从STS教育看新课程中考化学命题的改革(杨剑春).doc

从STS教育看新课程中考化学命题的改革一、 问题的提出南京市初中化学使用新课程实验教材已进入第三年，全国各地有不少省市也加入新课程的行列。新课程对教师的教学观、知识观、评价观等提出了新的要求，中考作为终端显示的方式之一，同样受到教师、学生、社会的关注。事实上，初中化学教师一直在考虑本届中考会有怎样的改革，不少课改实验区的教师在教学中以自己对新课程中考的假设和猜想，设计教学和组织复习；有的教师将往年中考试题的知识点进行分类，但教学的重点却放在了当年学生失分多的考点上，而这类考点有的却不是重点，第二年中考又换了某些考点，教师被动地跟着中考试题走，在教学上走入了误区。怎样从本质上认识新课程中考化学命题的改革，更好地实施新课程“知识与技能、过程和方法、情感态度与价值观”的三维教学目标，提高学生的科学素养？笔者认为，可以从STS教育在初中化学课程标准中的体现来认识新课程化学中考命题的改革，只有这样才能更清楚地把握新课程教学的脉络，体会新课程中考命题改革的某些特点和走向。二、 STS教育的基本观点对中考化学命题改革的导向化学中考命题的依据是全日制义务教育化学课程标准（实验稿）（以下简称标准），而新一轮初中化学课程改革的重点之一，就是重视科学、技术和社会的相互联系，研究标准可以发现，STS教育的基本观点在课程性质、基本理念、课程目标、内容标准、实施建议中均体现得非常充分，STS教育强调以学生为核心，引导学生将对科学技术的理解与整个人类社会文化结合起来，并以此为根据对未来做出决策。这些观点在标准中被提到这样的高度，对中考化学命题改革的导向是不言而喻的。STS教育的基本观点在标准中的课程性质部分有这样的表述：“义务教育阶段的化学课程，可以帮助学生理解化学对社会发展的影响，能从化学的视角去认识科学、技术、社会和生活方面的有关问题，了解化学制品对人类健康的影响，懂得运用化学知识和方法去治理环境污染，合理地开发和利用化学资源；增强学生对自然和社会的责任感；使学生在面临与化学有关的社会问题的挑战时，能做出更理智、更科学的决策。” 在标准的六点基本理念部分，就有3、5两点明确提出：“注意从学生已有的经验出发，让他们在熟悉的生活情景中感受化学的重要性，了解化学与日常生活的密切关系，逐步学会分析和解决与化学有关的一些简单的实际问题。”“使学生初步了解化学对人类文明发展的巨大贡献，认识化学在实现人与自然和谐共处、促进人类和社会可持续发展中的地位和作用，相信化学为实现人类更美好的未来将继续发挥它的重大作用。”在标准的课程目标中，其情感态度与价值观中也提出要使学生：“保持和增强对生活和自然界中化学现象的好奇心和探究欲，发展学习化学的兴趣”、“感受并赞赏化学对改善个人生活和促进社会发展的积极作用，关注与化学有关的社会问题，初步形成主动参与社会决策的意识”、“逐步树立珍惜资源、爱护环境、合理使用化学物质的观念”。从STS教育的基本观点在标准中的体现，可以看出新课程中考化学命题有以下特点：1、 更具有时代性和过程性新课程中考化学命题更注意将化学科学与技术发展及应用的重大成就、化学对社会发展影响的事件等设计到试题中，设置情境，通过测试学生在真正的背景中，应用化学知识和技能的问题解决过程，来考察学生的学习力和对社会的关注、对事件的态度和价值观的表现。体现化学科学积极向一些与国民经济和社会生活关系密切的学科，如能源科学、环境科学、生命科学和材料科学渗透，化学正在成为未来社会发展的一门中心科学，成为人类社会进步的关键的时代主题。如南京市2006年中考试题就较好地体现了这一特点：试题：现代社会对能量的需求越来越大。右图是利用不同形式的能量发电的示意图，其中属于化学变化的（ ）A燃烧化石燃料产生热量B水受热变为水蒸气C风力、水力、潮汐力、水蒸气带动涡轮机转动D发电机工作产生电能2、 更注意选用素材的广泛性和思维的开放性新课程强调的是对学生终身发展有用的，能促进学生可持续性发展的教学内容，这些有用的内容应该是有关物质变化规律的知识及最基本的化学观念和思维方法。新课程中考命题进一步注意了选用素材的广泛性，如日常生活、工农业生产、化学史料、高新技术、医疗卫生、能源问题、环境问题、生态问题、安全常识、教材中的活动探究和情境素材等，以这些素材为背景材料，创设情境，全面考查学生对以上内容的掌握情况。同时进一步加强思维的开放性，在试题的设计上包含试题开放、解题过程开放、方法的开放、结论的开放、表达方式的开放、甚至设置结构不良的问题进行开放等，加强学生思维力度的考查。例如以下试题就从学生接触很多的干电池入手进行考查。试题：回收废旧干电池、保护环境是我们每个公民的义务，下面是我校化学兴趣小组探究废旧干电池意义的过程（片断），请帮助他们完成相应报告：提出问题 废旧干电池的组成物质有什么？活动探究1 电池中含有的材料有哪些？请各举一例：金属 ；非金属 ；活动探究2 电池的内容物中有没有我们熟悉的阴离子？猜想1 小组中一同学在剥开电池锌壳时，闻到一股淡淡的刺激性气味，因此他提出：电池的内容物中含有NH4+设计方案1 取少量白色糊状物与NaOH固体混合置于试管中，加热，用 的红色石磊试纸置于试管口，观察到 ，证明上述猜想正确。猜想2 可能含有OH-、CO32-、Cl-、SO42-中的一种或几种。设计方案2 为了验证猜想2，设计如下实验，请完成表格中相应内容。操作步骤实验现象相应的结论1取样。溶于适量的水，静置，过滤。取少量滤液于一支试管中，滴加紫色石磊试液。石磊试液不变蓝色 2另取少量滤液于另一支试管中，滴加稍过量的 。无明显现象没有CO32-存在3再向第2步所得溶液中继续滴加少量的 溶液 没有SO42-存在4向第3步所得溶液中再滴加少量硝酸银溶液有白色沉淀产生有 存在5取白色糊状物，滴加少量碘液有蓝色出现则说明有 存在结论上述实验证明，电池内白色糊状物主要是 （一种盐）和 等两种物质混合而成。交流与讨论 根据上述探究过程，你认为电池内容物有无回收价值？请简要说明理由 。答案： 锌、铜等 石墨 润湿 试纸变蓝 无OH- 稀硝酸 硝酸钡 无明显现象 Cl-淀粉 氯化铵 淀粉 有 因含有铵盐可做化肥（或答无，因物质量太少 合理答案即可）此题只是从生活最常见的物质为材料设置情境，类似的还有与社会和生活实际密切相关的内容，如牙膏、木糖醇、金属铁、铜的锈蚀等。可以看出，新课程背景下的中考命题进一步注意选材的广泛性，但考查的是基础知识、基本技能、学科方法和思维能力，以及学生对有关的社会问题作出思考和决策的意识。此题具有一定的开放性，引发学生从化学视角思考与社会、生产及成本、利润等有关的问题。这也是新课程中考命题体现STS教育的一大亮点。3、 更突出科学探究能力的考查力度新课程标准中最大的变化是在化学课程内容的设置上打破了传统的以学科知识为体系的方式，在全面反映化学学科特点的基础上，重视科学、技术与社会的密切联系，确定了“科学探究” 、“身边的化学物质”、“物质构成的奥秘”“、物质的化学变化”、“化学与社会发展”五个主题内容的课程内容标准。内容标准是标准的重要组成部分，以上每个主题都反映了对科学、技术、社会的不同视角，都反映了一个核心观念。这给我们习惯于从学科体系来授课的中学教师带来了新的课题，实际上这五个主题之间隐含着一条线索，即引导学生通过科学探究的方式，从身边的化学物质人手学习有关物质构成和变化的知识，然后应用所学化学知识解决社会实际问题。特别是标准中对元素化合物知识的处理，突破 传统的学科知识体系，不再追求从结构、性质、制法、用途等方面系统地学习和研究有关的物质，而是从学生已有的生活经验出发，引导学生学习身边常见的物质，将物质性质的学习融人有关的社会现象和解决具体的社会问题当中，充分体现其社会应用性，如在能源部分学习氢气的性质、在空气中了解二氧化碳的性质、从材料的角度认识金属的性质，等等。 采用这种处理方式，有利于引导学生从综合的观点去学习和认识有关的物质，通过对物质性质的学习加深对社会生活问题的认识，并做出思考和决策，使学生直接体会到所学知识的价值，避免机械孤立地学习和记忆有关物质的知识，有利于激发学生学习化学的兴趣。同时，标准中还提供了丰富的“可供选择的学习情景素材”。这些学习情景素材包括与学习内容相苯的各种背景资料，如化学史料、日常生活中生动的自然现象和化学事实、化学科学与技术发展及应用的重大成就、化学对社会发展影响的事件等。教师可在相关主题的教学中利用这些素材来创设学习情景，充分调动学生学习的主动性和积极性，帮助学生理解学习内容，体验化学与技术、社会的紧密联系，引导学生认识化学在促进社会可持续发展中的重要作用。在化学课程标准中，内容主题、探究活动、学习情景素材这三个部分并不是完全孤立的，而是一种“你中有我，我中有你”的关系。丰富的学习情景素材为开展探究活动，促进学生的有效学习创设了有利条件。在与学生已有经验密切联系、生动有趣的学习情景中，引导学生通过多种多样的探究活动，学习有关的主题内容。从而达到培养学生科学素养的课程目初中化学中的科学探究是一种重要的学习方式，是学生积极主动地获取化学知识、认识和解决化学问题的重要实践活动，对发展学生的科学素养具有不可替代的作用。因此新课程的中考化学命题中注重探究能力的考查已经提到一个非常重要的位置，其比重已达到30%以上，而且试题的题型多样，背景材料的选择多样，考查的视角多样，实际上正是对科学探究能力的考查使试卷进一步增加了区分度。试题的编制往往以学生的生活实际和发展的需要，来体现化学学科的特点，让学生体验化学知识与生活、生产、社会、环境、能源、科技等的联系，“从生活走进化学，从化学走向社会”。例如，江苏省南通市2006年中考题就较好地体现了对学生科学探究能力的考查。试题：请你参与某学习小组进行研究性学习的过程，并协助完成相关任务。【研究课题】探究热水壶底部水垢的主要成分【查阅资料】该小组同学通过查阅资料知道，天然水中一般都含有Ca2、Mg2、HCO3等离子，在加热条件下，这些离子趋于生成溶解度更小的物质水垢（主要成分为碳酸盐、碱等的混合物）。同时，他们还查阅到下列有关物质的溶解性：物 质Ca(HCO3)2Mg(HCO3)2Ca(OH)2Mg(OH)2CaCO3MgCO3溶解性可溶可溶微溶不溶不溶微溶【提出猜想】水垢的主要成分一定含有Mg(OH)2和 ，可能含有Ca(OH)2和 。【设计方案】甲同学在烧杯中放入少量研碎的水垢，加入适量蒸馏水充分搅拌，取上层清液加入 ，没有白色沉淀，说明水垢中无Ca(OH)2。乙同学设计了下列实验装置，进一步确定水垢中含有碳酸盐的成分。其主要实验步骤如下：按图组装仪器，将50g水垢试样放入锥形瓶中，加入足量某酸溶液；测量一定时间内干燥管内物质增加的质量（见下列曲线）；待锥形瓶中不再产生气泡时，打开活塞B，从导管A处缓缓鼓入一定量的空气；再次称量干燥管内物质增加的质量；重复和的操作，直至干燥管内物质质量不变。0 30 60 90 120 时间/s增加的质量/g10203040后续装置略水垢浓硫酸BNaOH溶液A碱石灰讨论：a步骤加入样品前还应检查 ，所加的酸溶液是 。b装置的作用是 ；从导管A处缓缓鼓入一定量的空气时，装置的作用是_。c研究性小组的同学通过简单计算，认为水垢中一定含有MgCO3，理由是 。【实验结论】通过上述探究可知：水垢的主要成分有 。答案： CaCO3 MgCO3 (1) Na2CO3 (2) a. 检查装置气密性 稀盐酸 b.吸收水分（干燥二氧化碳） 除去空气中的二氧化碳 c.50g样品若全是碳酸钙，产生的二氧化碳质量液不可能达到24g，故其中肯定含有碳酸镁 氢氧化镁 碳酸镁 碳酸钙此题的设计从每个学生都能遇到的水垢入手，引导学生探究的意识，考查学生的探究能力。而考查的知识和技能又是化学的学科特点和学科的思想方法，如根据数据的分析进行猜想，实验中药品的选择，观察装置，对实验原理的理解，发现问题，怎样解决将产生的二氧化碳完全吸收的问题而又要使采集到的数据准确，观察图表采集数据进行分析推理，得出实验结论等。而试题台阶的设置也考查了学生的基本实验操作，如检查装置的气密性。此题的亮点更在于有的资料对水垢的成分更多地强调了氢氧化镁和碳酸钙，而忽略了碳酸镁，此题更使学生树立了“以事实为依据”的科学观，感受到了量变质变的辩证观点，使学生直接体会到所学知识的价值，也让学生感知到没有扎实的基础知识和分析问题的能力是不能解决好问题的，激发学生学习的兴趣和斗志。由此也可以看到，以往的实验题正在由实验的基本操作、试验步骤的设计和简单评价向整体的具有真实情境的研究性实验转化，在试题的设计中着重考查学生运用化学原理和方法解决实际问题的能力，特别是学生科学探究的能力，而要做到这一点，学生首先必须具备扎实的基础知识。因此，教师必须加强对标准的研究，领会标准在内容标准的设置上的内在联系，在教学中充分体现STS的教育观点