新課程下高中物理STS教學(xué)實(shí)踐及效果分析

王建

摘 要：筆者在高中物理教學(xué)實(shí)踐中對STS教育進(jìn)行了探討。本文即對該模式在推廣過程中的一些教學(xué)實(shí)踐的總結(jié)，以及對其效果進(jìn)行的簡要分析。

關(guān)鍵詞：STS；教學(xué)實(shí)踐；效果

中圖分類號(hào)：G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1003-6148（2015）3-0028-3

眾所周知，STS是科學(xué)（Science）、技術(shù)（Technology）、社會(huì)（Society）的簡稱[1]。而我們所理解的STS教學(xué)就是教師的教學(xué)要以教材生活化、問題社會(huì)化為原則，以學(xué)生日常生活中或社會(huì)上發(fā)生的與科技有關(guān)的問題為主題，讓學(xué)生自己主動(dòng)設(shè)計(jì)問題的學(xué)習(xí)策略[2]。

國內(nèi)外的研究表明，相比傳統(tǒng)教學(xué)模式，加入STS教育后的物理教學(xué)，從教學(xué)內(nèi)容上看更注重物理學(xué)知識(shí)與其他學(xué)科以及技術(shù)、社會(huì)的內(nèi)在聯(lián)系。學(xué)生能夠把知識(shí)運(yùn)用到生活中，在實(shí)際生活中領(lǐng)悟并可以靈活運(yùn)用，學(xué)生把科學(xué)過程看作是自己學(xué)習(xí)的一部分，是自己的需要，主動(dòng)去探索。從教學(xué)形式上看不限于指定的時(shí)間和教室，以討論課、研究課為主，把教師當(dāng)作領(lǐng)路人，把科學(xué)看作是動(dòng)態(tài)變化的過程。在興趣、能力和價(jià)值觀方面，加強(qiáng)了對學(xué)生創(chuàng)造能力、科學(xué)探究能力和實(shí)踐能力的培養(yǎng)，學(xué)生積極參與社會(huì)問題的解決，把社會(huì)與自己的公民責(zé)任聯(lián)系起來，在學(xué)習(xí)和實(shí)踐中不斷增強(qiáng)好奇心和興趣[3]。

雖說有上述的種種優(yōu)點(diǎn)，但在物理教學(xué)中加入STS教育是否適合農(nóng)村高中？在新課程體系下實(shí)施的效果如何？教師和學(xué)生在教學(xué)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(diào)查研究，設(shè)計(jì)了一整套完整的教學(xué)方案并進(jìn)行實(shí)施。每位老師代課兩個(gè)班級(jí)，但只在各自的其中一個(gè)班級(jí)實(shí)施了這一教學(xué)設(shè)計(jì)，另外兩個(gè)班級(jí)作為對照組。同時(shí)，這兩個(gè)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(xué)實(shí)踐進(jìn)行展示，并對其效果進(jìn)行簡要的分析。

1 高中物理STS教學(xué)實(shí)踐

基于STS的教育理念，在物理教學(xué)實(shí)踐設(shè)計(jì)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(xué)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(huì)”“從伽利略的一生看科學(xué)與社會(huì)”“流體的阻力”；必修2中的“人類對行星運(yùn)動(dòng)規(guī)律的認(rèn)識(shí)”“黑洞”“航天事業(yè)改變著人類的生活”等），關(guān)鍵是教育者在教學(xué)中要呈現(xiàn)物理知識(shí)與STS教育的有效結(jié)合點(diǎn)，并有意識(shí)地利用相關(guān)素材進(jìn)行有機(jī)滲透。這個(gè)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(chǔ)上，將科學(xué)前沿知識(shí)、最新技術(shù)成果及其對社會(huì)產(chǎn)生的影響等信息滲透到課堂教學(xué)中去。

1.2 開設(shè)輔修課，設(shè)置STS專門課程

核能的應(yīng)用：國內(nèi)外能源利用情況報(bào)告；各種核電站和核污染的相關(guān)報(bào)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(jìn)步：到現(xiàn)在為止，粒子物理的研究已經(jīng)達(dá)到比夸克、強(qiáng)子等微粒更深一層的地步。直線加速器、正負(fù)電子對撞機(jī)、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(jìn)步的研究課題的發(fā)展，中學(xué)生也應(yīng)該有一個(gè)更為清晰地了解，以增強(qiáng)青年學(xué)生對現(xiàn)代高科技物理的跟蹤認(rèn)識(shí)。

聲波在醫(yī)療和軍事等方面的應(yīng)用：聲波、次聲波及超聲波；超聲換能的原理結(jié)構(gòu)；超聲波的發(fā)射、傳播和接收（介質(zhì)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(jì)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(jī)器人的應(yīng)用：機(jī)器人的定義、機(jī)器人三原則、機(jī)器人的發(fā)展概括、機(jī)器人的主要功能和應(yīng)用、機(jī)器人帶來的副作用。

1.3 增加社會(huì)實(shí)踐，在實(shí)踐環(huán)節(jié)中實(shí)施STS教育

現(xiàn)在的科技發(fā)展可謂是突飛猛進(jìn)，如何才能使學(xué)生跟得上科技發(fā)展的步伐，學(xué)?？梢酝ㄟ^各種渠道加強(qiáng)STS教育，開設(shè)大量與科技前沿有關(guān)的物理科學(xué)課程，如“超導(dǎo)材料及其應(yīng)用前景”“太陽能的利用”“磁懸浮高速車”等。學(xué)生有機(jī)會(huì)參加各種社會(huì)實(shí)踐調(diào)查，例如通過對油漆廠、造紙廠、水泥廠、木材加工廠的參觀調(diào)查使學(xué)生了解到各種污染會(huì)給人類和自然環(huán)境帶來不可估量的嚴(yán)重后果，從而增強(qiáng)學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感。另外，還可以引導(dǎo)學(xué)生參加一些有意義的實(shí)踐操作活動(dòng)。

2 高中物理STS教學(xué)實(shí)踐的效果分析

在物理STS教學(xué)實(shí)踐之后分別對實(shí)驗(yàn)組和對照組進(jìn)行了調(diào)查問卷，并對兩位老師進(jìn)行了訪談，同時(shí)對其他幾位同年級(jí)的物理老師進(jìn)行了訪談，做了訪談?dòng)涗?。然后，筆者對調(diào)查問卷和訪談?dòng)涗浀慕Y(jié)果進(jìn)行整理（如表1），對此次高中物理STS教學(xué)的實(shí)踐效果進(jìn)行了如下分析：

2.1 教學(xué)實(shí)踐活動(dòng)之后學(xué)生的變化

從考試成績上看，實(shí)驗(yàn)組的學(xué)習(xí)成績比對照組的略高一些。除此之外，根據(jù)對調(diào)查問卷結(jié)果的分析得出了以下結(jié)論：STS教育在中學(xué)的實(shí)施可以說是較好地加強(qiáng)了學(xué)生們的科學(xué)情趣、科學(xué)精神和科學(xué)素養(yǎng)，改變了原本“學(xué)生知道物理知識(shí)但卻難以應(yīng)用到實(shí)際問題”的局面，提高了學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力和將所學(xué)物理知識(shí)聯(lián)系到現(xiàn)實(shí)生活中去的能力、能夠使學(xué)生更敏感于應(yīng)用所學(xué)的物理知識(shí)來評(píng)價(jià)社會(huì)上的一些科技宣傳，辨別科技宣傳內(nèi)容的真?zhèn)?，形成正確的科學(xué)價(jià)值觀念。STS教育的普遍實(shí)施，有利于學(xué)生創(chuàng)新思維的培養(yǎng)。這些進(jìn)步大都是在STS教育的有效實(shí)施的基礎(chǔ)上取得的。

STS教育的實(shí)施，使得在科學(xué)方法、科學(xué)探究能力、現(xiàn)代科技意識(shí)、物理學(xué)史、學(xué)習(xí)興趣等方面，實(shí)驗(yàn)班學(xué)生有了顯著的進(jìn)步和提高。許多同學(xué)表示，上過STS課程之后，就養(yǎng)成了一種習(xí)慣或者說有一種敏感性，就是習(xí)慣于觀察周圍世界，會(huì)下意識(shí)地將所學(xué)知識(shí)與身邊自然現(xiàn)象相聯(lián)系。在老師的引導(dǎo)之下，學(xué)生的意識(shí)在逐漸加強(qiáng)之后，就會(huì)有這種表現(xiàn)，即會(huì)主動(dòng)地去觀察自然、認(rèn)識(shí)世界、發(fā)現(xiàn)科學(xué)、解決問題。STS教育后的另外一個(gè)結(jié)果是：在課堂上，可以觀察到學(xué)生的創(chuàng)新思想；在實(shí)驗(yàn)中，可以看到學(xué)生獨(dú)特的發(fā)明創(chuàng)造；在實(shí)驗(yàn)報(bào)告冊中，可以發(fā)現(xiàn)有學(xué)生有改進(jìn)實(shí)驗(yàn)的沖動(dòng)。在STS 教育的實(shí)施過程中，學(xué)生智慧的火花隨時(shí)可以迸發(fā)出來，學(xué)生的創(chuàng)新能力在逐步的提高。

2.2 教學(xué)實(shí)踐活動(dòng)之后教師的變化

實(shí)施STS教育，全面提高了教師的素質(zhì)和教研水平。STS教育的實(shí)施，對教師的教育理念、知識(shí)結(jié)構(gòu)、教學(xué)設(shè)計(jì)和管理等方面的能力都提出了更高的要求，這就必然進(jìn)一步強(qiáng)化了教師們終身學(xué)習(xí)的意識(shí)。為跟上時(shí)代進(jìn)步的節(jié)奏，教師們不得不及時(shí)吸收新的知識(shí)，更新知識(shí)結(jié)構(gòu)，全面提高教師自身的綜合素質(zhì)。

在物理教學(xué)中實(shí)施STS教育，不僅使得學(xué)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(xué)技能，能將自身的教育理論同教學(xué)實(shí)踐相結(jié)合，教學(xué)理念有了很大的改觀。

通過實(shí)施STS教育，教師對教學(xué)活動(dòng)有了新的反思，教學(xué)反思是與教師對職業(yè)性質(zhì)的分析以及他們獲得、掌握、更新知識(shí)的方式相關(guān)聯(lián)的，且由對思想和行為之間關(guān)系的觀念所驅(qū)動(dòng)。

在高中物理教學(xué)中實(shí)施STS教育后，教師和學(xué)生的能力都得到了很大的提高，不僅在新的知識(shí)儲(chǔ)備上，更重要的是在科學(xué)素養(yǎng)方面有了可觀的進(jìn)步。這有利于高中物理新課程目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，有利于培養(yǎng)學(xué)生成為適應(yīng)未來社會(huì)發(fā)展需要的科技人才。

參考文獻(xiàn)：

[1]中華人民共和國教育部.普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)（實(shí)驗(yàn)）[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(shí)，2009，（6）：55.

（欄目編輯 李富強(qiáng)）