物理教学中的STS教育模式研究
作 者：刘德华（湖北省钟祥市东桥中学）
关键词：物理 STS教育 模式
世界范围内经济的竞争，综合国力的角逐，呼唤着现代化的教育。科学技术的发展和社会的进步，迫切需要我们对几十年的教育方式进行深层次的思考，作为科学技术基础的物理学科，传统教学模式已不能适应"面向世界、面向未来、面向现代化"的要求。开展"物理教学中的STS教育"课题实验，为探求物理教学新模式开辟了道路。我们利用系统论作指导，探讨出STS教育的课堂教学模式、STS教育的课外活动模式和STS教育的课内外结合模式。
一、STS教育的课堂教学模式 课堂教学是STS教育的主要形式。在义务教育大纲指导下编写的现行初中物理新教材，吸收了大量的STS教育内容，成为物理教学内容的重要组成部分，已不能把物理教学与STS教育人为割裂。在使用课堂教育形式进行STS教育时，应注意充分发掘教材中STS教育因素，在可接受原则和不增加学生无谓负担的前提下，尽可能拓宽一些STS教育内容，并根据具体内容要求落实到课堂教学各环节中。
1、在导课时引用。课堂教学组织中，如果用有关科学技术和社会问题的实例导入新课，能很好地吸引学生的注意，引起学生的思考，取到良好的效果。用STS内容引入新课时，可采用下列多种方式。可以用课本插图，如：《惯性》一节引入时，用106页图"为什么公安部门规定小型客车驾驶员的前排旅客必须使用安全带？"可以用演示实验，如《变阻器》一节引入，演示"调光灯改变亮度"，同时提问引入；也可以直接让学生阅读课本中每节开头思考问题（"？"）引入，如《噪声的危害和控制》的引入；还可以用故事引入《核能》一节的导语可以这样设计："在第二世界大战中，1945年8月6日，美国在日本广岛投了一枚铀弹，当场死亡7万余人，伤6.8万人，铀弹具有如此巨大的能量是怎样转化来的呢？"
2、在授课中突出。教学过程中突出STS教育内容，就是不论所用到的STS内容在知识结构中地位如何，均要让学生对所提及的STS知识形成清晰的认识。如讲"误差只能减少，而不能消除"这一知识点时，可插入一句："激光有很好的方向性，用激光来定向和测距，具有很高的精确度，但还是存在误差"，这样让学生初步了解激光技术，加深了对"误差不可避免"知识的理解。还如《蒸发》一节教学中，我们在讲授"喷灌技术"时，在课堂中播放录制介绍本地喷灌技术的新闻片，镜头停在"输水管道"画面上让学生讨论"管道输水有什么好处？"，使学生对防止"渗漏和水份蒸发"的节水措施形成了深刻的印象。
3、在小结概括。课堂教学中教师不仅要有STS教育意识、尽可能增加STS教育结合点，而且要让学生明白所施行的STS教育。"在小结中概括"是强化学生STS教育意识的重要举措。如《声音的发生和传播》一节，小结中应加一条"本节还学习了声音在技术上的应用：⑴利用水能传播声音的性质诱捕鱼群；⑵利用回声测海底的深度、冰山的距离、敌方潜水艇的远近。"还如《内能的利用和环境保护》一节应这样小结："这节课使我们认识到人类在享受科学技术进步成果的同时，也受到了它带来的危害，如果不加防护和控制，会阻碍社会的发展和进步，甚至将导致危及人类的生存。本节学习了内能的利用对环境造成危害的几种形式......，还学习了保护环境的措施......。希望同学们从现在起要树立保护人类生存环境的意识，将来在这一领域里为祖国做出重大的贡献。"
4、在练习中落实。STS教育的课堂教学效果，可以用练习形式落实。练习内容可来源于课本，还可以由教师或学生自己编拟。如利用回声测距，可从33页习题第6题测海底深度中计算，得到落实。"熔化、汽化、吸热"的利用，在49页"火箭头上涂料"一题完成中得到深化。《节能》一节学习后自编一道习题："某同学一壶60℃左右热水，现有两种方案，一是将一壶20℃的水加热到60℃；二是将半壶水加热到100℃，再兑半壶20℃冷水，问那种方案较好，为什么？本题从减小热损失角度很容易找到答案。这样用生活中的实例使学生强化节能意识。
二、STS教育的课外活动模式 课外活动是课堂STS教育的延伸。在课外进行STS教育时，应该联系本社区资源实际，不超过学生的认知水平，力争做到活动内容系列化，活动形式多样化。
1、举办科普讲座。科普讲座是使STS教育内容系统化的重要形式。如"人造地球卫星"这一高科技知识，课本上在《引言》、《机械运动》、《动能和势能的转化》、《火箭》、《新型电池》、《无线电波的传播途径》、《太阳能》等多处提到，为使学生对有关卫星的知识有一个完整认识，我们利用课外活动时间，举行了《人造地球卫星的发射和应用》科普讲座，对学生进行了一次STS教育和爱国主义教育。我们还请环保站的同志作了《保护水土资源》的知识讲座，学生从中了解我国有关保护水土资源的法规和保护措施，学到了从课本中学不到的知识。
2、辅导科技制作。就是结合物理教学内容和活动课程有关内容教学，在课外进行"小制作"活动。通过开展小制作活动，培养学生的竞争意识，锻炼学生动脑、动手能力。在组织此项活动时，可根据具体内容及选材要求，或在学校由教师指导学生完成，或让学生在家里完成。学校定期举行展示交流和评比活动。三年来我们组织制作的116件作品中，有18件作品获镇级奖励，其中《活塞式压力抽水机》《电磁波发生器》等多件作品分获市级奖。
3、组织参观调查。就是根据地方社区资源实际，组织学生参观调查，使学生了解应用科学技术进步的成果给家乡面貌带来的变化，激发学生关心家乡、建设家乡的思想感情。我们组织学生到镇有线电视台，参观了卫视节目接收天线和室内转发设备；到镇邮电局参观了新建的移动通讯塔和光纤数字通信设备，请工作人员介绍我镇通信技术的过去、现状和发展前景。学生触景生情，表示要好好学习，长大后为家乡建设贡献力量。
4、开展社会实践。为了使学生养成将所学知识联系社会生产关系实际和社会生活实际的习惯，培养学生解决具体问题的能力，教师有意安排一些对社会现象的考察活动，让学生参与社会问题的决策。如：镇垃圾场目前在楚天大道旁边，起大风时垃圾杨满街，下大雨垃圾又会涌入石门湖污染湖水。我们成立学生考察组。12名学生认真考察研究从减小污染和便利运输等方面因素出发，比较出可定为垃圾场的两个地点，报请环卫站后受到环卫站领导的好评。我们组织学生对当地山地开发中挖槽植树进行考察，二（1）班邓斌、张威伟、李万虎等同学，发现挖直槽存在水资源流失问题，并指出对较陡的山地，应沿"等高线"挖槽，他们合作撰写的小论文《防止山地开发中水资源流失的办法》获市一等奖，并录入人民教育出版社编的《物理教学中的科学·技术·社会》一书。
三、STS教育的课内外结合模式 物理教学中，有些教学内容可以充实STS教育内容，有些内容的教学需引用联系社区实际的STS知识，但受教学课时和课堂结构的约束，不能单靠在课堂中完成，也不宜在课外活动形式中实现。为此，我们探讨出STS教育的第三种模式——课内外结合模式。课内外结合模式又可分为向外拓展模式、向内引入模式和内外综合模式。
1、向外拓展模式。就是将课堂教学中提及的STS教育内容，让学生在课外完成。如讲授《音调、响度和音色》一节中"人的听音频率"知识点时，顺便介绍：发声体振动的频率低于每秒20次的声波叫次声波，振动频率高于每秒20000次的声波叫超声波，次声波的超声波人们虽然听不见，但他们在技术上有着广泛的应用，请同学们在课外科普书籍中了解除这方面的知识。这样处理实质上是很自然的布置了课外阅读任务，把课内和课外STS教育紧密联系起来。
2、向内引入模式。就是讲授课本某知识内容前，安排相关的课外活动内容，将课外阅读、调查、参观、摄影、制作等活动的成果资料（文摘、报告、实物作品等）引入课堂，丰富课堂教学中STS教育内容。如讲授《电能的输送》一节时，事先让几名同学（其中一位同学父亲在变电站工作）组成调查组，做出《东桥镇过境高压输电线的调查报告》，课堂中由组长宣读："通过东桥镇境内的高压输电线有钟祥郢中架到东桥的35kV高压线，钟祥郢中架往京山的110kV高压输电线、丹江口架往武汉的220kV高压输电线，平顶山架往武汉的500kV输电线和凤凰山架往上海的500kV高压输电线。"这些数据正好与我国目前高压输电的电压等级相吻合，增大了STS教育的可信度。
3、内外综合模式。就是上述两种模式的复合形式，还可根据具体内容教学需要选择"外—内—外"式或"内—外—内"式。如《活塞式抽水机和离心泵》一节教学，先布置动手能力较强的几名同学在家里自制抽水机模型，课堂教学中，用学生作品演示引入新课，创设意境，接着讲述由简演变成抽水机的过程进行创造性思维训练，再用课本图示理解抽水机工作过程，最后布置全体同学在课外完成抽水机模型制作。同学们在课外制作的抽水机模型，有的用小钢珠做阀门，有的用橡皮膜阀门，表现出较高的发明创造能力。同学们从这一制作活动中体验了科学知识对技术发展的指导作用。
物理教学中的STS教育模式，是发挥各种教学活动形式的作用而提出的物理教学新模式。系统论告诉我们，系统的功能不能简单的等于各元素功能之和，如果排除了系统中元素之间的内耗功能，整体结构功能的综合效应远大于各元素功能之和。教师在运用上述教育模式时，要根据教学内容需要，采用上述具体形式，科学选择教学方法，合理选用教学手段，周密设计教学程序，这样才能有效地发挥出"物理教学中的STS教育模式"在素质教育中的作用。
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