APP下载

高中必修教材中“科学态度与社会责任”内容编写特点研究

2022-05-07江强万莉

化学教学 2022年4期

江强 万莉

摘要: 选取高中必修课程的3个不同版本教材“硫及其化合物”中“科学态度与社会责任”内容进行分析,结果显示,教材内容体现了“科学态度与社会责任”素养的丰富内涵,且呈现形式多样,在“勇于探究、对自我他人的责任、对环境资源的责任”维度体现较好。在此基础上给出教材使用策略。

关键词: 高中必修教材; 科学态度与社会责任; 硫及其化合物; 编写特点

文章编号: 10056629(2022)04002806

中图分类号: G633.8

文献标识码: B

学科核心素养是学科育人价值的集中体现,是学生通过学科学习而逐步形成的正确价值观念、必备品格和关键能力。高中化学教材是高中化学课程的物化形态与文本素材,是实现高中化学课程目标,培养学生化学学科核心素养的重要载体。“科学态度与社会责任”素养是对化学科学价值取向的刻画,是化学学科整体育人功能和价值的具体表现。以2019年出版的三版教材王晶,毕华林.普通高中教科书·化学(必修).北京: 人民教育出版社,2019(以下简称人教版);

王磊.普通高中教科书·化学(必修).济南: 山东科学技术出版社,2019(以下简称鲁科版);

王祖浩.普通高中教科书·化学(必修).南京: 江苏凤凰教育出版社,2019(以下简称苏教版)。“硫及其化合物”内容中的“科学态度与社会责任”素养为研究对象,解析这一素养的内涵及其在教材中的编写特点。

1 研究综述

1.1 “科学态度与社会责任”素养研究现状

“科学态度与社会责任”素养内涵及其进阶路径在《普通高中化学课程标准(2017年版2020年修订)》[1]中有详细的描述,但没有明确划分“科学态度与社会责任”素养维度。现阶段关于“科学态度与社会责任”素养维度,吴秋煌等人[2]认为“科学态度与社会责任”包括意识上和行为上两个方面;唐文风[3]将科学态度划分为5个维度、社会责任划分为3个维度;肖芮[4]将科学态度划分为3个维度、社会责任划分为3个维度,这样的划分更贴近“科学态度与社会责任”素养内涵。本研究在肖芮[5]对“科学态度与社会责任”维度划分的基础上,提炼出二级指标,详见表1。

1.2 “硫及其化合物”教材研究

“硫及其化合物”是高中化學必修课程主题2“常见的无机化合物及其应用”知识的重要组成部分,有关“硫及其化合物”内容的课标要求详见表2。

分析表2可知,“硫及其化合物”在“科学态度与社会责任”素养表现上,包含“勇于探究、对自我他人责任、对环境资源责任”等维度。此外,学业要求包括了“严谨求实、对社会集体责任”等。

目前关于“科学态度与社会责任”素养在教材中如何体现的研究较少,杜婉怡[6]等人分析新旧人教版中“硫及其化合物”内容,发现人教版在内容设计上重视“科学态度与社会责任”的培养,但没有对教材中如何体现该素养进行具体研究,未说明教材、素养与育人功能和价值之间的关系。

2 三版教材“科学态度与社会责任”编写特点

2.1 三版教材中“科学态度与社会责任”各维度的编写统计

依据表1,对三版教材“硫及其化合物”主题中引言、正文、栏目和插图等内容中体现“科学态度与社会责任”素养各维度的知识进行统计,再对其各二级指标的体现进行分析。

2.1.1 “严谨求实”维度

严谨求实指能尊重客观事实、不弄虚作假,能准确记录实验数据、详细记录实验现象,得出基于证据的结论。三版教材中“严谨求实”维度的内容主要以实验为载体呈现在教材栏目中,如表3。

可见,三版教材在体现“严谨求实”内容上存在差异: 首先,从频次看,人教版的强度较其他两版教材高;其次,二级指标上存在差异,人教版注重获取宏观证据,鲁科版和苏教版则要求证据及其推理,人教版对学生能力要求略低。

2.1.2 “崇尚真理”维度

崇尚真理指敢于质疑、不迷信书本和权威,相信真科学、自觉抵制伪科学。三版教材中体现“崇尚真理”维度的内容,鲁科版和苏教版中有“炼丹术”,可引导学生不迷信、相信真科学;人教版在“方法引导”栏目“化学实验设计”的内容出现“进行化学实验设计时,应遵循科学性”等语句,引导学生相信真科学,做研究要遵循科学性原则。

2.1.3 “勇于探究”维度

勇于探究指能够理论联系实际,应用化学知识解决生活中的实际问题,在探究过程中发展好奇心与想象力。例如,苏教版利用“SO2用于葡萄酒的酿造过程中杀菌,体现SO2什么性质呢?”激起学生的好奇和探究欲,经过猜想验证,最终得到SO2溶于水生成亚硫酸,有氧化性的结论。三版教材体现“勇于探究”维度的内容较多且主要体现在栏目中,详见表4。

三版教材依据STSE理念,以工业生产和化学实验为载体,开展探究学习。三版教材均重视“勇于探究”内容编排,苏教版强度最大,有17次之多,从内容看三版教材各具特色:

(1)人教版主要以化学实验为载体,从学生已有知识引起认知冲突,有效降低学习难度(如金属与酸反应制取氢气,往往用稀硫酸,为什么不用浓硫酸?);(2)鲁科版针对工业废气SO2的回收利用和酸雨的危害等问题进行探究;(3)苏教版涉及工业生产和化学实验,工业生产主要针对原料、工艺、尾气处理进行探究,化学实验针对SO2性质、用途以及实验尾气处理。

2.1.4 “对自我他人的责任”维度

对自我他人的责任包括具有安全意识和风险评估意识、认识化学对人类社会的贡献、形成简约适度,绿色低碳的生活方式。三版教材体现“对自我他人的责任”维度内容在引言、正文、栏目、插图中都有涉及,详见表5。

在“对自我他人的责任”维度内容的编排上,三版教材重视程度相当,频次相当。分析发现,三版教材在内容编排上同中有异:

相同之处: (1)正文部分内容大致相同,认识化学对人类社会的贡献和培养安全意识;(2)二级指标上,三版教材内容对“安全意识”和“认识化学对人类的贡献”体现较好;因该主题与低碳生活没有直接关联,所以未编排此内容。详见图1。

不同之处在于,(1)鲁科版插图丰富,栏目涉及素材较少,而苏教版插图素材涉及少,栏目较为丰富;(2)栏目设计,人教版和苏教版均有浓硫酸的腐蚀性、常见硫酸盐在生活中的用途等栏目,但是人教版在每个实验栏目都设计相应的“提示图标”和部分设计“注意”来增强安全意识,如图2。

2.1.5 “对社会集体的责任”维度

对社会集体的责任包括参与与化学有关的社会实践活动、能辩证地看待化学与人类社会发展的关系、尊重科学伦理。三版教材体现“对社会集体的责任”维度的知识内容都涉及“食品添加剂SO2”,详见表6。

可见,三版教材在体现“对社会集体的责任”的素材虽少,但形式多样:

(1)三版教材都提到SO2作食品添加剂,体现辩证地看待化学和尊重科学伦理;(2)从内容上看,涉及的内容多数都与生产、生活相关,化学给人类带来利益的同时可能因使用不当带来弊端,培养学生辩证地看待化学。如苏教版利用海水的微碱性,开发出海水脱硫的新工艺,但可能对海洋环境造成影响;(3)表现形式多样化,苏教版在引言、正文、栏目均有涉及,素材较为丰富,鲁科版略显单一。

2.1.6 “对环境资源的责任”维度

对环境资源的责任包括积极关注环境保护与资源开发的热点、提倡绿色化学、具有资源环境可持续发展的意识。例如,关注空气质量、开发新能源、对工业废气进行回收处理等。三版教材“硫及其化合物”内容编排对“对环境资源的责任”维度有较好的体现,详见表7。

三版教材重视渗透和加强STSE教育,多视角培养学生“对环境资源的责任”素养,其中苏教版强度最大,高达17次,从素材呈现上来看,各有千秋:

(1)=1\*GB3人教版呈现方式多样化,在引言、正文、栏目和插图中均有涉及;(2)=2\*GB3苏教版在正文描述中提到“制酸工艺过程要不产生矿渣、资源开发要防治环境污染、工业要可持续发展、开发新能源替代化石燃料和企业必须转变能源结构,坚持绿色发展”等语句,开门见山,突出对环境资源的责任素养的培养;(3)=3\*GB3鲁科版强度虽较其他两版弱,但也强调“对环境资源的责任”素养的培养。

2.2 三版教材“硫及其化合物”中“科学态度与社会责任”编写特点

2.2.1 与课标要求一致,各具特色

对三版教材“硫及其化合物”中“科学态度与社会责任”的具体呈现进行解析,发现三版教材的编写都突出“科学态度与社会责任”素养,与课标要求一致,如图3。

由图3可得,教材中的“科学态度与社会责任”素材占比前三位的分别是“勇于探究、对自我他人的责任、对环境资源的责任”,同时也兼顾了“严谨求实、崇尚真理、对社會集体的责任”维度的培养,但各维度占比不同,各具特色。

2.2.2 内涵丰富,呈现形式多样

三版教材“硫及其化合物”内容编排涉及“科学态度与社会责任”素养的6个维度,内涵丰富;教材在呈现“科学态度与社会责任”素养时,为直接和有效地进行信息的展现和传递,采用了不同的呈现方式,在引言、正文、栏目、插图中均涉及,其中栏目部分尤为突出,类型多样,且多数以实验为载体(表8)。此外,教材内容结合大量的生产、生活情境,还运用了丰富的插图,插图的形象生动和直观的视觉冲击性更有利于素养的培育。

2.2.3 维度间存在不均衡

维度方面,三版教材内容对“勇于探究、对自我他人的责任、对环境资源的责任”维度体现较多,但各维度在版本之间存在不均衡,详见图4。

如图4所示,在“勇于探究、对环境资源的责任”维度,苏教版出现次数高达17次,体现较其他两版突出,人教版与鲁科版差别不大;在“对自我他人的责任”维度,三版教材体现相对均衡,但内容呈现上存在差异,鲁科版涉及较多插图,人教版和苏教版着重体现在正文和栏目中;此外,人教版编写设计实验多,在“严谨求实”维度比其他两版突出。总之,三版教材在应用化学解决实际问题、安全意识、认识化学对人类的贡献、关注环境保护与资源开发、绿色化学意识、可持续发展意识等指标体现较好。

3 “科学态度与社会责任”视角下的教材使用策略

3.1 深刻理解课标,明确育人目标

高中化学课程标准是教材编写、教学、评价的依据,通过深刻理解课标,建立起课标与教材、教材与教学之间的内在联系,明晰教学内容应达到的正确价值观念、必备品格和关键能力,进而在教学中更有效地落实化学学科核心素养的培养。例如,人教版中“食品中的二氧化硫”,教材创设了食品中添加SO2的教学情境,课标要求结合真实情境中的应用实例,认识SO2在生产中的应用,能有意识地运用所学知识或寻求相关证据参与社会性议题的讨论。据此,确定了育人目标为“尊重科学伦理和辩证地看待化学物质”。

3.2 结合知识特点,落实育人目标

化学教材内容是化学学科核心素养的载体,教学过程中需要找到教材中“学科核心素养”的知识载体,结合知识特点落实化学学科核心素养目标。例如,人教版浓硫酸与铜反应的实验,从培养学生安全意识的视角出发,可讨论酒精灯使用、浓硫酸的取用、SO2的泄漏以及装置的防爆炸等安全事项;从培养学生创新意识和探究意识视角出发,可安排学生自主查阅文献,小组合作对实验出现溶液由墨绿色变浅蓝色以及白色沉淀等现象[7]、反应的最佳条件(温度和浓硫酸的浓度)[8]

以及装置的改进等问题进行探究。由此可见,同一素材可从多个视角知识落实素养的培育。

3.3 精选素材,发展学科核心素养

在明确主题内容的育人价值后,选择适合学情的素材和情境,更有利于发展学科核心素养。教师在教学中整合各版本教材素材,挑选符合地区学情和教育环境的内容素材,例如,对“勇于探究”维度的应用化学解决实际问题,苏教版在“拓展视野”栏目中设计“含二氧化硫烟气的脱硫”,素材中给出了石灰石—石膏法和氨脱硫法。教师可对该素材进行整合: 讨论如何除去煤、石油和某些金属矿物质燃烧或冶炼时产生的SO2,或者进一步拓展酸雨的防治措施,还可开展如何将SO2有害气体转化为对社会生活有益的物质(石膏)的探究活动,进而培养学生应用化学解决实际问题的能力。

参考文献:

[1]中华人民共和国教育部制定. 普通高中化学课程标准(2017年版2020年修订)[S]. 北京: 人民教育出版社, 2020.

[2]吴秋煌, 张贤金, 杨晓聪. 初中化学教学中“科学态度与社会责任”的培养[J]. 化学教与学, 2019, (10): 25~27.

[3]唐文风. 基于化学学科高中生“科学态度与社会责任”的问卷设计[D]. 成都: 四川师范大学硕士学位论文, 2019.

[4]

[5]肖芮. 高中化学“科学态度与社会责任”素养测量问卷的编制[D]. 成都: 四川师范大学硕士学位论文, 2020.

[6]杜婉怡, 王静, 周爱菊, 关宏宇, 董文, 李慧珍. 核心素养视角下人教版新旧教材中“硫及其化合物”的对比分析[J]. 化学教育(中英文), 2021, 42(5): 1~7.

[7]王春. 铜与浓硫酸反应实验异常现象的探究及装置的新设计[J]. 化学教学, 2020, (11): 76~79.

[8]孙芸, 毛彩霞, 景崤壁. 探究铜和浓硫酸反应的最适条件[J]. 中学生数理化(学习研究), 2016, (10): 48.