基于研究性學習的STS課程設計初探

林 剛

摘要:STS課程與新課程標準中所倡導的研究性學習在教學目標、課程內容、創新理念等方面是相互融通的,由此可依托研究性學習實現STS課程的教育目標。本文嘗試以研究性學習中的“新能源的開發與利用”為例討論STS課程設計。

關鍵詞:STS教育;STS課程;研究性學習;課程設計

中圖分類號:G633.7 文獻標識碼:A 文章編號:1003-6148(2009)7(S)-0004-4

STS(Science Technology Society)教育是當代科學教育改革中的亮點,它強調科學技術的社會意義,主張加強科學教育的背景教育,倡導從社會和個人的角度看待科學和技術的發展,致力于改善科技精英教育與民主教育的關系,依托全新的課程建構實現科學教育全面培養公民科學素養的根本目標。自STS教育提出以來,人們一直致力于STS教育的課程目標、模式和未來發展方向的研究和探索。越來越多的教育工作者把STS教育的思想不斷滲透到各學科教學中,在STS課程的設計和開發方面取得了不少成果。盡管如此,STS課程仍沒有確切的定義,缺乏統一的課程標準、理念和目標,以及統一的課程模式,為此人們在對STS課程進行設計和開發的同時,努力尋求更為合理的STS課程形式。鑒于新課程改革中的研究性學習(Project learning)具有獨特、成熟的課程形式的功能。筆者認為研究性學習與STS課程是相融相通的,可以利用研究性學習作為STS課程的載體和學習方式。本文嘗試基于研究性學習來進行STS課程的設計。

1 研究性學習與STS課程的契合點

關于研究性學習與STS課程的契合點可以從教學目標、課程內容、創新理念、師生關系、課程組織的開放性等幾個方面分析。

1.1 研究性學習與STS課程在教學目標方面的契合點

STS課程強調為學生提供解決個人生活和社會問題的方法及途徑,強調科學技術是人類文化的一個組成部分;STS教育致力于提高學生的科學素養從而培養有社會責任感和決策能力的公民。有學者認為科學素養包涵了能夠在日常的生活情境中運用相關的科學知識;能夠經歷科學探究的過程理解科學、技術、社會之間的相互作用;能保持對科學的興趣和不斷擴展科學知識的態度。在研究性學習中,學生從自然、社會生活中發現問題、確定研究課題,并按照類似科學家研究的過程學習科學內容,在掌握科學內容的同時,體驗、理解和應用科學方法,提高綜合運用知識解決實際問題的能力。由此可見,研究性學習的根本目標也是致力于學生科學素養的發展和培養。因此研究性學習與STS課程的目標都著眼于學生科學素養的提高,在這一點上兩者是契合的。

1.2 研究性學習與STS課程在課程內容方面的契合點

在研究性學習中,學生從學習生活和社會生活中選擇和確定他們感興趣的研究課題。課題來自真實的生產、生活和社會情境。同時,有學者認為 :“研究性學習課程內容的選擇必須考慮到與學生個人經驗的聯系;與社會生活實際的聯系;與現代科學發展的聯系;與各科知識的聯系”,即選擇的內容應包括使學生成為有社會責任感的公民所必備的基礎知識和基本技能。而在國際科學教育界的共識中,STS課程在內容的選擇上立足真實的生活情境,以開放的形式將科學、技術和社會有機融合在一起,關注科學和技術在具體社會情境中的綜合運用,強調從不同的角度實現對現實世界的綜合理解。可見,研究性學習與STS課程在內容方面是契合的。

1.3 研究性學習與STS課程在創新教育方面的契合點

研究性學習與STS課程從理念到教學方法都體現了創新。首先,研究性學習與STS課程都倡導學生在學習中要發揮主體作用;提出科學就在我們身邊;同時強調學習過程中緊密聯系生產、生活和社會。這些是傳統的學科課程中較少滲透的教育教學理念。其次,在教學的方式上,二者都以綜合、多樣化的方式描述科學、技術與社會的關系,為創新教育提供了適當的教學環境。該教學環境,有利于學生將理論知識與具體的社會實踐相聯系,給學生提供真實的社會情境并讓學生置身其中,引導學生產生好奇和疑問,激發學生的探索欲望,使創新成為一種可能。再次,學生學習過程中要解決現實的問題需要他們從真實的問題情境中獲取信息,并進行篩選、獲取有用的信息,選擇正確的方法。這樣學生的創新能力將得到提高。可見,研究性學習和STS課程都強調了培養學生創新意識和實踐能力,目的是發展學生運用科學知識解決實際問題的能力。在這樣的學習中,學生是否掌握某一具體知識顯得并不那么重要,關鍵是能否對所學知識做出選擇、判斷、解釋、運用,從而有所發現與創造。

1.4 研究性學習與STS課程在新型師生關系方面的契合點

研究性學習與STS課程都要求教師更新教育觀念,改變陳舊的教學行為和教學方法,不斷完善自身的知識結構。教師在教育中要學會欣賞和發現學生,用發展的眼光看待學生,教師不再是學生學習的主宰,而是協助者、促進者。教師把學習的主動權交給學生,給學生足夠的自由發揮的空間,讓學生在已有知識的基礎上主動實現知識的建構。學生在學習的過程中是自主的、富于創造性的,在教師指導下學生通過自主選題、自主研究,并以主題研究為中心,在師生間開展廣泛的合作與交流,達到獲取知識和提高能力的目的,使學生真正成為了學習的主體。

1.5 研究性學習與STS課程在開放性方面的契合點

研究性學習與STS課程在課程結構、課程內容和課程組織上都處于開放的狀態。教學組織者根據學習者年齡層次、心智發展水平和環境特點選擇適當的教學組織形式和教學內容,沒有固定的模式。課題的研究方法、步驟、結論是由學生的認知水平、思維能力和出發點等決定的。在學習過程中,新的問題不斷出現,需要對課程進行不斷地組織和建構,不斷納入新的信息、方法和理論,整個課程處于不斷的發展和變化的動態過程,呈現出一種開放性的狀態。

從上述分析,我們看到研究性學習與STS課程是相融相通的,它們在教學目標、內容選擇和創新教育等方面是一致的。近年來,研究性學習在我國迅速發展,2000年1月31日教育部頒發了《全國普通高中課程計劃》,新設綜合實踐活動課,其核心是研究性學習。2001年4月11日,教育部印發《普通高中研究性學習指南》對研究性學習的實施作了指導性的規劃。研究性學習作為一門課程,有其教學目標、教學內容、教學過程、教學方法和手段。STS教育若作為一門課程來實現,它們在目標的定位、內容的選擇,課程框架的設計上都有許多共同之處。從這種意義上講,研究性學習可以作為STS教育的載體和一種教育方式,能夠貫徹STS教育的課程理念,實現STS教育目標。

2 基于研究性學習的STS課程設計指導原則

基于研究性學習進行STS課程設計應該忠實于研究性學習的基本思想,課程設計應按研究性學習的組織模式進行,課程主題的選取要從學生的個人發展或科學、技術和社會之間的關系出發,突出課程的背景,強調課程開放性和綜合理解。通過課程的學習應達到研究性學習和STS教育綜合運用知識解決實際問題的重要目標。

2.1 主題選擇的原則

課程主題的選擇要從學生的個人發展或科學、技術和社會之間的關系出發,結合學生的興趣、認知水平和知識基礎,用多種類型的背景組織主題,從不同的視角探索個人和社會所面臨的問題,要有利于STS教育思想能夠在整個課程體系中滲透。內容的選取要具有可開發性,內容的呈現要體現問題性,內容的選擇和組織要重視社會性和實踐性,強調綜合理解。

2.2 課程設計的原則

在確定主題后,首先需要從知識、能力和態度三方面確定課程的目標和要求。課程設計者在認真分析學生的認知特性、發展水平的基礎上,結合科學知識的難易程度確定課程目標,以利于充分發揮學生的自主性、批判性和創造性。其次,按照研究性學習課程提出問題、分析問題、解決問題三個階段進行課程設計,教學流程一般為:準備階段、選題階段、開題評審、實施研究、成果展示、答辯、成績評定、總結。再次,課程的設計要考慮科學、技術與社會需要的變化,要不斷對課程進行組織和協調。最后,課程的設計只是提供一個基本的框架,課程的內容是師生在進行問題解決的學習過程中不斷構建起來的。

2.3 課程實施的原則

首先,在課程的實施中明確課程中師生的地位,加強教師在課程學習中的指導作用,突出學生的主體地位,教師既不能放任學生的學習行為,也不能對學生的學習過度包攬,要對學生的學習活動進行有效的監控,引導學生按類似科學研究的方法進行學習。其次,由于研究性學習開放性和自組織性,新的信息會不斷加入,新的要求會不斷提出,因此在實施中應對課程體系進行修改和完善,以保證課程系統具有強勁的生命力。再次,要爭取家長、學校和社會的理解和支持。

3 基于研究性學習的STS課程設計案例

本課程主題為“新能源的開發與利用”,涉及核能、太陽能、氫能、風能、地熱能、生物能和再生能源七種新能源的開發與利用問題,將每一能源作為子主題展開進行探討。在教學中鼓勵學生獨立確定次子主題,對課程內容不斷地充實和完善。課程設計如下:

課題題目:

新能源的開發與利用

課程目標

知識方面:

(1)了解和體驗研究性學習的一般過程,學習收集、分析、歸納和處理信息的方法,學會調查、討論、比較等研究方法;(2)認識新能源并能比較其優劣,能積極探求節約能源的方法和途徑;(3)理解科學技術的發展對社會的積極作用和負面影響。

能力方面:

(1)培養學生善于觀察以及發現問題、解決問題的能力;(2)培養學生主動學習,獨立思考的終身學習能力;(3)培養學生的創新思維及實踐動手能力。

態度方面:

(1)培養學生積極主動參與的意識及認真負責的科學態度和百折不撓的科學精神;(2)培養學生的合作精神,增強集體主義觀念;(3)培養學生關心他人、關愛自然、關心社會的責任心和使命感。

教學對象:高中一年級學生

教學時間:一學期(平均每周2學時,共18周,共計36學時)

研究方法:調查法、文獻研究法。

活動安排:

第一階段:提出問題(1~5周)

(1)了解研究性學習課程

①讓學生了解研究性學習的一般方法和步驟:確定研究課題、制定研究計劃、收集資料、分析加工資料、提出論點、報告、自我評價。

(2)情境創設并提出課題

①開展知識講座向學生介紹全球性能源危機的時代背景,引導學生認識到隨著科學技術的發展,新能源在不斷出現,同時對能源不合理的利用和無休止的開發將對未來生活可能產生的影響;②聽取關于開展STS課程的具體安排;③介紹“新能源的開發和利用”主題的STS課程結構、主題內容、具體計劃及任務安排。

(3)制定收集資料的計劃

①向學生說明發現問題的重要性,要求學生在對相關資料和信息有所了解的基礎上確定子課題;②通過學生的討論確定信息的來源并制定收集資料的計劃;③向學生介紹圖書查閱的方法以及網絡資源(搜索引擎、文檔和數據)的使用方法;④向學生介紹社區調查、訪談、個案研究的方法、技巧和相關安全注意事項。

(4)資料匯總、討論并確定子主題

①確定子課題的主題;②確定各小組的研究主題。

第二階段:分析研究問題(6~12周)

(1)主題報告與交流

①各學習小組進行交流,可按“核能”、“氫能”、“太陽能”、“風能”、“地熱能”、“再生能源”和“生物能”的順序進行;②教師在肯定學生的學習成果的基礎上指出各小組存在的問題,并對各小組提出適當的建議。

(2)開題評審及總結

①邀請有關專家參加本課程的開題評審;②設置開題現場,渲染氣氛,制造氛圍;③各小組按開題順序進行開題,接受評審;④各小組自行進行小組座談,總結開題工作,并對下一步工作作好安排。

(3)實施研究階段

①指導學生對訪談表、問卷調查表、抽樣檢查表的設計和應用;②對學生學習中遇到的相關知識難題進行指導,這部分知識是學生解決問題的關鍵;③每次活動要安排組織各學習小組進行交流,互相促進,引導學生學會分享資源;④加強對學生學習過程的監控和管理,注意信息的反饋;⑤教師有意識地開展一些關于能源問題的知識講座。

(4)準備結題和完成結題報告

①使學生了解撰寫要求,掌握結題報告的撰寫方法、步驟和類型。引導學生掌握確定結題報告形式的原則,完成主題研究并形成報告;②課題小組討論(資料的可靠性、論據的真實性和觀點的鮮明性的論證);③教師指導(論點的科學性、論證的嚴密性、論據的真實性和結題形式的多樣性等)。

第三階段:解決問題(13~18周)

(1)成果交流

①讓學生展示研究成果,從多個視角對子主題進行闡述;②對能源問題中科學、技術的應用對社會發展的促進作用以及由此帶來的社會問題有充分的認識;③引導學生正確認識造成能源危機的根本原因,養成節約能源的意識,積極探討能源開發和利用的方法和途徑。這部分的教學是本課程的核心部分,建議用較多的教學時間按子主題分批次進行匯報交流,在學生對有些科學知識認識不深刻時,教師要及時進行補充講解,并說明這部分科學知識應用于社會生活的意義。

(2)課程學習的總結反思

①各小組研究成果展示;②深刻理解從科學、技術和社會的相互作用為切入點學習科學知識的積極意義;③教師對學生進行評價(以積極正面的評價為主);④師生交流學習的心得體會,教師對學習中的研究方法進行總結,啟發學生意識到個人在學習中經歷的研究過程就是科學研究的基本過程;⑤引導學生認識到STS課程這種科學教育新方式將深刻影響到將來的學習和生活;⑥總結本課程學習的成功和不足之處。

基于研究性學習進行STS課程設計以真實的問題為學習內容,以STS教育思想為背景,可以引導學習者通過研究性學習過程加強對科學、技術和社會間相互作用的深刻認識,從而實現研究性學習和STS教育的根本目標,這是對STS課程類型的一種嘗試。

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(欄目編輯趙保鋼)