淺談STS教育在衛(wèi)生職業(yè)院校物理課堂上的滲透

楊姿爽

（鐵嶺衛(wèi)生職業(yè)學(xué)院，遼寧 鐵嶺 112000）

STS（Science,Technology,Society）教育是一門研究科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)三者相互關(guān)系和相互作用的復(fù)雜而龐大的系統(tǒng)學(xué)科，注重科學(xué)技術(shù)在日常生活、社會(huì)中的應(yīng)用。在目前教育改革的大形勢(shì)下，STS教育思想已經(jīng)成為現(xiàn)代教育的主流指導(dǎo)思想之一。衛(wèi)生職業(yè)院校的物理教學(xué)主要從新課導(dǎo)入、新課講解與課堂練習(xí)3個(gè)環(huán)節(jié)滲透STS教育。

1 在新課導(dǎo)入中滲透STS教育

1.1 回顧歷史，導(dǎo)入新課

物理學(xué)史就是一部壯麗的史詩(shī)。科技的發(fā)展過(guò)程蘊(yùn)含人文精神與科學(xué)精神，它展現(xiàn)給學(xué)生的是：科學(xué)概念與原理、方法和手段、技術(shù)發(fā)明的歷史背景、科學(xué)的價(jià)值觀，等等[1]。在物理課堂上，教師介紹與科學(xué)史有關(guān)的內(nèi)容，讓學(xué)生感受到科學(xué)的博大與精深，被科學(xué)家的個(gè)人信念所吸引，被其科學(xué)精神與態(tài)度所感動(dòng)，激勵(lì)他們向偉人學(xué)習(xí)。在講授新課之前，可以根據(jù)新課內(nèi)容介紹簡(jiǎn)單而典型的案例。

例如在講授“牛頓運(yùn)動(dòng)定律”時(shí)，可以這樣導(dǎo)入：讓學(xué)生先了解亞里士多德和伽利略，進(jìn)而介紹他們關(guān)于力與運(yùn)動(dòng)關(guān)系的不同觀點(diǎn)。讓學(xué)生知道亞里士多德生活在兩千多年前，對(duì)哲學(xué)有非常深入的研究，被譽(yù)為“百科全書(shū)”式的科學(xué)家。雖然他的理論“力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因”是錯(cuò)誤的，并在很長(zhǎng)時(shí)期內(nèi)禁錮了人們的思想、阻礙了科學(xué)的發(fā)展，但對(duì)于其思想，我們要一分為二地看待。伽利略將實(shí)驗(yàn)方法與數(shù)學(xué)推理引入物理學(xué)的研究中。從亞里士多德到伽利略，從利用直接經(jīng)驗(yàn)到利用科學(xué)方法認(rèn)識(shí)客觀世界，對(duì)于物理學(xué)來(lái)說(shuō)是一次質(zhì)的飛躍，讓學(xué)生體會(huì)伽利略堅(jiān)韌不拔、不斷追求真理、敢于向偉人質(zhì)疑的科學(xué)精神。采用這樣的方式引入新課，不但激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，而且也對(duì)學(xué)生進(jìn)行了科學(xué)情感教育，培養(yǎng)了其熱愛(ài)科學(xué)、追求真理的精神。

1.2 介紹成果，導(dǎo)入新課

進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展，許多高科學(xué)技術(shù)含量的新發(fā)明、新成果、新設(shè)施進(jìn)入人們的生活中，教師可充分利用這些新事物導(dǎo)入新課。

例如，在講“電磁波”時(shí)，可以這樣導(dǎo)入：古人用飛鴿傳信，我們用手機(jī)發(fā)短信。現(xiàn)在，幾乎每人都有一部手機(jī)，電話、電視早已走進(jìn)千家萬(wàn)戶。手機(jī)與電視的信號(hào)接收都需要電磁波。那么什么是電磁波呢？這樣不但激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，而且也培養(yǎng)了學(xué)生的社會(huì)參與意識(shí)，使其更加關(guān)心社會(huì)生活。

1.3 從生活現(xiàn)象出發(fā)，導(dǎo)入新課

從生活中的一些物理現(xiàn)象入手，開(kāi)始新課的學(xué)習(xí)，這樣學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣與積極性就很容易被調(diào)動(dòng)起來(lái)。

例如，在學(xué)習(xí)“表面張力”時(shí)，可以這樣引入：教師：“夏天的早晨，你會(huì)發(fā)現(xiàn)荷葉上或草葉上有許多露珠。同學(xué)們，小露珠是什么形狀？”學(xué)生：“球形。”教師：“我們生活中看到的其他的液滴也是球形或橢球形，這是為什么呢？今天學(xué)習(xí)的‘表面張力’就能解釋這個(gè)問(wèn)題?！?/p>

1.4 聯(lián)系醫(yī)學(xué)，導(dǎo)入新課

物理學(xué)是醫(yī)學(xué)的基礎(chǔ)，許多生命現(xiàn)象、生理過(guò)程都可以用物理學(xué)原理來(lái)解釋，在疾病的預(yù)防、診斷和治療中物理學(xué)也提供了技術(shù)與手段。在物理學(xué)教學(xué)中聯(lián)系醫(yī)學(xué)，可以提高學(xué)生對(duì)物理學(xué)的重視程度，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)力及求知欲，使課堂學(xué)習(xí)成為積極情緒的體驗(yàn)。

例如，在學(xué)習(xí)“附加壓強(qiáng)”時(shí)，可以這樣引入：教師：“在電影或電視劇中，我們經(jīng)常會(huì)看到嬰兒出生的鏡頭。嬰兒出生后的第一件事就是大聲啼哭，為什么嬰兒出生時(shí)要大聲啼哭呢？今天我們學(xué)習(xí)的‘附加壓強(qiáng)’就能解釋這個(gè)問(wèn)題。”

在新課導(dǎo)入環(huán)節(jié)滲透STS教育，能調(diào)動(dòng)學(xué)生的思維，激發(fā)其學(xué)習(xí)興趣，提高其科學(xué)素養(yǎng)。

2 新課講解中滲透STS教育

2.1 在科學(xué)探究過(guò)程中滲透STS教育

根據(jù)建構(gòu)主義教育理論，在新課教學(xué)中設(shè)計(jì)適合學(xué)生認(rèn)知水平的探究問(wèn)題，讓學(xué)生在探究過(guò)程中應(yīng)用科學(xué)知識(shí)認(rèn)識(shí)、分析問(wèn)題，發(fā)現(xiàn)和尋求解釋，并予以實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)，從而得出正確的結(jié)論[2]。

例如，在“自由落體運(yùn)動(dòng)”這一節(jié)課中，教師進(jìn)行引導(dǎo)后，讓學(xué)生自己探究自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。

提出假設(shè)：教師拿一個(gè)小球，讓它自由下落，要求學(xué)生觀察小球在下落過(guò)程中速度是如何變化的。學(xué)生認(rèn)為速度越來(lái)越快，教師可以提示：上節(jié)課我們學(xué)習(xí)的是勻變速直線運(yùn)動(dòng)，那么，這個(gè)小球的速度是不是均勻增加的呢？如果是，就應(yīng)該遵循這個(gè)公式，位移與時(shí)間的平方成正比，即 S1∶S2∶S3…＝t12∶

實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證：（實(shí)驗(yàn)過(guò)程略）

得出數(shù)據(jù)：S1∶S2∶S3…=4．9∶19．6∶44．1…=1∶4∶9…

得出結(jié)論：自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。

通過(guò)科學(xué)探究讓學(xué)生成為學(xué)習(xí)的主人，認(rèn)識(shí)到偉人曾經(jīng)做的事情自己也能做，獲得成功的體驗(yàn)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。同時(shí)，在探究的過(guò)程中，學(xué)生學(xué)到了許多科學(xué)方法，提高了分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，增強(qiáng)了合作意識(shí)，提高了科學(xué)素養(yǎng)。

2.2 挖掘教材中與STS教育相關(guān)的內(nèi)容，滲透STS教育

教材中可以進(jìn)行STS教育的素材很多，可在教學(xué)中有意識(shí)地加以利用，向?qū)W生介紹科學(xué)、技術(shù)與社會(huì)發(fā)展的關(guān)系，介紹最新的科技成果，引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注科學(xué)與技術(shù)方面的熱點(diǎn)問(wèn)題。教學(xué)時(shí)要強(qiáng)調(diào)與醫(yī)學(xué)相關(guān)的新發(fā)明、新創(chuàng)造，強(qiáng)調(diào)科技發(fā)展對(duì)醫(yī)學(xué)的巨大推動(dòng)作用。在新課講授中滲透STS教育，要注意以下幾個(gè)方面。

2.2.1 社會(huì)生產(chǎn)與生活中廣泛應(yīng)用的物理知識(shí) 在講“杠桿”時(shí)，可以把教材內(nèi)容向外延伸，向?qū)W生介紹杠桿在生產(chǎn)與生活中的廣泛應(yīng)用，一些工具，如剪刀、電扇、水龍頭、釣魚(yú)桿、扳手等都是利用杠桿原理工作的。

2.2.2 與社會(huì)發(fā)展有重大關(guān)系的物理知識(shí) 在講“能量”時(shí)，首先向?qū)W生介紹能源問(wèn)題。雖然我國(guó)地大物博，但能源的人均占有率很低，石油、天然氣等優(yōu)質(zhì)能源嚴(yán)重短缺，能源結(jié)構(gòu)不合理。進(jìn)而向?qū)W生介紹太陽(yáng)能、生物能、水能、核能等，讓學(xué)生了解哪些能源是不可再生的，從而懂得節(jié)約能源。

2.2.3 與科技相關(guān)的熱點(diǎn)問(wèn)題 日常生活中經(jīng)常會(huì)提到納米技術(shù)，那么什么是“納米”呢？在講“長(zhǎng)度單位”時(shí)，向?qū)W生說(shuō)明1納米等于10-9米，然后介紹納米技術(shù)，讓學(xué)生了解納米技術(shù)在生產(chǎn)、生活及醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用。

2.2.4 與醫(yī)學(xué)有關(guān)的物理知識(shí) 在講“粘滯性液體的流動(dòng)規(guī)律”時(shí)，可以向?qū)W生介紹人體內(nèi)血液的循環(huán)過(guò)程。讓學(xué)生知道血液是種特殊的粘滯性液體，與普通的粘滯性液體不同，是一種懸浮液，血漿中懸浮著血細(xì)胞，血管壁也與硬性的管道不同，具有彈性，可以收縮和擴(kuò)張，并受神經(jīng)與體液的調(diào)節(jié)。然后，讓學(xué)生用粘滯性液體的流動(dòng)規(guī)律來(lái)分析：在血液循環(huán)過(guò)程中血液的流速與壓強(qiáng)的變化規(guī)律。

在新課講解中滲透STS教育既提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，又把相關(guān)的社會(huì)、科技、哲學(xué)思想潛移默化地滲入學(xué)生的記憶之中。

3 課堂練習(xí)滲透STS教育

隨著對(duì)STS教育研究的深入，在課堂練習(xí)中關(guān)于STS教育的習(xí)題占的比例也越來(lái)越大，且呈逐年上升趨勢(shì)。與STS教育有關(guān)的習(xí)題有以下幾種。

3.1 自然現(xiàn)象型

冬天大雪后，人會(huì)感到周圍很寂靜。下列解釋中你認(rèn)為正確的是（ ）。

A．是因?yàn)榇笱┖?，道路上行駛的車輛減少，噪聲減小。

B．是因?yàn)榇笱┖螅蟮劂y裝素裹，噪聲被反射。

C．是因?yàn)檠┦鞘杷傻模泻芏嗫障?，?duì)噪聲有吸收作用。

D．是因?yàn)榇笱┖髿鉁剌^低，噪聲傳播速度變慢。

正確答案：C。

分析：聲波在到達(dá)積雪時(shí)小部分被直接反射，大部分進(jìn)入雪中的小孔（在許多小空間里反射減弱），能量被吸收了，聲波在傳播的過(guò)程中消耗了能量，所以人會(huì)感到周圍很安靜。同理，大會(huì)堂和音樂(lè)廳的墻壁一般會(huì)做的凹凸不平，以增加聲波的反射來(lái)減少混響。

3.2 技術(shù)應(yīng)用型

關(guān)于超聲波或超聲波應(yīng)用的說(shuō)法中，不正確的是（ ）。

A．可以利用超聲波的原理清洗牙齒。

B．超聲波的傳播不需要介質(zhì)。

C．可以利用超聲波的反射探測(cè)海洋深度。

D．可以利用B型超聲儀檢查身體。

正確答案：B。

分析：聲波產(chǎn)生的條件：聲源與介質(zhì)。所以，B是錯(cuò)誤的。

3.3 日常生活型

“人面桃花相映紅”中“桃花紅”的原因是（ ）。

A．桃花本身能發(fā)出紅色的光。

B．桃花吸收紅光。

C．桃花反射紅光。

D．以上說(shuō)法都不對(duì)。

正確答案：C。

分析：具有一種顏色的物體只會(huì)反射此顏色的光，所以才有綠葉紅花。例如，在一間密閉的屋子里，放著一盞綠燈，還放著一朵紅花，大多數(shù)人認(rèn)為這朵花看起來(lái)還是紅色，或者是綠色和紅色結(jié)合起來(lái)的顏色，而實(shí)際上，這朵花變成了黑色。原因就是沒(méi)有其他可以反射的光線來(lái)體現(xiàn)它的顏色。桃花主要反射自然光中紅色頻率的光，其他頻率的光幾乎都被其吸收，所以，“桃花紅”。

3.4 數(shù)據(jù)計(jì)算型

我國(guó)“神舟”四號(hào)飛船由“長(zhǎng)征”二號(hào)F運(yùn)載火箭成功發(fā)射升空，若“長(zhǎng)征”二號(hào)F運(yùn)載火箭起飛時(shí)的質(zhì)量是4．05×103kg，推力為1．35×105N，求運(yùn)載火箭起飛時(shí)的加速度。

分析：這是利用牛頓第二定律公式F合=ma的計(jì)算題。對(duì)火箭進(jìn)行受力分析，火箭所受的合力為F合=F-mg，題中告訴了“長(zhǎng)征”二號(hào)F運(yùn)載火箭的質(zhì)量與受到的推力，把牛頓第二定律進(jìn)行變形得：，就求出了運(yùn)載火箭起飛時(shí)的加速度。

3.5 醫(yī)學(xué)應(yīng)用型

有一位外傷患者，某段血管的外周阻力是1．6×108Pa·m-3/s，血壓是1．36×104Pa，由于此血管外部破損但長(zhǎng)度不變，血壓變?yōu)?×104Pa，求患者的心輸出量增加多少？

解：根據(jù)泊肅葉定律得到：

破損后增加的心輸出量為：Q2-Q1=1．25×10-4-8．5×10-5=4×10-4（m3／s）。