在物理課堂滲透ＳＴＳ教育的教學模式和教學方法

張志英

STS是英文“科學(Science)”、“技術(Technology)”和“社會(Society)”的縮寫,它是一門研究科學、技術和社會關系的交叉學科,體現了一種新的價值觀、科學觀、教育觀和社會觀。STS教育是STS理論在教育中的應用,是STS發展中最有活力的部分。STS教育具有動態性,其教學內容和方法都不是一成不變的。在教學過程中,教師可以根據現實社會生活的變化,不斷引進新的教學素材,提出新的課題,組織新的社會調查和實驗課。所以,STS教育的研究和深入開展不僅要求從教育目標、教學大綱、教材、考試制度等方面著手,還要充分發揮教師的能動性,需要教師付出更多的努力。

STS教育是與傳統物理教育完全不同的一種新的教學模式,其主要特點是:把科學技術知識的講授完全融入相關的社會生活中,在社會生活背景中學習科學技術知識;要求學生通過各種途徑參與到生活、生產和社會中去,在社會生活的實踐中主動地學習科學技術知識,以培養學生的學習能力、探究能力、思維能力和對問題的分析解決能力。

一、物理課堂滲透STS教育的兩種教學模式

1.課內滲透課

注重課堂的有機滲透,在課前認真研究分析各章節的知識點,充分挖掘教材中可以進行STS教育的因素,找出滲透點,合理組織滲透內容,編寫各章節知識教學與STS教育目標相結合的系列表,而后在教學中有目的、有計劃地組織實施。

物理學史滲透可以讓學生從歷史事件中領會S、T、S之間相互制約的關系,還可以培養學生的科學精神、科學價值觀。例如:歷史上工業的發展曾給人類帶來了物質生活的飛躍,贊美一度曾是對科學技術的主導評價,但由科技進步帶來的工業飛速發展導致的全球性污染、物種的滅絕、人文精神的失落現在正逐步被大眾所認識,這充分表明價值的體現是一個長期的過程。用真實的歷史進行價值觀的教育,有助于我們用全面、發展的觀點看問題。

物理學在日常生活中的應用,可以直觀地向學生顯示科學技術和社會的密切聯系,而且有助于學生對物理知識的學習,能使滲透STS教育顯出“滲透”的優勢。學生還可以從中領悟所學知識的實際應用意義,提升物理學習興趣等。例如:學習了壓強,給學生介紹虹吸現象及在醫學上的應用(洗胃器的物理原理)、正負壓在醫學上的應用、輸液裝置的原理及人工流產負壓吸引器的原理。學生在了解物理知識對醫學的應用后,自然會覺得學有所用,從而變被動學習為主動學習。

2.課外滲透課

以本學科的知識為基礎,以問題為中心,綜合STS的有關內容,在必修課中穿插進行。我們通常采用講座、課題研究、調查等形式進行,綜合性強,能發揮STS教育的整體功能。如:《電阻》教學結束后,隨即組織“超導”知識講座,激發學生探究科技的熱情;學習了《電磁場與電磁波》后,提出“我們身邊的電磁污染”課題研究,鼓勵學生利用休息時間調查身邊的電磁污染種類及其產生原因,并就如何減少污染提出合理化建議。

二、教學過程中常用的教學方法

1.問題探究法

在教學過程中,緊密結合學生的日常生活、工農業生產等一系列實際問題,引導學生根據原有的知識及生活體驗進行探究,最后解決所提出的問題。例如,在講“靜電的防止與應用”時,首先提出“為什么用橡膠梳梳干燥頭發時頭發會相互張開”“為什么脫化纖衣服時能聽見啪啪的聲音”“為什么油罐車的后面常常拖著一條鐵鏈”“復印機的工作原理是什么”等問題通過這些問題激發學生的求知欲,使學生積極主動地學習知識,然后應用所學的知識解決教師提出的問題。

在“流動液體里的壓強和流速的關系”的教學中,教師可以首先提出這樣的問題:“如果對著自然放置在桌上的兩個乒乓球吹氣,會產生什么現象?”對大多數學生而言,這是個既熟悉又陌生的問題,他們可能有過類似的觀察,但也可能沒有思考過。這個問題具有較大的啟發性,也具有簡單易做的可實現性。進而引導學生討論,如果兩只船并排航行,它們也會相互靠攏而有碰撞的危險。在這樣的探究性的學習觀察中,學生不僅學到了物理知識,也學到了如何應用物理知識來解決實際問題。

2.問題討論法

教師提出某一社會問題讓學生根據已學過的知識展開討論,培養學生靈活應用科學知識解決實際問題的能力。例如在講“電阻定律”時,教師提出“你會安全用電嗎”“你身邊有違反安全用電的事故嗎”“我們可以采取哪些有效措施避免這些事故的發生”等問題,讓學生展開充分的討論,尋求解決的辦法。再如:在講了“慣性”以后,教師提出“造成交通事故的主要原因有哪些”“我們可以采取哪些主要措施避免交通事故的發生”的問題,讓學生展開討論,尋找最佳解決問題的辦法。

3.問題辯論法

在教學中設計一些模棱兩可、似是而非的問題組織學生辯論,不僅能使學生運用所學知識,而且能使他們全面、辯證地看待科學技術,樹立正確的科學技術利弊觀,還可以培養學生的表達能力、應變能力。

4.現場調查法

要求學生通過到現場實地觀察、調查來增加他們的科學知識和技能,增強他們的社會意識和社會責任感。如《電阻定律》教學完成后,請學生去觀察家庭電路的組成,并調查改革開放前后家庭電器的種類和數量的變化情況,及有無違反安全用電的地方,并提出解決的辦法;在學了《電磁場與電磁波》后,讓學生調查自己家周圍有無電磁污染,這些污染如何產生,并提出減少這些污染的有效措施。

5.實驗操作法

在教學過程中,要盡可能多地給學生提供動腦、動手的機會,使學生通過自己設計實驗方案、實驗操作技能來解決實際問題。例如,在測定金屬的電阻率實驗中,讓學生自己設計測量性實驗以探究材料、橫截面、長度不同的金屬導線的電阻率。又如:在講“楞次定律”時,啟發學生尋找感應電流的方向和引起感應電流的磁通量的變化之間存在什么關系,鼓勵學生設計實驗進行探討。

6.利用現代傳媒進行資料收集法

物理科學在社會生活中有廣泛的應用,在信息社會的大環境下,教師應該重視培養學生獲取信息的能力。現代傳媒的極大發展為實現這一目的提供了有利條件,傳媒中包含了大量的科學技術信息,使學生在校內外獲得的信息量迅速增加。例如:在講了“宇宙速度”以后,可以讓學生課外收集人造衛星的種類、同步衛星的特點等相關資料。

在物理教學中滲透STS教育,可以更好地提升學生的科學素養,提高教師的教學策略和水平,可以使物理教學在目標上更加符合現代社會的需要,內容上更加豐富、更加現代化,方法上更加多樣。

(作者單位:山西省長治衛生學校)