高中物理教學(xué)如何滲透STS教育

吳海清

[摘 要] 將STS教育滲透到高中物理教學(xué)中，能夠讓學(xué)生在學(xué)習(xí)物理知識(shí)的同時(shí)領(lǐng)會(huì)研究科學(xué)的思維與方法，同時(shí)利用所學(xué)知識(shí)參與到生活與生產(chǎn)中，并對(duì)這些技術(shù)進(jìn)行研究，這樣才能夠從應(yīng)試教育朝著素質(zhì)教育不斷轉(zhuǎn)軌。滲透STS教育重點(diǎn)就是要培養(yǎng)學(xué)生STS能力，實(shí)現(xiàn)人文教育和科學(xué)教育的有機(jī)結(jié)合，提高學(xué)生自身素質(zhì)，激發(fā)其學(xué)習(xí)興趣，并培養(yǎng)其正確價(jià)值觀。

[關(guān)鍵詞] 高中物理教學(xué)；STS教育；滲透

所謂STS，即為科學(xué)—技術(shù)—社會(huì)之縮寫。STS教育將教育與如今科學(xué)技術(shù)及社會(huì)生活緊密相結(jié)合，不但考慮到當(dāng)今科學(xué)技術(shù)的發(fā)展對(duì)教育的要求，還研究了社會(huì)各成員對(duì)于現(xiàn)代與未來(lái)的生產(chǎn)、生活發(fā)展所做出的決策。從新課程標(biāo)準(zhǔn)分析可知，將STS教育滲入高中物理教學(xué)是教學(xué)過(guò)程中一個(gè)重要任務(wù)，也是促進(jìn)高中物理教學(xué)的一個(gè)重要改革。STS教育從根本上抹去了高中教育中的文理界限，并且還能夠改變單一與片面的教育形勢(shì)。

傳統(tǒng)教學(xué)模式都是重理論輕實(shí)踐，但是理論和實(shí)踐之間存在一定差距，因此在這種教學(xué)模式下培養(yǎng)的人才一旦遇到實(shí)際問(wèn)題就不知道該如何面對(duì)，屬于典型的紙上談兵型人才，這種人才極易被社會(huì)競(jìng)爭(zhēng)所淘汰。但是滲入了STS教育，就比較重視教學(xué)和技術(shù)、科學(xué)以及社會(huì)中一些實(shí)際問(wèn)題相結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)以致用能力，認(rèn)清技術(shù)、科學(xué)以及社會(huì)三者的真正關(guān)系。所以，STS教育是實(shí)現(xiàn)素質(zhì)教育的有效途徑。

在物理教學(xué)過(guò)程中，有效滲透STS教育非常重要，但是從現(xiàn)狀來(lái)看，許多滲透并未達(dá)到目標(biāo)，因此采用合理措施進(jìn)行滲透是高中物理教學(xué)的必然趨勢(shì)。筆者結(jié)合自身經(jīng)驗(yàn)特征，提出在高中物理教學(xué)中滲透STS教育的策略建議。

一、體現(xiàn)實(shí)驗(yàn)原理技術(shù)價(jià)值

物理是一門實(shí)驗(yàn)性極強(qiáng)的學(xué)科，因此就要設(shè)計(jì)物理實(shí)驗(yàn)來(lái)探究新規(guī)律，揭示新現(xiàn)象，同時(shí)還必須體現(xiàn)出實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的技術(shù)價(jià)值，讓學(xué)生真正理解科學(xué)和技術(shù)之間的聯(lián)系。

例如在教授“全反射”內(nèi)容時(shí)，教師采用了具有卡通畫信息的激光筆作為工具，將這束光射進(jìn)彎曲的有機(jī)玻璃棒，讓學(xué)生觀察光在玻璃中出現(xiàn)的全反射現(xiàn)象，并觀察光在該棒中的傳播路線，還能夠觀察末端射出到光屏的卡通畫形象。這種方式下，學(xué)生不僅僅能夠理解光的全反射，還能夠認(rèn)識(shí)到全反射中光纖的通信技術(shù)。比如在教授“自感現(xiàn)象”相關(guān)內(nèi)容時(shí)，經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)就能夠讓學(xué)生輕松地觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，加深對(duì)實(shí)驗(yàn)原理的理解，但是很多學(xué)生弄不清這些原理應(yīng)用到什么地方。此時(shí)教師就要給學(xué)生介紹我們周圍對(duì)該原理的應(yīng)用，比如在講解日光燈中的鎮(zhèn)流器時(shí)，乘機(jī)給學(xué)生講解日光燈的工作原理。通過(guò)這種措施不但能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，還能夠讓他們領(lǐng)略到知識(shí)的真諦，將科學(xué)與技術(shù)二者有機(jī)融合。

二、激活物理學(xué)史的價(jià)值

高中物理知識(shí)涉及知識(shí)點(diǎn)比較多，關(guān)系到很多位物理學(xué)家，因此教師在教學(xué)過(guò)程中不能夠忽視這點(diǎn)，必須抓住機(jī)會(huì)滲透到物理知識(shí)教學(xué)中，應(yīng)該重演歷史，展示物理知識(shí)的探究過(guò)程，提升學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)。比如在教授“自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律”之時(shí)，可以采用如下教學(xué)過(guò)程：

（1）可以讓學(xué)生通過(guò)粉筆、石頭、紙片等各種物體下落，觀察重量不同的物體下落快慢，從而提問(wèn)：下落物體有什么規(guī)律？

（2）自從亞里士多德論述了落體的問(wèn)題之后，伽利略對(duì)這個(gè)問(wèn)題進(jìn)行了思辨與研究，獲得物體僅僅受到重力作用時(shí)，重量不同的物體下落速度的差異，從而分析運(yùn)動(dòng)物體究竟具有什么規(guī)律。

（3）從伽利略的觀念來(lái)看，自然界并不復(fù)雜，自然規(guī)律也不復(fù)雜，落體僅僅屬于一種比較簡(jiǎn)單變速運(yùn)動(dòng)，其速度應(yīng)該屬于均勻變化。按照伽利略當(dāng)時(shí)條件，假如要證明該結(jié)論，必須沖淡重力對(duì)時(shí)間放大，讓學(xué)生通過(guò)斜面實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證，通過(guò)記錄的數(shù)據(jù)分析得出最終結(jié)論。也可通過(guò)光電門或者使用頻閃照相進(jìn)行證明。

（4）動(dòng)手實(shí)驗(yàn)。學(xué)生操作實(shí)驗(yàn)后能夠親身感受，如果忽略了阻力，重物與輕物降低的速度相同，該運(yùn)動(dòng)就屬于勻加速直線運(yùn)動(dòng)。

（5）感受方法，總結(jié)規(guī)律。讓學(xué)生處于歷史背景之下，提出問(wèn)題并回顧歷史，通過(guò)歷史探究實(shí)驗(yàn)，獲得概念及規(guī)律。學(xué)生經(jīng)歷了整個(gè)自由落體的旅程，就能夠感受到物理學(xué)科的特征，即理性與實(shí)證。

學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)，就能夠感受到正確的科學(xué)規(guī)律，挖掘出其中隱含的大量方法與哲學(xué)思想，在整個(gè)過(guò)程中學(xué)生就能夠感受到物理發(fā)展歷程，對(duì)于提高學(xué)生的能力及科學(xué)素養(yǎng)具有重要意義。

三、將物理知識(shí)滲透到生活中

物理是一門和日常緊密相連的科學(xué)，從產(chǎn)生到發(fā)展都是為了解決實(shí)際生活中的問(wèn)題而出現(xiàn)，而且推動(dòng)社會(huì)不斷朝前發(fā)展。高中物理許多內(nèi)容都和生產(chǎn)及生活息息相關(guān)，因此提高分析物理知識(shí)及解決生活中實(shí)際問(wèn)題的能力，就能夠讓學(xué)生體會(huì)到生活之中到處有物理。

比如教授“串并聯(lián)電路”之時(shí)，教師選用電飯煲電路（如圖所示）作為案例進(jìn)行傳授，其中S1為限溫開關(guān)，手動(dòng)閉合，如果開關(guān)溫度上升到了103℃（居里點(diǎn)）就會(huì)自動(dòng)斷開，而S2為自動(dòng)溫控開關(guān)，如果溫度低于70℃就會(huì)自動(dòng)閉合，當(dāng)溫度超過(guò)了80℃時(shí)就會(huì)自動(dòng)斷開，加熱時(shí)紅色指示燈亮，保溫時(shí)黃色指示燈亮，其中限流電阻R1=R2=500歐，加熱電阻絲阻值為50歐，不計(jì)兩個(gè)燈泡電阻，計(jì)算出加熱與保溫兩個(gè)狀態(tài)，電飯煲消耗功率的比值。首先對(duì)電路結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，最后按照電路規(guī)律就能夠獲得結(jié)果是12 ∶ 1。

通過(guò)物理知識(shí)去解決生活中各種問(wèn)題的實(shí)例很多很多，把物理與生活密切相聯(lián)，這樣學(xué)生就不會(huì)感到枯燥無(wú)味，就能夠體會(huì)到物理知識(shí)的應(yīng)用價(jià)值，也為學(xué)生今后生活應(yīng)用奠定基礎(chǔ)，讓學(xué)生終生受益。

四、讓基礎(chǔ)和前沿合理對(duì)接

事實(shí)上，許多前沿物理內(nèi)容的基本原理就是高中物理的基本規(guī)律，高中物理內(nèi)容相關(guān)知識(shí)比較重視和實(shí)際生活及現(xiàn)代科技的聯(lián)系與結(jié)合，因此教學(xué)一定要和現(xiàn)代科技前沿發(fā)展緊密聯(lián)系，要滲透到由此延伸出去的領(lǐng)域或者課題，從而實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)物理和當(dāng)代物理前沿之間的適度對(duì)接。比如學(xué)習(xí)了“失重和超重”相關(guān)知識(shí)后，教師就要和學(xué)生討論物理前沿科技相關(guān)知識(shí)，比如航天器的微重力實(shí)驗(yàn)、航天模擬落塔實(shí)驗(yàn)等等；學(xué)習(xí)了圓周運(yùn)動(dòng)之后，就可以介紹人造重力相關(guān)的前沿應(yīng)用：旋轉(zhuǎn)的空間站。聯(lián)系相關(guān)的前沿物理就能夠拓展學(xué)生知識(shí)面，有利于學(xué)生不斷成長(zhǎng)。

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責(zé)任編輯 李杰杰