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一、STS的国际背景
(一)从历史发展看STS涉及的学科领域
从国际上的发展来和广义的角度讲,科学史和科学哲学本是STS中最重要的核心组成部分之一,但又不是STS的全部。在基础教育的发展中,在早期阶段,至少从上个世纪初开始,首先被引人的正是科学史与科学哲学的内容。先是引人了相对成熟的科学史与科学哲学的学科。在这个过程中,尤其值得提到的是,在上个世纪50年代末,英国学者斯诺( C.P.Snow)提出,在“科学文化”和 “人文文化”之间存在着一条相互不理解的鸿沟,而这种文化的分裂对社会则是一种损害,一种损失。他认为产生文化分裂的主要原因之一,就是我们对专业化教育的过分推崇。因此,要改变文化分裂的现状,唯一的方法就是要改变现有的教育制度和教育方法。斯诺是第一位使两种文化及其分裂问题引起了人们广泛重视和广泛争论的学者。关于“两种文化”问题的提出与科学史教学后来的发展有着密切的关系,因为面对斯诺提出的问题,许多科学史家和教育家都将科学史视为联结科学文化和人文文化之间的一座重要的“桥梁”。
在此之后,随着国际学术界对于科学的人文研究的深人,在基础教育改革的进一步发展中,才逐渐开始引起了我们现在所讲的涉及到更多学科研究内容的STS。
(二)被普遍关注的内容
在国际背景中,在一些重要、典型的基础科学教育文献,特别是一些重要的有关科学教育的标准、或类似于标准的大纲或要求等文献中,我们可以清楚地看出STS的内容在其中的渗透与影响。如果要做一个初步总结的话,在这些文献中,我们可以清楚地看到如下一些涉及到STS的内容。它们分别是:
1对于科学方法的培养。
2对于科学态度的培养。
3对于科学思维习惯的培养。
4对于科学观的培养。
5对于科学与技术之间差别的认识。
6对于科学(主要是技术)在社会生活方面的影响。
7对于科学技术内容之具体应用的认识。
8对于人与自然的关系、可持续发展概念,以及科学(主要是技术)的环境影响的认识。
9通过对科学史的学习,加深对科学之本质的理解。
10对于社会责任感的培养。
11对于在理解科学技术之本质的基础上做出合理决策之能力的培养。
以上各项内容,分别涉及到科学观、科学方法、历史的观点和科学的伦理学。从国际上一些重要的教育标准制订的时间顺序来看,也即从发展的角度来看,人们也会发现,在基础科学教育中引入STS的内容方面也是一个不断加深的过程,例如对于环境和可持续发展问题越来越明确的强调,甚至于对性别问题的提出等等。
二、在中国普通高中化学新课程标准中涉及STS的理念、目标与基本概念
为了说明STS内容在普通高中的化学课程标准中的体现,我们首先可以从新课程标准中纲要性、理念性、总论性的要求中看出相关的内容。在普通高中化学新课程标准的前言中对于化学课程的要求里,制订者就明确指出:“高中化学课程应体现化学自身及其与文化、经济和社会互动发展的时代性要求,肩负起提高学生科学素养、促进学生全面发展的重任。”
在课程标准中关于课程性质的部分,标准指出: 普通高中化学课程是与九年义务教育阶段《化学》或《科学》相衔接的基础教育课程。课程强调学生的主体性,在保证基础的前提下为学生提供多样的、可供选择的课程模块,为学生未来的发展打下良好的基础。
在课程目标部分,标准要求:高中化学课程应有助于学生主动构建自身发展所需的化学基础知识和基本技能,进一步了解化学学科的特点,加深对物质世界的认识;有利于学生体验科学探究的过程,学习科学研究的基本方法,加深对科学本质的认识,增强创新精神和实践能力;有利于学生形成科学的自然观和严谨求实的科学态度,更深刻地认识科学、技术和社会之间的相互关系,逐步树立可持续发展的思想。
在新课标中,突出强调的是“知识与技能”、“过程与方法”和“情感态度与价值观”这三个维度。应该说明的是,关于在高中化学教学中“科学•技术•社会理念的渗透”的问题,与课程教学中有关情感态度价值观教育的目标在很多情况下是密切相关的。就此来说,课程标准中还有其他一些相关的具体要求,但考虑到论题的集中,在这里就不再一一摘录了。
三、普通高中化学课程标准中涉及STS的具体内容要求
除了上述那些理念性的内容之外,在普通高中化学课程标准中,还有许多具体的要求是与STS密切相关的。按照标准,高中化学课程由8个课程模块构成,分为必修、选修两类。其中,必修包括2个模块;选修包括6个模块,是必修课程的进一步拓展和延伸。在这里,我们先来看看在共同必修模块中的相关要求。
(一)共同必修模块中涉及STS的内容
A1、A2:认识常见的化学物质,学习重要的化学概念,形成基本的化学观念和科学探究能力,认识化学对个人生活和社会发展的重要作用及其相互影响,进一步提高学生的科学素养。学习内容主题包括“认识化学科学、化学实验基础、常见无机物及其应用、物质结构基础、化学反应与能量、化学与可持续发展”等。体现了在STS中涉及到科学史及科学家人物的内容以及科学与社会的关系、科学技术应用的正、负面效应,以及涉及到可持续发展问题的重要内容。
(二)选修模块A1、A2中涉及STS的内容
类比我们在前面的举例,在这些模块中,虽然直接涉及STS的内容不如选修模块A1和A2那么多、那么集中,但学生可以发现诸多与STS相关或具有STS的意味的内容。
B1(化学与生活):认识日常生活中常见物质的性质,探讨生活中常见的化学现象,体会化学对提高个人生活质量和保护环境的积极作用,形成合理使用化学品的意识,以及运用化学知识解决有关问题的能力。体现了在STS中涉及到科学与社会的关系,科学知识应用于现实生活中。
B2(化学与技术):了解化学在资源利用、材料制造、工农业生产中的具体应用,在更加广阔的视野下,认识化学科学与技术进步和社会发展的关系,培养社会责任感和创新精神。体现了在STS中涉及到科学的进步推动着社会的进步。
B3(物质结构与性质):了解人类探索物质结构的重要意义和基本方法,研究物质构成的奥秘,认识物质结构与性质之间的关系,提高分析问题和解决问题的能力。
B4(化学反应原理):学习化学反应的基本原理,认识化学反应中能量转化的基本规律,了解化学反应原理在生产、生活和科学研究中的应用。
B5(有机化学基础):探讨有机化合物的组成、结构、性质及应用,学习有机化合物研究的基本方法,了解有机化学对现代社会发展和科技进步的贡献。
B6(实验化学):通过实验探究活动,掌握基本的化学实验技能和方法,进一步体验实验探究的基本过程,认识实验在化学科学研究和化学学习中的重要作用,提高化学实验能力。体现了在STS中涉及到的科学与技能之间的关系。
四、小结
实际上,纵观科学教育中STS内容和理念渗透的发展历史,可以看出,对科学史内容的引进是最先完成的。而在此之后,可以包括在STS中的像科学哲学、科学社会学、科学技术伦理学、科学技术与社会的关系、可持续发展等学科或领域的部分成果,也陆续地被引进到科学教育中来。在普通高中化学课程标准中,我们可以清楚地分别看到从属于STS中这些不同学科或领域的内容。但是,这些内容又是属于不同层次的。结合普通高中化学教学标准中更为直接地涉及到STS的不同学科或领域的内容,归纳起来,大致涉及到如下一些问题:
1与所教授的化学知识相关的科学史(可以再细分,如具体的史实、对历史上不同阶段科学认识的意义和局限的认识、对科学家生平和思想的了解等);
2在对科学史内容的学习中和在对化学知识的学习中体现出来的科学方法、科学态度和科学精神;
3科学的发展对于人类认识世界的思维方式、对于人类文化方面的影响;
4科学与非科学、科学与伪科学;
5对科学与美的认识;
6科学技术的应用对经济、社会发展的正面影响和负面影响;
7可持续发展意识(包括各种科学技术成果的应用与可持续发展的关系的分析、作为个人可以采取的行动等)。
(一)从历史发展看STS涉及的学科领域
从国际上的发展来和广义的角度讲,科学史和科学哲学本是STS中最重要的核心组成部分之一,但又不是STS的全部。在基础教育的发展中,在早期阶段,至少从上个世纪初开始,首先被引人的正是科学史与科学哲学的内容。先是引人了相对成熟的科学史与科学哲学的学科。在这个过程中,尤其值得提到的是,在上个世纪50年代末,英国学者斯诺( C.P.Snow)提出,在“科学文化”和 “人文文化”之间存在着一条相互不理解的鸿沟,而这种文化的分裂对社会则是一种损害,一种损失。他认为产生文化分裂的主要原因之一,就是我们对专业化教育的过分推崇。因此,要改变文化分裂的现状,唯一的方法就是要改变现有的教育制度和教育方法。斯诺是第一位使两种文化及其分裂问题引起了人们广泛重视和广泛争论的学者。关于“两种文化”问题的提出与科学史教学后来的发展有着密切的关系,因为面对斯诺提出的问题,许多科学史家和教育家都将科学史视为联结科学文化和人文文化之间的一座重要的“桥梁”。
在此之后,随着国际学术界对于科学的人文研究的深人,在基础教育改革的进一步发展中,才逐渐开始引起了我们现在所讲的涉及到更多学科研究内容的STS。
(二)被普遍关注的内容
在国际背景中,在一些重要、典型的基础科学教育文献,特别是一些重要的有关科学教育的标准、或类似于标准的大纲或要求等文献中,我们可以清楚地看出STS的内容在其中的渗透与影响。如果要做一个初步总结的话,在这些文献中,我们可以清楚地看到如下一些涉及到STS的内容。它们分别是:
1对于科学方法的培养。
2对于科学态度的培养。
3对于科学思维习惯的培养。
4对于科学观的培养。
5对于科学与技术之间差别的认识。
6对于科学(主要是技术)在社会生活方面的影响。
7对于科学技术内容之具体应用的认识。
8对于人与自然的关系、可持续发展概念,以及科学(主要是技术)的环境影响的认识。
9通过对科学史的学习,加深对科学之本质的理解。
10对于社会责任感的培养。
11对于在理解科学技术之本质的基础上做出合理决策之能力的培养。
以上各项内容,分别涉及到科学观、科学方法、历史的观点和科学的伦理学。从国际上一些重要的教育标准制订的时间顺序来看,也即从发展的角度来看,人们也会发现,在基础科学教育中引入STS的内容方面也是一个不断加深的过程,例如对于环境和可持续发展问题越来越明确的强调,甚至于对性别问题的提出等等。
二、在中国普通高中化学新课程标准中涉及STS的理念、目标与基本概念
为了说明STS内容在普通高中的化学课程标准中的体现,我们首先可以从新课程标准中纲要性、理念性、总论性的要求中看出相关的内容。在普通高中化学新课程标准的前言中对于化学课程的要求里,制订者就明确指出:“高中化学课程应体现化学自身及其与文化、经济和社会互动发展的时代性要求,肩负起提高学生科学素养、促进学生全面发展的重任。”
在课程标准中关于课程性质的部分,标准指出: 普通高中化学课程是与九年义务教育阶段《化学》或《科学》相衔接的基础教育课程。课程强调学生的主体性,在保证基础的前提下为学生提供多样的、可供选择的课程模块,为学生未来的发展打下良好的基础。
在课程目标部分,标准要求:高中化学课程应有助于学生主动构建自身发展所需的化学基础知识和基本技能,进一步了解化学学科的特点,加深对物质世界的认识;有利于学生体验科学探究的过程,学习科学研究的基本方法,加深对科学本质的认识,增强创新精神和实践能力;有利于学生形成科学的自然观和严谨求实的科学态度,更深刻地认识科学、技术和社会之间的相互关系,逐步树立可持续发展的思想。
在新课标中,突出强调的是“知识与技能”、“过程与方法”和“情感态度与价值观”这三个维度。应该说明的是,关于在高中化学教学中“科学•技术•社会理念的渗透”的问题,与课程教学中有关情感态度价值观教育的目标在很多情况下是密切相关的。就此来说,课程标准中还有其他一些相关的具体要求,但考虑到论题的集中,在这里就不再一一摘录了。
三、普通高中化学课程标准中涉及STS的具体内容要求
除了上述那些理念性的内容之外,在普通高中化学课程标准中,还有许多具体的要求是与STS密切相关的。按照标准,高中化学课程由8个课程模块构成,分为必修、选修两类。其中,必修包括2个模块;选修包括6个模块,是必修课程的进一步拓展和延伸。在这里,我们先来看看在共同必修模块中的相关要求。
(一)共同必修模块中涉及STS的内容
A1、A2:认识常见的化学物质,学习重要的化学概念,形成基本的化学观念和科学探究能力,认识化学对个人生活和社会发展的重要作用及其相互影响,进一步提高学生的科学素养。学习内容主题包括“认识化学科学、化学实验基础、常见无机物及其应用、物质结构基础、化学反应与能量、化学与可持续发展”等。体现了在STS中涉及到科学史及科学家人物的内容以及科学与社会的关系、科学技术应用的正、负面效应,以及涉及到可持续发展问题的重要内容。
(二)选修模块A1、A2中涉及STS的内容
类比我们在前面的举例,在这些模块中,虽然直接涉及STS的内容不如选修模块A1和A2那么多、那么集中,但学生可以发现诸多与STS相关或具有STS的意味的内容。
B1(化学与生活):认识日常生活中常见物质的性质,探讨生活中常见的化学现象,体会化学对提高个人生活质量和保护环境的积极作用,形成合理使用化学品的意识,以及运用化学知识解决有关问题的能力。体现了在STS中涉及到科学与社会的关系,科学知识应用于现实生活中。
B2(化学与技术):了解化学在资源利用、材料制造、工农业生产中的具体应用,在更加广阔的视野下,认识化学科学与技术进步和社会发展的关系,培养社会责任感和创新精神。体现了在STS中涉及到科学的进步推动着社会的进步。
B3(物质结构与性质):了解人类探索物质结构的重要意义和基本方法,研究物质构成的奥秘,认识物质结构与性质之间的关系,提高分析问题和解决问题的能力。
B4(化学反应原理):学习化学反应的基本原理,认识化学反应中能量转化的基本规律,了解化学反应原理在生产、生活和科学研究中的应用。
B5(有机化学基础):探讨有机化合物的组成、结构、性质及应用,学习有机化合物研究的基本方法,了解有机化学对现代社会发展和科技进步的贡献。
B6(实验化学):通过实验探究活动,掌握基本的化学实验技能和方法,进一步体验实验探究的基本过程,认识实验在化学科学研究和化学学习中的重要作用,提高化学实验能力。体现了在STS中涉及到的科学与技能之间的关系。
四、小结
实际上,纵观科学教育中STS内容和理念渗透的发展历史,可以看出,对科学史内容的引进是最先完成的。而在此之后,可以包括在STS中的像科学哲学、科学社会学、科学技术伦理学、科学技术与社会的关系、可持续发展等学科或领域的部分成果,也陆续地被引进到科学教育中来。在普通高中化学课程标准中,我们可以清楚地分别看到从属于STS中这些不同学科或领域的内容。但是,这些内容又是属于不同层次的。结合普通高中化学教学标准中更为直接地涉及到STS的不同学科或领域的内容,归纳起来,大致涉及到如下一些问题:
1与所教授的化学知识相关的科学史(可以再细分,如具体的史实、对历史上不同阶段科学认识的意义和局限的认识、对科学家生平和思想的了解等);
2在对科学史内容的学习中和在对化学知识的学习中体现出来的科学方法、科学态度和科学精神;
3科学的发展对于人类认识世界的思维方式、对于人类文化方面的影响;
4科学与非科学、科学与伪科学;
5对科学与美的认识;
6科学技术的应用对经济、社会发展的正面影响和负面影响;
7可持续发展意识(包括各种科学技术成果的应用与可持续发展的关系的分析、作为个人可以采取的行动等)。