高中物理與文明交通STSE校本課程的開發(fā)與實踐

摘 要：STSE教育理念強調科學、技術與社會、環(huán)境的相互關系，重視科學技術在社會生產、生活環(huán)境和社會發(fā)展中的作用，是指導和實施學科教育的新理念。以STSE理念指導高中物理學科教學，可以有效激發(fā)學生的物理學習興趣，降低高中物理學習難度，幫助學生從多學科融合角度深入理解物理知識與實際生活的緊密聯(lián)系。文章以高中物理與文明交通STSE校本課程“飛向太空”專題教學為例，闡述STSE校本課程教學原則和基本流程，并通過問卷調查驗證了課程教學的實施成效。

關鍵詞：高中物理;文明交通;STSE;校本課程;專題教學

作者簡介：鄺娉，廣東省廣州市第四十一中學教師，研究方向為高中物理教學。（廣東? 廣州? ?510250）

基金項目：本文系廣東省教育科學研究“十二五”規(guī)劃課題“‘高中物理與文明交通STSE課程的開發(fā)與實施研究”（課程編號：2014YQJK021）的研究成果。

中圖分類號： G633 文獻標識碼：A 文章編號：1671-0568（2019）20-0015-03

STSE課程是指融合了Science、Technology、Society、Environment的課程，高中物理與文明交通校本課程即以文明交通為主題、結合自然科學與人文科學的課程體系。高中物理與文明交通STSE校本課程是對高中物理課程的拓展，是相對獨立的課程模塊，旨在為學生創(chuàng)造科學探索情境，培養(yǎng)學生探索問題、解決問題的能力，幫助學生理解科學與技術、社會及環(huán)境之間的關系。該課程設計了“交通發(fā)展史”“汽車”“自行車”“火車”“衛(wèi)星”等學習專題，下文以“飛向太空”專題教學為例展開分析。

一、教學目標和教學內容分析

1. 教學目標。引導學生自主閱讀中國航天時事熱點、北斗導航系統(tǒng)等相關資料，幫助學生了解中國航天事業(yè)發(fā)展概況，感受科技發(fā)展為人們生活帶來的改變;了解飛船衛(wèi)星發(fā)展概況，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神和實踐能力;引導學生設計并制作水動力火箭，理解反沖運動原理，培養(yǎng)學生的動手實踐能力，幫助學生形成充分利用廢棄物的環(huán)保觀念，培養(yǎng)學生的科學精神。

2. 教學內容。教師要在教學中融入萬有引力定律、宇宙速度等知識點，激發(fā)學生的物理學習興趣，讓學生感受物理與日常生活的密切關系，掌握物理知識和原理。引導學生關注與航天事業(yè)相關的科技發(fā)展、社會生活、生存環(huán)境等問題。以跨學科融合教學和“STSE大講壇”的方式，引導學生關注中國航天事業(yè)發(fā)展等重大問題，關注國際形勢，激發(fā)學生的愛國熱情。主要的教學知識點為：人造地球衛(wèi)星的概念與條件、萬有引力定律，描述衛(wèi)星運動的物理量，包括衛(wèi)星的線速度、角速度、向心加速度、周期;第一宇宙速度、第二宇宙速度、第三宇宙速度;地球同步衛(wèi)星的“五定”，即定周期、定軌道平面、定高度、定速度、定點。

二、教學的原則和流程

1. 以STSE問題為主線開展專題教學。高中物理與文明交通STSE校本課程不是在學科知識基礎上進行STSE滲透，而是以文明交通STSE問題為主線進行課程開發(fā)與實施，旨在為學生提供一個與社會連接的窗口。所以，相關物理知識的教學力求簡明扼要，能夠激發(fā)學生學習物理的興趣。本校本課程采用以STSE問題為主線的專題式教學模式，各專題根據實際需要安排課時。以STSE微案例引入環(huán)節(jié)為例，可利用時事、表演、故事、單幕場景等創(chuàng)設學習情境，教學流程如圖1所示。

2. 注重跨學科，凸顯人文性。高中物理與文明交通STSE校本課程需要綜合多學科合作參與，尤其是政治和歷史，要求學生關注科學發(fā)展前沿，并將其與國家、社會、時事、生活等相聯(lián)系，以端正學生科學態(tài)度、培養(yǎng)責任素養(yǎng)為中心。本課程的教學落腳點有三個：一是現(xiàn)階段的學習與未來發(fā)展的關系，二是個人與社會整體的關系，三是學習方法和興趣的培養(yǎng)。

在課程教學實踐中，筆者發(fā)現(xiàn)“STSE我行我說大講壇”非常受學生歡迎。這一方面是因為學生需要一個展示個性的平臺，另一方面是講壇能夠綜合多個學科，運用辯論、演講、圓桌會議等形式，在理科學習中增加了人文內容和感性色彩，尤其是知識面較廣的學生，其綜合素質能在大講壇上得到較好的培養(yǎng)和較為全面的展示。

“飛向太空”專題學習的目標是引導學生關注航天事業(yè)與日常生活的關系，關注國際形勢，確立為實現(xiàn)“中國夢”而讀書的志向。據此目標，STSE問題可設置為“中國北斗導航系統(tǒng)的發(fā)展”，對應的大講壇主題是“分組制作北斗導航系統(tǒng)介紹PPT并展示”，采用演講或辯論的方式探討“從GPS與北斗導航看中美較量”等話題。

在其他涉及交通的專題中，均強調設置與社會、

歷史、政治、經濟相關的STSE問題，讓學生圍繞問題展開討論。例如，交通發(fā)展史專題圍繞“交通與社會發(fā)展的聯(lián)系”分組制作“人類文明重要進程——大航海時代”主題PPT，從歷史角度引導學生關注“一帶一路”。汽車專題圍繞“汽車該如何繼續(xù)助力社會發(fā)展”開展辯論“PM2.5是城市發(fā)達的標志嗎？”引導學生關注汽車帶來的擁堵、安全、污染、環(huán)保等社會問題，了解汽車的發(fā)展方向。自行車專題圍繞“自行車演變與發(fā)展”組織演講“從共享單車談我的創(chuàng)業(yè)夢”，強化學生的創(chuàng)新意識?；疖噷ｎ}圍繞“高鐵與經濟的發(fā)展”展開辯論“車票漲價是否能有效改善春運大潮？”引導學生關注鐵路與民生的關系。

3. 強調實踐性和生成性。STSE教學要做到真實問題、真實態(tài)度、真實參與、真實表達，形式上要生動有趣。教師可以在課堂上開展專題教學，也可以在課后或校外開展實踐活動，還可以讓學生自己閱讀。比如地鐵專題，可以帶學生實地參觀地鐵博物館，探究地鐵行駛速度的測算方法、地鐵安檢的基本方法與規(guī)范程序，還可根據調查提出改進建議等。此外，STSE教學內容要具有動態(tài)生成性，需注重教學內容與學生生活實際的契合度。

綜上所述，筆者結合教學實踐經驗，總結出高中物理與文明交通STSE校本課程中“飛向太空”專題的教學實施流程（見表1，P17）。

三、教學實施成效

1. 問卷調查情況。為及時了解學生參與課程的體驗與收獲，為后續(xù)課程教學改進和優(yōu)化提供依據，筆者設計了“高中物理與文明交通STSE校本課程質量滿意度調查表”。問卷設置客觀題與主觀題，共15個小題。第1～9題為客觀題，主要對課程內容、教學設計及實施效果進行調查，采用五等級賦分，滿意度最高為5分，最低為1分;第10～15題為主觀題，要求學生對課程教學效果進行評價、提出改進建議。

對參與課程學習的學生進行隨機抽樣調查，共回收37份有效問卷?？陀^題以5分為滿分，得分統(tǒng)計結果（見表2，P17）。

從客觀題的分值可以看出學生對本課程的滿意度較高。另外，在主觀題中出現(xiàn)頻率較高的詞語有：鍛煉能力、拓寬視野、生動有趣、表達能力、合作精神、發(fā)散思維、與時俱進、多學科綜合。

2. 個別訪談情況。通過聽課和個別訪談，筆者了解學生尤其喜歡“STSE我行我說大講壇”這種多學科融合、平等開放、別開生面的教學方式。學生提到對大講壇的感受時有以下表述：能打造中學獨特品牌，培養(yǎng)未來大學、企業(yè)所需要的人才，愿意接受新知識、新事物的老師，吸引對新知識感興趣的同學，培養(yǎng)終身學習者。

3. 競賽獲獎情況。本課程較好地培養(yǎng)了學生的動手實踐能力，并組織學生與學校車模社團合作，參加2018年“駕馭未來”全國青少年車輛模型教育競賽海珠區(qū)預選賽、2017年海珠區(qū)青少年遙控車比賽，獲得了多個獎項。

參考文獻：

[1] 教育部.普通高中物理課程標準（2017年版）[S].北京：人民教育出版社，2017.

[2] 王較過，田甜.物理教材中的情感態(tài)度與價值觀的教育因素分析——以物理1為例[J].內蒙古師范大學學報（教育科學版），2014，（2）.

責任編輯? ?袁靜琴