论化学STSE教育价值及其在习题教学中的渗透

1、论化学SSTSEE教育价价值及其其在习题题教学中的渗透透洋泾中学学 许焕焕武二期课改改化学新新课标特特别引人人注目的的是在化学学课程实施施要求中中，科学学（Scciennce）、技术术（Teechnnoloogy）、社会会与环境境（Soocieety andd Ennvirronmmentt）(简简称STTSE)的教育育内容明明显增加加，STTSE教教育已成成为新课课程学科科教学中中的热点点问题。正确理理解化学学新课标标中STTSE教教育目标标要求和和重视化学学新教材编编写所发发生的变变化，充分认认识STTSE教育的价价值和在实现现化学课课程三维维目标中中的作用用，对有效培养养学生科科学素养养

2、有着十十分重要要的意义义。一、化学学STSSE教育育的价值值(一)化化学STTSE教教育是实实施新课课程教学学的热点点20世纪纪70年年代起，STSS教育（科学，技术和和社会）开始成为世界界各国教教育改革革的一个个重要方方向，其其基本理理念为：在学科科教育中中突出科科学、技技术和社社会的相相互关系系，使学学生理解解科学技技术在社社会生产产和生活活中的应应用，增强对对科学本本质的认认识和社社会责任任感，在在真实的的技术和和社会情情境中形成成科学知知识和科科学素质质。然而而，在社会飞飞速进步步科技迅猛猛发展的的同时，保护人人类赖以以生存的的环境已已成为当当今社会会发展的的重大课课题，环环境教育育也

3、成为为公民科科学素养养教育的的一个重重要组成成部分，因此，一些发达国国家自上上世纪990年代代中期相相继又提出了了STSSE教育育理念。20001年我我国在颁颁布的基础教教育课程程改革纲纲要（试试行）中明确确提出：使学生生具有“初步的的创新精精神、实实践能力力、科学学和人文文素养以以及环境境意识”，“加强化化学课程程内容与与学生生生活以及及现代社社会与科科技发展展的联系系”。20003年年教育部部颁布的的普通通高中化化学课程程标准（实验）中也也提到：高中化化学课程程应“有助于于学生形形成科学学的自然然观和严严谨求实实的科学学态度，更深刻刻地认识识科学、技术、社会和和环境之之间的相相互关系系，逐

4、步步建立可可持续发发展的思思想”。化学学教学中中如何有有效地落落实STTSE教教育，并并将STTSE教教育理念念转化为为真实的的实践活活动，充充分体现现其教育育价值，是实施施新课程程化学教教学中值值得人们们重视的的热点问问题和任任务之一一。(二)化化学STTSE教教育对实实现三维维目标的促进作用用在化学知知识技能能教学过过程中，应用STTSE理理念引导导学生学学习，能能够更好好地使学学生理解解化学概概念、化化学反应应原理和和规律，掌握有有关实验验的基础础知识和和基本技技能，重重视化学学与其他他学科之之间的联联系，能能够综合合运用相相关的知知识、技技能来分分析和解解决一些些社会生生活中人人类面临

5、临的问题题，使化化学科学学方法教教育更为为贴近生生活、社社会和科科技发展展前沿，有利于于促进学学科间知知识和方方法的整整合。在过程与与方法教教学中，开展SSTSEE教育活动动是培养养学生探探究能力力的有效效途径之之一。SSTSEE的教学学内容是是真实的的社会问题题或专题题情境，STSSE多种种因素交交织在一一起，学学生可以以从自己己的经验验、价值值观、利利益观等等多维角角度来思思考问题题，能给给学生更更大的思思考空间间和更广广泛的探究究途径，能让学学生把文文字化、书面化的的化学知知识与技技术、社社会和环环境等建建立起动动态的、相互联联系的知知识结构构网络，有利于于激发学学生的学学习兴趣趣、动机

6、机和创新新思维。在情感态态度价值值观的形形成中，开展展STSSE教育育可使学学生辩证证地认识识化学科科学与技术、社会与与环境间间的关系系，形成成正确的的科学态态度和社社会责任任感；可使学学生理解解和掌握握解决人人与自然然、社会会可持续续发展的的方法，培养学学生可持持续发展展的意识识以及参参与实践践的能力力，增强强热爱家家乡和祖祖国的情情感。二、化学学STSSE教育育在习题教学中的渗透现代教学学观认为为知识可可以通过过接受学学习来获获得，而而技能方方法、情情感态度度与价值值观却难难以靠单单纯的讲讲授来形形成，它它们只能能在有效效、具体体和特定定的教学学情境中中，经过过学习主主体的亲亲身体验验、内

7、化化的活动动过程中中形成。STSSE是一一个承载载学生自自主学习习活动的的良好平平台，在在学生熟熟悉的知知识情境境中，通通过科学学探究活活动来建建构自己己的科学学知识体体系。因因此，寻寻求化学学知识与与生活、社会和和环境的的联系，设计有有效的SSTSEE课程教教学情境境，就成为为化学课课堂教学学改革的的主要教教学策略略。现以以我市刚刚刚主办办过的“低碳世世博”理念和19997年京都议议定书、20001年年波恩恩协议、20009年年12月月哥本本哈根协协议倡导的的减少温温室气体体排放、使用低低碳燃料料、降低低人均碳碳排放量量等内容容为背景景，结合合笔者曾曾为校本课程建建设、开开展迎世世博活动动编

8、写的的原创(选选编)和和选编习习题呈现现，以价值值认同、问题解解决的形形式进行行教学探讨讨。(一)以以城市生生活为背背景减排排CO2，培养养学生社会会问题判判断力和和责任感感例1(选编编)汽车车是推动动人类文文明向前前跃进的的现代社社会的产物之一一，在给给人类运运输、出出行带来来便捷舒舒适的同同时，对对自然生生态环境境的恶化化也有难难以推卸卸的责任任，城市市大气污污染，CCO2含量增增加主要要源于工工业排放放和汽车车尾气。设优质质汽油为为2，22，4，4四甲基基戊烷（空气中中氧气的的物质的的量分数数为0.20），试回回答下列列问题：（1）随随烷烃碳碳原子数数的递增，其中氢氢含量极极值趋向向为。

9、某某人坐在在出租车内内跟在一一辆大卡卡车后面面行驶，判断卡车是以以汽油或或柴油为为燃料的的现象是是（ ）。（A）闻闻尾气气气味 （B）听听发动机机的声音音 （CC）观察察起动、刹车时时尾气烟烟色（D）观察行行驶中尾气烟烟色（2）设设汽油汽汽化后与与空气的的体积比比值为nn，计算算汽油充充分燃烧烧时的nn(miin)值值；（3）该该比值nn增大排排出的某某有害气气体增加加，设同同时排出出温室气气体为VVL，则则气缸中中汽油燃燃烧的反反应式为为；（4）若若比值nn减小，则排出出的尾气气中污染大大气的有有害气体体成分增增多的是是，有关关反应方方程式为为；（5）从从“低碳世博博”、环境境保护的的要求并

10、并根据以以上问题题计算，探究交交流，然然后举出出改进汽汽车结构构的两个个方案，写出反反应方程程式、。STSEE教育价价值：问问题呈现现与大都都市学生生生活密密切联系系，突出出化学学学科特点点，体现现化学学学科视角角，设计计的活动动适合学学生认识识基础和和解决问问题的能能力。有有文献报报道大城城市的空空气污染染物主要要来自工工业使用用化石燃燃料的排排放和各各种机动动车辆的的排气，尤其是是后者约约占600%以上上。因此此通过各各种措施施改进汽汽车的燃燃烧质量量和能量量的充分分利用，降低有有害气体体排放量量控制城城市空气气污染，是有效效使用碳碳燃料实实现低碳碳世博、低碳经经济的内内容。在在学生问问题

11、解决决和行为为实践过过程中，引导他他们认识识化学和和节能减减排、环环境保护护有密切切关系的的同时，使学生生增强能能源和环环境保护护意识，树立人人与环境境和谐相相处、可可持续发发展的观观点，提提高科学学素养。 答案（1）0.1443，D；（2）nn(miin)=V(汽汽油)/V(空空气)=V/770V=0.001433；（33）当nnn(minn)，说说明O22不足，C9H20不能能完全燃燃烧，并并产生污污染大气气的COO，由生成成CO2为VL有：C9H20+(19+V)/2OO2(9-V)CO+VCO2+100H2O。（4）当当nnn(miin)，O2过量，汽缸引引擎高温温O2和N2反应生生成

12、NOO，即有害害气体NNO增多多，N2+ OO2高 温温 22NO。（5）使汽车车中的尾尾气COO、未燃燃烧的燃燃料返回回燃烧：2COO+ OO2=2 CCO2；在汽车车尾气排排放系统统装置催催化转化化器：2COO+2NNO催化化剂N2+2COO2。(二)以以CO2资源化化为目的的介绍新新技术，增强学学生学科科学的兴兴趣和使使命感例2(20008年高高考江苏苏卷第18题)“温室效效应”是全球球关注的的环境问问题之一一。COO2是目前前大气中中含量最最高的一一种温室室气体。因此，控制和和治理CCO2是解决决温室效效应的有有效途径径。（1）下下列措施施中，有有利于降降低大气气中COO2浓度的的有（

13、填填字母，下同）。a.减少少化石燃燃料的使使用b.植树造造林，增增大植被被面积c.采用用节能技技术 d.利用太太阳能、风能（2）将将CO22转化成成有机物物可有实实现碳循循环，例子很很多，如如：a.6CCO2+6HH2O光合作作用C6H12O6+6OO2；b. CO22+3HH2催化剂剂CH3OH+H2Oc.COO2+CHH4催化剂剂CH3COOOH；d.2CCO2+6HH2催化剂剂CH2=CHH2+4HH2O以上反应应中，最最节能的的是，原原子利用用率最高高的是。（3）文文献报道道某课题题组利用用CO2催催化氢化化制甲烷烷的研究究过程如如图1所示示。反应结束束后，气气体中检检测到图1研究究过

14、程示示意图CCH4和H2，滤液液中检测测到HCCOOHH，固体体中检测测到镍粉粉和Fee3O4。CHH4、HCCOOHH、H22的产量量和镍粉粉用量的的关系如如图2所所示（仅仅改变镍镍粉用量量，其他他条件不不变）。研究人员员根据实实验结果果得出结结论：HHCOOOH是CCO2转化为为CH44的中间间体，即即CO2IHCOOOHIIICHH4写出产产生H22的反应应方程式式。由图可可知，镍镍粉是。a.反应应I的催催化剂 b.反反应III的催化化剂c.反应应I、III的催催化剂 dd.不是是催化剂剂图2 曲线线图当镍粉粉用量从从1mmmol增增加到110mmmol，反应速速率的变变化情况况是。a.

15、反应应I的速速率增加加，反应应II的的速率不不变；b.反反应I的的速率不不变，反反应III的速率率增加；c.反反应I、II的的速率均均不变；d.反反应I、II的的速率均均增加，且反应应I的速速率增加加得快；e.反反应I、II的的速率均均增加，且反应应II的的速率增增加得快快；f.反反应I的的速率减减小，反反应III的速率率增加STSEE教育价价值：CCO2的治理是是当前世世界性难难题。本本题以温温室气体体CO2的控制治治理为命命题素材材，介绍绍了一系系列关于于减少CCO2排放的措措施和新新技术，有利于引引导学生生树立环环保人人人有责及及物质综综合利用用的意识识，能从从物质的的性质及及其转化化关

16、系的的视角深深刻认识识“世界上上根本不不存在垃垃圾污染染物质，只要放置和和使用得得当”的化学学物质价值值新理念念。本题题把最新新研究成成果“利用COO2催化氢氢化制CCH4”介绍给给学生，能使学学生了解解化学科科学研究究的前沿沿，并能能感受到到这项技技术碳循环环，既能能解决能能源问题题，又能能解决温温室气体体排放的的社会问问题，只只要对物物质进行行合理分分类并应应用新技技术进行行处理，就能变变废为宝宝，变危危害人类类为造福福人民，启示学学生理解解化学科科学在解解决能源源问题、环境问问题服务务社会所所承担的的任务和和责任，能增强强学生学学习的兴兴趣和使使命感。答案（1）a、b、c、d；（2）aa

17、，c；（3）Fe+4H22O=Fe3O4+4HH2；c；e。(三)以以优化能源结构构为目的的介绍新新技术，培养学学生科学学探究精精神例3(选编编)有机机化学工工业对煤煤（见图图4）的的“气化”是使煤煤变成清清洁能源源和综合合利用的的有效途途径之一一，主要要反应为为：C+H2O CO+H2。甲酸酸苯异丙酯（F）是是生产香香料和药药物的重重要原料料。下图图是以煤为为原料合合成甲酸酸苯异丙酯的的路线图图（部分分反应条条件和生生成物已已略去），其中DD的分子子式为C9H10O，能发生生银镜反反应。根根据图4中转化关关系答下下列问题题：图3 煤的组组成结构构片（1）写写出结构构简式：A；DD。（22）关

18、于于有机物物F的说说法正确确的是（ ）。a.属芳芳香族化化合物；b.能发生银银镜反应应；c.1mmolFF最多可可以加成成4moolH22；d.易易溶于水水（3）BB的相邻邻同系物物能与银氨溶溶液反应应，写出出反应方方程式。（4）“合成气气”(CO、H2)除作以上上合成有机物物的原料料外，还还可合成成多种其其它有机物(称称为“1C化学学”)，请举举一例并并写出反应方方程式。（5）FF有多种种同分异异构体，其中：图4属于酯酯类，且且能发生生银镜反反应；苯环上上的一氯氯取代物物只有两两种结构构；分子结结构中只只有两个个甲基。请写出满满足上述述条件的的任意两两种同分分异构体体的结构构简式、。STSEE教育价价值：我我国的能能源主要要是化石石类燃料料，储量量有限且且