实施STS教育促进物理教学改革的发展

当今，科学技术发展的基本趋势之一是科学的社会化，科学技术几乎是无所不在地渗透进社会生活的各个角落。这需要有一大批了解社会、致力于社会的科学家和技术人才。因此，在初中物理教学中渗透科学、技术、社会（以下简称STS）教育，将物理知识教学与STS教育有机地结合起来，是促进初中物理教学改革、为国家培养高素质人才的重要途径之一。我市从1994年开始，在省教研室的领导和指导下，开展了“初中物理教学与STS教育相结合”的专题研究和试验，取得了一定的成效。下面谈谈我们两年来的探索和体会。

一、研究和试验的做法

（一）明确在初中物理教学中进行STS教育的目的任务

STS教育是本世纪20～30年代一些发达国家率先提出的。其基本理论认为：科学是通过它的理论，更是通过它的应用被大多数人所认识，并在社会生活中普及的，学生在学校学习应当力图使其在对实际问题的研讨过程中认识和掌握科学知识，应尽量让学生在创设的实际情境中去理解、认识科学概念和规律。这一教育理论的基本特点是：重视科学知识在社会生产和生活中的应用，强调基本理论的实用性和社会价值，强调教学内容要现代化、社会化，注重学生从实际问题出发进行学习。

物理学是自然科学中的一门基础学科，它和自然现象以及生产、生活是紧密相联的，科学的发展、技术的进步以及一些重大社会问题的解决都离不开物理知识。九年义务教育初中物理教学大纲教学目的的第一条明确指出：“引导学生学习物理学的初步知识及其实际应用，了解物理知识对提高人民生活、促进科学技术的发展以及在社会主义建设中的重要作用。”这实际上已明确规定了在初中物理教学中进行STS教育的目标，即在初中物理教学中不仅要使学生掌握物理学的基本知识和技能，而且要使学生懂得这些知识的实用价值，懂得在社会中如何对待和应用这些知识，培养学生的科学意识、技术意识、社会意识，使新一代的公民能够形成关于科学技术与人类福利、社会发展相统一的价值观，并由他们推动科学、技术与社会的进步。

为了实现这些基本目标，在初中物理教学中进行STS教育的任务显然比传统的单纯传授物理知识与技能要广泛得多、复杂得多。结合初中物理教材和学生实际，我们认为进行STS教育的主要任务包括以下几点：l、加强现代物理知识的了解及其价值观的培养。2．培养学生正确应用知识的能力。3．培养学生科技探究能力和创新能力。4．在一些重大的社会问题（如能源、环境保护等问题）上能正确处理科学、技术与社会的关系。

（二）合理选择、组织STS教育的教学内容

根据STS教育的目标和任务，我们认为在初中物理教学中进行STS教育的主要内容，应该是物理知识与科学、技术、社会结合紧密的内容。一般根据下列四项原则合理选择STS的教学内容。1．适度，即要依据初中物理教学大纲、教材来选择。有些现代科学技术所涉及的知识很深广，我们在教学中不能一味求全而无取舍，而应选择与教学内容联系密切且相适应的某些内容，做到深广度适当。2．适应，即所选用的”STS教学内容必须与学生的知识水平、思维能力、社会生活相适应，必须符合物理学科的特点，做到学科特点与现代科技相适应。3．适量，即所选用的STS教学内容，必须注重和知识教学有机地结合起来，要和教学内容同步。4．实用，即注重紧密联系学生的日常生活实际和家乡建设实际，所选用的教学内容能够在教学中提高学生应用知识的能力，有利于学生创造能力的培养。根据以上原则，我们认为在初中物理教学中进行STS教育的内容主要包括以下几个方面：1．现代物理科学技术的新发展、新成果、新成就。如新型电池、超导体、激光、现代航空航天技术、现代信息技术等。2．与工农业生产密切相关的知识和技能。如太阳能的综合利用、浮力与打捞沉船、低温的获得及在医学上的应用。3．与家庭、社会生活密切相关的知识和技能。如制冷设备、安全用电、改造家庭炉灶、提高燃料的利用率、安装照明电路、修理各种家用电器、自制各种实验仪器等。4．一些重大社会问题。如环境保护、能源危机、噪声污染等。

以上这些内容怎样具体组织到教学实际中去呢？在教学实践中，我们采用在物理知识教学中渗透STS教育和另编STS教材、开设专门的STS教育活动课相结合的办法，使初中物理教学和STS教育有机地结合起来，形成一个整体。具体做法是：

1．注重课堂有机渗透。即教师认真分析研究各章节的知识点，充分挖掘教材中进行STS教育的因素，找出渗透点，合理组织渗透内容，设计渗透方法和途径，并编写出“各章节物理知识教学与STS教育相结合的系列表”，供老师在教学中有目的、有计划地实施。例如，初中物理第二册第三章《内能的利用，热机》STS教育的内容。

2．编制STS教材和STS教育活动课教案。为了使学生能更多地接受STS教育，开扩学生的视野，扩大学生的知识面，我们结合教材内容和本地实际，编制了STS教材。例如，我们组织实验教师和科协的有关专家编写了《太阳能在公路建设中的应用》、《制冷技术》、《电子计算机简介》、《现代通信技术》等，这些教材一般采用科技知识讲座和学生课外阅读两种授课形式。同时，我们还利用课外科技活动时间，开设专门的STS教育活动课，编写活动课的教案。如编写了《照明电路的安装与故障的排除》等。

（三）努力探索STS教育的教学方法

由于实施STS教育是与传统教育不同的一种新的教学模式，其教学方法也应有新的独特要求，主要强调两点：1．让学生尽可能多地接触与科学技术有关的社会生活实际，以社会生活为背景学习物理知识。2．强调参与，要求学生通过各种途径参与到生活、生产中去，在社会生活的实践中主动地学习物理知识，以培养学生的探究能力、思维能力和对问题的决策能力。在教学实践中，我们根据STS教育的教学内容和学生实际，一般采用以下六种教学方法。

1．问题探究法。在教学过程中，紧密结合学生的日常生活、工农业生产提出的一系列实际问题，引导学生根据原有的知识及生活体验进行探究，最后解决提出的实际问题。例如，在讲“大气压”时，首先提出问题：疏通下水道用的橡皮吸盘为什么能疏通下水道？带有挂钩的塑料吸盘为什么能挂起很重的衣服？通过这两个问题激发学生求知探索的兴趣，使他们积极主动地学习知识，然后应用所学的知识解决教师提出的问题。

2．问题讨论法。教师提出某一社会问题让学生根据已学的知识展开讨论，培养学生灵活应用物理知识解决实际问题的能力。例如，在讲“惯性”后教师提出下列问题：造成交通事故的主要原因有哪些？我们可以采用哪些有效措施避免交通事故的发生？让学生展开充分的讨论，寻求最佳解决问题的办法艺

3．现场调查法。要求学生通过到现场实地观察。调查来增加他们的科学知识与技能，增强他们的社会责任感。例如，学生学了安全用电后，要求学生调查家里和附近违反安全用电的事例以及造成的严重后果，并提出解决的办法。在学了内能的利用和环境保护后，让学生到附近工厂、农村调查环境污染问题，并提出改进措施。在学了噪声以后，组织学生到木工车间现场体验、调查噪声带来的严重后果，并帮助木工师傅提出减少噪声的有效措施。

4．决策模拟法。就某一社会问题让学生扮演决策者的角色，应用所学的知识提出解决的方案，以培养和提高学生运用科学知识解决个人和社会问题的能力。例如，在学了物态变化以后，教师联系本地蕴藏着有待开发的冶金矿石，要求学生扮演成21世纪的工程师，主持设计个现代化的冶炼厂。同学们从如何选厂址，如何减少各种污染，如何进行废气废物的综合利用，如何提高工厂的经济效益等进行了大胆的设计和构想，提高了学生正确应用知识的能力和决策能力。

5．实验操作法。在教学过程中，尽可能多地给学生提供动脑、动手的机会，使学生通过自己设计实验方案、实验操作来解决某一实际用题。例如，在学了密度知识的应用后，让学生通过实验来鉴别一件小工艺品是不是纯金要求学生先设计出实验方案，再动手进行操作，然后讨论有几种鉴别方法，比较哪一种经验可信度最高等。

6、数据分析法。物理学是和数学紧密相联的，教学时要注重引导学生通过定量计算和数据分析比较、说明某一实际问题。例如，学了浮力以后，可提出问题：打捞某一沉船时，应选用多大的浮筒？引导学生通过计算说明。又如，学习安全用电后，可引导学生通过比较家庭电能表的功率与家用电器全部工作的总功率，判别家庭电器中总功率是否过大，用电是否安全。

（四）灵活运用丰富多采的教学形式和手段

教学形式决定于教学内容。由于STS教学涉及科学、技术、社会三个方面，内容广泛，这就决定了STS教学形式和手段必须多样化，必须冲破封闭式的课堂模式，实行开放式的教学。在教学实践中，我们主要采用以下四种教学形式和手段。

1．将学生课堂实验和课外小实验有机地结合起来，积极开展课外小实验、小发明、小制作活动，培养学生的动手能力和创造能力。例如，引导学生利用废旧材料制作针孔照相机、潜望镜、平行光源、小天平、量筒、杠杆、潜水艇等实验仪器或模型；对原有的实验装置进行改造和创新等。几年来，我们共制作小仪器、小模型二千多件。

2．灵活应用现代化宣传工具进行STS教育。如，组织学生注意收集报刊杂志上最新科技发展动态；引导学生在家里定时收听收音机、收看电视里的科技节目，如，“科技时代”、“科技与生活”等；组织学生撰写“科技时代”、“科技与生活”等论文，并定期举办“初中物理STS报”，以扩大学生的视野，丰富学生的科技知识。

3．开设实践活动课，将理论与实践有机地结合起来，在活动中培养学生的科技意识、创造意识和实用意识。例如，在学习安全用电后，组织学生安装照明电路，排除照明电路的故障。在学习照相机后，组织摄影知识讲座和摄影实践活动。在学习了密度知识后，组织学生用盐水或泥水选种等。

4．建立社会实践活动基地，给学生提供更多的了解社会、将知识应用于社会、服务于社会的机会。根据STS教学内容，并结合本地实际，我们共建立了五种活动基地：（1）科普教育活动基地建立在市科技馆，主要用于科普讲座，科普展览。（2）环境教育活动基地有油漆厂、特种水泥厂、造纸厂、木材加工厂等，使学生切身体验大气污染、水污染、噪声污染、固体废物污染等给人们带来的危害，增强其社会责任感。（3）能源教育活动基地有太阳能和远红外综合加热沥青装置、沼气预制厂等，使学生了解各种能源的利用，并学会开发新的能源。（4）实践操作活动的基地有各种类型的修理部，让学生学习工人师傅的操作技术，并实地进行实践操作训练等。

二、研究和试验的效果；

两年来，我们立足于提高学生的素质，通过采用以上方法和措施实施STS教育，取得了明显的实效。具体表现在以下几个方面。

（一）通过STS教育，增强了学生现代科技意识

在STS教育中，通过引导学生学习现代科学技术的新发展、新成果、新技术，以及现代科学技术的重要应用，使学生意识到现代生活离不开现代科学技术。抽样调查表明，学生学习现代科学技术的兴趣明显提高，关心现代科学技术信息和社会热点问题的学生越来越多。

（二）通过STS教育，增强了学生社会责任感

在STS教育中通过引导学生接触一些重大的社会问题，如环境保护、能源危机、噪声污染等，使学生意识到现代科学技术高速发展的同时也带来了一些严重的社会问题，从而增强了学生的社会责任感。例如，有位同学在《冶炼厂的设计和构想》的小论文中写道：“冶炼工业既要综合利用，提高效益，又要减少对环境的污染。必须把冶炼厂建在高居民区较远的地区，并在高大的烟囱中安放空气滤清器，在厂周围植上树，种上花……，以防止烟尘对空气的污染。”由此可见，学生的社会意识、社会责任感明显增强。

（三）通过STS教育，提高了学生应用物理知识解决实际问题的能力

在STS教育中，通过引导学生注重联系工业生产和日常生活实际，使学生在学习知识的同时学习了知识的实际应用，改变了过去那种重理论知识轻实际应用的趋向，提高了学生正确应用知识的能力，使学生愿意把物理知识应用于实际当中，进行创造发明和技术革新。如有的同学能协助家庭选择合适的提水设备；有的同学能自行设计、改进自家的炉灶，以提高热效率，节约燃料；还有的同学能为家庭制定出科学的节电措施。在每年举行的全国初中应用物理知识竞赛中，试验班的学生成绩明显高于对比班的成绩。

通过STS教育，培养了学生的动手能力和创造能力

在STS教育中，通过开展丰富多采的课外实践活动，如小实验、小发明、小制作、小论文、课外实践等，学生的动手能力和发明创造能力明显增强。两年来，仅当阳玉泉中学一所试验学校学生的小制作就达20余种，共1300余件，做小实验70余个，写小论文800余篇，其科技论文多次在报刊上发表。有位原来最不爱动手的女同学，通过参加课外实践活动，动手能力显著提高，她制作的“音乐门铃”和“蜂鸣器”参加了市电教展览。

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