在对学生进行教学的过程中,首先应当科学的制定学生的教学规划,将STSE教育纳入复习进程,同时也应当注重各个单元同生活实际相联系的部分,让考生能够在STSE试题情境下轻松解题,得心应手。

 6、总结与展望

6.1总结

在建构主义理论,多元智能理论,情境教学理论的知识借鉴下,我完成了此研究话题。通过教学设计和问卷调查的研究过程,我的结论是:STSE教学有利于拓展教师的教学内容;STSE教学有利于激发学生的课堂求知欲;STSE教学有利于培养学生的自我探究能力;STSE教学有利于帮助学生形成更加科学的学习方式。可以说STSR教育理念不仅仅是作为一种学科的有效学习方法,更是超脱了教材的内容,实现了各学科之间联动,更好的促进各学科同向性发展的重要理论依据。通过STSE教育,不仅让学习方法更加符合学生的实际情况,也使得学生在学习知识之余,培养了学科素养和人文素质,形成了更加符合现代化社会所需要的学习精神。

在此研究之上,我建议:

第一、教师应当充分自省,积极的去进行教育模式的学习,将其应用到自己的教学实践中,实现STSE教育模式同高中化学知识的完美结合。

第二,教育应当涵盖整个高中化学的教学,不应当只是在一堂课当中使用STSE教育模式,而应当在多个课程、多种学科之内交叉联合使用该教育模式,通过这种方式,才能够使学生接受更加系统的全面教育。

第三,应当不断完善教育理念的评价方式。STSE教育模式的评价方式不仅仅应当局限于评价学生,甚至应当将老师也纳入评判标准。除了评判主体的多样化以外,还应当在评判标准下功夫,用更加全面的观点看待学生的成长。

第四,学校应当采取一定的措施来为学生的教育提供完备的教学环境。学校应当注重资源的建设,不断的在学校中完善教育的大环境,形成该模式教育的良好氛围,鼓励老师们不断创新自己的教学方式,鼓励学生们在新的教学资源下更加全面的发展,注重自己的创新意识。而不要仅仅局限于学习的卷面分数,应当同时提升各方面的素养,形成良好的环境保护意识;

第五、应当运用STSE试题进行训练。在检测学生的知识运用能力时应当增加STSE试题的比例。通过该方法来提高学生的得分能力和各方面的知识运用能力。

6.2展望

新时代的发展,中国梦的形成以及中华民族的伟大复兴需要更多的创新人才。STSE教育模式培养了全方位发展的学生,能够学会在运用知识的同时提高学科素养。提高自身人文素养,形成对于社会的主人翁意识的铸造,更加符合新时代的要求。基于此,无论是学校,教师,家庭还是学生个人,都应当更加推动STSE教育理念的发展,使其运用于实践生活中。知识来源于实际,将知识应用于实际生活中,可以更好的解决生活中的实际问题,也能够在教育中使得学生形成学以致用的本领。因此笔者坚信STSE教育理念将在未来实现进一步的发展,并取得更大的成就。

致 谢

能成为南昌大学的一名在职研究生,是我莫大的荣幸。在职研究生的学习,锻炼了我的研究能力,在实际教学工作中学会勇于承担课题研究,并把研究成果写成论文,发表在省级期刊里。这次毕业论文,我在导师的指导下,在自己学校的老师们与兄弟学校化学老师的支持下,我顺利完成了毕业论文。在即将毕业之际,首先向我的母校致以崇高的敬意和衷心的感谢。通过这几年来的学习与研究,我所收获的不止是知识层次上的累积,更重要的是生活、学习态度的改变。

感谢我的导师,给予我的悉心指导和热情关怀。导师渊博的知识,认真的工作态度,科学创新的工作作风,坦诚正直的优秀品格,给我留下了深刻的印象,这必将在未来的日子里激励和鞭策着我,对我今后的人生态度和学术生涯产生深远的影响。

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STSE教育理念在高中化学教学应用中存在的问题及对策研究——以云浮市为例

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