王建
摘 要:筆者在高中物理教學實踐中對STS教育進行了探討。本文即對該模式在推廣過程中的一些教學實踐的總結,以及對其效果進行的簡要分析。
關鍵詞:STS;教學實踐;效果
中圖分類號:G633.7 文獻標識碼:A 文章編號:1003-6148(2015)3-0028-3
眾所周知,STS是科學(Science)、技術(Technology)、社會(Society)的簡稱[1]。而我們所理解的STS教學就是教師的教學要以教材生活化、問題社會化為原則,以學生日常生活中或社會上發(fā)生的與科技有關的問題為主題,讓學生自己主動設計問題的學習策略[2]。
國內外的研究表明,相比傳統(tǒng)教學模式,加入STS教育后的物理教學,從教學內容上看更注重物理學知識與其他學科以及技術、社會的內在聯(lián)系。學生能夠把知識運用到生活中,在實際生活中領悟并可以靈活運用,學生把科學過程看作是自己學習的一部分,是自己的需要,主動去探索。從教學形式上看不限于指定的時間和教室,以討論課、研究課為主,把教師當作領路人,把科學看作是動態(tài)變化的過程。在興趣、能力和價值觀方面,加強了對學生創(chuàng)造能力、科學探究能力和實踐能力的培養(yǎng),學生積極參與社會問題的解決,把社會與自己的公民責任聯(lián)系起來,在學習和實踐中不斷增強好奇心和興趣[3]。
雖說有上述的種種優(yōu)點,但在物理教學中加入STS教育是否適合農(nóng)村高中?在新課程體系下實施的效果如何?教師和學生在教學過程中有什么困難和困惑?帶著這些疑問,筆者從2012年初開始展開了多次討論和調查研究,設計了一整套完整的教學方案并進行實施。每位老師代課兩個班級,但只在各自的其中一個班級實施了這一教學設計,另外兩個班級作為對照組。同時,這兩個老師也作為被試,平行班的其他物理老師作為對照組。
以下筆者就該模式在推廣過程中的一些教學實踐進行展示,并對其效果進行簡要的分析。
1 高中物理STS教學實踐
基于STS的教育理念,在物理教學實踐設計上,如何才能使STS課程更具體化和更具有可操作性?經(jīng)分析論證,我們在教學中主要采取了以下三種形式:
1.1 在必修課中滲透STS教育理念
目前的高中物理教材中體現(xiàn)STS教育的材料很多(如必修1中的“全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)”“速度與現(xiàn)代社會”“從伽利略的一生看科學與社會”“流體的阻力”;必修2中的“人類對行星運動規(guī)律的認識”“黑洞”“航天事業(yè)改變著人類的生活”等),關鍵是教育者在教學中要呈現(xiàn)物理知識與STS教育的有效結合點,并有意識地利用相關素材進行有機滲透。這個方面的研究很多,具有很大的借鑒性。在前人研究成果的基礎上,將科學前沿知識、最新技術成果及其對社會產(chǎn)生的影響等信息滲透到課堂教學中去。
1.2 開設輔修課,設置STS專門課程
核能的應用:國內外能源利用情況報告;各種核電站和核污染的相關報告;核能利用的前景及環(huán)境污染控制等問題。
基本粒子物理與人類進步:到現(xiàn)在為止,粒子物理的研究已經(jīng)達到比夸克、強子等微粒更深一層的地步。直線加速器、正負電子對撞機、回旋加速器的建造等為粒子物理的研究打開了方便之門,這些進步的研究課題的發(fā)展,中學生也應該有一個更為清晰地了解,以增強青年學生對現(xiàn)代高科技物理的跟蹤認識。
聲波在醫(yī)療和軍事等方面的應用:聲波、次聲波及超聲波;超聲換能的原理結構;超聲波的發(fā)射、傳播和接收(介質發(fā)射、吸收和折射);超聲診斷。
萬有引力與航天飛行器:了解世界各國航天事業(yè)的概況與發(fā)展計劃,宇宙速度的理解;各種人造衛(wèi)星的用途;宇宙棄物及星球大戰(zhàn);飛向太空。
機器人的應用:機器人的定義、機器人三原則、機器人的發(fā)展概括、機器人的主要功能和應用、機器人帶來的副作用。
1.3 增加社會實踐,在實踐環(huán)節(jié)中實施STS教育
現(xiàn)在的科技發(fā)展可謂是突飛猛進,如何才能使學生跟得上科技發(fā)展的步伐,學??梢酝ㄟ^各種渠道加強STS教育,開設大量與科技前沿有關的物理科學課程,如“超導材料及其應用前景”“太陽能的利用”“磁懸浮高速車”等。學生有機會參加各種社會實踐調查,例如通過對油漆廠、造紙廠、水泥廠、木材加工廠的參觀調查使學生了解到各種污染會給人類和自然環(huán)境帶來不可估量的嚴重后果,從而增強學生的社會責任感。另外,還可以引導學生參加一些有意義的實踐操作活動。
2 高中物理STS教學實踐的效果分析
在物理STS教學實踐之后分別對實驗組和對照組進行了調查問卷,并對兩位老師進行了訪談,同時對其他幾位同年級的物理老師進行了訪談,做了訪談記錄。然后,筆者對調查問卷和訪談記錄的結果進行整理(如表1),對此次高中物理STS教學的實踐效果進行了如下分析:
2.1 教學實踐活動之后學生的變化
從考試成績上看,實驗組的學習成績比對照組的略高一些。除此之外,根據(jù)對調查問卷結果的分析得出了以下結論:STS教育在中學的實施可以說是較好地加強了學生們的科學情趣、科學精神和科學素養(yǎng),改變了原本“學生知道物理知識但卻難以應用到實際問題”的局面,提高了學生的實際動手能力和將所學物理知識聯(lián)系到現(xiàn)實生活中去的能力、能夠使學生更敏感于應用所學的物理知識來評價社會上的一些科技宣傳,辨別科技宣傳內容的真?zhèn)?,形成正確的科學價值觀念。STS教育的普遍實施,有利于學生創(chuàng)新思維的培養(yǎng)。這些進步大都是在STS教育的有效實施的基礎上取得的。
STS教育的實施,使得在科學方法、科學探究能力、現(xiàn)代科技意識、物理學史、學習興趣等方面,實驗班學生有了顯著的進步和提高。許多同學表示,上過STS課程之后,就養(yǎng)成了一種習慣或者說有一種敏感性,就是習慣于觀察周圍世界,會下意識地將所學知識與身邊自然現(xiàn)象相聯(lián)系。在老師的引導之下,學生的意識在逐漸加強之后,就會有這種表現(xiàn),即會主動地去觀察自然、認識世界、發(fā)現(xiàn)科學、解決問題。STS教育后的另外一個結果是:在課堂上,可以觀察到學生的創(chuàng)新思想;在實驗中,可以看到學生獨特的發(fā)明創(chuàng)造;在實驗報告冊中,可以發(fā)現(xiàn)有學生有改進實驗的沖動。在STS 教育的實施過程中,學生智慧的火花隨時可以迸發(fā)出來,學生的創(chuàng)新能力在逐步的提高。
2.2 教學實踐活動之后教師的變化
實施STS教育,全面提高了教師的素質和教研水平。STS教育的實施,對教師的教育理念、知識結構、教學設計和管理等方面的能力都提出了更高的要求,這就必然進一步強化了教師們終身學習的意識。為跟上時代進步的節(jié)奏,教師們不得不及時吸收新的知識,更新知識結構,全面提高教師自身的綜合素質。
在物理教學中實施STS教育,不僅使得學生的思維和能力得到了較大的提高,而且也使得教師有了更為現(xiàn)代的教學技能,能將自身的教育理論同教學實踐相結合,教學理念有了很大的改觀。
通過實施STS教育,教師對教學活動有了新的反思,教學反思是與教師對職業(yè)性質的分析以及他們獲得、掌握、更新知識的方式相關聯(lián)的,且由對思想和行為之間關系的觀念所驅動。
在高中物理教學中實施STS教育后,教師和學生的能力都得到了很大的提高,不僅在新的知識儲備上,更重要的是在科學素養(yǎng)方面有了可觀的進步。這有利于高中物理新課程目標的實現(xiàn),有利于培養(yǎng)學生成為適應未來社會發(fā)展需要的科技人才。
參考文獻:
[1]中華人民共和國教育部.普通高中物理課程標準(實驗)[S].北京:人民教育出版社,2003.
[2]吳永忠.論我國STS教育的開展及其與國際的對接[J].北方論叢,2005,(3):107.
[3]吳長龍,熊萬杰.物理教育中STS教育資源開發(fā)的探索[J].現(xiàn)代物理知識,2009,(6):55.
(欄目編輯 李富強)