新课程下高中物理STS教学实践及效果分析

王建

摘 要：笔者在高中物理教学实践中对STS教育进行了探讨。本文即对该模式在推广过程中的一些教学实践的总结，以及对其效果进行的简要分析。

关键词：STS；教学实践；效果

中图分类号：G633.7 文献标识码：A 文章编号：1003-6148（2015）3-0028-3

众所周知，STS是科学（Science）、技术（Technology）、社会（Society）的简称[1]。而我们所理解的STS教学就是教师的教学要以教材生活化、问题社会化为原则，以学生日常生活中或社会上发生的与科技有关的问题为主题，让学生自己主动设计问题的学习策略[2]。

国内外的研究表明，相比传统教学模式，加入STS教育后的物理教学，从教学内容上看更注重物理学知识与其他学科以及技术、社会的内在联系。学生能够把知识运用到生活中，在实际生活中领悟并可以灵活运用，学生把科学过程看作是自己学习的一部分，是自己的需要，主动去探索。从教学形式上看不限于指定的时间和教室，以讨论课、研究课为主，把教师当作领路人，把科学看作是动态变化的过程。在兴趣、能力和价值观方面，加强了对学生创造能力、科学探究能力和实践能力的培养，学生积极参与社会问题的解决，把社会与自己的公民责任联系起来，在学习和实践中不断增强好奇心和兴趣[3]。

虽说有上述的种种优点，但在物理教学中加入STS教育是否适合农村高中？在新课程体系下实施的效果如何？教师和学生在教学过程中有什么困难和困惑？带着这些疑问，笔者从2012年初开始展开了多次讨论和调查研究，设计了一整套完整的教学方案并进行实施。每位老师代课两个班级，但只在各自的其中一个班级实施了这一教学设计，另外两个班级作为对照组。同时，这两个老师也作为被试，平行班的其他物理老师作为对照组。

以下笔者就该模式在推广过程中的一些教学实践进行展示，并对其效果进行简要的分析。

1 高中物理STS教学实践

基于STS的教育理念，在物理教学实践设计上，如何才能使STS课程更具体化和更具有可操作性？经分析论证，我们在教学中主要采取了以下三种形式：

1.1 在必修课中渗透STS教育理念

目前的高中物理教材中体现STS教育的材料很多（如必修1中的“全球卫星定位系统”“速度与现代社会”“从伽利略的一生看科学与社会”“流体的阻力”；必修2中的“人类对行星运动规律的认识”“黑洞”“航天事业改变着人类的生活”等），关键是教育者在教学中要呈现物理知识与STS教育的有效结合点，并有意识地利用相关素材进行有机渗透。这个方面的研究很多，具有很大的借鉴性。在前人研究成果的基础上，将科学前沿知识、最新技术成果及其对社会产生的影响等信息渗透到课堂教学中去。

1.2 开设辅修课，设置STS专门课程

核能的应用：国内外能源利用情况报告；各种核电站和核污染的相关报告；核能利用的前景及环境污染控制等问题。

基本粒子物理与人类进步：到现在为止，粒子物理的研究已经达到比夸克、强子等微粒更深一层的地步。直线加速器、正负电子对撞机、回旋加速器的建造等为粒子物理的研究打开了方便之门，这些进步的研究课题的发展，中学生也应该有一个更为清晰地了解，以增强青年学生对现代高科技物理的跟踪认识。

声波在医疗和军事等方面的应用：声波、次声波及超声波；超声换能的原理结构；超声波的发射、传播和接收（介质发射、吸收和折射）；超声诊断。

万有引力与航天飞行器：了解世界各国航天事业的概况与发展计划，宇宙速度的理解；各种人造卫星的用途；宇宙弃物及星球大战；飞向太空。

机器人的应用：机器人的定义、机器人三原则、机器人的发展概括、机器人的主要功能和应用、机器人带来的副作用。

1.3 增加社会实践，在实践环节中实施STS教育

现在的科技发展可谓是突飞猛进，如何才能使学生跟得上科技发展的步伐，学校可以通过各种渠道加强STS教育，开设大量与科技前沿有关的物理科学课程，如“超导材料及其应用前景”“太阳能的利用”“磁悬浮高速车”等。学生有机会参加各种社会实践调查，例如通过对油漆厂、造纸厂、水泥厂、木材加工厂的参观调查使学生了解到各种污染会给人类和自然环境带来不可估量的严重后果，从而增强学生的社会责任感。另外，还可以引导学生参加一些有意义的实践操作活动。

2 高中物理STS教学实践的效果分析

在物理STS教学实践之后分别对实验组和对照组进行了调查问卷，并对两位老师进行了访谈，同时对其他几位同年级的物理老师进行了访谈，做了访谈记录。然后，笔者对调查问卷和访谈记录的结果进行整理（如表1），对此次高中物理STS教学的实践效果进行了如下分析：

2.1 教学实践活动之后学生的变化

从考试成绩上看，实验组的学习成绩比对照组的略高一些。除此之外，根据对调查问卷结果的分析得出了以下结论：STS教育在中学的实施可以说是较好地加强了学生们的科学情趣、科学精神和科学素养，改变了原本“学生知道物理知识但却难以应用到实际问题”的局面，提高了学生的实际动手能力和将所学物理知识联系到现实生活中去的能力、能够使学生更敏感于应用所学的物理知识来评价社会上的一些科技宣传，辨别科技宣传内容的真伪，形成正确的科学价值观念。STS教育的普遍实施，有利于学生创新思维的培养。这些进步大都是在STS教育的有效实施的基础上取得的。

STS教育的实施，使得在科学方法、科学探究能力、现代科技意识、物理学史、学习兴趣等方面，实验班学生有了显著的进步和提高。许多同学表示，上过STS课程之后，就养成了一种习惯或者说有一种敏感性，就是习惯于观察周围世界，会下意识地将所学知识与身边自然现象相联系。在老师的引导之下，学生的意识在逐渐加强之后，就会有这种表现，即会主动地去观察自然、认识世界、发现科学、解决问题。STS教育后的另外一个结果是：在课堂上，可以观察到学生的创新思想；在实验中，可以看到学生独特的发明创造；在实验报告册中，可以发现有学生有改进实验的冲动。在STS 教育的实施过程中，学生智慧的火花随时可以迸发出来，学生的创新能力在逐步的提高。

2.2 教学实践活动之后教师的变化

实施STS教育，全面提高了教师的素质和教研水平。STS教育的实施，对教师的教育理念、知识结构、教学设计和管理等方面的能力都提出了更高的要求，这就必然进一步强化了教师们终身学习的意识。为跟上时代进步的节奏，教师们不得不及时吸收新的知识，更新知识结构，全面提高教师自身的综合素质。

在物理教学中实施STS教育，不仅使得学生的思维和能力得到了较大的提高，而且也使得教师有了更为现代的教学技能，能将自身的教育理论同教学实践相结合，教学理念有了很大的改观。

通过实施STS教育，教师对教学活动有了新的反思，教学反思是与教师对职业性质的分析以及他们获得、掌握、更新知识的方式相关联的，且由对思想和行为之间关系的观念所驱动。

在高中物理教学中实施STS教育后，教师和学生的能力都得到了很大的提高，不仅在新的知识储备上，更重要的是在科学素养方面有了可观的进步。这有利于高中物理新课程目标的实现，有利于培养学生成为适应未来社会发展需要的科技人才。

参考文献：

[1]中华人民共和国教育部.普通高中物理课程标准（实验）[S].北京：人民教育出版社，2003.

[2]吴永忠.论我国STS教育的开展及其与国际的对接[J].北方论丛，2005，（3）：107.

[3]吴长龙，熊万杰.物理教育中STS教育资源开发的探索[J].现代物理知识，2009，（6）：55.

（栏目编辑 李富强）