物理教學教育研究論文
時間:2022-05-08 11:10:00
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摘要:本文根據(jù)我國基礎(chǔ)教育課程改革的要求,認為中學物理教學實施STS教育十分必要。并闡述了將物理教學與STS教育有機地結(jié)合起來,必須遵循科學性、時效性、綜合性、因地制宜等原則來設(shè)計STS教育內(nèi)容。且文章根據(jù)本地資源特色設(shè)計了一些切合實際的STS教育內(nèi)容,并結(jié)合自己的教學實踐,介紹了實施STS教育的途徑,如課堂滲透、STS活動課、社會實踐等。實踐證明,中學物理教學實施STS教育,可以全面提高學生的綜合素質(zhì),提高學生綜合應(yīng)用知識解決實際問題的能力、科學評價能力、科學決策能力以及促進學生形成健康的價值觀,同時,也可全面提高教師的科技素質(zhì)和水平,STS教育在我國課程改革與素質(zhì)教育發(fā)展中將發(fā)揮著較大的作用。
STS(Science科學、Technology技術(shù)、Society社會的詞頭縮略語)是一門研究科學、技術(shù)和社會關(guān)系的交叉學科。它重視科學知識在社會生產(chǎn)和生活中的應(yīng)用,強調(diào)知識的實用性和社會價值,強調(diào)教學內(nèi)容的現(xiàn)代化、社會化,注重培養(yǎng)學生從實際問題出發(fā)進行學習。在科學技術(shù)迅猛發(fā)展的今天,學校教育應(yīng)當主動與科學發(fā)展、技術(shù)革新、社會發(fā)展與需求緊密結(jié)合,在物理教學中實施STS教育十分必要,將物理知識與STS教育有機結(jié)合起來,突出科學和技術(shù)的社會價值,突出實驗、實踐及其應(yīng)用,不僅可使學生掌握物理知識,更重要的是使學生能懂得這些知識的實用價值和社會價值。因此,STS教育在我國基礎(chǔ)教育課程及其教學的改革中具有重要的潛在價值和創(chuàng)新意義,它是促進中學物理教學改革,為國家培養(yǎng)高素質(zhì)人才的重要途徑之一,值得我們教師認真探索和研究。
一、物理教學中STS教育內(nèi)容的設(shè)計
(一)設(shè)計原則
由于STS教育的內(nèi)容十分廣泛,所以教學中STS教育結(jié)合點的選取及其教育內(nèi)容的篩選是實施STS教育的關(guān)鍵。因此,在教學實踐中,我們應(yīng)遵循一定的原則來設(shè)計STS教育內(nèi)容。
1、科學性原則:所選擇的STS教育內(nèi)容應(yīng)該與物理教學內(nèi)容聯(lián)系密切且相適應(yīng),應(yīng)該與學生的認知水平和能力相適應(yīng),做到深廣度適當。
2、時效性原則:所選取的STS教育內(nèi)容應(yīng)能夠及時反映科學技術(shù)的發(fā)展成就及與科學技術(shù)相聯(lián)系的社會問題,并且材料內(nèi)容要適時更新。
3、綜合性原則:所選取的STS教育內(nèi)容應(yīng)體現(xiàn)學科之間的綜合,促進科學教育與人文教育的融合。
4、因地制宜原則:所選取的STS教育要充分發(fā)揮學校、家庭及所處的社區(qū)可供利用的教育資源的作用,使學校、家庭、社會有機地結(jié)合起來。
(二)合理設(shè)計STS教育內(nèi)容
根據(jù)以上原則,我們在中學物理教學中設(shè)計了以下幾個方面的STS教育內(nèi)容:
1、現(xiàn)代物理科學技術(shù)的新發(fā)展、新成果、新成就。如超導(dǎo)體的獲得及應(yīng)用;現(xiàn)代航空航天技術(shù)、信息技術(shù)、通訊技術(shù)的發(fā)展狀況及趨勢;集成電路在社會生產(chǎn)和生活中的應(yīng)用;激光、激光全息攝影、防偽技術(shù)等等。這樣使物理課具有時代氣息。
2、與工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)學等密切相關(guān)的知識和技能。如低溫的獲得及在醫(yī)學上的應(yīng)用;為什么要把許多電站聯(lián)成電力網(wǎng),以及核電站、火力電站及水電站的各自特點等。這樣使學生形成“成本--效益”觀念。
3、與家庭、社會生活密切相關(guān)的知識和技能。如寬帶及數(shù)字電視;制冷設(shè)備;安全用電;改造家庭爐灶、提高燃料的利用率;日常家用電路的改進與設(shè)計等。這樣使學生用物理知識服務(wù)身邊生活。
4、一些重大社會問題。如環(huán)境保護、能源危機、噪聲污染等,鼓勵學生運用所學的物理知識,嘗試解決這些實際問題。如了解家里和附近居民違反安全用電的事例以及造成的嚴重后果,并提出解決的辦法;到附近的工廠、農(nóng)村、社區(qū)調(diào)查環(huán)境污染情況并提出改進措施;電磁波對人體的健康及農(nóng)作物生長的影響等。這樣既使學生增長了科學知識與技能,同時又使學生增強了社會責任感。
二、中學物理教學實施STS教育的途徑
由于STS教育的教學內(nèi)容涉及科學、技術(shù)、社會等多個方面,這就決定了STS教育組織形式必須多樣化,必須沖破傳統(tǒng)的封閉式的課堂教學模式,在教學時間和空間上都必須實行開放式的教學。我們根據(jù)我市資源特色設(shè)計了一些切合實際的STS教育內(nèi)容,下面示例介紹實施STS教育的途徑。
(一)課堂有機滲透
即教師認真分析研究各章節(jié)的知識點,充分挖掘教材中進行STS教育的因素,找出滲透點,合理組織滲透內(nèi)容,設(shè)計滲透方法和途徑。如教材中許多章節(jié)開頭提出的問題、課文中穿插的問題和實例,大多都是我們身邊的物理現(xiàn)象,甚至是社會熱點問題,希望學生對這些重要的社會問題有所了解。例如:在“噪聲的危害和控制”中,根據(jù)教材內(nèi)容可用一幅大照片向?qū)W生展示:車水馬龍的車輛是城市的主要噪聲源之一。這個素材與目前我們的生活環(huán)保問題密切相關(guān),通過對材料的學習,我們適時引入STS課題《了解我市交通工具的發(fā)展狀況并分析其利弊》,要求學生課外了解后將此課題帶到班上討論,讓學生感受到科學技術(shù)的發(fā)展能夠提高人民的生活水平,同時讓學生進一步體會到,科學技術(shù)的發(fā)展也帶來一些新的社會問題,解決這些新問題,又必須用科學的方法探索新途徑,使科學技術(shù)的進步推動我們?nèi)祟惒粩嗟刈呦蛭拿鳌6趯W習《摩擦和慣性》時,我們可以將上述課題進一步設(shè)計為《調(diào)查我市哪些交通工具發(fā)生事故最頻繁并提出有效的控制措施》,讓學生了解、分析交通事故發(fā)生的成因并學會避免交通事故。在學習了《電阻》后,又可滲透當今世界先進的交通工具——利用超導(dǎo)體制成的磁懸浮列車,并介紹中國高速磁懸浮列車技術(shù)引進和發(fā)展計劃及上海磁懸浮列車試行成功等。在學習了《萬有引力和動量》后,可從我國古代的火箭講到國外的“挑戰(zhàn)者號”航天飛機,再到我國的“神州5號”載人飛船等等。在教學中適時地介紹現(xiàn)代科技發(fā)展新成果和科技應(yīng)用的新成就,激發(fā)了學生對新技術(shù)應(yīng)用的興趣和對知識的求知欲,新技術(shù)廣泛應(yīng)用于當前的生產(chǎn)、生活中,又促進了人類的文明進步,學習這些內(nèi)容,不但拓寬了學生的知識面,還培養(yǎng)了學生熱愛祖國、熱愛生活,立志將來為祖國建設(shè)作出貢獻的高尚品德。
(二)開展STS活動
將學生課堂實驗和課外小實驗有機地結(jié)合起來,積極開展課外小實驗、小發(fā)明、小制作等STS活動,培養(yǎng)學生的動手能力和創(chuàng)造能力,是實施STS教育的有效途徑之一。
1、開展以培養(yǎng)學生動手能力、創(chuàng)新能力為主的活動。一是定期開展小制作、小實驗、小創(chuàng)新、小發(fā)明以及實驗操作活動。如在教師的指導(dǎo)下,學生完成了“測量玩具小車的運動速度”;引導(dǎo)學生利用廢舊材料制作了萬花筒、潛望鏡、潛水艇、橡皮筋測力計等。二是引導(dǎo)學生進行一系列實踐操作,如測定爐子的效率,安裝照明電路,鑒別家里的黃金首飾,學會拆散和組裝自己的自行車并了解自行車中的物理知識等。對學生來說這是一個極好的理論聯(lián)系實際、手腦并用的機會,從中培養(yǎng)了學生的多項能力。
2、開展增長學生見識、擴大學生視野的科技講座。例如,請我市交通大隊民警到學校舉辦“交通事故原因及安全知識”講座;利用學校所在廠礦的優(yōu)勢,我們請來九九九廠工程師作了“電子元件與現(xiàn)代集成電路在生活中的應(yīng)用”專題報告;請來五二三廠工程師作了“電話機、小靈通及手機等通訊工具各自特點及發(fā)展情況”等講座。
3、開展以培養(yǎng)學生應(yīng)用知識、解決實際問題為主的競賽活動。如舉辦“生活用電知識競賽”、“慣性與交通安全知識競賽”、“環(huán)境保護知識競賽”等。
4、開展以培養(yǎng)學生初步科學研究能力的活動。如我們利用課中的疑問、課后的作業(yè),鼓勵學生辦物理STS小報和撰寫科技小論文,并將他們的小論文在班報、校報上刊登、交流,發(fā)揮學生的主動精神和創(chuàng)造才能,達到廣泛開展校園科技活動,培養(yǎng)學生能力的目的。
5、靈活應(yīng)用現(xiàn)代媒體等宣傳工具進行STS教育,鼓勵學生參加科技環(huán)境建設(shè)活動。如組織學生注意收集報刊雜志上最新科技發(fā)展動態(tài);引導(dǎo)學生在家里定時收看電視里的科技節(jié)目,如“科技博覽”、“科技與生活”等;通過設(shè)立櫥窗、報廊、雕塑、掛像,建立科技角、天文臺、氣象臺、植物園等校內(nèi)科技設(shè)施,營造濃重的科技氣息,使學生身在校園猶如生活在科技的海洋中,并讓學生親自參加、體驗科技環(huán)境建設(shè)活動,充分利用科技環(huán)境感染學生,以擴大學生的視野,豐富學生的科技知識。
(三)開展社會實踐活動
開展以學生為主體,進行探究性、創(chuàng)造性的社會實踐活動,也是STS教育的重要途徑。充分體現(xiàn)了STS教育的社會功能,使學生有更多的機會去接觸社會,去領(lǐng)會物理科學技術(shù)在社會生產(chǎn)、生活中的實際應(yīng)用。幾年來,我們根據(jù)教學內(nèi)容,結(jié)合本地的資源特色,因地制宜地開展了社會實踐活動,逐步構(gòu)建了以下幾種社會實踐系列。
1、“電”系列。如組織學生參觀我市青塘火力發(fā)電廠,了解火力發(fā)電的原理、電能的輸送原理等;替自家所在的社區(qū)收幾次電費并分析電能浪費的原因,提出有效的節(jié)能措施與改進方案;調(diào)查社區(qū)用電安全隱患及提出預(yù)防措施等。
2、“環(huán)保”系列。環(huán)境污染與保護已成為越來越嚴重的社會問題,根據(jù)我市的實際情況,我們讓學生調(diào)查了我市瓷廠窯爐所用燃料的種類、性能、發(fā)熱量、價格以及燃燒產(chǎn)物對環(huán)境的影響,并提出合理使用的建議;調(diào)查瓷廠固體廢棄物的主要品種并研究其回收的價值;參觀華意電冰箱廠和華意無氟壓縮機廠,了解電冰箱的制冷原理后,進一步探究氟利昂對臭氧層的破壞等生態(tài)環(huán)境問題;走訪市交通部門,調(diào)查我市各種交通工具的廢氣和噪聲給城市及居民帶來的污染,并提出控制的合理化建議。
3、“電子通信”系列。利用本校優(yōu)勢,組織了學生參觀所在社區(qū)工廠——九九九廠電子元器件如濾波器、電容器等生產(chǎn)線,了解了小小電子元器件精湛的制作過程和它們在電視、衛(wèi)星及高端產(chǎn)品上的應(yīng)用;參觀五二三通信設(shè)備廠,走訪電信公司、移動公司,調(diào)查我市BP機、電話機、小靈通及手機等通訊工具的發(fā)展情況并分析各自特點;調(diào)查寬帶網(wǎng)絡(luò)對人們生活和學習的影響,并結(jié)合實際探究網(wǎng)吧給中學生帶來了什么。
三、實施STS教育的作用
(一)實踐證明,在物理教學中實施STS教育,一是拓寬了物理教學內(nèi)容,使物理教學能緊跟科技與社會的發(fā)展;二是進一步完善了教學形式,徹底打破了單一的課堂教學為主的封閉型教學模式,形成了以學校、家庭、社會有機結(jié)合的開放的教學空間。
(二)實施STS教育全面提高了學生的科學素養(yǎng),有力地促進了學生解決實際問題能力、科學評價能力和科學決策能力的提高以及健康的價值觀的形成。如有的學生自行設(shè)計、改進自家的爐灶,以提高熱效率、節(jié)約燃料;有的學生為家庭制定出科學的節(jié)電措施;有的學生能親自動手修理自己的自行車;有的學生通過STS教育和參加社會調(diào)查,查出我市交通肇事以及噪聲和空氣污染的“罪魁”是我市的“拐的”和“摩的”后,就聯(lián)名向有關(guān)管理部門建議:我市應(yīng)取消“拐的”和限制“摩的”,后來市政府肯定了學生的建議,采取了一定措施,這樣減少了交通事故,優(yōu)化了我市環(huán)境。
(三)實施STS教育,對教師的知識結(jié)構(gòu)和教學能力以及社會實踐等各方面都提出了更高的要求,進一步強化了教師終身學習的意識,教師經(jīng)常利用休息時間不斷吸收新知識,更新自己的知識結(jié)構(gòu),查閱各種報刊資料,收集各種現(xiàn)代科技信息,參加各種實踐活動等,通過這些活動全面提高了教師的素質(zhì)和教研水平。
總之,實施STS教育就是要把科學教育與當今的社會生活、社會生產(chǎn)和社會發(fā)展緊密地結(jié)合起來,最終培養(yǎng)出了解社會,懂得科學技術(shù),能推動社會進步的高素質(zhì)人才。要達到此目的,物理教師要樹立大STS教育觀念,不能囿于物理教材,囿于課堂的教學形式,努力開拓學生的知識視野,改變單一的課堂教學模式,使物理教學逐步構(gòu)成一個由課內(nèi)外、校內(nèi)外、學校與家庭所組成的開放式的教學空間,為學生參與社會實踐活動創(chuàng)造條件;要讓學生不僅學習系統(tǒng)的物理知識,還要懂得這些知識在其他科學、技術(shù)和社會生產(chǎn)中的應(yīng)用;幫助學生學會用綜合的觀點分析問題,增強了解社會、關(guān)心社會、服務(wù)社會的自覺性。要做到這幾點,還有待于同行們的共同努力。