從福島核事故看物理教學中STS教育的滲透

STS是“Science，Technology and Society”（科學、技術和社會）這三個英文單詞的縮寫。STS是一門學科，以科學、技術和社會之間的相互關系為主要研究對象，誕生于20世紀60年代末70年代初的美國。STS教育是STS學科觀點影響下的科學教育，認為社會及公民都應該正確區分科學對人類的潛在利益以及由于人類對科學的錯誤使用而造成的危害。STS教育的人才培養目標主要有兩類：一種是專業科技人才，要求他們有強烈的社會責任感，了解社會，更好地讓科技為社會造福；一種是非專業科技人才，即普通公民，為了保障他們在參與科技決策時行使好公民的民主權利，對與科技有關的社會問題做出有價值的決策，對科學技術及其后果有一定的了解。STS教育在方法上強調參與意識的培養與訓練，通過角色扮演、辯論、調查、模擬決策等鼓勵引導學生對社會問題的參與，從而強調科學、技術與社會的兼容。

一、福島核事故：一個典型的STS教育的案例

2011年3月11日下午14:46分，千年一遇的9級大地震和水流速度最快處達每秒10米以上的大海嘯襲擊了日本東北地區，致命的地震和海嘯之后，接踵而至的是東京電力福島第一核電站的危機。

資源及其匱乏的島國日本，建設并利用核電是可以理解的。在天災前，公眾最初的情感是同情與恐慌，然而，隨著核災難影響的擴大，公眾不禁要問，這僅僅是一個偶然嗎？核電站在建設之初有安全預案嗎？海嘯后的應對措施正確嗎？隨著調查的深入，公眾驚訝地發現：福島核電站沒有在第一時間采取“停機、冷卻、封閉”的應對措施；更為嚴重的是，早在地震前的2月7日，東京電力就發布了一份福島核電站核反應堆分析報告，報告指出核電站存在壓力容器的中性子脆化、壓力抑制室腐蝕、熱交換區氣體廢棄物處理系統老化等問題。但是，福島核事故前，東京電力和日本政府都沒有重視這一報告。公眾憤怒了，又是一個為降低成本、提高效率而危及安全的例子，而且是受過高等教育的社會“精英”們所為。

反思福島核事故，表面上看它是一個核能安全利用的技術問題，而其背后卻糾結著科技安全、經濟利益兩種不同價值觀的選擇。過度追求經濟利益，原本可以造福于人類的核技術卻變成了危害人類的殺手，再次讓我們重溫“科學技術是把雙刃劍”的深刻內涵，也再次讓我們認識到價值取向的重要。

福島核事故，一個典型的沒有處理好科學、技術和社會關系的慘痛案例。

二、面對核事故：物理教師應該怎么做

由于我國高中階段沒有獨立的STS課程，所以在科學學科的教學中，要有效地進行STS觀點的滲透，幫助學生正確理解科學、技術與社會的關系。如何在物理教學中做好STS教育呢？

1．變換角度，改變觀念

《物理課程標準》非常重視STS教育，在課程性質中有：“認識物理學對科技進步以及文化、經濟和社會發展的影響”；在課程基本理念中有：“關注物理學的技術應用所帶來的社會熱點問題，培養學生的社會參與意識和對社會負責任的態度”；在課程模塊說明中也多次強調進行科學、技術和社會的教育。但由于種種原因，部分教師仍片面追求知識的教學，忽視物理教育最終也是為了培養未來社會的合格公民這一主旨，使物理教學變得功利而短視。轉變觀念，是進行STS教育的前提。

其實，STS教育對豐富優化物理教堂也很有幫助。借著物理教學，進行STS的拓展，有助于激發學生的自主意識和成人意識，STS的討論也是一種跨學科綜合性的討論，可以結合時事熱點，對營造民主活潑的物理課堂氛圍也很有幫助。

2．深入學習，適時滲透

STS學科的觀點影響著人們對科學、技術和社會的關系的看法。教師廣泛閱讀STS學科的經典著作，了解STS學科的基本觀點并內化，掌握豐富的STS教育的典型案例，才能在教學中進行適時有效的滲透。

在講到《能量守恒定律和能源》一課時，我曾引發了這樣一個話題：日本豐田和本田車當年是因為什么占領了美國的市場？學生回答：是因為日本車很節能。我立即加以肯定。接著，我又具體地補充了這樣的背景：

1973-1974年爆發了世界性的能源危機，世界原油價格上漲讓油價在一年之內漲了4倍，隨之而來的是美國及世界的經濟危機。由于日本是一個資源很少的島國，向來注意節能產品的開發，燃料消耗低的日本車此時一鼓作氣占領了美國市場。

借著這個話題的討論，可以認識到：科學、技術和社會三者是相互聯系相互影響的；社會的需求讓節能技術得到更快的發展，其價值體現在社會的應用中，由此而得出“人類應建立自然—人—科學技術—社會之間的和諧與統一，實現社會的持續發展”的結論。

3．用好教材，深入討論

“人教版”物理教材中設有“STS”這一欄目，對欄目中典型的STS問題進行深入的討論，可以培養學生的科學精神和科學價值觀。

必修①的一個STS內容是《從伽利略的一生看科學與社會》（P48），這一STS案例想表達的核心觀點是：沒有學術的民主和思想的自由，科學就不能繁榮。既論述了文藝復興的精神打破了束縛人們思想的桎梏，激發起人們對自然的興趣和對自然的探索，伽利略正是在這個背景下開創了物理學；又指出教會對科學的干涉和對伽利略的迫害所造成的嚴重后果是無法挽回的，在伽利略之后的很長一段時間里，沒有再產生重要的科學家。

我們還可以借著文本，再拓展一下，讓學生思考這樣兩個問題：一是古希臘科學繁榮的原因是什么？二是為什么意大利是文藝復興、科學復興的發祥地，但隨后科學的中心轉移到英國美國等其他國家？再次驗證核心觀點：“沒有學術的民主和思想的自由，科學就不可能繁榮。”

當然，要想讓學生信服這兩個答案，教師需要提供相關細節的史料，我請教了歷史老師，同時讓學生進行資料的收集。

4．時事熱點，角色扮演

面對和科學技術相關的時事熱點問題，不同的社會角色，基于不同的立場和利益，常常眾說紛紜。借此我們可引導學生思考該怎樣做才能使科學、技術與社會最好地兼容。

這是我的學生以福島核事故為題，進行角色扮演時的一段對白：

當地民眾：政府為什么要發展核電呢？核電的輻射對周圍居民的健康會產生很大的危害。歷史上也有很多慘痛的教訓，政府為什么選擇了危險的核電呢？

政府官員：日本是一個資源匱乏的國家，核能相對其它能源相比，是一種比較經濟的方式。從環保角度講，核能是一種很清潔的能源，是應對地球溫室效應的最佳手段。三厘島核事故和切爾諾貝利核事故都發生在福島核電站發電之后，我們吸取教訓，加強了安全措施，這次的事故是地震加海嘯引發的，是我們沒有預料到的。

科學家：難道日本不是一個地震多發的國家嗎？建在海邊的核電站難道不應該考慮遇到海嘯怎么辦嗎？……

我們要求學生站在各方立場上，說清“自己”的觀點是什么，支持這種觀點的理由是什么，別人的反對意見有哪些合理的或不合理的因素，當價值取向不同時，如何決策等等。實踐表明，角色扮演可以幫助學生參與到事件中去，增進對各方的理解，明晰真實矛盾的所在，從而更有根有據合情合理地做出判斷和決策。

對今天的學生適時進行STS教育，明天他們將是有社會責任感的合格公民。

（陳金秀，南京市雨花臺中學，210012）