中学生物STS课堂教学现状调查与对策研究*

鲁云风 隋 心

(南阳师范学院生命科学与农业工程学院 河南南阳 473000)

STS英文全称为Science Technology Society,STS教育是将科学知识、实践技术以及社会背景融入课堂教学的一种新兴教学方法,是教育改革中科学思维和科学理论体系的整合,能够体现科学知识的社会价值和意义。《普通高中生物学课程标准(2017年版)》对于当前高标准的生物课程提出了许多新的要求。STS教育不仅让学生掌握生物学的基础知识,还强调在教学中增加社会背景与科学技术背景,注重让学生领悟时代最前沿的信息,使学生能够积极寻找和运用社会信息,跟随科技发展的步伐,理解科学概念的意义。

中学时期是培养学生探索能力的重要阶段,学生已经学过或掌握了一些生物学知识,这为新知识的学习奠定了基础,他们热爱大自然,对新奇的事物充满好奇,但大多数学生的心智还不成熟,思维方式仍偏重感性。教师不仅要传授科学知识,提升学科素养,还应该通过对科学、技术和社会之间的相互关系的探究,培养学生的探究能力和独立思考能力,培养高素质的创新型人才。STS教学能让中学生处在自然、科学和社会环境中进行整体学习。在中学教育阶段,要想提高学生的科学素养,教师在生物学课堂中使用STS教育是必不可少的。因此,研究中学生物STS课堂教学有着非常重要的现实意义和价值。

一、国内外研究现状

(一)国外研究现状

20世纪60年代,美国遵循布鲁纳的结构主义课程理论认为科学教育就是让学生领会基本的科学概念和原理,而方法科学是达到科学教育的重要途径和方法。1969年,Cornell University正式设立了科学-技术-社会计划(STS),这标志着STS教育的产生。1970年,由于《科学和社会的教与学》的发行,STS被人们广为传播。20世纪80年代,美国各高等学院和教育研究院开始对STS教育进行研究,STS教育得到快速发展,之后迅速传播融入英国和日本等发达国家的课程教学中。2005年,价值中心流派的教育研究者Zeidler提出STS教育应该通过对于社会问题的分析,重视培养学生的道德。随着科技的发展,“互联网+教育”的时代已经到来。美国富兰克林学院的Robert Talbert较早关注和实践了翻转课堂,翻转课堂使学生不受时间地点的限制,利用各种网络资源帮助学生开阔视野、丰富科学知识,对于实践STS教育有重要的现实意义。

(二)国内研究现状

我国STS教育研究开始于20世纪80年代,1986年,清华大学和北京大学专门对STS教育进行研究,成立了社会科学研究院。1994年,中国科学技术协会正式成立了STS研究中心,之后我国其他高等院校也逐步进行了一系列STS教育实践。随着我国课程改革的进一步发展和对STS教学理论的持续了解和研究,STS教育理论逐渐成了指导我国生物课程改革的理论之一。2001年,中国社会科学院组织开展了关于STS教育的第一次会议,会议主题为“STS与中国现代化”,会议对21世纪的中国与STS教育的关系和STS教育的学科建设等问题展开了讨论。2021年1月26日,中国科学技术协会公布了我国公民第十一次科学素养状况的调查结果,到2020年为止,我国具备科学素质的公民人数占总人口数的10.56%,这说明我国实施STS教育已经初见成效。生物是生命科学中的重要基础学科之一,在中学生物课堂进行STS教学的重要性不言而喻。现在的中学生物教材中已经加入很多与STS教育相关的学习内容,但是在实际教学过程中,由于教学硬件条件、学生学习基础以及教师自身的科学素养等的限制,教师仍然偏向于按照传统教学模式授课,精讲、只讲重点,而忽略系统的理论知识与社会生活实际、世界前沿科技之间的联系。

二、调查方法

以社旗县第一初级中学的学生和生物教研组组长、高级教师以及刚入职的新教师等五位中学生物教师为调查对象,共发放学生调查问卷130份,问卷回收率96.2%,同时编写教师访谈提纲。

学生调查问卷的内容包括三个部分:第一部分,开头介绍问卷调查的目的与STS教育的含义;第二部分是关于学生个人信息的调查,如性别(第1题)和年级(第2题);第三部分分为四个方面对中学生物STS课堂教学进行调查,学生对有关科学、技术、社会知识的认识(第3到5题),学生对STS教学渗透中学生物课堂的看法(第6到8题),学生对于当前在生物课堂中教师运用STS教学的想法(第9到12题),学生通过STS教学学习的效果(第13到15题)。

教师访谈内容具体包括:您了解STS教育吗?您是否支持在生物课堂中渗透STS教育?您认为在生物课堂中渗透STS教育对学生有什么好处?您在生物课堂中怎样渗透STS教育?您在进行STS教育时遇到过什么困难?

三、中学生物STS课堂教学现状调查结果分析

(一)学生调查问卷结果

关于学生对科学、技术、社会知识的兴趣调查结果见表1。

如表1所示,50.4%的学生非常喜欢有关科学、技术、社会的知识,39.2%的学生一般喜欢有关科学、技术、社会的知识,只有10.4%的学生不喜欢;52%的学生都会在日常生活中关注科学、技术、社会信息,35.2%的学生偶尔会关注,12.8%的学生从不关注;68%的学生在日常学习中都能够认识到科学、技术、社会之间存在内部联系,22.4%的学生认为生物、技术、社会三者之间不存在联系,还有9.6%的学生不知道。

关于学生对STS教学渗透中学生物课堂的看法调查结果见表2。

表2 学生对STS教学渗透中学生物课堂的看法调查统计结果

如表2所示,仅有10.4%的学生认为STS教学渗透中学生物课堂对教学没作用;62.4%的学生希望教师多讲与科学技术有关的知识;69.6%的学生表示在中学生物课堂中渗透STS教学会提高自己学习生物的兴趣。

有关当前教师在生物课堂中运用STS教育的调查统计结果见表3。

表3 当前教师在生物课堂运用STS教育的调查统计结果

如表3所示,48.80%的学生表示老师经常使用STS教育进行课堂教学,40%的学生表示教师偶尔使用STS进行教学,11.2%的学生表示教师基本不使用STS教学;45.6%的学生认为教师STS知识储量丰富,40%的学生认为教师的STS知识储量刚满足教学需求,14.4%的学生觉得教师的STS知识储量很少;52.8%的学生表示教师是使用多媒体视频进行STS教学,28%的学生表示教师使用口头讲解方式进行STS教学,19.2%的学生认为教师通过发放资料卡进行STS教学;57.6%的学生认为需要在生物课堂大量增加STS知识,31.2%的学生认为需要在生物课堂少量增加STS知识,11.2%的学生认为不需要增加STS知识。

关于学生通过STS教学学习的效果调查统计结果见表4。

表4 学生通过STS教学学习效果调查统计结果

如表4所示,经常会运用生物知识分析现实生活问题的学生占比为54.4%,偶尔会运用的学生占比为35.2%,从不运用的学生占比为10.4%;63.2%的学生都能够认识到科学技术对社会的影响,24%的学生认为二者没有关系,12.8%的学生对此不了解;64%的学生完全赞同科学技术要节制运用,31.2%的学生对此基本赞同,4.8%的学生不赞同。

学生调查问卷结果显示,89.6%的学生对科学、技术、社会知识都感兴趣,这说明在中学生物课堂教学中开展STS教育非常可行,并能够受到学生的喜爱,并且68%的学生能够认识到科学知识与技术、社会是密不可分的,社会的发展离不开科学与技术。

(二)教师访谈结果

从访谈结果来看,五位教师对STS教育有所了解。四位教师支持在中学生物课堂上渗透STS教育,其中两位教师已经意识到科学、技术知识和社会问题穿插在生物教学中,能够集中学生上课的注意力,提高其生物学习兴趣,课上可以通过多媒体视频向学生展示最新的科技成果,课下组织学生开展小组讨论、辩论赛、查阅资料等活动;另外两位教师则习惯于对着课本照本宣科,而且日常对科学、技术知识和社会信息积累较少,其教学模式创新较少,对完成STS教学目标有一定的困难。一位教师迫于应试的压力,不支持在中学生物课堂中渗透STS教育,认为在生物教学中穿插STS知识是浪费学生的精力。

师生调查结果表明,在中学生物课堂上开展STS教学的情况不容乐观。第一,经费保障方面,相应投入不足,部分硬件设施不足,需要加强多媒体设备配置。第二,教师缺乏专业培训,生物教师很难做到生物与其他人文学科配合教学。第三,在传统的以考试为基础的教育模式中,所有的学校工作都围绕着高考和会考等考试进行。“应试教育”导致了知识目标的缩小,过度集中于知识和技能的传授,以及将学习局限在教科书上,致使学生无暇获取课本以外的生物科学知识。

四、中学生物STS课堂教学的改进策略

(一)联系学生实际情况

在中学生物课堂上渗透STS教育时,如果没有教材中的基础知识作为大楼的基石,盲目地让学生掌握科学、技术、社会信息,可能会使学生生物成绩下滑,教学效果不理想。还有一些学生不想学习或者讨厌生物,是因为他们觉得学习生物很无聊,而新教材中的内容反映了生物来自生活并为生物服务的理念。教师在进行中学生物学教学时,应充分利用与我们生活密切相关的科学技术,向学生讲解最前沿的科学技术知识,使学生与现代科技亲密接触,激发学生学习生物的兴趣,开阔学生的眼界,提升其探究问题和独立解决问题的能力。

(二)使用有效的教学方法

在STS教学中,教师要将现代科学技术等知识融入课堂,让学生自主合作探索研究,通过小组讨论法、问题探究法,鼓励学生围绕课堂内容提出相关问题,并将问题作为探究的中心,教师和学生共同探讨得出结论,最后由教师进行概念总结。此外在STS课堂教学中,教师应引导学生关注生物科学技术、参与生物科学技术的应用,以及有关社会问题的讨论,通过角色扮演、社会调查、开设讲座和辩论赛等方法,让学生走出课堂,参与探究社会问题的过程,培养学生的责任感和使命感。

(三)加强教师培训

为了增强中学生物教师关于STS知识的内容储备,可以从以下四个方面对其加强培训。第一,专家远程视频培训,教师通过互联网观看STS教学专家讲解如何在生物课堂上应用STS教学的视频,提高自身对于生物STS课堂教学的认识。第二,培训教师使用互联网资源、各种专业文献和相关主题的期刊,了解当前生物科学的发展趋势,总结新的科学成就,将其向学生讲解,发现当代社会热点问题,培养发散思维,积极与生物课本知识相联系。第三,学校定期开会讨论,生物教师之间互相观摩生物教学课堂,发现彼此生物STS教学的不足。第四,到已经在STS生物课堂教学领域获得一定成绩的中学进行观摩,学习成功经验,从而获得较好的教学效果。

五、结语

应试教育只能教导出会背书、擅长考试和模仿能力强的学生,不能培养出具备创新探究能力和全面发展的科学人才。中学生物STS教育既涉及自然科学、技术发展和社会环境在内容上的融合,又体现科学思维和生物理论框架的融合,能培养学生的生物科学素养,提升学生的科学探究能力,从而促使他们对现实世界有一个更客观和全面的理解。本研究结果表明,为能有效激发学生的生物学习兴趣,增加学生获得知识的途径,培养学生正确的价值观和对生活的情感,提高其整体的生物学素养,在中学生物教学中实施STS教育势在必行。