STS教育的内容、形式与方法(上),本文主要内容关键词为:形式论文,方法论文,内容论文,STS论文,此文献不代表本站观点,内容供学术参考,文章仅供参考阅读下载。
近十年来许多教研机构和学校相继进行了STS 教育与理科分科教学相结合的研究和实验。在加强科学与生活的联系、与社会问题的联系等许多方面取得了成功的经验。笔者有幸参加了湖北省教研室组织的“中学物理教学中的STS教育”实验。现就初中物理教学中的STS教育内容、形式与方法,谈一谈个人的认识和实践体会。
一、STS教育的内容
确定STS教育的内容,要从教育目的和教育需要出发,STS教育目的是让学生广泛了解现代科学理论和生活实用技术,初知人与自然、科技与社会的关系,提高科技水平和综合素质。教育目的是由教育需要产生的,是与社会发展密切相关的。
第一,20世纪以来半导体的诞生,激光的发现,计算机的发明,人造卫星上天,以及电子技术、信息技术和空间技术等在现代生产中的广泛应用,使人类从工业社会逐步转向信息化社会。电视、影碟、自动洗衣机等微电脑装备起来的高科技产品进入家庭,科技的发展给人们带来了丰富的物质享受。
第二,激烈的经济竞争导致了自然资源的野蛮开发,水和大气的污染日益加剧,生态环境遭到破坏。克隆技术等一系列基因工程的发展也使人类产生了伦理道德方面的冲突。令人目不暇接的新科技和科技发展的负面效应,迫切需要人类发挥自身的主观能动性,树立科学的世界观、保持社会可持续发展。培养能驾驭科技双刃剑的高素质人才已成为人类社会发展的第一需要。
第三,传统的中学物理教学同其他理科教学一样,侧重于系统的物理知识、方法教育,将学生局限于课堂之内。面对世界日新月异的科技发展和广泛的社会生活,教育内容陈旧,形式单一,教学远离实际,远离学生的生活,教育面偏窄,缺少情趣等问题日益显露。更新教育内容已成为教育自身的一种迫切需要。
基于上述的目的和需要,初中物理教学中的STS 教育应包括如下六方面的内容。
(一)科学和技术的社会环境
人与自然的关系,人类依赖科技来认识和改造自然,促进生产力发展;当今和未来社会,人类更需要保护自然;科学与技术、人与人的关系;科学和技术在社会经济生活中比过去任何时候联系得更加紧密;科学发明快速转化为技术直至生产出产品的周期变短,这是社会的需要,它不允许一个人或一个国家科技人员孤独漫长的研究,科学家之间、国家间的科技合作日益加强;移植借鉴,旧东西重新组合也能产生很有社会价值的新成果;科技快速发展对公民的素质有哪些要求?上述内容均要求物理教学联系生活和社会实际进行。
(二)逻辑推理和决策
如外星球定居、三峡大坝、大亚湾核电站、西部油田、家乡小造纸厂、水泥厂、化学药品厂等,能否开发、修建?如何治理污染?
(三)伦理和价值观
如高能物理和航天技术为动植物的基因工程发展提供了帮助,克隆人能否研制?无性繁殖再生动植物食品的营养价值及对人体的影响如何?机器人和自动化应怎样发展?它导致人类自身退化吗?高度自动化导致工人失业怎么办?核武器是否应该存在?它维持了还是破坏了世界和平?
(四)知识的应用
物理教学不仅仅是传授具有历史意义的知识,更强调知识的使用,特别是与实际联系密切的物理知识。如全反射、激光与光纤通信;沸点与压强的关系,高压锅;蒸发吸热与空调等。
(五)解决问题的技能
如利用热胀冷缩,用热油浸泡轴承钢套等装配零件,利用螺旋和杠杆放大微小形变。综合法、分析法、控制变量法、极值法等解决问题的方法与技能。
(六)未来学
未来的能源是什么?未来世界是海洋世纪吗?未来的公路和住宅是什么样的?
二、“两课、两活动”的STS教育形式
“两课”即与物理教学相联系的STS教育课内渗透课、科技活动课,“两活动”即兴趣小组活动、社会实践活动。
(一)渗透课
STS教育内容已在现行大纲和教材中有所体现, 如九年义务教育初中物理教学大纲在“教学内容的确定”中强调重视物理知识与实际的联系,规定初中物理的教学内容,应该包括与物理知识联系密切的实际知识,如生活中常见的现象,物理知识在生产中的应用。要以初中学生能够接受的形式,适当介绍与物理有关的能源、环境保护等重要社会问题和科学技术成就,介绍物理知识在解决这些问题和取得这些成就中的作用。但仅利用教材给定的材料是不够的,教学中我们要求教师加强如下三方面的渗透。
一是科技发展追踪渗透。将教材来不及反映的最新的科技成果渗透于相应知识的教学之中。如在进行机械运动内容的教学时,除介绍同步通信卫星外,还相应介绍了飞船进入空间站的对接。在学完电阻这章内容后指导学生阅读半导体超导材料内容时,另外增补了全球高温超导材料的最新进展,1998年5 月我国北京大学甘子钊教授等人将转变温度提高到123K。在进行物态变化内容的教学时介绍了目前科学家们最新的发明:磁制冷技术。
二是应用渗透。侧重于物理知识在学生生活实际中的应用。如宜都市水电站多,我们在有关动势能、电能获得等内容的教学中,渗透了水电开发及利用的许多知识,红花、姚店等地的柑橘多,我们就结合热学的教学,让学生思考在冬季怎样对柑橘树进行防冻保暖。
三是社会热点渗透。环境污染、生态平衡、资源过度消耗等科技发展的负面效应,直接威胁人类的生存与社会的发展,对于这些社会热点问题,应在物理启蒙教育的同时,及时渗透于教学之中,以唤起学生的社会责任感。如我们宜都市取缔小造纸厂,从保护植被、绿化环境、净化空气、净化水源、破除封建迷信思想等方面让学生思考此举有何意义?宜都境内枝城、松木坪、洋溪等地化工厂多,水泥厂多,这些工厂在生产中主要有哪些污染?如何克服?在课堂上给学生举了一些实例和数据,说明克服的主要办法。
(二)科技活动课
国家课程计划安排初中物理每周两节科技文体活动,新的课程计划还将增加学科活动课。在这些课中进行专题性的STS教育活动, 一是丰富了科技活动的内容,使活动课教学得到了落实;二是活动形式活泼,符合少年学生的年龄特点,学生们兴趣盎然,个性得到张扬。实践中我们体会到开好科技活动课,教师要做好以下几个方面工作。
1.制订活动课计划。根据目前的课时分配情况,初二年级每学年开设12节左右为宜,初三年级开设8节左右为宜。 下页表是我市一实验点初二年级上学期活动课计划。
2.编写好活动课教材教案。编写STS专题教育活动课教材教案, 要求STS教育思想要明,选择内容要新,联系实际要紧,组织形式要活,活动过程要实。为了有效指导学生的活动,提高学生自主探索能力,我们编织了实践活动指导卡,在全市初中推广使用。
STS活动课计划(初二上学期)
序号活动主题 活动形式 简要说明
1 估计与测量.
小组竞赛.
实验桌上摆着各种物体,要估测其长度,要用工具测
其长度.其中一辆玩具小汽车要测出速度,各小组一
次派一人测量,分小组计总分.估测和仪器测量在生
活和科研中均有实际意义.
2 回声测距、双星定位技术.
科普讲座.
教师办讲座,学生听后谈体会.
3 日常生活中的降温术.
小实验及实验表演.
学生用简易设备表演蒸发或熔化降温,并作简要解释.
4 怎样用光防光--给他人的建议.
光学专家角色扮演活动.
收集日常生产生活中利用光照及防止光照的不当做
法并提出合理建议.
5 物质密度知多少?图书馆(室)查阅式.
阅读教师事先准备好的宇宙间各类物质的密度及有
关材料.学生可到图书馆(室)阅读.
6 "物理与生活"迷宫行.
科普游戏活动.
用生活中的物理现象编制谜语,分组竞赛揭谜.答对
一条得一通行牌通过一道关卡.
3.活动场所器材、资料配备。这是关系到活动能否开展的物质前提条件,教师应因地制宜。申请校方给适当支持。充分发动学生参与准备,充分利用废旧物品及低成本实验器材。
4.活动组织。教师的组织工作要体现编写、诱导、启发等主导作用,重过程而不刻意追求物质结果,强化学生科学品质的培育过程。体现学生自主活动与教师监控调整相结合的特点。
5.活动总结。活动结束时,教师要对活动作简要总结。表扬鼓励积极投入活动的学生,推出好的活动成果。提出收集、保存有价值的活动产物的意见,以备以后的集中展示。
(三)兴趣小组活动
这种活动是比活动课更灵活,更能满足学生兴趣、爱好的一种自主性活动。它不受时空的限制,根据STS 教育所涉及的内容范围可单独进行,也可与活动课对接在课外进行。分组可以自主组合,活动项目可自由选择。通常有小实验、小制作、小论文撰写、办物理小报等一些形式。
(四)社会实践活动
STS教育强调学生走向社会,在社会实践中体验物理知识的应用,在实践中受到STS教育。通常的活动形式有参观、调查、 问题解决等活动形式。如某乡镇初中实验点教师组织学生参观镇办轧钢厂,该厂是使用中频炉加热熔化、冶炼金属的。学生实地观看,不仅丰富了电热知识的应用,而且在教师引导下写出了一些分析该厂设备陈旧、能耗大、技术力量不强,导致效益不好的参观、调查、分析小报告。另一个STS 教育实验班学生在进行电热、燃气、太阳能热水器社会实践活动时,在家中自行设计了许多种简易安全的电热器和太阳能热水器。有的还在家长的帮助下做成了实用的热水器,至今仍在使用。学生在进行“噪声来自何方?如何防止?”的社会实践活动之后,给装潢公司老板提出了八条建议:1.装潢用电锯应装上消声罩;2.下料车间周围多栽几排树木;3.工人操作时要戴耳罩;4.钢窗制作车间的墙壁要装上吸声材料,房屋内墙要分散声波反射……