摘要：本文简单介绍了STS教育理念及新一轮课程改革内容呈现的多样化趋势，并根据此结合高中物理新教材设计了有关“放射性与核衰变”一节的课堂教学设计。

关键词：新课改；STS；教学设计

中图分类号：G633.7文献标识码：A文章编号：1003-6148(2006)11(S)-0008-3

我国一直十分重视公众科学素养的提高，数次基础教育改革都将提高学生的科学素养做为培养目标之一。我国有关学者认为素养的内涵应该包含以下四个方面:一是科学知识与技能；二是科学过程、方法与能力，也就是科学探究；三是科学态度、情感与价值观，也就是科学精神；四是对科学、技术与社会关系的认识sup>①。可见科学、技术、社会之间的关系是科学素养的重要方面，如果学生能够正确看待科学的价值，正确处理科学、技术、社会之间的关系无疑是学生科学素养提高的重要表现，这已经引起了我国学者的重视。

1新一轮课程改革内容呈现多样化趋势

在新一轮的课程改革中，新教材融入了较多物理学在技术中的应用以及对经济、社会的影响，不仅如此新的高中物理课程还打破传统，第一次采用了必修加选修的模式，必修课旨在引导学生学习基本的物理内容，了解物理学的思想和研究方法，而选修课则为学生的个性发展提供了选择的空间。三个选修系列各具特色，一系列侧重物理学与社会的相互关联和相互作用，突出物理学的人文特色，注重物理学与日常生活、社会科学以及人文学科的融合，强调物理学对人类文明的影响；二系列侧重从技术应用的角度展示物理学，强调物理学与技术的结合，着重体现物理学的应用性、实践性，可较好的提高学生的动手能力以及生活能力；而三系列侧重让学生较系统地学习物理学的基本内容，进一步了解物理学的思想和方法，较为深入地认识物理学在技术中的应用以及对经济、社会的影响。

2STS教育理念

STS就是英文“科学”（science）,“技术”（technology），“社会”（society）三个词的缩写，倡导把科学教育与当前社会发展、社会生活紧密结合起来。一般认为，STS理念起源于美国，这与其社会化及社会的科学技术化密切相关。在美国.对于STS常见的观点有广义与狭义两种。在广义的理解中，STS体现为一个学科群，是科学史、技术史、科学哲学、技术哲学、科学社会学、技术社会学、科技政策研究等学科对科学、技术与社会的相互关系之研究的总称。至少在美国，大多数学者持此看法。在狭义的理解中.STS则是以传统的科学史、技术史、科学哲学、技术哲学、科学社会学、技术社会学等学科为基础在更高的水平上进行理论综合,并由此而形成的融合了上述传统学科之基本内容、追求对科学、技术与社会之间相互关系的新理解的一门新兴的交叉学科。在某种意义上.狭义的STS可以视为是广义的STS进一步发展。^②

我国专门研究STS的学者对STS给出了如下的狭义的定义:STS是一门研究科学、技术和社会相互关系的新兴学科。它把科学技术看作是一个渗透价值的复杂的社会事业，研究作为社会子系统的科学和技术的性质、结构、功能及它们之间的相互关系;研究科学技术与社会其他子系统如政治、经济、文化、教育等之间的互动关系;还要研究科学、技术和社会在整体上的性质、特点、结构和相互关系及其协调发展的动力学机制。^③

笔者认为STS理念与物理教材选修二系列的编写意图十分吻合，如果将二者结合起来，可以更充分的实现选修二系列的培养目标。下面就以司南版高中物理教材《选修2－3》第5章第2节“放射性与核衰变”为例，展示STS理念在实际教学中的应用。

3教学案例

课前思考:本节内容分为“从x射线到天然放射性的发现”、“原子核的衰变”、“原子核的半衰期”三个内容。记忆的内容居多，考试分值也不多，一直以来这部分内容都不被老师和学生所重视，多数教师只注重概念的教学，给学生说了什么叫α射线、什么叫β射线、γ射线、α衰变等，学生也只是记住公式应付考试而已，课堂枯燥无味，学生记忆效果不佳。笔者认为如果将射线、元素衰变的应用以及优点和害处融入教学当中，将会大大提高教学效果并使学生掌握知识的外延，更好的达到学习此知识的最终目的。

教学设计：

（1）创设问题情景，提出问题，激起学生兴趣

师：大家在医院检查胸部的时候经常会在一个暗室里做胸透，你们知道为什么医生可以看见你们身体里面的器官吗？

生甲：可能是激光吧。

生乙：可能是根据身体的温度吧……

师：大家知道在考古工作中是如何确定文物或者化石的年龄吗？

学生面面相觑，讨论激烈……

（2）激起了学生兴趣，这时候教师可以从伦琴发现α射线的科学史讲起，指出“物质发出射线的性质称为放射性”，并进一步讲解 α射线、β射线、γ射线的定义和各自的特点，它们都有极强的穿透性，不仅可以使密封的照相底片感光，而且还能穿透金属片。在学生理解之后进一步讲解α衰变、β衰变的定义和公式，并介绍什么是半衰期。

（3）半衰期的定义对于学生来讲有点抽象，不易理解，为了更形象的演示半衰期，教材上设计了这样一个实验（如图），教师可以做演示实验或者请同学做实验，调动课堂气氛，使学生可以更直观的体会到什么是半衰期。



（传统的教学一般到此就结束了，学了以上内容基本已经可以达到考试的要求了，但是学生其实只是学到了一些概念和公式，对它们的应用，以及如何使用它们却还并不知道。如果只讲到这里，不免使学生感到枯燥无味，甚至觉得学的这些知识离生活太远，根本没有什么用。物理学离开了生活应用也就失去了光环。因此下面应该重点介绍以上所学知识在社会和生活中的应用，以及如何利用它们才可以造福人们。）

（4）重点介绍射线和衰变的应用。

师：射线和放射性同位素在工业和医疗等方面应用非常广泛，现在大家想一想我们上课开始的两个问题，谁能回答？

（5）给学生留一定的时间思考，鼓励学生回答问题，即使回答不对也不要打击学生的积极性。

（6）教师解答这两个问题，胸透正是利用了α射线具有极强穿透性的特点，身体受α射线照射，医生就可以看到身体里面的器官。而第二个问题是因为元素的半衰期是一定的，比如⁴⁰₁₉K衰变为稳定的⁴⁰₁₈Ar，半衰期为1.25×10⁹年，通过测定化石中⁴⁰₁₉K和⁴⁰₁₈Ar之比，就可以测出化石的年龄了 。为使学生有更全面的了解，教师在讲解完这两个问题后可讲射线和放射性同位素的其他应用。如α射线定向仪；CT；γ射线可改变聚合物的性质；提高材料的抗热性；在农业上同位素辐射技术用于食品保鲜和灭菌；在环境保护方面利用放射性同位素探测烟尘等。

(7)为了使学生能够正确的看待科学，拥有正确的科学价值观，还要对射线和放射性同位素给人类带来的危害进行详细讲解，这样学生才能全面了解射线和放射性同位素应如何应用，使用的条件等，在以后的使用中才不至于危害社会。如射线会抑制细胞的生长；放射性废物不能乱仍；小计量的辐射对人体的损伤使缓慢的，应采取防护措施阻止射线对人体的危害，比如戴口罩、穿工作服等等。

(8)全部知识讲解完毕之后教师可让同学以小组为单位讨论“切尔诺贝利核电站泄漏事故给我们的启示”，让学生自己分析，讨论，运用今天所学的知识，以便加深对知识的理解。

（9）布置作业：让学生调查一下当地的厂矿、医院、防疫站、良种培育场等单位放射性同位素的使用情况，然后进行分类整理，提出自己的建议，写出调查报告。

4总结

从上面的教学设计可以看出，STS理念将技术、社会与科学知识有机的结合在一起，提高了学生的动手能力和应用能力，同时通过联系实际，加深了对书本知识的理解，对知识有了全面的认识，对形成正确的科学价值观起到推动作用。使学生体会到“从生活走进物理，从物理走向社会”，这也是本教材编写的特点之一。但值得注意的是，并不是所有的内容都适合用STS理论进行教学，所以，在应用此种理论进行教学设计时，要根据具体内容的不同进行不同的选择，教师且不可生搬硬套，为了表面华丽而勉强加入STS理论。

参考文献：

［1］袁运开.厘清观念塑就新人——在养成教育中全面提高青少年科学素养，当代青年研究，2004年第6期

［2］刘兵.STS与基础科学教育.内蒙古大学学报（人文社会科学版）2006年第6期

［3］殷登祥.时代的呼唤:科学技术与社会导论［M］.西安:陕西人民教育出版社.1997

［4］廖伯琴主编.司南版高中物理教材《选修2－3》山东科学技术出版社，2004.8.

(栏目编辑赵保钢)

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