開發(fā)高中化學鄉(xiāng)土情境的STSE校本課程的探索

江明軍

摘要：在貼近生活的鄉(xiāng)土情境的STSE項目校本課程中，設置了開展參觀訪問、文獻研討、讀書報告、實驗探究、活動成果交流展示等活動。有利于轉變教學方式，增強文化自信，訓練學生知識應用和遷移創(chuàng)新能力，融合發(fā)展學科核心素養(yǎng)。

關鍵詞：新教材;鄉(xiāng)土情境;STSE;校本課程

文章編號：1008-0546（2022）04x-0076-04

中圖分類號：G632.41

文獻標識碼：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2022.04x.021

一、引言

隨著新課程改革的逐步深入，校本課程的開發(fā)與開設，既能滿足學生多樣化的需求，又體現了學校辦學特色，受到廣泛關注。然而農村學?？烧{動的資源有限，動機不足，學生發(fā)展空間狹窄學業(yè)壓力大，使得農村校本課程實踐遭遇挫折。

如何結合化學學科特點，找到真實滿足農村學生生活和發(fā)展需求、甚至充分發(fā)展其優(yōu)勢的校本課程，如何借助鄉(xiāng)土情境的STSE項目，幫助學生樂納自己、樂納家鄉(xiāng)，發(fā)展化學學科核心素養(yǎng)？筆者做了一些探索。

二、開發(fā)STSE校本課程的價值、依據、參考及路徑

1.引入STSE課程的價值

1971年，蓋勒伏（Jim Gallagher）在《Science Educa?tion》上發(fā)表的論文提到STS：“理解科學、技術和社會的相互之間的關系將和理解科學概念和過程同等重要”。演化至今的STSE課程，進行跨學科整合，關注學生直接經驗，在真實社會情境中讓學生通過體驗性、實踐性、研究性、設計性和反思性等學習途徑和方式，完整呈現核心素養(yǎng)的貫通性和跨領域特征，代表了科學教育發(fā)展的方向，承載著改造傳統(tǒng)科學教育、促進科技與人文融合的期待和夢想。

2.課程標準對STSE綜合實驗和STSE綜合實踐活動的規(guī)定及建議

我國STSE教育起步晚，早期以課題形式納入國家計劃，1993年社會科學院成立STS研究中心，2003年發(fā)布的《普通高中化學課程標準（實驗）》首次指出“高中化學課程應有利于學生更深刻地認識科學、技術和社會之間的相互關系?！薄镀胀ǜ咧谢瘜W課程標準（2017年版2020年修

訂）》[1]規(guī)定，選修課程系列1主題4為STSE綜合實驗，要求按情境載體開展綜合實驗項目，系列2主題3為STSE綜合實踐，開展形式多樣具有開放性和發(fā)展性特征的STSE綜合實踐活動，兩個系列都提供教學提示和學業(yè)要求，系列1還提供了參考意見。在必修、選擇性必修階段，提出具體要求，加強對教材編寫、教學實施、考試評價的指導，突出課程標準的可操作性。

3.人教版教材開展的STSE綜合實驗和STSE綜合實踐活動

教材設置的“科學史話”“探究”“資料卡片”“信息搜索”“研究與實踐”5個欄目的部分拓展性學習內容體現了STSE科學教育理念，設置的“科學·技術·社會”欄目呈現了38項，統(tǒng)計見表1。

4.魯科版教材開展的STSE綜合實驗和STSE綜合實踐活動

教材設置“身邊的化學”“化學與技術”等欄目，體現STSE和STEM教育理念和學科之間的融合，在每章末精選真實問題情境，特別創(chuàng)意設計了體現項目式學習的核心要素和特征的“微項目”欄目，強調了化學學習的生活化、社會化和科學化，統(tǒng)計見表2。

5.回歸鄉(xiāng)土是校本課程建設的重要路徑

農村普通高中學生生活經驗與教學內容隔離、文化自信不足、精神世界荒漠化現象突出，理應受到足夠重視。將桑蠶、絲綢引入教學，豐富教學情境，讓學生切身感受化學與自然、生活環(huán)境的密切聯系，有利于消除陌生感、距離感和恐懼感，增強學習動機，培養(yǎng)環(huán)保意識，激勵學生積極參與生態(tài)文明建設活動，增強文化自信，為建設美麗家園貢獻力量。

三、蠶桑、絲綢綜合性STSE項目實施初探

1.總體目標

依據STSE教育理念，以蠶桑、絲綢在科學、技術、社會、環(huán)境中的研究和應用價值為項目任務，倡導師生共同決策，學生深度參與、融合多學科知識和技能解決真實情境問題，培養(yǎng)學生發(fā)現、分析、解決問題的能力，提升化學核心素養(yǎng)。

2.綜合性STSE項目實踐

項目一、古往今來話蠶桑

（1）學習目標1繼承和弘揚蠶桑、絲綢文化蘊含的思想觀念、人文精神。2傳承和弘揚工匠精神和技術創(chuàng)新思想，自強不息。3貼近學生生活實際，使學生從生活世界走進化學世界。

（2）項目活動1挖掘中華傳統(tǒng)優(yōu)秀文化

活動內容

1賞析孟浩然“過故人莊”、李白“寄東魯二稚子”、李商隱“無題·相見時難別亦難”、杜甫“白絲行”、白居易“杭州春望”、劉禹錫“浪淘沙·綿”、王維“渭川田家”等佳作。

2欣賞“五星出東方利中國”錦護膊、“四天王狩獅紋錦”“法門寺蹙金繡”服飾、“藏經洞絹畫”“百駿圖”絹本。

3觀看紀錄片“絲路·重新開始的旅程”“海上絲綢之路”。

活動建議1活動內容根據學生需求，適時調節(jié)。2結合“中華傳統(tǒng)文化經典研習”學習任務群與語文教師合作實施。3交流讀后感，追求天人合一、自強不息，剛健有為、貴和尚中等傳統(tǒng)中華美德。

（3）項目活動2古代蠶書、醫(yī)藥及非物質文化遺產傳承活動內容

①了解《蠶賦》《齊民要術》《農桑輯要》《廣蠶桑說》《蠶桑指要》《東南蠶事論》《蠶桑說》《看蠶詞》等對家蠶生態(tài)、養(yǎng)蠶技術的記載。

②了解《神農本草經》《五十二病方》《武威漢代醫(yī)簡》《本草綱目》等記載的關于繅絲湯、白僵病蠶、雄蠶蛾、蠶蛹、?？?、桑葉的藥用價值。

③了解“非遺”桑皮紙的工藝、歷史文化價值，傳承面臨的困境及開發(fā)策略。

活動建議

①學生通過互聯網、書刊等渠道搜集資料。

②查閱資料，從品質追求、履職信念、職業(yè)承諾、能力素養(yǎng)、持續(xù)創(chuàng)新、傳承關懷維度體味工匠精神。

③引導學生參與社會性議題討論，培養(yǎng)學生參與社會決策的意識。

項目二、桑在生態(tài)安全方面的應用

（1）學習目標

①通過跨學科主題學習，讓學生理解在寬廣的背景下認識物質變化規(guī)律的重要性。

②拓寬視野，培養(yǎng)學生綜合應用知識的能力，發(fā)展科學素養(yǎng)。3通過參與化學與社會、環(huán)境緊密相關議題商

討，促進學生健康人格發(fā)展。

（2）項目活動1桑樹在生態(tài)修復中的作用

活動內容

1了解桑樹葉能吸收大氣中二氧化碳、一氧化碳、NOx、二氧化硫和滯留粉塵。

2了解桑樹對鉛、汞、鎘、鉻、鎳、錳、鋅、銅和鈷污染土壤的植物修復。

3了解桑樹在固碳中的作用及全球變暖背景下中國能源轉型戰(zhàn)略。

活動建議

1批判性思考，工業(yè)園區(qū)附近，發(fā)生因桑葉受污染引起的家蠶中毒事件。

2閱讀中華人民共和國國家標準GB/T29572-2013。

3撰寫植物修復的優(yōu)勢及應用情境科技小論文。

（3）項目活動2桑樹在植樹造林中的價值

活動內容

1運用結構與功能觀、物質與能量觀等觀念，闡釋桑樹在維持土壤生態(tài)平衡、水土保持中的作用。

2理解桑樹對極端惡劣環(huán)境的適應性及作為綠化樹種的原因，提出人與環(huán)境和諧相處的合理化建議。

3線上推送項目式教學案例文獻節(jié)選[2]。

活動建議

1撰寫并展示桑樹在維持土壤生態(tài)平衡、水土保持中的作用科技小論文。

2對生態(tài)系統(tǒng)退化，土地荒漠化等與化學有關的社會熱點問題作出正確的價值判斷。

3從化學視角分析、概括、點評專業(yè)領域文獻，發(fā)展閱讀素養(yǎng)。

項目三、桑蠶促進人類生命健康

（1）學習目標

1通過微項目，認識科技進步在生物資源利用的作用，形成綜合利用觀念。2通過物質結構與化學性質之間關系的理解，認識其在自然資源綜合利用中的意義。3基于真實問題情境，開展項目研究，形成作品類成果。

（2）項目活動1桑蠶的營養(yǎng)價值

活動內容

1了解桑樹含有的Fe2+、Cu2+、Zn2+、K+、Na+、Mg2+、Ca2+對人體健康的重要作用。

2了解合理攝入桑蠶產品中的有機酸、氨基酸、蛋白質、維生素、糖類、脂肪酸等的重要性。

3了解我國釀酒技術與酒文化，開展釀酒、釀醋化工生產過程模擬實驗。

活動建議

1收集桑樹的葉、枝皮、根皮、花序、花粉微量元素含量數據，進行分析和推理，得出合理的結論。

2開展“桑葉、桑葚、柞蠶蛹用于食用”微項目活動，認識食品對人類健康的重要意義。

3嘗試釀制桑葚酒和桑椹果醋模擬實驗、測定桑葚酒中酒精含量。

（3）項目活動2桑蠶在生命科學醫(yī)療體系中的作用

活動內容

1了解桑樹主要活性成分的降血糖血脂和血壓，抗氧化、炎癥、細菌和病毒活性、腫瘤及免疫調節(jié)藥理作用。

2了解蠶蛹的營養(yǎng)價值、深加工技術，從生物學活性物質角度認識僵蠶和蠶蛾的藥用價值。

3了解糖尿病治療的天然藥物從研發(fā)到成功上市的艱辛歷程，認識中醫(yī)與中國傳統(tǒng)文化的密切聯系。

活動建議

1查閱《中華人民共和國藥典（2020年版）》（以下簡稱“中國藥典”）[3]中桑葉、桑白皮、桑椹關于功能與主治、用法與用量等的記載，知道桑葉應用于感冒制藥。

2查閱《中國藥典》，知曉僵蠶、蠶蛾公補片的藥用價值;閱讀天蠶片、天蠶膠囊使用說明書。

3閱讀桑枝總生物堿研發(fā)歷程文獻[4]，進行理解與感悟。

項目四、桑中有效成分檢驗、測定實驗

（1）學習目標1開展化學實驗探究活動，掌握科學探究的一般過程與方法。

2開展綜合實驗項目，為大學學習化學相關專業(yè)提供知識、技能準備。

3了解化學檢驗技術發(fā)展趨勢，激發(fā)學生樹立以化學作為專業(yè)和職業(yè)的興趣和理想，培養(yǎng)創(chuàng)新精神和實踐能力。

·課程與教材研究·

（2）項目活動1

活動內容1了解桑葉多酚的提取及總多酚的測定探究實驗方案設計。

2了解桑椹酒中SO2殘余量的控制及檢測。3開展桑樹皮色素對棉織物的染色探究實驗。活動建議1結合農村普通高中情況，可簡化提取條件和采用選擇性低的測定方法。

2查閱SO2添加劑使用規(guī)定，對桑椹酒中游離SO2含量測定實驗方案進行評價和選擇。3閱讀文獻“桑樹皮色素對棉織物的染色工藝”[5]，

簡化染色流程，完成生產過程模擬實驗。

（3）項目活動2現代化學檢驗技術應用

活動內容1了解比色法測定桑葉或桑椹中某項指標的方法。2了解色譜法應用于桑茶農藥殘留、桑椹酒中游離SO2含量測定。3閱讀文獻“沖泡條件對桑葉茶重要生物活性物質溶出的影響”[6]。

活動建議

1知道比色法測定桑椹中總酚、總黃酮、Vc，桑椹酒酒精度的原理、步驟等。

2現代化儀器設備不足學校，可采用多媒體技術與所在區(qū)域高校在線完成相關實驗。

3指導學生查找、分析文獻資料，設計和優(yōu)化實驗方案。

四、結語

農村普通高中學?？沙浞职l(fā)揮現代信息技術作用，主動聯系所在區(qū)域高校，積極參加教育聯盟團體，開展具有農村特色的綜合性、長周期的項目研究，發(fā)展學生問題解決能力，提升核心素養(yǎng)。

參考文獻

[1]中華人民共和國教育部.普通高中化學課程標準（2017年版2020年修訂）[S].北京：人民教育出版社，2020.

[2]武衍杰，江合佩，楊伏勇.基于化學教學內容“結構化”的項目式教學——以“人工固碳”為例[J].化學教學，2021（3）：44-50.

[3]國家藥典委員會.中華人民共和國藥典（2020版.四部）[M].北京：中國醫(yī)藥科技出版社，2020.

[4]劉玉玲，汪仁蕓，夏學軍，等.桑枝總生物堿研發(fā)歷程回顧（一）：藥學研究技術壁壘與規(guī)?；l(fā)展的挑戰(zhàn)[J].中國糖尿病雜志，2020，28（7）：555-560.

[5]謝燕，周衡書，徐國強，等.桑樹皮色素對棉織物的染色工藝[J].印染助劑，2020，37（7）：42-45.

[6]楊金宏，陳正余，梁嘉俊，等.沖泡條件對桑葉茶重要生物活性物質溶出的影響[J].山東農業(yè)科學，2020，52（9）：132-136.