崔世峰 王媚

摘要：STSE教育是化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的重要內(nèi)容，各版本教材在內(nèi)容編排上均對(duì)其加以滲透。在STSE教育內(nèi)容選擇上，人教版和魯科版均精選豐富多彩、與時(shí)俱進(jìn)的素材，涵蓋科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)及環(huán)境四方面。在內(nèi)容編排上，人教版緊密聯(lián)系學(xué)生的日常生活，通過設(shè)置STSE教育內(nèi)容專欄和大量的閱讀拓展類欄目，讓學(xué)生直觀地感悟化學(xué)科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)和環(huán)境之間的關(guān)聯(lián)，魯科版則更為關(guān)注學(xué)生的真實(shí)體驗(yàn)，通過引入社會(huì)熱點(diǎn)議題、微項(xiàng)目，安排靈活多樣、特色鮮明的欄目，培養(yǎng)學(xué)生的“科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任”素養(yǎng)。深入開展STSE教育要加強(qiáng)STSE教育資源的開發(fā)和利用、提升教師STSE教育教學(xué)素養(yǎng)。

關(guān)鍵詞：高中化學(xué)教材;STSE教育;教材對(duì)比

文章編號(hào)：1008-0546（2022）10-0086-05中圖分類號(hào)：G632.41文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

STSE（Science、Technology、Society、Environment）教育旨在突出科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)及環(huán)境的相互關(guān)系，強(qiáng)調(diào)將當(dāng)前科學(xué)發(fā)展、技術(shù)進(jìn)步、社會(huì)生活和環(huán)境現(xiàn)狀等有機(jī)融入教學(xué)中，讓學(xué)生正確認(rèn)識(shí)科技發(fā)展造福人類的同時(shí)對(duì)社會(huì)和環(huán)境帶來的影響。《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）》[1]在課程目標(biāo)中強(qiáng)調(diào)要“關(guān)注與化學(xué)有關(guān)的社會(huì)熱點(diǎn)問題，認(rèn)識(shí)環(huán)境保護(hù)和資源合理開發(fā)利用的重要性，深刻理解化學(xué)、技術(shù)、社會(huì)和環(huán)境之間的相互關(guān)系”。在實(shí)施建議中指出“教學(xué)中要重視STSE內(nèi)容主題的選擇與組織，緊密聯(lián)系生產(chǎn)生活實(shí)際，使學(xué)生能綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解釋和解決有關(guān)的STSE問題”，彰顯了STSE教育在化學(xué)學(xué)科立德樹人中的重要作用。教材是課程理念和教育內(nèi)容的具體呈現(xiàn)，也是開展STSE教育的重要載體，對(duì)比研究不同版本教材中STSE內(nèi)容的呈現(xiàn)特點(diǎn)與異同，可為一線教師深入開展STSE教育、優(yōu)化教材中STSE教育內(nèi)容編寫提供參考。

一、研究設(shè)計(jì)

1.研究對(duì)象與方法

本文選取人民教育出版社和山東科學(xué)技術(shù)出版社（以下簡(jiǎn)稱人教版和魯科版）2019年出版的普通高中化學(xué)教科書必修第一冊(cè)和第二冊(cè)[2-5]作為研究對(duì)象，采用文本分析法對(duì)教材中的STSE教育內(nèi)容進(jìn)行定性與定量相結(jié)合對(duì)比研究。

兩個(gè)版本必修教材中均設(shè)置了專欄來集中呈現(xiàn)STSE教育內(nèi)容，另外還通過拓展知識(shí)和互動(dòng)實(shí)踐欄目來滲透STSE教育理念。為了便于分類與比較，本文將教材中體現(xiàn)STSE教育理念的欄目分為閱讀拓展和互動(dòng)探究?jī)深?。[6]閱讀拓展類是對(duì)正文內(nèi)容的補(bǔ)充與拓展，旨在開闊學(xué)生的知識(shí)視野，互動(dòng)探究類則注重在實(shí)踐活動(dòng)中培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐、探索發(fā)現(xiàn)能力。兩個(gè)版本必修教材中STSE教育內(nèi)容的相關(guān)欄目名稱及分類如表1所示。

2.研究工具

STSE教育囊括科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)和環(huán)境教育四個(gè)方面，內(nèi)容廣泛。本文結(jié)合當(dāng)前STSE教育發(fā)展趨勢(shì)及化學(xué)學(xué)科特點(diǎn)，參考相關(guān)學(xué)者們的研究，[6-8]將科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)和環(huán)境作為一級(jí)維度，并將這四個(gè)要素細(xì)分為化學(xué)知識(shí)、科學(xué)發(fā)展、技術(shù)前沿、日常生活、社會(huì)發(fā)展和生態(tài)環(huán)境六個(gè)二級(jí)主題，對(duì)各個(gè)主題給出操作性定義，如表2所示。

二、教材欄目特點(diǎn)比較

1.特色欄目特點(diǎn)

兩版教材在STSE教育內(nèi)容欄目設(shè)置上各具千秋，既有共性欄目，亦有特色欄目。人教版安排了“化學(xué)與職業(yè)”和“研究與實(shí)踐”兩個(gè)特色欄目?！盎瘜W(xué)與職業(yè)”在每章均有涉及，圖文并茂介紹了許多與化學(xué)息息相關(guān)的職業(yè)，如“電池研發(fā)人員”，人們?cè)谌粘Ｉ钪惺褂玫母鞣N高科技電子產(chǎn)品均離不開電池，電池研發(fā)人員致力于研發(fā)高性能的電池從而更好地服務(wù)于人們生活。通過介紹與化學(xué)相關(guān)的職業(yè)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情，為未來職業(yè)生涯做準(zhǔn)備?！把芯颗c實(shí)踐”欄目則是以來源于日常生活的真實(shí)問題創(chuàng)設(shè)情境，讓學(xué)生開展項(xiàng)目研究、進(jìn)行實(shí)踐活動(dòng)，綜合利用所學(xué)知識(shí)來解決實(shí)際問題，培養(yǎng)學(xué)生的問題意識(shí)和思維能力，如“了解車用能源”一節(jié)，通過讓學(xué)生從多個(gè)角度比較和分析不同燃料和能量的轉(zhuǎn)化方式優(yōu)劣，深入體會(huì)科技進(jìn)步改善人類生活、環(huán)境質(zhì)量的重大意義。

魯科版設(shè)置了“聯(lián)想·猜疑”和“微項(xiàng)目”兩個(gè)特色欄目，“聯(lián)想·猜疑”欄目為每節(jié)首的導(dǎo)入專欄，以科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)和環(huán)境為背景鋪設(shè)情境，提出問題，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和動(dòng)機(jī)。如“認(rèn)識(shí)有機(jī)化合物”一節(jié)，通過呈現(xiàn)食品、藥品、輪胎和燃?xì)獾荣N近生活的物質(zhì)成分的結(jié)構(gòu)式，使學(xué)生感到既熟悉又陌生，極大欲望想繼續(xù)深入學(xué)習(xí)。“微項(xiàng)目”欄目則與人教版的“研究與實(shí)踐”欄目異曲同工，精選科技、社會(huì)、環(huán)境項(xiàng)目素材，通過項(xiàng)目式教學(xué)發(fā)展學(xué)生核心素養(yǎng)。

2.共性欄目比較

兩版教材在共性欄目的呈現(xiàn)上各具特色。在閱讀拓展類欄目上，兩版教材均安排了豐富多樣的子類欄目，按照其設(shè)置意圖可細(xì)分為化學(xué)史實(shí)、應(yīng)用實(shí)踐、知識(shí)拓展以及開拓眼界四類。其中在同一主題呈現(xiàn)上，人教版注重安排化學(xué)史實(shí)類型的閱讀材料，例如在“元素周期表”一節(jié)，人教版以純文字形式介紹了拉瓦錫、德貝萊納、門捷列夫等各自對(duì)元素周期表發(fā)展做出的貢獻(xiàn)，側(cè)重于讓學(xué)生了解化學(xué)史，感悟科學(xué)家勇于探索的精神。魯科版以圖文并茂的方式列舉了短式、長式及三角形三種不同類型的周期表，旨在從不同角度加深學(xué)生對(duì)元素周期表的認(rèn)識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)。魯科版則傾向于實(shí)踐應(yīng)用，例如在“工業(yè)合成氨”拓展介紹上，魯科版教材不僅以文字形式描述了工業(yè)合成氨的發(fā)展歷程，并且展示了高溫高壓催化合成氨的實(shí)驗(yàn)裝置以及我國現(xiàn)代合成氨工廠，凸顯化學(xué)對(duì)改造人類社會(huì)的巨大貢獻(xiàn)，人教版教材則以純文字形式介紹了哈勃和博施等在合成氨工藝上所做出的貢獻(xiàn)史。在不同主題呈現(xiàn)上，人教版教材更加注重從學(xué)生生活實(shí)際出發(fā)、凸顯職業(yè)規(guī)劃教育，魯科版教材則注重與現(xiàn)代科技發(fā)展相結(jié)合，突出化學(xué)科學(xué)前沿性、綠色化學(xué)觀念和可持續(xù)發(fā)展意識(shí)。

在互動(dòng)探究類欄目中，人教版的“思考與討論”和魯科版的“交流研討”都是通過創(chuàng)設(shè)情境來引發(fā)學(xué)生思考進(jìn)而驅(qū)動(dòng)學(xué)生深度學(xué)習(xí)，但兩個(gè)欄目的引入問題各具特色。“交流研討”注重化學(xué)前沿、重大科學(xué)成就的引入，如“我國科學(xué)家成功合成結(jié)晶牛胰島素”“青蒿素的發(fā)現(xiàn)、研究及應(yīng)用之旅”，通過重大科學(xué)前沿成就的介紹，引發(fā)學(xué)生討論，從而激發(fā)學(xué)生的探究意識(shí)和創(chuàng)新精神?！八伎寂c討論”則更多地結(jié)合日常生活來創(chuàng)設(shè)化學(xué)問題情境，如“新型自來水廠消毒劑”“化肥和農(nóng)藥的使用”，將所要學(xué)習(xí)的知識(shí)與日常生活中的問題緊密結(jié)合起來，培養(yǎng)學(xué)生問題解決能力與社會(huì)責(zé)任感。人教版“探究”和魯科版“活動(dòng)探究”均重視學(xué)生的實(shí)踐探究與思維拓展能力培養(yǎng)，不同的是人教版內(nèi)容更為突出實(shí)踐性特點(diǎn)，引導(dǎo)學(xué)生將所學(xué)應(yīng)用于實(shí)踐，魯科版內(nèi)容則更加注重引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)有研究?jī)r(jià)值的問題并提出科學(xué)的實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行驗(yàn)證。

三、STSE教育內(nèi)容的對(duì)比分析

1.STSE教育內(nèi)容主題數(shù)量及分布

對(duì)兩個(gè)版本必修教材各章、節(jié)相關(guān)欄目中的STSE教育內(nèi)容梳理分析（見表3、表4），根據(jù)STSE教育內(nèi)容內(nèi)涵，對(duì)其所屬主題分布情況進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)（見表5）?？梢钥闯鰞蓚€(gè)版本教材欄目中STSE教育內(nèi)容主題分布并不均衡，都側(cè)重于“技術(shù)前沿”和“日常生活”兩個(gè)主題，魯科版對(duì)“生態(tài)環(huán)境”主題涉及較少。

2.STSE教育內(nèi)容的共同點(diǎn)

兩個(gè)版本教材都是依據(jù)最新版課程標(biāo)準(zhǔn)編寫，在?? STSE教育內(nèi)容的選取與呈現(xiàn)上都圍繞著發(fā)展學(xué)生“科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)”和“科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任”核心素養(yǎng)，從學(xué)生已有認(rèn)識(shí)、生產(chǎn)生活實(shí)際、現(xiàn)代科技發(fā)展等方面出發(fā)，將各個(gè)維度的STSE內(nèi)容穿插于教材不同欄目中。此外在呈現(xiàn)STSE教育內(nèi)容豐富內(nèi)涵的同時(shí)，兩版教材均注重“中國元素”滲透。如人教版教材在“鈉及其化合物”一節(jié)中，設(shè)置“科學(xué)史話”介紹我國科學(xué)家侯德榜及侯氏制堿法;魯科版教材在“認(rèn)識(shí)化學(xué)科學(xué)”一節(jié)中設(shè)置“交流研討”介紹我國科學(xué)家屠呦呦及其團(tuán)隊(duì)研究青蒿素的過程，展示我國最高科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)中與化學(xué)有關(guān)的研究成果等?！爸袊亍钡囊胗欣谠鰪?qiáng)愛國主義教育，提升文化自信。在介紹化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)時(shí)，都重視對(duì)知識(shí)擴(kuò)展，拓寬學(xué)生的科學(xué)視野。如人教版“資料卡片”“信息搜索”欄目，魯科版“資料在線”“拓展視野”欄目，學(xué)生學(xué)習(xí)知識(shí)不僅知其然更知其所以然，有利于增強(qiáng)學(xué)生科學(xué)本質(zhì)觀。

3.STSE教育內(nèi)容的不同點(diǎn)

（1）統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的說明

從統(tǒng)計(jì)的數(shù)據(jù)來看，人教版必修教材STSE教育內(nèi)容共計(jì)60個(gè)，魯科版必修教材共有47個(gè)，比人教版教材少13個(gè)。其主要原因是，與人教版必修教材每?jī)?cè)4章內(nèi)容相比，魯科版教材將每?jī)?cè)教學(xué)內(nèi)容調(diào)整為3章，相應(yīng)的教材中STSE教育內(nèi)容有所減少。然而魯科版教材于每章末增加了一個(gè)“微項(xiàng)目”，使得魯科版教材中STSE教育內(nèi)容更為豐富多彩，科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)及環(huán)境教育思想貫徹得較為突出。

（2）相同內(nèi)容呈現(xiàn)方式的差異

由于不同版本教材的編寫理念不同，在相同STSE教育內(nèi)容的呈現(xiàn)上各具特色。例如在“碳酸鈉與碳酸氫鈉的性質(zhì)”一節(jié)中，人教版設(shè)置專章專節(jié)在正文和欄目中，圖文并茂以及通過實(shí)驗(yàn)探究、科學(xué)史話等形式介紹了碳酸鈉和碳酸氫鈉在日常生活中的用途、二者性質(zhì)的差異及人類生產(chǎn)利用的歷史。魯科版教材則是在微項(xiàng)目“探秘膨松劑”，通過探究碳酸氫鈉蓬松作用原理以及設(shè)計(jì)復(fù)合膨松劑兩個(gè)項(xiàng)目活動(dòng)，介紹碳酸鈉和碳酸氫鈉各自用途及性質(zhì)。兩者對(duì)比可以看出，人教版教材注重學(xué)生化學(xué)知識(shí)的掌握，魯科版則側(cè)重學(xué)生問題解決能力和實(shí)驗(yàn)探究能力的培養(yǎng)。

四、結(jié)論與建議

1.研究結(jié)論

人教版、魯科版高中化學(xué)必修教材在STSE教育內(nèi)容的呈現(xiàn)上既有共性也有差異。兩個(gè)版本教材均調(diào)整增加了大量的STSE教育素材，及時(shí)更新、替換了部分陳舊的STSE內(nèi)容，密切聯(lián)系日常生活，與時(shí)俱進(jìn)引入化學(xué)科學(xué)發(fā)展的最新成果，引導(dǎo)學(xué)生真切感受化學(xué)與日常生活的緊密關(guān)系和對(duì)人類社會(huì)發(fā)展進(jìn)步的重大貢獻(xiàn)。從教學(xué)欄目特點(diǎn)來看，魯科版教材欄目靈活多樣，更具特色，人教版則注重STSE內(nèi)容專欄設(shè)置。從主題分布來看，兩版教材均以科學(xué)、技術(shù)和社會(huì)主題為主，對(duì)生態(tài)環(huán)境主題略有欠缺，人教版注重化學(xué)與人類社會(huì)生活的密切關(guān)聯(lián)，魯科版則側(cè)重化學(xué)科學(xué)前沿技術(shù)的介紹，突出課程標(biāo)準(zhǔn)中生活化和現(xiàn)代化結(jié)合的理念。從內(nèi)容呈現(xiàn)形式來看，人教版STSE內(nèi)容以化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)為載體，在閱讀拓展類欄目中直接呈現(xiàn)，學(xué)生能直觀地感受化學(xué)科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)及環(huán)境的關(guān)聯(lián);魯科版則注重學(xué)生的真實(shí)體驗(yàn)感，多在互動(dòng)探究類欄目中，通過引入社會(huì)熱點(diǎn)議題、模擬科學(xué)探究的微項(xiàng)目等，培養(yǎng)學(xué)生的“科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任”素養(yǎng)。

2.思考與建議

基于對(duì)比研究可以發(fā)現(xiàn)，兩版教材中的STSE教育內(nèi)容主要以閱讀材料以及穿插與主題相關(guān)的圖片輔助，較少涉及引發(fā)學(xué)生思考和研究的課題，不利于啟發(fā)學(xué)生深入學(xué)習(xí)和思維能力培養(yǎng)。另一方面在STSE教學(xué)實(shí)施上，教師對(duì)STSE教育理念認(rèn)識(shí)程度不夠，STSE教育教學(xué)力度方面較弱。[9]為此提出以下幾點(diǎn)建議：

（1）加強(qiáng)STSE教育資源的開發(fā)與利用

新教材雖然精選了豐富多彩的STSE教育內(nèi)容，然而科學(xué)技術(shù)日新月異，社會(huì)不斷發(fā)展，教材更新周期較長，固定的STSE內(nèi)容及呈現(xiàn)方式不足以滿足未來STSE教育教學(xué)的實(shí)施，為此要大力加強(qiáng)STSE教育資源的開發(fā)與使用。一方面可以建立STSE教育線上資源共享機(jī)制及教學(xué)案例庫，為教師教學(xué)及時(shí)補(bǔ)充“新鮮血液”，在STSE教育內(nèi)容編排與選擇上，增加進(jìn)一步探索研究的課題，提出啟發(fā)學(xué)生進(jìn)一步思考問題，優(yōu)化STSE內(nèi)容呈現(xiàn)形式，提高輔助插圖質(zhì)量，使其更符合學(xué)生的認(rèn)識(shí)特點(diǎn)，更易為學(xué)生接受;另一方面，教師教學(xué)中要善于挖掘?qū)ふ移鹾系乃夭模C合利用不同版本教材中的資源，同時(shí)充分利用報(bào)紙、互聯(lián)網(wǎng)、雜志等媒體渠道，檢索前沿資源彌補(bǔ)教材的不足。

（2）提升教師的STSE教育教學(xué)素養(yǎng)

能否利用好STSE教育資源，高效實(shí)施STSE教學(xué)，切實(shí)發(fā)揮STSE教育促進(jìn)學(xué)生核心素養(yǎng)發(fā)展，關(guān)鍵在于教師的STSE教育教學(xué)素養(yǎng)水平。一方面開展STSE教學(xué)培訓(xùn)和教學(xué)示范活動(dòng)，強(qiáng)化教師對(duì)STSE教育理論和教學(xué)技能的掌握;另一方面教師教學(xué)中要選擇契合教學(xué)實(shí)際的教學(xué)方法，基于所要學(xué)知識(shí)的特點(diǎn)綜合利用角色扮演、課堂辯論、社會(huì)議題論證、項(xiàng)目式教學(xué)等多種方法，關(guān)注學(xué)生的真實(shí)感悟。在STSE素材使用中適當(dāng)增加有關(guān)內(nèi)容的開放度，擴(kuò)展學(xué)生的視野，重視教材中STSE教育習(xí)題，創(chuàng)造性利用好教材欄目，尤其是活動(dòng)探究類欄目。

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