基于研究性学习的STS课程设计初探

林 刚

摘要:STS课程与新课程标准中所倡导的研究性学习在教学目标、课程内容、创新理念等方面是相互融通的,由此可依托研究性学习实现STS课程的教育目标。本文尝试以研究性学习中的“新能源的开发与利用”为例讨论STS课程设计。

关键词:STS教育;STS课程;研究性学习;课程设计

中图分类号:G633.7 文献标识码:A 文章编号:1003-6148(2009)7(S)-0004-4

STS(Science Technology Society)教育是当代科学教育改革中的亮点,它强调科学技术的社会意义,主张加强科学教育的背景教育,倡导从社会和个人的角度看待科学和技术的发展,致力于改善科技精英教育与民主教育的关系,依托全新的课程建构实现科学教育全面培养公民科学素养的根本目标。自STS教育提出以来,人们一直致力于STS教育的课程目标、模式和未来发展方向的研究和探索。越来越多的教育工作者把STS教育的思想不断渗透到各学科教学中,在STS课程的设计和开发方面取得了不少成果。尽管如此,STS课程仍没有确切的定义,缺乏统一的课程标准、理念和目标,以及统一的课程模式,为此人们在对STS课程进行设计和开发的同时,努力寻求更为合理的STS课程形式。鉴于新课程改革中的研究性学习(Project learning)具有独特、成熟的课程形式的功能。笔者认为研究性学习与STS课程是相融相通的,可以利用研究性学习作为STS课程的载体和学习方式。本文尝试基于研究性学习来进行STS课程的设计。

1 研究性学习与STS课程的契合点

关于研究性学习与STS课程的契合点可以从教学目标、课程内容、创新理念、师生关系、课程组织的开放性等几个方面分析。

1.1 研究性学习与STS课程在教学目标方面的契合点

STS课程强调为学生提供解决个人生活和社会问题的方法及途径,强调科学技术是人类文化的一个组成部分;STS教育致力于提高学生的科学素养从而培养有社会责任感和决策能力的公民。有学者认为科学素养包涵了能够在日常的生活情境中运用相关的科学知识;能够经历科学探究的过程理解科学、技术、社会之间的相互作用;能保持对科学的兴趣和不断扩展科学知识的态度。在研究性学习中,学生从自然、社会生活中发现问题、确定研究课题,并按照类似科学家研究的过程学习科学内容,在掌握科学内容的同时,体验、理解和应用科学方法,提高综合运用知识解决实际问题的能力。由此可见,研究性学习的根本目标也是致力于学生科学素养的发展和培养。因此研究性学习与STS课程的目标都着眼于学生科学素养的提高,在这一点上两者是契合的。

1.2 研究性学习与STS课程在课程内容方面的契合点

在研究性学习中,学生从学习生活和社会生活中选择和确定他们感兴趣的研究课题。课题来自真实的生产、生活和社会情境。同时,有学者认为 :“研究性学习课程内容的选择必须考虑到与学生个人经验的联系;与社会生活实际的联系;与现代科学发展的联系;与各科知识的联系”,即选择的内容应包括使学生成为有社会责任感的公民所必备的基础知识和基本技能。而在国际科学教育界的共识中,STS课程在内容的选择上立足真实的生活情境,以开放的形式将科学、技术和社会有机融合在一起,关注科学和技术在具体社会情境中的综合运用,强调从不同的角度实现对现实世界的综合理解。可见,研究性学习与STS课程在内容方面是契合的。

1.3 研究性学习与STS课程在创新教育方面的契合点

研究性学习与STS课程从理念到教学方法都体现了创新。首先,研究性学习与STS课程都倡导学生在学习中要发挥主体作用;提出科学就在我们身边;同时强调学习过程中紧密联系生产、生活和社会。这些是传统的学科课程中较少渗透的教育教学理念。其次,在教学的方式上,二者都以综合、多样化的方式描述科学、技术与社会的关系,为创新教育提供了适当的教学环境。该教学环境,有利于学生将理论知识与具体的社会实践相联系,给学生提供真实的社会情境并让学生置身其中,引导学生产生好奇和疑问,激发学生的探索欲望,使创新成为一种可能。再次,学生学习过程中要解决现实的问题需要他们从真实的问题情境中获取信息,并进行筛选、获取有用的信息,选择正确的方法。这样学生的创新能力将得到提高。可见,研究性学习和STS课程都强调了培养学生创新意识和实践能力,目的是发展学生运用科学知识解决实际问题的能力。在这样的学习中,学生是否掌握某一具体知识显得并不那么重要,关键是能否对所学知识做出选择、判断、解释、运用,从而有所发现与创造。

1.4 研究性学习与STS课程在新型师生关系方面的契合点

研究性学习与STS课程都要求教师更新教育观念,改变陈旧的教学行为和教学方法,不断完善自身的知识结构。教师在教育中要学会欣赏和发现学生,用发展的眼光看待学生,教师不再是学生学习的主宰,而是协助者、促进者。教师把学习的主动权交给学生,给学生足够的自由发挥的空间,让学生在已有知识的基础上主动实现知识的建构。学生在学习的过程中是自主的、富于创造性的,在教师指导下学生通过自主选题、自主研究,并以主题研究为中心,在师生间开展广泛的合作与交流,达到获取知识和提高能力的目的,使学生真正成为了学习的主体。

1.5 研究性学习与STS课程在开放性方面的契合点

研究性学习与STS课程在课程结构、课程内容和课程组织上都处于开放的状态。教学组织者根据学习者年龄层次、心智发展水平和环境特点选择适当的教学组织形式和教学内容,没有固定的模式。课题的研究方法、步骤、结论是由学生的认知水平、思维能力和出发点等决定的。在学习过程中,新的问题不断出现,需要对课程进行不断地组织和建构,不断纳入新的信息、方法和理论,整个课程处于不断的发展和变化的动态过程,呈现出一种开放性的状态。

从上述分析,我们看到研究性学习与STS课程是相融相通的,它们在教学目标、内容选择和创新教育等方面是一致的。近年来,研究性学习在我国迅速发展,2000年1月31日教育部颁发了《全国普通高中课程计划》,新设综合实践活动课,其核心是研究性学习。2001年4月11日,教育部印发《普通高中研究性学习指南》对研究性学习的实施作了指导性的规划。研究性学习作为一门课程,有其教学目标、教学内容、教学过程、教学方法和手段。STS教育若作为一门课程来实现,它们在目标的定位、内容的选择,课程框架的设计上都有许多共同之处。从这种意义上讲,研究性学习可以作为STS教育的载体和一种教育方式,能够贯彻STS教育的课程理念,实现STS教育目标。

2 基于研究性学习的STS课程设计指导原则

基于研究性学习进行STS课程设计应该忠实于研究性学习的基本思想,课程设计应按研究性学习的组织模式进行,课程主题的选取要从学生的个人发展或科学、技术和社会之间的关系出发,突出课程的背景,强调课程开放性和综合理解。通过课程的学习应达到研究性学习和STS教育综合运用知识解决实际问题的重要目标。

2.1 主题选择的原则

课程主题的选择要从学生的个人发展或科学、技术和社会之间的关系出发,结合学生的兴趣、认知水平和知识基础,用多种类型的背景组织主题,从不同的视角探索个人和社会所面临的问题,要有利于STS教育思想能够在整个课程体系中渗透。内容的选取要具有可开发性,内容的呈现要体现问题性,内容的选择和组织要重视社会性和实践性,强调综合理解。

2.2 课程设计的原则

在确定主题后,首先需要从知识、能力和态度三方面确定课程的目标和要求。课程设计者在认真分析学生的认知特性、发展水平的基础上,结合科学知识的难易程度确定课程目标,以利于充分发挥学生的自主性、批判性和创造性。其次,按照研究性学习课程提出问题、分析问题、解决问题三个阶段进行课程设计,教学流程一般为:准备阶段、选题阶段、开题评审、实施研究、成果展示、答辩、成绩评定、总结。再次,课程的设计要考虑科学、技术与社会需要的变化,要不断对课程进行组织和协调。最后,课程的设计只是提供一个基本的框架,课程的内容是师生在进行问题解决的学习过程中不断构建起来的。

2.3 课程实施的原则

首先,在课程的实施中明确课程中师生的地位,加强教师在课程学习中的指导作用,突出学生的主体地位,教师既不能放任学生的学习行为,也不能对学生的学习过度包揽,要对学生的学习活动进行有效的监控,引导学生按类似科学研究的方法进行学习。其次,由于研究性学习开放性和自组织性,新的信息会不断加入,新的要求会不断提出,因此在实施中应对课程体系进行修改和完善,以保证课程系统具有强劲的生命力。再次,要争取家长、学校和社会的理解和支持。

3 基于研究性学习的STS课程设计案例

本课程主题为“新能源的开发与利用”,涉及核能、太阳能、氢能、风能、地热能、生物能和再生能源七种新能源的开发与利用问题,将每一能源作为子主题展开进行探讨。在教学中鼓励学生独立确定次子主题,对课程内容不断地充实和完善。课程设计如下:

课题题目:

新能源的开发与利用

课程目标

知识方面:

(1)了解和体验研究性学习的一般过程,学习收集、分析、归纳和处理信息的方法,学会调查、讨论、比较等研究方法;(2)认识新能源并能比较其优劣,能积极探求节约能源的方法和途径;(3)理解科学技术的发展对社会的积极作用和负面影响。

能力方面:

(1)培养学生善于观察以及发现问题、解决问题的能力;(2)培养学生主动学习,独立思考的终身学习能力;(3)培养学生的创新思维及实践动手能力。

态度方面:

(1)培养学生积极主动参与的意识及认真负责的科学态度和百折不挠的科学精神;(2)培养学生的合作精神,增强集体主义观念;(3)培养学生关心他人、关爱自然、关心社会的责任心和使命感。

教学对象:高中一年级学生

教学时间:一学期(平均每周2学时,共18周,共计36学时)

研究方法:调查法、文献研究法。

活动安排:

第一阶段:提出问题(1~5周)

(1)了解研究性学习课程

①让学生了解研究性学习的一般方法和步骤:确定研究课题、制定研究计划、收集资料、分析加工资料、提出论点、报告、自我评价。

(2)情境创设并提出课题

①开展知识讲座向学生介绍全球性能源危机的时代背景,引导学生认识到随着科学技术的发展,新能源在不断出现,同时对能源不合理的利用和无休止的开发将对未来生活可能产生的影响;②听取关于开展STS课程的具体安排;③介绍“新能源的开发和利用”主题的STS课程结构、主题内容、具体计划及任务安排。

(3)制定收集资料的计划

①向学生说明发现问题的重要性,要求学生在对相关资料和信息有所了解的基础上确定子课题;②通过学生的讨论确定信息的来源并制定收集资料的计划;③向学生介绍图书查阅的方法以及网络资源(搜索引擎、文档和数据)的使用方法;④向学生介绍社区调查、访谈、个案研究的方法、技巧和相关安全注意事项。

(4)资料汇总、讨论并确定子主题

①确定子课题的主题;②确定各小组的研究主题。

第二阶段:分析研究问题(6~12周)

(1)主题报告与交流

①各学习小组进行交流,可按“核能”、“氢能”、“太阳能”、“风能”、“地热能”、“再生能源”和“生物能”的顺序进行;②教师在肯定学生的学习成果的基础上指出各小组存在的问题,并对各小组提出适当的建议。

(2)开题评审及总结

①邀请有关专家参加本课程的开题评审;②设置开题现场,渲染气氛,制造氛围;③各小组按开题顺序进行开题,接受评审;④各小组自行进行小组座谈,总结开题工作,并对下一步工作作好安排。

(3)实施研究阶段

①指导学生对访谈表、问卷调查表、抽样检查表的设计和应用;②对学生学习中遇到的相关知识难题进行指导,这部分知识是学生解决问题的关键;③每次活动要安排组织各学习小组进行交流,互相促进,引导学生学会分享资源;④加强对学生学习过程的监控和管理,注意信息的反馈;⑤教师有意识地开展一些关于能源问题的知识讲座。

(4)准备结题和完成结题报告

①使学生了解撰写要求,掌握结题报告的撰写方法、步骤和类型。引导学生掌握确定结题报告形式的原则,完成主题研究并形成报告;②课题小组讨论(资料的可靠性、论据的真实性和观点的鲜明性的论证);③教师指导(论点的科学性、论证的严密性、论据的真实性和结题形式的多样性等)。

第三阶段:解决问题(13~18周)

(1)成果交流

①让学生展示研究成果,从多个视角对子主题进行阐述;②对能源问题中科学、技术的应用对社会发展的促进作用以及由此带来的社会问题有充分的认识;③引导学生正确认识造成能源危机的根本原因,养成节约能源的意识,积极探讨能源开发和利用的方法和途径。这部分的教学是本课程的核心部分,建议用较多的教学时间按子主题分批次进行汇报交流,在学生对有些科学知识认识不深刻时,教师要及时进行补充讲解,并说明这部分科学知识应用于社会生活的意义。

(2)课程学习的总结反思

①各小组研究成果展示;②深刻理解从科学、技术和社会的相互作用为切入点学习科学知识的积极意义;③教师对学生进行评价(以积极正面的评价为主);④师生交流学习的心得体会,教师对学习中的研究方法进行总结,启发学生意识到个人在学习中经历的研究过程就是科学研究的基本过程;⑤引导学生认识到STS课程这种科学教育新方式将深刻影响到将来的学习和生活;⑥总结本课程学习的成功和不足之处。

基于研究性学习进行STS课程设计以真实的问题为学习内容,以STS教育思想为背景,可以引导学习者通过研究性学习过程加强对科学、技术和社会间相互作用的深刻认识,从而实现研究性学习和STS教育的根本目标,这是对STS课程类型的一种尝试。

参考文献:

[1]孙可平.STS教育论[M].上海教育出版社,2001

[2]张肇丰.研究性学习的课程内容[J].上海教育科研,2001,5

[3]廖伯琴,张大昌.普通高中物理课程标准(实验)解读[M].武汉:湖北教育出版社,2004

[4]刘婉华,罗朝猛.聚集研究性学习:从理论到实践[M].广州:中山大学出版社,2002

[5]霍益萍.让教师走进研究性学习[M].广西:广西教育出版社,2001

[6]张华,仲建维.研究性学习的历史、现状和未来[J].教育科学研究,2004,3

[7]叶秀丹.我国“研究性学习”的研究综述[J].大庆师范学院学报,2006,4

(栏目编辑赵保钢)