sts理论在化学课题研究教学中的尝试与渗透

STS理论在化学课题研究教学中的尝试与渗透以学生兴趣为出发点，通过课题选择、设计、实验、讨论、展示和再讨论等自主学习过程，巩固理论知识，锻炼学生能力，扩充学生知识面，真正达到“理论联系实际”，把科学理论、科学技术同社会生活紧密联系起来，从而使得STS教育理论在化学课题研究教学中初步得到尝试和渗透。教育理论简介STS（Science Technology Society）教育理论早在二十世纪2030年代就已提出。目前对STS教育理论的讨论仍在热烈进行中，我国对STS教育的理论与实践专题论文也逐渐增多，从中我们可以概括出STS的主要论点是:科学：科学是通过它的理论，更是它的应用，被大多数人所认识，而在社会生活中普及；在教学中，即是理论上的“是什么”和“为什么”。技术：技术在科学与社会之间起桥梁作用，并把不同学科统一起来，即实践中的“做什么”和“如何做”。社会：科学提供知识，技术提供应用这些知识的手段和方法，社会则要求我们以一定的价值观念指导我们应该如何去对待科学和技术，即实践中的“如何改进”和“如何取得更好的成效”。决策：决策是作为主体的人应用知识去解决问题的一种艺术和科学。总之，STS教育理论的基本精神在于把科学教育通过技术手段、方法同当前社会发展、社会生产、社会生活紧密结合起来。化学教学现状与化学课题研究教学今日的基础教育，追求升学率的倾向是十分严重的，教师为升学而教，学生为升学而学。很多学校里存在着“一切为了升学”的办学宗旨和教学目的，出现了重知识轻能力的现象。在化学教学方面一味地在教材理论知识基础上的加深再加深，而忽略了化学的学科特点即以实验为基础，学生的实验动手能力、观察力以及理论联系实际的敏感性均在很大程度上受到了制约，从而使学生难以将所学的科学知识理论与技术应用、社会生活实践联系起来，造成了三者严重脱节。科学、技术、社会三者的脱节，使多数学生成了少数人的陪读，正确的科学价值观也被扭曲了。在学生中存在着厌学的现象。究其原因，教育和社会现实脱节就是其中之一，尤其是科学教育和社会生活、生产、发展的脱节，使得传授的知识面窄而且难度大，有些教学又不得法，学生就容易产生厌学心理。即使是一些已经设计好学生毕业出路（比如出国）的私立或中外合作学校的学生，虽然他们没有中考或高考的升学压力，但也存在着厌学的心理。为什么呢？一是课程设置的影响。例如，外语应该是这类学校的重点课程，学生要把绝大多数的时间花在外语学习上，这其实也是必要的，因为不学好外语，毕业之后出国怎么办？化学等学科也就自然而然地成为所谓的“副科”，因此其要求的理论难度就随之降低，学生的学习主动性、积极性也就随之减弱了。二是学生基础参差不齐，“吃不饱”和“吃不了”现象共存。如果不能很好解决这一问题，就会挫伤这两部分学生的学习积极性，这也会导致厌学心理的产生。正是在这样一种背景下，在对课程的设置和内容做了改革之后，结合学生特点、学科特点进行研究性教学的尝试和摸索，成为当前教学改革的必然趋势。作为化学学科，应根据其特点给予学生更多的动手实验机会，充分激发学生的学习兴趣，培养学生的操作能力、观察能力、语言表达能力和实际生活的理论运用能力。不仅完成教材中的教师演示实验和学生实验，还应增加一些选修性、课题性、与生活紧密联系的趣味实验，变学生的任务学习为兴趣学习，把学生的学习重点从“为什么”转移到“该做什么”上来，努力使学生从被动接受知识转到主动接受、运用知识。这样不仅能够解决“吃不饱”现象，而且能够激发“吃不了”同学的学习积极性，减少学生厌学心理的产生。其次，我们可以运用现代化手段进行资料搜集、信息处理和成果展示，充分调动学生积极性，扩大学生知识面，鼓励学生走出课堂，走进生活。这就是所谓的“化学课题研究教学”（以下简称课题教学）。概括起来说，它是指教师或学生提出化学问题，建立设想，通过社会调查或动手实验、探究、讨论、分析以及展示、再讨论、小结等活动，获得对该问题认知的过程。在这一过程中，从课题选择和设计，到课题探究的中间过程、最后到课题的完成，均以学生为主体来进行，力求学生通过亲自选题、实验、思考、讨论和总结等活动，完成对某一实际问题的认知，从中获得新知。教师在这一过程中是引路人，是助手，而不再是“灌输”者，不再是“先知先觉”者，要形成一种互动式、讨论式的教学形式。课题研究案例分析本案例为笔者本学期在高一年级复习钠的化合物一节时所做的一次研究课的情况。课题名称：学生自主设计实验分析自制发酵粉的发酵原理，验证钠的化合物的性质，并通过此实验制出的二氧化碳气体来验证过氧化钠的性质。（一）课题的选取和实验设计在化学高一新教材第34页有一个家庭小实验：Na2CO3、NaHCO3与某些固体酸性物质（如酒石酸）混合可以制成发酵粉，用于蒸制馒头、面包等。由此我们联想到，是否可以自制发酵粉？是否可以通过发酵粉加水或加热来验证碳酸钠和碳酸氢钠的化学性质？通过实验可否说明发酵粉的发面原理或发面过程，从而同实际生活联系起来？通过实验产生的二氧化碳是否还可以用来验证过氧化钠的性质？于是，我们设计了如下实验：1. 用市售泡打粉或自制发酵粉加水，并检验产生的气体是否是二氧化碳。2. 用市售泡打粉或自制发酵粉加热，并检验产生的气体是否是二氧化碳。3. 若能够检验出产生的气体是二氧化碳，就把产生的二氧化碳通入到包有过氧化钠固体的脱脂棉内来验证过氧化钠与二氧化碳的化学性质。（二）课题研究过程1. 实验预习（约1小时） 从本校食堂借来泡打粉和酵母。 在试管中分别用泡打粉和酵母做加水实验，用沾有湿润石蕊试纸的玻璃棒伸入到试管中检验产生的气体物质，并比较实验现象。 在试管中分别用泡打粉和酵母做加水实验，用点燃的火柴放到试管口，检验产生的气体物质，比较实验现象。在小烧杯中分别用泡打粉和酵母做加水实验，用沾有澄清石灰水的培养皿扣在烧杯口上，并比较实验现象。 在试管中分别用泡打粉和酵母做加热实验，用导气管通入到澄清石灰水中，并比较实验现象。 在烧杯中分别用泡打粉和酵母做加热实验，用沾有澄清石灰水的培养皿扣在烧杯口上，并比较实验现象。 讨论、查资料、分析泡打粉与酵母的区别。 用碱面（市售）、小苏打（市售）、草酸（固体酸）自制发酵粉加水，检验产生的气体。 用碱面（市售）、小苏打（市售）、草酸（固体酸）自制发酵粉加热，检验产生的气体。 把自制发酵粉加热法产生的二氧化碳通入到包有过氧化钠固体的脱脂棉内，观察现象，并结合学过的知识讨论、分析。2. 研究课过程及记录 理论知识铺垫与复习复习教材第二章第二节钠的化合物一节中过氧化钠、碳酸钠、碳酸氢钠等物质的化学性质，并结进行演示实验。 提出问题（3分钟）a. 教材中并未出现的过氧化钠与二氧化碳的演示实验该怎么做？b. 苏打、小苏打在实际社会中最为人熟知的用途是什么？c. 发酵粉到底是什么？d. 自制发酵粉怎样演示发面原理？e. 能否把这两个性质实验结合起来？(下转第39页) 由课题研究小组成员演示实验，请大家注意观察现象，并指出操作错误之处（10分钟）a. 介绍原料：碱面（市售）、小苏打（市售）、草酸；b. 用碱面（市售）、小苏打（市售）、草酸（固体酸）自制发酵粉加水，检验产生的气体；c. 用碱面（市售）、小苏打（市售）、草酸（固体酸）自制发酵粉加热，检验产生的气体；d. 把自制发酵粉加热法产生的二氧化碳通入到包有过氧化钠固体的脱脂棉内，观察现象。 由学生提出问题，并组织大家一同讨论（15分钟）a. 请问自制的发酵粉能否作为真正发面的发酵粉？会不会引起食物中毒？b. 为什么必须用固体酸配制发酵粉，能否用液体酸？c. 三种成份配制发酵粉有什么比例要求？d. 草酸是什么味道的？e. 为什么碱面、小苏打和草酸能够制成发酵粉？草酸是什么？发酵可以用来做什么？f. 能否不放碱面，仅用小苏打和草酸配发酵粉？碱面的作用是什么？小苏打俗称什么？为什么？g. 酵母的发面原理是否与发酵粉一样？区别在哪儿？（经上网查询和收集资料了解：泡打粉指的就是发酵粉，它的发酵原理是利用苏打、小苏打同固体酸性物质在和面过程中通过加水和加热处理发生化学变化生成二氧化碳而起到发面的效果；而酵母是利用和面过程中加水或加热使酵母菌激活、复苏，从而使面粉中的糖类发酵生成二氧化碳。因此，二者是完全不一样的。） 当堂小结、布置作业（2分钟）通过这节研究课同学们既对学过的钠化合物的化学性质有了更深的印象和理解，又增加了对和面发酵这一生活常识的兴趣和了解，鼓励大家注意生活积累，发现更多的生活化学和趣味化学，并将此作为作业之一：准备下一个研究课题；作业二为上述讨论题中的问题e。小结：STS理论在化学课题研究教学中得到了渗透和体现通过