化学课程中的“技术思想”研究

发布时间：2020-08-21 16:46

【摘要】：自上世纪六七十年代开始，世界各国越来越重视科学-技术-社会(STS)的相互联系。教育领域随之也开始探索如何实现三者的融合，科学教育领域兴起了一股STS教育的研究热潮。纵观国内外多年来化学教育的研究成果发现，人们尝试从化学、技术与社会(CTS)的视角改革化学课程与教学，虽取得了丰硕的成果，但对于化学与技术的内在关系、化学课程对技术的目标定位、化学知识与工艺技术的相互关系等问题深入研究不够，成果较少。本研究试图从宏观上探讨科学与技术的联系、科学教育与技术教育的关系，从微观上探寻化学课程中“技术”的价值定位及实现方法，以进一步规范和提高我国化学课程建设水平。文章灵活运用了文献法、统计法、比较法、理论分析法、要素分析法、模型法等多种研究方法，对化学课程中“技术思想”的本质、目标水平、内容要素、表征方式、教育模型、教科书设计等诸多方面进行了比较深入的研究。主要的研究工作如下：1．通过对国内外化学(科学)课程标准的分析与比较发现，化学课程中“技术思想”教育的目标存在三个内容向度、四个目标水平。当前中学化学课程涉及大量的技术工艺内容，其外在形式是与化学原理相关的“技术事件”，其本质是“技术思想”。即依托特定的化学知识，利用各类化学技术事件，让学生在理解化学知识、认识技术现象、掌握技术工艺的基础上能够进行一定的技术设计、技术决策，进而形成科学的技术价值观，养成一定的技术态度和技术情感，其内容向度与目标水平相互作用形成不同层次、不同类型的“技术思想”要素，它们是化学课程中“技术思想”雏形。2．以国内外具体化学(科学)教科书作为研究对象，通过案例分析的方法抽取了“技术思想”要素，并对现行的化学课程进行了广度分析；通过理论分析和案例举证的方法研究了各个要素的不同表征水平。研究继而利用“技术思想”要素对我国近30年来的高中化学课程进行了纵向比较。分析表明，从20世纪80年代开始我国高中化学课程中的“技术思想”的水平层次逐步提高。研究认为，“技术思想”要素多少、各要素之间的水平关系可以成为评价化学课程“技术思想”水平的重要依据。3．研究选取21世纪我国基础教育化学课程改革的成果之一——《化学与技术》教科书，从纵向和横向两方面对该教科书中“技术思想”的内容要素、化学原理“工艺化”的内容线索、以“技术问题”决策为主的学生活动等方面进行了深入的研究，为基于“技术思想”的化学教科书设计提供了一个范例。研究表明，在教科书中，“技术思想”既要适当渗透在化学知识块之中，也要通过文本体系或结构进行系统建构；既要借助具体的技术事件显现，也要通过活动探究、调查研究、价值判断等实践活动进行强化。要在化学课程中实现化学知识与“技术思想”的融合，教科书设计必须从“点”与“面”两个角度、内核与外壳两个层次并通过“技术思想”要素的合理组织与关系建构方可实现。4．论文在上述分析研究基础上，对若干问题进行了重点讨论。探讨了化学课程中“技术思想”的系统建构；根据此模型，从要素类型和层次角度出发，提出了优化教科书的三种思路；最后，从实践的视角分析了实施“技术思想”评价的方法和具体途径等。本文首次从“技术思想”的角度对化学课程的目标、教科书内容、活动方式等进行了系统的研究，借助“技术思想”要素从目标、内容、方法、评价等从理论和现实两个角度将化学工艺技术升华为“技术思想”理念。通过循序渐进、逐层深入的分析，揭示了化学课程中“技术思想”的内涵，完成了对“技术思想”体系的初步建构。
【学位授予单位】：华东师范大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2009
【分类号】：G633.8
【图文】：

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只门日日兀2千克铜(纯度99.9%)图3一1铜矿开采与加工的主要阶段矿产资源是一种耗竭性、不可再生的自然资源。本案例从宏观角度描述了矿藏开采的一般过程，其中通过直接和间接方式提出问题，提醒学生思考有限资源如何满足经济社会发展需求，培养学生循环经济的意识。在具体矿物冶炼中，引导学生关注如何提高开采回收率和选矿回收率，降低采矿贫化率，延长矿山寿命以及废料处理等问题，并给出了对于无害废料的一般处理方式，如:粉碎、填埋的建议。本案例中没有涉及具体的化学知识和原理的介绍，通过其开采过程的介绍体现了环境友好、循环经济和成本控制等重要的“技术思想”要素，初步体现经济化、绿色化的基本原则。表3一1铜矿开采中“技术思想”要素提炼教教科书内容容蕴含的“技术思想” ”“技术思想”要素素基本原则则处处理废料的问题题无毒废料的直接排放放环境友好好绿色化化经经经经经经经经经经经经经经经经经经经经经经经经经经经经经经经经经经经经经济化经经济价值化:开发并完善矿矿没有直接的文字描述关于于循环经济济济产产资源采、选、冶的工艺，，资源的循环利用，但通过提提成本控制制制提提高开采回收率和选矿矿出有关资源有限的问题

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学反应都是放热反应，可以充分利用这些反应放出的热”)以降低成本。例如，在沸腾炉旁设置“废热接触室中设热交换装置，利用50:氧化为503时放的50:和02，使其达到适宜于反应的温度……生产过”，则不仅不需要由外界向硫酸厂供应能量，而且大量的能量。与厂址选择厂址选择是一个复杂的问题，它涉及原料、水源、能通运输和环境保护等诸多因素。应对这些因素全面一种腐蚀性液体，需要随产随销。硫酸的运输费用价约为同质量黄铁矿矿石的三倍。这样就决定了硫更为有利。··…在决定建厂规模时，可以考虑在消费或硫酸用量不多的地区，建厂规模小些。

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图3一10不同阶段教科书中“海水资源”内容的选择“海水资源的开发利用”为主题，三类教科书呈现“技术的选择、编写顺序和表现方法可以看出其对于“技术思排位置表现教科书对于“技术思想”的关注程度不同科书中“海水资源的开发利用”的编排位置不同。在甲种化氢和盐》的末尾，作为化学物质的用途捎带说明，没本中作为《卤素》第三节《物质的量在化学方程式计算分出现，虽然内容比较完整，作为选学，教学要求较低，新教材中位于《化学与技术》第二单元《化学与资源开水的综合利用》单独成一节，说明技术教育已经成为新教容选择表现了“技术思想”要素的拓展

【参考文献】