中學生物STS課堂教學現狀調查與對策研究*

魯云風 隋 心

(南陽師范學院生命科學與農業工程學院 河南南陽 473000)

STS英文全稱為Science Technology Society,STS教育是將科學知識、實踐技術以及社會背景融入課堂教學的一種新興教學方法,是教育改革中科學思維和科學理論體系的整合,能夠體現科學知識的社會價值和意義。《普通高中生物學課程標準(2017年版)》對于當前高標準的生物課程提出了許多新的要求。STS教育不僅讓學生掌握生物學的基礎知識,還強調在教學中增加社會背景與科學技術背景,注重讓學生領悟時代最前沿的信息,使學生能夠積極尋找和運用社會信息,跟隨科技發展的步伐,理解科學概念的意義。

中學時期是培養學生探索能力的重要階段,學生已經學過或掌握了一些生物學知識,這為新知識的學習奠定了基礎,他們熱愛大自然,對新奇的事物充滿好奇,但大多數學生的心智還不成熟,思維方式仍偏重感性。教師不僅要傳授科學知識,提升學科素養,還應該通過對科學、技術和社會之間的相互關系的探究,培養學生的探究能力和獨立思考能力,培養高素質的創新型人才。STS教學能讓中學生處在自然、科學和社會環境中進行整體學習。在中學教育階段,要想提高學生的科學素養,教師在生物學課堂中使用STS教育是必不可少的。因此,研究中學生物STS課堂教學有著非常重要的現實意義和價值。

一、國內外研究現狀

(一)國外研究現狀

20世紀60年代,美國遵循布魯納的結構主義課程理論認為科學教育就是讓學生領會基本的科學概念和原理,而方法科學是達到科學教育的重要途徑和方法。1969年,Cornell University正式設立了科學-技術-社會計劃(STS),這標志著STS教育的產生。1970年,由于《科學和社會的教與學》的發行,STS被人們廣為傳播。20世紀80年代,美國各高等學院和教育研究院開始對STS教育進行研究,STS教育得到快速發展,之后迅速傳播融入英國和日本等發達國家的課程教學中。2005年,價值中心流派的教育研究者Zeidler提出STS教育應該通過對于社會問題的分析,重視培養學生的道德。隨著科技的發展,“互聯網+教育”的時代已經到來。美國富蘭克林學院的Robert Talbert較早關注和實踐了翻轉課堂,翻轉課堂使學生不受時間地點的限制,利用各種網絡資源幫助學生開闊視野、豐富科學知識,對于實踐STS教育有重要的現實意義。

(二)國內研究現狀

我國STS教育研究開始于20世紀80年代,1986年,清華大學和北京大學專門對STS教育進行研究,成立了社會科學研究院。1994年,中國科學技術協會正式成立了STS研究中心,之后我國其他高等院校也逐步進行了一系列STS教育實踐。隨著我國課程改革的進一步發展和對STS教學理論的持續了解和研究,STS教育理論逐漸成了指導我國生物課程改革的理論之一。2001年,中國社會科學院組織開展了關于STS教育的第一次會議,會議主題為“STS與中國現代化”,會議對21世紀的中國與STS教育的關系和STS教育的學科建設等問題展開了討論。2021年1月26日,中國科學技術協會公布了我國公民第十一次科學素養狀況的調查結果,到2020年為止,我國具備科學素質的公民人數占總人口數的10.56%,這說明我國實施STS教育已經初見成效。生物是生命科學中的重要基礎學科之一,在中學生物課堂進行STS教學的重要性不言而喻。現在的中學生物教材中已經加入很多與STS教育相關的學習內容,但是在實際教學過程中,由于教學硬件條件、學生學習基礎以及教師自身的科學素養等的限制,教師仍然偏向于按照傳統教學模式授課,精講、只講重點,而忽略系統的理論知識與社會生活實際、世界前沿科技之間的聯系。

二、調查方法

以社旗縣第一初級中學的學生和生物教研組組長、高級教師以及剛入職的新教師等五位中學生物教師為調查對象,共發放學生調查問卷130份,問卷回收率96.2%,同時編寫教師訪談提綱。

學生調查問卷的內容包括三個部分:第一部分,開頭介紹問卷調查的目的與STS教育的含義;第二部分是關于學生個人信息的調查,如性別(第1題)和年級(第2題);第三部分分為四個方面對中學生物STS課堂教學進行調查,學生對有關科學、技術、社會知識的認識(第3到5題),學生對STS教學滲透中學生物課堂的看法(第6到8題),學生對于當前在生物課堂中教師運用STS教學的想法(第9到12題),學生通過STS教學學習的效果(第13到15題)。

教師訪談內容具體包括:您了解STS教育嗎?您是否支持在生物課堂中滲透STS教育?您認為在生物課堂中滲透STS教育對學生有什么好處?您在生物課堂中怎樣滲透STS教育?您在進行STS教育時遇到過什么困難?

三、中學生物STS課堂教學現狀調查結果分析

(一)學生調查問卷結果

關于學生對科學、技術、社會知識的興趣調查結果見表1。

如表1所示,50.4%的學生非常喜歡有關科學、技術、社會的知識,39.2%的學生一般喜歡有關科學、技術、社會的知識,只有10.4%的學生不喜歡;52%的學生都會在日常生活中關注科學、技術、社會信息,35.2%的學生偶爾會關注,12.8%的學生從不關注;68%的學生在日常學習中都能夠認識到科學、技術、社會之間存在內部聯系,22.4%的學生認為生物、技術、社會三者之間不存在聯系,還有9.6%的學生不知道。

關于學生對STS教學滲透中學生物課堂的看法調查結果見表2。

表2 學生對STS教學滲透中學生物課堂的看法調查統計結果

如表2所示,僅有10.4%的學生認為STS教學滲透中學生物課堂對教學沒作用;62.4%的學生希望教師多講與科學技術有關的知識;69.6%的學生表示在中學生物課堂中滲透STS教學會提高自己學習生物的興趣。

有關當前教師在生物課堂中運用STS教育的調查統計結果見表3。

表3 當前教師在生物課堂運用STS教育的調查統計結果

如表3所示,48.80%的學生表示老師經常使用STS教育進行課堂教學,40%的學生表示教師偶爾使用STS進行教學,11.2%的學生表示教師基本不使用STS教學;45.6%的學生認為教師STS知識儲量豐富,40%的學生認為教師的STS知識儲量剛滿足教學需求,14.4%的學生覺得教師的STS知識儲量很少;52.8%的學生表示教師是使用多媒體視頻進行STS教學,28%的學生表示教師使用口頭講解方式進行STS教學,19.2%的學生認為教師通過發放資料卡進行STS教學;57.6%的學生認為需要在生物課堂大量增加STS知識,31.2%的學生認為需要在生物課堂少量增加STS知識,11.2%的學生認為不需要增加STS知識。

關于學生通過STS教學學習的效果調查統計結果見表4。

表4 學生通過STS教學學習效果調查統計結果

如表4所示,經常會運用生物知識分析現實生活問題的學生占比為54.4%,偶爾會運用的學生占比為35.2%,從不運用的學生占比為10.4%;63.2%的學生都能夠認識到科學技術對社會的影響,24%的學生認為二者沒有關系,12.8%的學生對此不了解;64%的學生完全贊同科學技術要節制運用,31.2%的學生對此基本贊同,4.8%的學生不贊同。

學生調查問卷結果顯示,89.6%的學生對科學、技術、社會知識都感興趣,這說明在中學生物課堂教學中開展STS教育非常可行,并能夠受到學生的喜愛,并且68%的學生能夠認識到科學知識與技術、社會是密不可分的,社會的發展離不開科學與技術。

(二)教師訪談結果

從訪談結果來看,五位教師對STS教育有所了解。四位教師支持在中學生物課堂上滲透STS教育,其中兩位教師已經意識到科學、技術知識和社會問題穿插在生物教學中,能夠集中學生上課的注意力,提高其生物學習興趣,課上可以通過多媒體視頻向學生展示最新的科技成果,課下組織學生開展小組討論、辯論賽、查閱資料等活動;另外兩位教師則習慣于對著課本照本宣科,而且日常對科學、技術知識和社會信息積累較少,其教學模式創新較少,對完成STS教學目標有一定的困難。一位教師迫于應試的壓力,不支持在中學生物課堂中滲透STS教育,認為在生物教學中穿插STS知識是浪費學生的精力。

師生調查結果表明,在中學生物課堂上開展STS教學的情況不容樂觀。第一,經費保障方面,相應投入不足,部分硬件設施不足,需要加強多媒體設備配置。第二,教師缺乏專業培訓,生物教師很難做到生物與其他人文學科配合教學。第三,在傳統的以考試為基礎的教育模式中,所有的學校工作都圍繞著高考和會考等考試進行。“應試教育”導致了知識目標的縮小,過度集中于知識和技能的傳授,以及將學習局限在教科書上,致使學生無暇獲取課本以外的生物科學知識。

四、中學生物STS課堂教學的改進策略

(一)聯系學生實際情況

在中學生物課堂上滲透STS教育時,如果沒有教材中的基礎知識作為大樓的基石,盲目地讓學生掌握科學、技術、社會信息,可能會使學生生物成績下滑,教學效果不理想。還有一些學生不想學習或者討厭生物,是因為他們覺得學習生物很無聊,而新教材中的內容反映了生物來自生活并為生物服務的理念。教師在進行中學生物學教學時,應充分利用與我們生活密切相關的科學技術,向學生講解最前沿的科學技術知識,使學生與現代科技親密接觸,激發學生學習生物的興趣,開闊學生的眼界,提升其探究問題和獨立解決問題的能力。

(二)使用有效的教學方法

在STS教學中,教師要將現代科學技術等知識融入課堂,讓學生自主合作探索研究,通過小組討論法、問題探究法,鼓勵學生圍繞課堂內容提出相關問題,并將問題作為探究的中心,教師和學生共同探討得出結論,最后由教師進行概念總結。此外在STS課堂教學中,教師應引導學生關注生物科學技術、參與生物科學技術的應用,以及有關社會問題的討論,通過角色扮演、社會調查、開設講座和辯論賽等方法,讓學生走出課堂,參與探究社會問題的過程,培養學生的責任感和使命感。

(三)加強教師培訓

為了增強中學生物教師關于STS知識的內容儲備,可以從以下四個方面對其加強培訓。第一,專家遠程視頻培訓,教師通過互聯網觀看STS教學專家講解如何在生物課堂上應用STS教學的視頻,提高自身對于生物STS課堂教學的認識。第二,培訓教師使用互聯網資源、各種專業文獻和相關主題的期刊,了解當前生物科學的發展趨勢,總結新的科學成就,將其向學生講解,發現當代社會熱點問題,培養發散思維,積極與生物課本知識相聯系。第三,學校定期開會討論,生物教師之間互相觀摩生物教學課堂,發現彼此生物STS教學的不足。第四,到已經在STS生物課堂教學領域獲得一定成績的中學進行觀摩,學習成功經驗,從而獲得較好的教學效果。

五、結語

應試教育只能教導出會背書、擅長考試和模仿能力強的學生,不能培養出具備創新探究能力和全面發展的科學人才。中學生物STS教育既涉及自然科學、技術發展和社會環境在內容上的融合,又體現科學思維和生物理論框架的融合,能培養學生的生物科學素養,提升學生的科學探究能力,從而促使他們對現實世界有一個更客觀和全面的理解。本研究結果表明,為能有效激發學生的生物學習興趣,增加學生獲得知識的途徑,培養學生正確的價值觀和對生活的情感,提高其整體的生物學素養,在中學生物教學中實施STS教育勢在必行。