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物理课程改革与STS教育

发布时间:2022-04-18 08:41:47 浏览数:

摘要:本文根据我国基础教育课程改革的要求,认为中学物理教学实施STS教育十分必要。并阐述了将物理教学与STS教育有机地结合起来,必须遵循科学性、时效性、综合性、因地制宜等原则来设计STS教育内容。且文章根据本地资源特色设计了一些切合实际的STS教育内容,并结合自己的教学实践,介绍了实施STS教育的途径,如课堂渗透、STS活动课、社会实践等。

关键词:课程改革 sTs教育 使用价值 社会价值

STS(scienoe科学、Technoiogy技术、Society社会的词头缩咯语)是一门研究科学、技术和社会关系的交叉学科。它重视科学知识在社会生产和生活中的应用,强调知识的实用性和社会价值,强调教学内容的现代化、社会化,注重培养学生从实际问题出发进行学习。在科学技术迅猛发展的今天,学校教育应当主动与科学发展、技术革新、社会发展与需求紧密结合,在物理教学中实施STS教育十分必要,将物理知识与STS教育有机结合起来,实现STS教育在物理教学中的合理渗透,突出科学和技术的社会价值,突出实验、实践及其应用,不仅可使学生掌握物理知识,更重要的是使学生能懂得这些知识的实用价值和社会价值。因此,STS教育在我国基础教育课程及其教学的改革中具有重要的潜在价值和创新意义,它是促进中学物理教学改革,为国家培养高素质人才的重要途径之一,值得我们教师认真探索和研究。

一、物理教学中STS教育内容的设计

我们在中学物理教学中设计了以下几个方面的STS教育内容:

1 现代物理科学技术的新发展、新成果、新成就。如超导体的获得及应用;现代航空航天技术、信息技术、通讯技术的发展状况及趋势;集成电路在社会生产和生活中的应用;激光、激光全息摄影、防伪技术等等。这样使物理课具有时代气息。

比如“神州”飞船的成功发射和回收是这几年我国航天事业的热点。我们要在教学中注意运用生产、生活和科研中的实例来启发、诱导学生,加深学生对基础知识的理解,用有关的物理概念、规律来分析、解决实际问题,提高学生分析和解决实际问题的能力,要加强现化科学技术和近代物理知识在教学中的渗透,将最新科研成果,科技动态吸入到教学中,以开拓学生的视野,激发他们学习的积极性、主动性和创造性。

2 与工业、农业、医学等密切相关的知识和技能。如低温的获得及在医学上的应用;为什么要把许多电站联成电力网,以及核电站、火力电站及水电站的各自特点等。这样使学生形成“成本——效益”观念。

比如农村电网改造是各级人民政府十分关注的问题,通过更新输电设备,提高输送功率和改进管理水平,改变以往电能输送过程中因设备陈旧、线路过细和老化、输送功率低而带来的损耗大、成本高、安全性能差等弊端,满足广大农村地区和农民生产和生活的用电需要。

3 与家庭、社会生活密切相关的知识和技能。如宽带及数字电视;制冷设备;安全用电;改造家庭炉灶、提高燃料的利用率;日常家用电路的改进与设计等。这样使学生用物理知识服务身边生活。

4 一些重大社会问题。如环境保护、能源危机、噪声污染等,鼓励学生运用所学的物理知识,尝试解决这些实际问题。如了解家里和附近居民违反安全用电的事例以及造成的严重后果,并提出解决的办法;到附近的工厂、农村、社区调查环境污染情况并提出改进措施;电磁波对人体的健康及农作物生长的影响等。这样既使学生增长了科学知识与技能,同时又使学生增强了社会责任感。

二、中学物理教学实施STS教育的途径

由于STS教育的教学内容涉及科学、技术、社会等多个方面,这就决定了STS教育组织形式必须多样化,必须冲破传统的封闭式的课堂教学模式,在教学时间和空间上都必须实行开放式的教学。我们根据我县资源特色设计了一些切合实际的STS教育内容,下面示例介绍实施STS教育的途径。

(一)课堂有机渗透

即教师认真分析研究各章节的知识点,充分挖掘教材中进行STS教育的因素,找出渗透点,合理组织渗透内容,设计渗透方法和途径。如教材中许多章节开头提出的问题、课文中穿插的问题和实例,大多都是我们身边的物理现象,甚至是社会热点问题,希望学生对这些重要的社会问题有所了解。例如:在“噪声的危害和控制”中,根据教材内容可用一幅大照片向学生展示:车水马龙的车辆是城市的主要噪声源之一。这个素材与目前我们的生活环保问题密切相关,通过对材料的学习,我们适时引入STS课题了解我县交通工具的发展状况并分析其利弊”,要求学生课外了解后将此课题带到班上讨论,让学生感受到科学技术的发展能够提高人民的生活水平,同时让学生进一步体会到,科学技术的发展也带来一些新的社会问题,解决这些新问题,又必须用科学的方法探索新途径,使科学技术的进步推动我们人类不断地走向文明。而在学习《摩擦和惯性》时,我们可以将上述课题进一步设计为“调查我县哪些交通工具发生事故最频繁并提出有效的控制措施”,让学生了解、分析交通事故发生的成因并学会避免交通事故。在学习了《电阻》后,又可渗透当今世界先进的交通工具——利用超导体制成的磁悬浮列车,并介绍中国高速磁悬浮列车技术引进和发展计划及上海磁悬浮列车试行成功等。在学习了《万有引力和动量》后,可从我国古代的火箭讲到国外的“挑战者号”航天飞机,再到我国的载人飞船等等。在教学中适时地介绍现代科技发展新成果和科技应用的新成就,激发了学生对新技术应用的兴趣和对知识的求知欲,新技术广泛应用于当前的生产、生活中,又促进了人类的文明进步,学习这些内容,不但拓宽了学生的知识面,还培养了学生热爱祖国、热爱生活,立志将来为祖国建设作出贡献的高尚品德。

(二)开展STS活动

将学生课堂实验和课外小实验有机地结合起来,积极开展课外小实验、小发明、小制作等STS活动,培养学生的动手能力和创造能力,是实施STS教育的有效途经之一。

1 开展以培养学生动手能力、创新能力为主的活动。一是定期开展小制作、小实验、小创新、小发明以及实验操作活动。如在教师的指导下,学生完成了“测量玩具小车的运动速度”;引导学生利用废旧材料制作了万花筒、潜望镜、潜水艇、橡皮筋测力计等。二是引导学生进行一系列实践操作,如测定炉子的效率。安装照明电路,鉴别家里的黄金首饰,学会拆散和组装自己的自行车并了解自行车中的物理知识等。对学生来说这是一个极好的理论联系实际、手脑并用的机会,从中培养了学生的多项能力。

2 开展增长学生见识、扩大学生视野的科技讲座。例如。请我县交通大队民警到学校举办“交通事故原因及安全知识”讲座;利用学校所在的优势,请工程师作了“电子元件与现代集成电路在生活中的应用”专题报告;搞“电话机、小灵通及手机等通讯工具各自特点及发展情况”等讲座。

3 开展以培养学生应用知识、解决实际问题为主的竞赛活

动。如举办“生活用电知识竞赛”、“惯性与交通安全知识竞赛”、“环境保护知识竞赛”等。

4 开展以培养学生初步科学研究能力的活动。如我们利用课中的疑问、课后的作业,鼓励学生办物理STS小报和撰写科技小论文,并将他们的小论文在班报、校报上刊登、交流,发挥学生的主动精神和创造才能,达到广泛开展校园科技活动,培养学生能力的目的。

5 灵活应用现代媒体等宣传工具进行STS教育,鼓励学生参加科技环境建设活动。如组织学生注意收集报刊杂志上最新科技发展动态;引导学生网上查阅如“科技博览”、“科技与生活”等;建立科技角、天文台、气象台、等校内科技设施,营造浓重的科技气息,使学生身在校园犹如生活在科技的海洋中,并让学生亲自参加、体验科技环境建设活动,充分利用科技环境感染学生,以扩大学生的视野。丰富学生的科技知识。

(三)开展社会实践活动

开展以学生为主体,进行探究性、创造性的社会实践活动,也是STS教育的重要途径。充分体现了STS教育的社会功能,使学生有更多的机会去接触社会,去领会物理科学技术在社会生产、生活中的实际应用。几年来,我们根据教学内容,结合本地的资源特色,因地制宜地开展了社会实践活动,逐步构建了以下几种社会实践系列。

1 “电”系列。如组织学生参观火力发电厂,了解火力发电的原理、电能的输送原理等;替自家所在的社区收几次电费并分析电能浪费的原因,提出有效的节能措施与改进方案;调查社区用电安全隐患及提出预防措施等。

2 “环保”系列。环境污染与保护已成为越来越严重的社会问题,根据我县的实际情况,我们让学生调查了我县所用燃料的种类、性能、发热量、价格以及燃烧产物对环境的影响,并提出合理使用的建议;调查固体废弃物的主要品种并研究其回收的价值;观察电冰箱的压缩机,了解电冰箱的制冷原理后,进一步探究氟利昂对臭氧层的破坏等生态环境问题;走访县交通部门,调查我县各种交通工具的废气和噪声给城市及居民带来的污染,并提出控制的合理化建议。

3 “电子通信”系列。组织学生观察电子元器件,了解了小小电子元器件精湛的制作和它们在电视、卫星及高端产品上的应用;走访电信公司、移动公司、电话机、小灵通及手机等通讯工具的发展情况并分析各自特点;调查宽带网络对人们生活和学习的影响,并结合实际探究网吧给中学生带来了什么。

三、实施STs教育的作用

(一)加强和改革实验教学,激发学生学习物理的兴趣

物理学是一门实验科学,物理概念的建立与物理规律的发现,都以实验事实为依据。实验是物理学的重要研究方法。只有重视实验,才能使物理教学获得成功,学生只有通过实验观察物理事实,才能真正理解和掌握知识。通过演示实验,使抽象枯燥的知识变得生动而富有刺激性,可以使学生感兴趣,从而调动学生的积极性,主动参与学习,增加“实用时间”,变被动学习为主动学习,提高学习效果。

(二)实践证明,在物理教学中实施STS教育,一是拓宽了物理教学内容,使物理教学能紧跟科技与社会的发展;二是进一步完善了教学形式,彻底打破了单一的课堂教学为主的封闭型教学模式,形成了以学校、家庭、社会有机结合的开放的教学空间。

(三)实施STS教育全面提高了学生的科学素养,有力地促进了学生解决实际问题能力、科学评价能力和科学决策能力的提高以及健康的价值观的形成。

总之,实施STS教育就是要把科学教育与当今的社会生活、社会生产和社会发展紧密地结合起来,最终培养出了解社会,懂得科学技术,能推动社会进步的高素质人才。要达到此目的,物理教师要树立大STS教育观念,不能囿于物理教材。囿于课堂的教学形式,努力开拓学生的知识视野,改变单一的课堂教学模式,使物理教学逐步构成一个由课内外、校内外、学校与家庭所组成的开放式的教学空间,为学生参与社会实践活动创造条件;要让学生不仅学习系统的物理知识,还要懂得这些知识在其他科学、技术和社会生产中的应用;帮助学生学会用综合的观点分析问题,增强了解社会、关心社会、服务社会的自觉性。

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