淺議用“STS”材料組織學生開展課外活動

楊曉陽

在2012人教版的初中物理課本共分初二上，初二下、初三全一冊共三冊。物理書中編者依據大綱、結合課程內容共計附有閱讀材料四十幾篇，其中有“科學世界”和“STS”兩。雖然這兩類材料均為課程閱讀材料，但它們卻是兩類不同性質的閱讀材料。“科學世界”這類是屬于介紹性質類的，教材的宗旨是作為科普性一類的補充，是將人類的科學成果呈現給讀者。而另一類“STS”材料則是將現代科技文明中的一些問題或解決問題的技術呈現給讀者。

“STS”是科學·技術·社會英文單詞的縮寫，其基本觀點是：“科學解決理論問題，技術解決實際問題”。在初二第一冊的第七頁就附上了第一個“STS”閱讀材料“伽利略對擺動的探究”， 在這個材料中，就詳細介紹了伽利略關注到身邊的物理現象“擺動”，并即時地進行了研究，雖然他當時沒有計時設備，但他還是利用人體的脈動作為時間單位來初步地研究了這個問題。所以，作為教師，在引導學生閱讀這一“STS”的材料后，我就給學生就這一材料歸納了三點“1.我們要保持對自己身邊的事物有好奇心。2.當我們對身邊的某一常見事件發生興趣時，要勇于去探究。3.當我們在進行探究時，如遇到新問題（如缺儀器設備）時，要學會解決問題，例如，伽利略在當時，身邊沒有計時器，他就利用自身的脈搏跳動來作時間單位進行測算。這樣讓學生對這個材料的認識在條理上要清楚些，但這樣還是不夠的，還需要做一些專門的工作。

在組織學生進行課外活動之前，我給小組每個成員發放了下面材料：

伽利略對擺動的研究

意大利科學家伽利是物理的偉大先驅。他在比薩大學讀書時對擺動規律的研究，是他第一個重要的科學發現。大一的一個星期天，伽利略在比薩大教堂參加活動。教堂穹頂上掛著的吊燈因為風吹而不停地擺動。伽利略被擺動的節奏性吸引住了。因為，盡管吊燈的擺動幅度越來越小，但每一次擺動的時間似乎相等。

他決定仔細地觀察。他知道脈搏的跳動是有規律的，于是便按著脈注視著的擺動，發現每往返一次的時間完全相同。這使他又冒出一個疑問：假如吊燈受到強風吹動，擺得高了一些，每次擺動的時間還是一樣嗎？回到宿舍后，他用鐵塊制成一個，把鐵塊拉到不同的高度，用脈搏細心地測定擺動所用的時間。結果表明，每次擺動的時間仍然相同。盡管用脈搏測量時間并不準確，但已經可以證明他最初的想法是正確的，即“不論擺動的幅度大些還是小些，完成一次擺動的幅度的時間是一樣的”。這在物理學中叫做“擺的等時原理”。各種機械擺鐘都是根據這個原理制作成的。

后來，伽利略又把不同質量的鐵塊系在繩端作擺錘進行實驗。他發現，只要用同一條擺繩，擺動的時間并不受擺錘質量的影響。隨后伽利略以想，如果將繩縮短，會不會擺動得快些？于是他用相同的擺錘，用不同的繩長做實驗，結果證明他的推測是對的。他當時得出了結論：“擺繩越長，往復擺動一次的時間就越長”。

在這基礎上，結合同學們的日常生活經驗，再來組織大家共同學習第65頁上的《水循環》這篇“STS”材料。引導學生認識“水”在地球上是如何循環的，而就是由于“水”在地球上的“善變”，才使得我們所生存的地球家園顯得生機勃勃。這樣，在學生了解到科學家是如何進行科學探究活動及有一個“善變”觀察對象“水”的前期準備工作后，我就組織課外活動小組的同學，就我們每天都離不開的水，提出一個自己感興趣的問題。然后就自己所提出的問題作出：1提出問題、2猜想、3設計實驗、4驗證猜想、5得出結論的課外探究活動。

在我們的興趣小組里，初一、初二、初三的學生都有，兩周之后，興趣小組的每個同學都把自己的探究情況，用實驗報告的形式報上來了，其中有探究植物與水的關系的，有探究水溶解的，有探究水結冰的情況的，學生探究的問題真是五花八門。其中有一名初二的學生叫馬××，他的報告比較成功的。他探究的問題是：海水的蒸發，他提出的問題是：海水蒸發到空氣中去還是咸的嗎？他的猜想是：海水蒸發到空氣中是咸的，于是他設計了如下實驗：化一盆咸的鹽水（沒有海水，他用鹽水替代）將這盆水放到電磁爐上去加熱，再在盆的上方支一塊傾斜的玻璃，這樣被蒸發的水蒸汽遇到玻璃板后液化沿玻璃角滴到空水杯中，他用筷子沾來嘗，結果是淡的。他就帶著這個問題來問我為什么會這樣？

我首先肯定了他的探究是一個成功的探究，肯定了他們的探究過程是正確的，雖然結論證明他們的猜想是錯的，這說明人們在探究活動中所提出的猜想并不一定都是正確，關鍵是我們學會了如何進行探究。

通過這樣的引導活動，引導學生正確閱讀理解課本中的“STS”材料，進而有效地培養學生的探究創新能力。