新課標(biāo)下高中物理教學(xué)中STS教育策略及案例
張嫵雯
STS作為一個新概念,當(dāng)前正處于研究的開始階段,人們還未對其作出全面、深刻的論述,從字面意義上看,STS是科學(xué)science、技術(shù)technique、社會society三個單詞的第一個字母的縮寫。STS教育是以強(qiáng)調(diào)科學(xué)、技術(shù)與社會相互關(guān)系和科學(xué)技術(shù)在社會生產(chǎn)、生活和發(fā)展中的應(yīng)用為指導(dǎo)思想而組織實施的科學(xué)教育。我國新一輪基礎(chǔ)教育課程改革的具體目標(biāo)之一就是要改變以往課程內(nèi)容“難、繁、偏、舊”和過于注重書本知識的現(xiàn)狀,加強(qiáng)課程內(nèi)容與學(xué)生生活以及現(xiàn)代社會和科技發(fā)展的聯(lián)系。 新的《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)(實驗)》的一個重要特點就是重視物理與技術(shù)、社會的聯(lián)系,其制定的10個選修模塊中有2個模塊側(cè)重于物理學(xué)與社會科學(xué)、人文科學(xué)的融合,還有3個模塊側(cè)重從技術(shù)應(yīng)用的角度展示物理學(xué),其他的選修模塊和共同必修模塊同樣重視物理學(xué)的應(yīng)用和社會意義。由此可見,為了實施新的課程目標(biāo),向?qū)W生普及STS知識,增強(qiáng)STS意識,推進(jìn)STS教育,勢在必行。本文將討論在新課標(biāo)下的物理教學(xué)中進(jìn)行STS教育滲透的基本策略和進(jìn)行STS教育滲透的案例
一、在新課標(biāo)下的物理教學(xué)中進(jìn)行STS滲透的基本策略
由于實施STS教育是與傳統(tǒng)教育不同的一種新的教學(xué)模式,在教學(xué)中要重視物理學(xué)和生活、社會的聯(lián)系以體現(xiàn)新課標(biāo)新要求,我們可以從教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方式兩方面來考慮,主要強(qiáng)調(diào)兩點:
1、 能較多地了解、接觸與科學(xué)技術(shù)有關(guān)的社會生活實際,以社會生活為背景學(xué)習(xí)物理知識。從而在課程內(nèi)容上體現(xiàn)時代性、基礎(chǔ)性、選擇性這一新課標(biāo)的新理念。
2、強(qiáng)調(diào)參與,要求學(xué)生通過各種途徑參與到生活、生產(chǎn)中去,在社會生活的實踐中主動地學(xué)習(xí)物理知識,以培養(yǎng)學(xué)生的探究能力、思維能力和對問題的決策能力。進(jìn)而更好得在課程實施上體現(xiàn)注重自主學(xué)習(xí)這一新的教學(xué)理念。筆者認(rèn)為具體可采用以下策略在物理教學(xué)中進(jìn)行STS教育滲透。
1、依據(jù)教學(xué)目標(biāo),結(jié)合教學(xué)內(nèi)容向?qū)W生介紹科學(xué)技術(shù)的新發(fā)展、新成果、新成就及與工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)學(xué)等密切相關(guān)的知識和技術(shù)。如超導(dǎo)體的獲得及應(yīng)用;電磁場對農(nóng)作物生長的影響等。
2、結(jié)合學(xué)生的日常生活、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提出的一系列實際問題,引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)原有的知識及生活體驗進(jìn)行探究,最后解決提出的實際問題。例如,在講“大氣壓”時,提出問題:疏通下水道用的橡皮吸盤為什么能疏通下水道?激發(fā)學(xué)生求知探索的興趣,使他們積極主動地學(xué)習(xí)知識。
3、靈活應(yīng)用現(xiàn)代化宣傳工具進(jìn)行STS教育。如,組織學(xué)生注意收集報刊雜志上最新科技發(fā)展動態(tài);組織學(xué)生撰寫“科技時代”、“科技與生活”等論文,以擴(kuò)大學(xué)生的視野,豐富學(xué)生的科技知識。
4、教學(xué)過程中,盡可能多地給學(xué)生提供動腦、動手的機(jī)會,使學(xué)生通過自己設(shè)計實驗方案、實驗操作來解決某一實際問題。例如,在學(xué)了密度知識的應(yīng)用后,讓學(xué)生通過實驗來鑒別一件小工藝品是不是純金要求學(xué)生先設(shè)計出實驗方案,再動手進(jìn)行操作,然后討論有幾種鑒別方法,比較哪一種經(jīng)驗可信度最高等
5、鼓勵學(xué)生參與重大社會問題的研究,如環(huán)境保護(hù)、能源危機(jī)、噪聲污染等,鼓勵學(xué)生運用所學(xué)的物理知識,嘗試解決這些實際問題。
二、進(jìn)行STS教育滲透的案例
下面是筆者在教授高二物理“電磁波”的內(nèi)容時分育種、種子干燥、殺菌殺蟲及防治害蟲、除草、增產(chǎn)等方面向?qū)W生介紹“電磁場對農(nóng)作物生長的影響”的有關(guān)內(nèi)容 ,以進(jìn)行STS教育滲透。
1.育種:核磁共振儀可以在不破壞樣品的情況下測定樣品化學(xué)成分,使高油玉米育種得到成功。近紅外光譜分析儀器可以同時測定多個指標(biāo),滿足農(nóng)作物育種的需要。另外,農(nóng)作物在特定激光輻照作用下也能產(chǎn)生出新的品種。
2.種子干燥:微波干燥技術(shù)是依靠以每秒幾億次速度進(jìn)行周期變化的微波透過物料內(nèi),與物料的極性分子相互作用,物料中的極性分子 ( 比如水分子 ) 吸收微波以后,改變其原有的分子結(jié)構(gòu),亦以同樣的速度作電場極性運動,致使彼此間頻繁碰撞而產(chǎn)生大量的摩擦熱,從而使物料內(nèi)各部分在瞬間獲得熱能而升溫,相繼發(fā)生水分的蒸發(fā),達(dá)到干燥的目的。
3.殺菌殺蟲及防治害蟲:微波在細(xì)菌和害蟲膜斷面的電位分布能影響細(xì)胞膜周圍電子和離子濃度,從而改變細(xì)胞膜的通透性能,細(xì)菌和害蟲因此營養(yǎng)不良,生長發(fā)育受阻而死亡。 人們還利用激光進(jìn)行農(nóng)作物病蟲害的防治。
4.除草:人們利用激光除掉雜草,為禾苗助長。這種除草方法,比采取化學(xué)滅蟲除草優(yōu)越,避免了化學(xué)藥物對大氣、水源和土地的污染,而且不污染農(nóng)作物。
5.增產(chǎn):等離子體種子處理技術(shù)是一種采用短時間的低強(qiáng)度的變化的光輻射、電磁輻射、電磁場的激勵及帶電粒子轟擊作用,激活種子的生命力,增強(qiáng)種皮的通透性,提高離子交換能力,加快酶的轉(zhuǎn)化,增加可溶性糖和可溶性蛋白。因此提高種子的發(fā)芽勢、發(fā)芽率;使農(nóng)作物根系發(fā)達(dá),苗期提前;長勢旺盛,抗旱抗?。淮龠M(jìn)早熟,提高產(chǎn)量,改善品質(zhì)。同時由于采用的是物理方法,無任何化學(xué)物質(zhì)殘留及污染,大大保護(hù)了環(huán)境。人們還采取適當(dāng)波長和適當(dāng)劑量的激光照射正在生長的農(nóng)作物,促進(jìn)農(nóng)作物的光合作用,從而提高農(nóng)作物的產(chǎn)量和品質(zhì)。
此外: 在農(nóng)副產(chǎn)品的儲藏和保鮮、在對農(nóng)作物收獲進(jìn)行預(yù)報和估產(chǎn)及其他方面,電磁波都有用武之地。在實現(xiàn)科學(xué)種田和農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化方面,電磁波將發(fā)揮越來越大的作用。
課后,我布置學(xué)生收集報刊雜志上最新的關(guān)于“電磁場對農(nóng)作物生長的影響”的有關(guān)內(nèi)容,并組織學(xué)生撰寫小論文,以擴(kuò)大學(xué)生的視野,豐富學(xué)生的科技知識。
眾所周知,近一個多世紀(jì)以來,人類在享受近代工業(yè)革命和現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)帶來的高度物質(zhì)文明的同時,發(fā)現(xiàn)自己正親手制造著對自身生存與發(fā)展的嚴(yán)重威脅,人們?yōu)榱私鉀Q這個矛盾,為了研究科學(xué)、技術(shù)、社會三者相互作用關(guān)系,為了使學(xué)生深刻理解科學(xué)技術(shù)本身及其對人類和社會的影響。便有了STS課程,通過教育,人們便能自覺地按照STS課程的要求規(guī)范自己的行為方向。尤其是目前,我國正處在經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展時期,科學(xué)技術(shù)正發(fā)揮著越來越重要的作用,新技術(shù)的應(yīng)用帶來了經(jīng)濟(jì)的大幅度增長,但同時也在重復(fù)著西方國家工業(yè)化給社會帶來的負(fù)面影響,如環(huán)境污染,資源的破壞等。為了實現(xiàn)可持續(xù)性發(fā)展,通過教育來普及STS知識,增強(qiáng)STS意識,勢在必行。然而,目前中小學(xué)教學(xué)中STS教育的內(nèi)容涉及卻很少,因此設(shè)置有關(guān)課程進(jìn)行STS教育或在已有的相關(guān)課程中增加STS內(nèi)容是非常必要的,STS教育已成為廣大教育工作者面臨的一項艱巨任務(wù)。大家要共同重視STS教育,促進(jìn)物理教育及人類社會的發(fā)展。
1、《課程·教材·教法》2003.1
2、閻金鐸 田世昆 主編《中學(xué)物理教學(xué)概論 》北京: 高等教育出版社2003.12
3、廖伯琴 張大昌主編 《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)(實驗)解讀》 湖北教育出版社 2004.4
4、鐘啟泉等主編《基礎(chǔ)教育課程改革綱要(試行)》解讀 上海 2001.8
5、朱德泉等《農(nóng)機(jī)科技推廣》 2004.1