浅谈高中物理教学与STS教育的融合

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  摘要:STS是科学Science、技术Technology、社会Society三个单词的第一个字母的缩写。但是作为一个概念并不是这三个单词的简单排列,概括地说:STS是一门研究科学、技术、社会三者相互作用关系的复杂而庞大的系统学科。将STS教育有机融入高中物理教学,可以使学生在获得系统的物理知识的同时,加强与现代科学技术和社会发展的联系,弥补了教材内容的限制,是物理教学紧跟时代的发展,有利于学生学习现代物理知识。
  关键词:高中物理;STS教育
  STS是英文“科学(Science)、技术(Technology)、社会(Society)”三个单词的缩写。高中物理教学中融合STS教育是物理教育改革的趋势,是实施素质教育的有效手段,是落实新课标的强有力的保证,是体现知识实用价值的直观途径。下面,笔者谈谈STS教育在高中物理教学中的应用。
  一、简述STS教育的内涵
  STS 研究是科学(Science)、技术(Technology)、社会(Society)研究的简称,它探讨和揭示科学、技术和社会三者之间的复杂关系,研究科学、技术对社会产生的正负效应。其目的是要改变科学和技术分离,科学、技术和社会脱节的状态,使科学、技术更好地服务于人类。高中物理教学中融合STS教育,实际上是跨学科学习研究的一种形式,能使中学生在学习基础物理知识的同时,认识到其应用的领域,从而提高中学生学习物理的兴趣,为中学生后期的物理学习研究提供方向。
  二、怎样在高中物理教学中融入STS教育
  1.教师在课堂教学内容中融合 STS 教育
  课堂教学是物理学科进行STS教育的主要载体。教师要通过丰富教学方法,把STS教育和知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观的教学目标的实现有机的结合在一起。
  教师在教学中要充分研究物理教材内容,呈现物理知识与 STS 教育的有效结合点,并有意识地利用相关素材进行有机融合。新教材的编写充分体现出STS教育思想的融合观念,强调将科学前沿知识、最新技术成果及其对社会产生的影响等信息融合到课堂教学中去。如,原子物理部分就增加了“放射性的应用和防护”一节内容,并补充了“小小钥匙链,放倒13人”的实际材料。又如,学习了“静电场”之后,课本中介绍了静电喷涂、静电除尘等多种应用。
  2.教师在课堂教学组织形式中融合 STS 教育
  物理学是一门理论联系实际的学科,中学物理教育比较重视理论知识在生产技术和解释自然现象中的应用。在课堂教学组织形式上采用探究式教学能很好地融合STS教育。所谓探究式教学就是在教师的指导下,学生独立思考、合作探究、亲自去体验科学研究的方法和过程,体会获得知识、应用知识、解决问题的快乐,从而形成科学研究的基本素养。例如,在学习了“交变电流”后,可以让学生去观察日光灯电路,分析日光灯镇流器的作用和原理,观察家用电磁灶,了解电磁灶的结构和原理。可以将这些问题当作学生课题,让学生从因特网、科技书刊上查阅资料,将课题分解成子课题由小组分工研究,然后通过所学知识进行讨论和推理,形成课题研究成果,最后小组间进行交流。
  3.教师在开展集体活动中融入STS教育
  集体活动是物理学科进行STS教育的第三载体。教师要通过丰富的集体活动,使STS教育与知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观的教学目标的整合得以提升。比如组织学生观看重大科技影片。重大科技事件是指在重要科学和技术领域发生的对社会产生深远影响的事件,如cctv-10探索发现栏目播放的“哈勃望远镜20年”。组织学生观看,是传递科学思想、科学精神、科学方法并进行科学知识普及的重要契机。再如组织学生集体参观活动。
  组织学生参观现代化的工厂、各种作业流水线等,了解各种简单机械、传动装置,电子控制与传感器等知识在这些装置中的应用,把物理知识与生活和生产密切结合起来。这对他们掌握科学方法,提高实验能力,激发兴趣,陶冶情操,树立理想,提高素质等,均有不可估量的作用。
  4.教师在习题中融入STS教育
  STS类习题既训练学生的科学思维方法,又联系科学生产和生活实际。因此教师在设计练习时,应多选择有实际科技背景或以真实物理现象为依据的问题。例如学习了“带电粒子在电场中的运动”之后,可以这样训练:一个直线加速器产生一电子束,其电流不是恒定的,而是由脉冲的粒子束所构成的。假定每一脉冲电流持续的时间为0.1 ?s,平均电流为1.6A,每秒钟有1000个脉冲,每个电子获得的平均能量为400Mev,则下列说法中不正确的是
  A、每个脉冲里有1×1011个电子
  B、电子束的平均电流是1.6×10-4A
  C、才输入加速器的平均功率为6×104W
  D、每个脉冲的平均功率为6.4×108W
  高中物理是自然科学基礎科目之一。随着新课改的深入,高中物理加深了对重要物理知识的理解,有些知识由定性讨论进入定量计算,如核能及其利用、力与运动之间的关系、电磁感应现象等。应用物理知识的范围相对比较广,学生学习内容有了很大的变化,难度也更为明显加深。如,矢量的计算,速度、力等矢量的合成与分解,万有引力与航天更为抽象,一些定理和定律的增加也为高中物理带来了相应的难度,如动量定理、机械能守恒定律等。所以在高中物理教学中融合 STS 教育,目的在于使学生们的科学素养得到相应的提高与加强,物理知识与现实生活的联系得到加强,物理方法与现代社会实际问题的联系得到加强。
  参考文献
  [1]孙可平高中物理.STS教育论[M].上海:上海教育出版社,2001.
  [2]贾竹君.在高中物理教学中渗透STS教育的探讨[J].湖南科技学院学报,2005(11):49~52.
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