高中生物课堂教学中渗透STS教育的探索

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  摘 要:理解科学、技术与社会的关系是21世纪学生科学素养的重要方面。课堂渗透是生物教育中实施STS教育的最基本、最普通的形式。根据STS的教学特点,结合具体的课堂设计,在课堂教学的课堂讨论、复习巩固和练习等各个环节,进行了渗透STS教育的尝试。
  关键词:生物 课堂教学 STS教育
  中图分类号:G633.91文献标识码:A 文章编号:1673-1875(2008)03-038-03
  
  STS即科学(Science)、技术(Technology)、社会(Society),STS教育是当今科学教育的重要趋势之一。其特征是以突出科学、技术与社会的相互关系和科学技术在社会生产、生活发展中的应用为指导思想而组织实施的科学教育。在许多国家,STS是作为一门综合课程在中小学开设,我国的STS教育始于20世纪80年代,由于我国中学科学教育一直采用分科教学的方式,过分偏重系统化的分科知识,对STS教育强调得很不够。2003年教育部颁布了普通高中生物课程标准,要求学生“了解生物科学知识在生活、生产、科学技术发展和环境保护方面的应用,”“认识生物科学和技术的性质,能正确理解科学、技术、社会之间的关系。能够运用生物科学知识和观念参与社会事务的讨论”。首次把STS教育明确列入中学生物课程目标。表明我国STS教育进入了一个新的阶段。
  
  一、生物教育中渗透STS教育的意义
  
  理解科学、技术与社会的关系是21世纪学生科学素养的重要方面。把STS教育思想渗透到生物学教学的内容和方法中,就是要求增加学生对社会的了解和参与意识,增强对科学与技术、科学与社会、技术与人类生活等方面关系的认识。传统的生物学教学与STS教育相比,前者往往对问题只要求一种正确的回答,而后者常要求学生用科学知识作出多种多样的决策;前者对问题缺乏价值判断,后者则要求从伦理、道德、社会责任感等方面去考虑问题;前者完全受教材制约,后者可以灵活地选用涉及当地和社会上的事件进行教学,而且课堂信息可以来自众多的学生,使学习气氛更加浓厚;前者视学生为训练的接受体,后者视学生为积极主动的参与者;前者对学生的要求是让学生重复、再现规定的信息,后者则重视对学生个性、创造能力的评价等。可见,STS教育对学生个性的发展和创新能力的培养都具有重要意义。
  
  二、STS的教学特点
  
  STS是一种以建构主义为基础的教学,它主要有以下几个特点:1、强调合作学习,整个教学过程以学生为中心,教师是教学过程的参与者和组织者,是学生学习的合作者、指导者和服务者。教学过程既是学生解决问题的过程也是学生生活的一部分。2、重视课堂内外的结合和对社区资源的利用。3、主要以问题为导向的主题教学,将日常生活、社会问题的相关议题融入问题导向的主题教学中,重视学生经验的获得,重视解决问题的过程。4、强调综合,STS议题所提供的社会的背景和综合的任务,使学生能在更广阔的社会背景下考虑科学技术问题,使科学的理性精神融入了人文关怀,比如对社会问题的关注,社会责任感等。
  
  三、课堂教学中渗透STS教育的实践
  
  课堂渗透是生物教育中实施STS教育的最基本、最普通的形式。根据上述所列出的教学特点,在教学过程中,灵活地安排在新课教学、复习课教学、及课后训练等各个教学环节中渗透STS教育。
  
  1、在课堂教学过程中渗透STS教育
  (1)在课堂教学过程中可运用问题讨论法开展教学来渗透STS教育。问题讨论法是指在系列问题导引下,在教师主导下的以生生、师生讨论为主要教学推进手段的教学方法。该教学方法能有效地促使学生主动的参与学习过程,从而充分调动学习的积极性和主动性。问题讨论法的基本程序为:提出问题→学生带着问题自学教材,理解问题,或用已学的知识去分析问题→学生讨论问题(可以分组讨论,也可以自由组合讨论)→教师根据学生理解和讨论的情况,有针对性地讲解,准确地引导学生解决问题。例如,“伴性遗传”一课可设置以下系列问题开展教学:①色盲基因在X染色体上,其遗传有何特点?②社会人群中,关于色盲基因的遗传组合有多少种可能?怎样正确写出遗传图解?③分析这些组合产生的后代情况,你能得到什么结论?④凡伴性遗传的疾病,一定是男患者多于女患者吗?⑤男性红绿色盲的发病率大于女性发病率的现象与人类染色体组型的关系怎样?又如在细胞的有氧呼吸这一内容教学时,在完成呼吸作用过程的物质变换和能量变化的学习后,教师可结合生活中的事例涉及以下问题让学生进行讨论:①为了提高大棚蔬菜的产量,为什么要在夜间适当地降低温度?②如果有人向你请教怎么能长期储存农作物种粒、蔬菜或水果,你能利用学过的呼吸作用原理,提供一些有价值的建议或措施吗?此外,还可组织学生讨论如下问题,如:如何根据生态系统能量流动的特点来确定草原的载畜量?臭氧层的破坏对动植物和人体有什么危害?怎样保护臭氧层?外来入侵动植物对当地的生态环境带来巨大的破坏作用,应怎样预防?怎样才能保护动植物的多样性?我们应该怎样保护我们的生存环境,防治环境污染?人类能消灭艾滋病吗?微生物发酵的利与弊等。
  在讨论过程中要重视营造活跃热烈的讨论气氛,学生在讨论过程中各抒己见,相互交流以形成信息的多面传递,充分发挥思维的“共振效应”。提问和讨论结束时,教师应该对提问和讨论以及回答问题的情况进行总结和分析,对学生的主动参与进行表扬和肯定,对一些不足之处则应作进一步的探讨,总结成功的经验,吸取不足的教训,使学生逐步掌握发现问题、分析问题和解决问题的技巧和要点,学会学习。
  (2)在课堂教学过程中还可通过合作学习来渗透STS教育。合作学习指在传统的课堂教学中,以异质小组为基本形式,以小组成员合作性活动为主体,以小组目标达成为标准,以小组总体成绩为评价和奖励依据的教学策略。合作学习有利于改善课堂内的社会心理气氛、大面积提高学生的学业成绩、促进学生形成良好的非认知心理品质。合作学习的一般操作为:将学生分成若干人数的小组,以小组为单位进行互帮互助的学习,如同伴教学法、小组游戏竞赛、互为正反方的辩论、共学式等。例如,“酶的特性”这一内容的学习,课前,不同的学习小组收集到了不同的信息。有的是酶的发现史,有的是酶制剂在日常生活、生产中的应用,有的是关于酶的一些练习题。课中,各学习小组分别选了一个影响酶活性的因素来设计一个实验,然后是小组合作、交流、教师和学生点评等。
  
  2、在复习教学中渗透STS教育
  在复习教学时,选择相应的背景材料:可以选用一篇新闻、一个电影片段或一本书的部分内容作为引子,在这样一个背景下,让学生去复习与STS内容相关的教材中的知识点。如在生物的育种的专题复习时,可先出示有关背景材料:中国的荔枝主要分布在南方广东、广西、福建、四川、台湾等地。目前,世界上荔枝有300多个品种,中国广东省就占170多种。其中,增城“西园挂绿”至为珍贵,被称为“荔枝之王”,历来被朝廷列为贡品。“西园挂绿”外壳红中带绿,四分微绿六分红,每个荔枝都环绕有一圈绿线,果肉洁白晶莹,清甜爽口,挂齿留香,风味独特。据闻乾隆年间,增城人因为不堪每年纳贡之扰,把百棵挂绿砍掉,唯有在增城荔城镇西郊西园寺(现荔城挂绿广场)留下了一棵。当年的挂绿树如今已是挂绿荔枝品种的老祖宗,有400多年树龄,高5米多,成功培育了好几代的挂绿子孙树种,共100多株,在增城几个乡种植。更为可贵的是西园挂绿每年仍有结果,2000年的拍卖会上,更是拍出了一颗“西园挂绿”荔枝55.5万元的天价,引起了全世界的关注。“西园挂绿”因产量稀少而价值奇高。在拍卖会中屡屡创下”最贵水果”的世界纪录。在2003年“西园挂绿”产果二十多颗,其中最小的一颗也拍卖出近十万人民币。根据上述背景材料设置以下几个问题,引导学生开展讨论:
  已知在荔枝的性状控制中,T(无绿线)对t(有绿线)显性,G(有甜味)对g(无甜味)显性。普通荔枝的基因型往往是TTGg,少数会突变成TtGg。据题回答:
  ⑴能否利用普通荔枝得到“西园挂绿”(ttGg)?请介绍你的育种方案。
  ⑵为了改良“西园挂绿”,增城领导欲招聘高级育种工程师一名。要求在不改变“西园挂绿”原有外观品质的前提下把“西园挂绿”改良为无核、果大、糖分含量多。若你前往应聘,该怎样设计育种方案?
  ⑶荔枝介壳虫害严重影响了“西园挂绿”的产量,以前果农常采用喷洒农药、放养寄生蜂等方法来防治。如今科学家在一种细菌体内找到了他的抗性基因(L),请设计育种方案来有效减轻荔枝介壳虫危害。
  通过这种方式,使复习过程不再是简单的知识点的重复和记忆,而是在运用已学知识解决问题的过程中,获得了解决问题所需的完整的知识和方法,提高了学生运用科学、技术解决生活和社会问题的能力。
  
  3、在习题训练中渗透STS教育
  首先可充分利用教材中编制的一些STS内容的练习题,这些习题在必修教材中主要在“练习”栏目中呈现。具体内容如下:
  在教学过程中,要充分利用好教材中的这些练习,让学生展开讨论。使学生在新情景中应用知识,培养学生运用知识去分析和解决问题的能力,使科学、技术造福于人类的价值取向得到强化。其次由于STS教育要求学生更多地了解和认识科学技术与社会的关系,这就决定了很多内容和活动在传统的课堂教学中很难全面地开展,而STS教育的最终目的之一就是培养学生正确运用知识,解决实际问题的能力和社会决策能力。为了使学生能学会用,课外活动作为课堂教学的一种补充或辅助来进行STS教育是十分必要的。我们可以结合教材和本地、本校实际进行多种形式的活动。
  (1)开展小制作、小实验活动。如组织学生进行彩色叶脉书签制作、叶画制作、根尖生长实验、根吸收水分实验、植物叶片光合作用释放氧气实验和蒸腾作用实验、显微镜使用、临时装片制作等。
  (2)教师可结合社会热点,指导学生开展撰写科技小论文、编办生物科技报活动,并定期展开评比。如:“了解基因工程新进展”、“了解生物技术安全性和伦理问题”、“了解生态工程新进展”等。通过这些习题积极引导和组织学生查阅报纸、杂志、互联网或搜索其他媒体资料,在搜集和整理资料的过程中得到相关的教育。
  (3)开展课外调查。如学习“环境污染和保护”以后,组织学生调查学校所在地附近中河、东河周围居民区的生活垃圾对河道的污染情况,并通过设计实验(分别以小蝌蚪和小麦种子为实验材料)探究水质污染对动植物生长发育的影响。要求学生认真整理调查所得的材料,撰写调查报告和实验报告,并提出解决问题的办法。
  (4)进行生产实践活动。如学习“真菌”以后,组织开展食用菌栽培活动;学习“植物光合作用”,后,联系园林局,组织学生学习给植物整形、修剪;学习“营养生殖”内容后,组织学生到植物园实验基地进行月季、葡萄的嫁接等。
  “参与”和“决策”是STS教育思想的重要体现。学生在参与和决策中获得的不仅仅是知识,更多的是对知识的运用,以及科学研究方法等一系列的科学素质;同时,在参与和决策中可以获得一种成功的喜悦,并深刻地认识到科学知识的价值。
  
  四、实践中的几点思考
  
  1、在课堂教学中渗透STS教育,对教师提出了新的要求
  (1)要有先进的教学观念。树立从以传授知识为中心转向以科学方法为中心,从以教师为中心转向以学生为中心的教学观。
  (2)教师要有宽厚的知识功底和教学能力。知识功底不仅包括学科知识,还包括运用科学新知识、新发现、新成果的能力,以及收集、整理、分析信息的能力。教师要具备比较全面的综合教学能力。在教学中随机应变、因势利导,对学生的各种表现和提出的问题作出恰当的评价。
  (3)实施STS教育教师应当有科学精神和科学态度。
  
  2、实施中应注意的几个问题
  (1)学中实施STS教育,不是用大量的科技发展新知识在生物教学中堆积,不是每节课都要生硬地贴上STS教育的标签。它应该是以生物教学中的某些内容为切入点,是STS教育在生物教学中的自然的渗透。如:利用好必修本中的“资料分析”、“资料搜集和分析”、“与生活联系”和“与社会联系”等栏利用好科学史的教育等。
  (2)要把握好实施STS教育的尺度。生物教学中渗透STS教育,它不要求学生全面地系统地学习,只要求学生了解STS最基本的观念,初步运用这些观念来分析、解决实际问题。因此,在教学过程中内容不要过深过多,免加重学生的负担。
  


  
  参考文献:
  [1]李娘辉,唐田主编.生物教学与学业评价[M].广东教育出版社
  [2]陈松铨主编.走进课堂——高中生物新课程案例与评析[M].高等教育出版社
  [3]陈志伟,贾秀英编著.中学科学教育[M].浙江大学出版社
  [4]郑国强.高中生物学新教材中的STS教育.
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