论物理教学中STS教育运行机制的建构

第一篇：论物理教学中STS教育运行机制的建构

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论物理教学中STS教育运行机制的建构 作者：江爱国

来源：《物理教学探讨》2012年第12期

摘要：STS教育指的是在现实和技术及社会环境下进行的科学教育活动，它强调在科学教育中加强科学技术与社会关系，以及科学技术在社会生产、生活中的应用。而高中物理课程标准更加突出了在中学实施sTs教育的重要性．把实施sTs教育的要求提到了一个新的高度。本文试图从目标体系、内容体系、保证体系三方面的构建入手，阐述如何更好地在教学中进行sTs教育。

关键词：物理：sTs教育：建构

第二篇：物理教学中的STS的教育(论文)

大学研究生学位课程论文

论 文 题 目： 物理教学中的STS的教育

物理教学中的STS的教育

摘 要：本文先阐述了在物理教学中渗透STS教育的目的和意义，进而分析物理教学中实施STS教育有四方面的优势，最后又进一步提出如何在物理教学中渗透STS教育。

关键词：物理教学、STS

STS是英文“科学”（Science）、“技术”（Technology）和“社会”（Society）第一个字母的缩写，是上世纪六七十年代首先在英、美等国兴起的一门综合性交叉学科。在物理教学中进行STS教育，其目标是不仅使学生掌握物理学的基本知识和技能，而且使学生懂得这些知识的实用价值，培养学生的科学意识、技术意识和社会意识，使学生形成关于科学技术与人类福利、社会发展相统一的价值观，并努力推动科学、技术与社会的进步；进而去引导学生去认识科学、技术、社会乃至观念、意识、文化之间的复杂关系，去研究并掌握如何对这些关系进行有效调控，从而使人类文明得以长期稳定。因此物理学与STS问题有着天然、广泛的联系．

一、在物理教学中渗透STS教育的目的和意义

STS教育的宗旨是培养能够了解科学技术及其社会价值，了解现代社会对科学技术发展的需求且能够应用科学技术的人才，它要求科学教育要面向现代化，要注重渗透技术教育，要把科学教育和当前社会发展、社会生活紧密结合起来，使学生认识科学、技术与社会的相互影响，理解科学技术作为“第一生产力”的社会价值。物理教学内容与技术、社会和生活密不可分，基本教学目标之一是向学生介绍最基本的物理概念和规律，而教学内容中涉及到的运动、力、热、声、光、电等物理现象都与学生的生活密切相关。所以，源于生活、用于生活是物理教学的基本出发点和归宿，物理教学从其内容本身讲就必须联系技术、生活和社会加以展开。

二、物理教学中实施STS教育有四方面的优势：

1、物理教学与STS教育有着极大的相容性 物理学是自然科学的基础，物理知识在生产和生活中有着广泛的应用，对社会发展产生了极大的影响。如果实现了物理教学与STS教育的结合，STS教育所具有的多样性、开放性、综合性、参与性等特点，对消解和纠正长期以来物理教学中存在的封闭灌输、单一狭义、不利于学生个性发展等弊端将可能产生积极的影响。

2、物理学中蕴涵着极为丰富的科学方法论思想

现代科学观点把科学视为一种不断前进和自我矫正的对于大自然的探索过程，所有的科学知识都是科学探索的结果。STS教育中的“科学”，不只是静态的科学结论，也含有动态的科学过程。在科学探索过程中，还需要有正确的科学态度、先进的科学方法和坚韧的科学精神，就STS教育来说，主要是提高人的这 些科学素质。物理学中蕴涵有极为丰富的科学方法论思想，假如能把这些内容同具体的物理教学有机融合起来，使之转化为有血有肉的物理研究方法和物理思维过程，则学生易于理解和接受，对于培养和提高学生的科学素质和研究能力是很有促进作用的。

3、物理教学中有着丰富的STS教育内容 物理教学中的STS教育内容是极为丰富的，即使在中学物理教科书上也有不少体现。例：噪音的危害问题、惯性与交通问题、能量与能源问题、内能利用与污染问题、电器使用问题、核能与核辐射问题等。在物理教学中，对这些问题的研究学习进行拓展、加深。使学生在掌握学科知识的基础上懂得科学知识的应用,懂得科学技术和社会之间的相互影响和作用，有助于培养学生关注社会的意识和利用正确的价值观处理社会问题的能力。

4、物理教学要求与STS教育任务是一致的 物理的教学内容应该是日常生活和生产的常见、常用知识，是今后学习文化、科学、技术、适应现代化所需要的预备知识”教学目的是引导学生学习物理学的初步知识及其实际应用，了解物理学知识在科学技术和社会发展中的重要作用。由此可以看出，不论是教学内容，还是教学目的，都蕴涵了STS教育的思想。因此，在物理教学中，结合教学内容，只要将物理再向生活和环境延伸，给学生的智慧和思想以倾向性的触发，既体现了STS教育思想，又有益于完成物理教学要求。

三、如何在物理教学中渗透STS教育

在教学实践中，根据STS教育的教学内容和学生实际，可采用以下几种方法在物理教学中渗透STS教育。

1、引导学生通过观察、探究自然界中的各种物理现象，从生活走向物理，从物理走向社会。自然界中的各种物理现象是比较复杂的，教师可在物理教学中尽可能地联系各种自然现象，突出基本的物理原理。例如：学习了物态的变化后，要求学生能用水的三态变化解释自然界中的一些水循环现象，观察并探究电冰箱中的物态变化：放进冰箱的新鲜蔬菜过几天为什么会失去水分？如何才能保留这些水分？让学生应用物理知识解释身边的一些物理现象，寻求最佳解决问题的办法。课后可以布置探究性活动，如：调查学校和家庭的用水状况，设计一个学校或家庭的节水方案；调查当地水资源的利用状况，并对当地水资源的利用提出自己的见解，从而使学生对如何合理利用水资源的社会问题有充分认识，树立节约用水的意识。

2、紧密结合日常生活、工农业生产收集STS教育素材，提出一系列实际问题，引导学生运用物理知识及生活体验进行探究，最后解决提出的实际问题。例如：电能表是生产生活中应用比较广泛的一种仪表。我校使用的电能表的表盘上都标有2500Ｒ／kwh。如何用秒表和电能表测白炽灯、电熨斗等用电器的功率？如何检查电能表的准确程度？如何测照明电路的实际电压？分别是怎样计算的？在教师的引导下，学生推导了一系列公式，然后在课外进行测量。这不仅加深了学生对电功、电功率的理解，掌握了电能表的使用方法，而且培养了学生的探索能力和操作能力，为以后深入学习和参加实践打下了坚实的基础。

3、充分挖掘物理教材，介绍一些现代化科技成就，拓宽学生的知识面，提高他们的科学素养。联系现代科学技术反映了物理学习的时代特征，使学生能够 用现代观念看待物理知识的实际应用，使学生加深对现代科学技术的认识，培养学生运用所学知识分析解决现代生产技术问题的能力，增强社会责任感，了解物理学习的社会意义。

例如：学习激光时学生了解到激光具有方向性好、单色性好、亮度高的特性。接着可介绍激光在高新科技中的应用：利用激光方向性好的特性制成的激光雷达，它可以准确地测量目标的距离、方向和速度，对卫星、导弹等目标进行精密跟踪；医学上利用亮度高的激光作“光刀”来切开皮肤、切除肿瘤或做其他外科手术，不仅能完全消毒杀菌，而且手术时间很短，减小患者痛苦；利用激光单色性好的全息摄影，在防伪、防盗等技术上更是一般光源所不及。从这些介绍中，学生把“激光”这个物理概念与社会生活上的一些尖端科学技术联系在一起，认识其物理原理。

4、利用课本中的相关知识点引导学生接触一些重大的社会问题，如环境保护、能源危机、噪声污染和可再生能源的开发等可持续发展的观念，使学生意识到现代科学技术高速发展的同时也带来了一些严重的社会问题，从而增强了学生的社会责任感。例如，观看录像或实地参观电厂，了解生产过程和应用情况，调查生产过程中可能造成的环境污染，提出治理这些污染的设想等。又如结合影响蒸发的几个因素就植树造林与保护水资源的关系引导学生写一篇调查报告。要求检索相关的地理和环保知识，了解我国水资源分布与植被分布之间的关系，并从影响蒸发的因素上分析开发大西北与植树造林减少水土流失、改善生态环境间的关系。然后在课堂上让学生交流调查心得，评比所写的论文或报告。这样，使学生从物理学的角度形成保护环境、防止噪声污染和开发可再生能源的社会意识，增强他们的社会责任感。

在物理教学中渗透STS教育是深化物理教育的一个重要途径，它在提高学生的科学素质、学习科学的兴趣、解决实际问题的能力上，都起着非常重要的作用。在物理教学中渗透STS教育，对教师的素质要求也相应地提高了。为此，教师要转变教育观念，不断更新知识，结合现代科技的应用，根据现行教学大纲、教材的需要和未来社会实践中生活的需要控制渗透的深度、广度，不断充实教学内容，使物理课具有时代的气息。

参考文献：

[1] [美]李克特著顾昕张小天译(1989)《科学是一种文化过程》北京:三联书店 [2] [美]L·劳丹殷正坤等译(1989)《科学与价值》福州:福建人民出版社 [3] [法]维克多·奥斯特(1996)“未来几十年理科教育的目的”《教育展望》第93期中文版1996年第1期P37 – 44 [4] [法]克里斯蒂昂·苏贡(1986)“关于自然科学教育新方法的一些想法”《教育展望》第56期中文版1986年第5期P47 – 52 [5]钟启泉主编(1993)《国外课程改革透视》西安:陕西人民教育出版社 [6]STS教育研究小组编著(1990)《STS教育的理论和实践》杭州:浙江教育出版社 [7]孙可平1999“STS课程综述”《上海师范大学学报》1998年2期

[8]物理课程标准研制组编写.物理课程标准解读[M].走进新课程丛书.长沙:湖北教育出版社，2002年6月版.4-11 [9]赵凯华.物理教育与科学素质的培养[J].大学物理，1995: 14(8): 2 3

第三篇：关于物理实验教学中渗透STS教育的几点思考

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关于物理实验教学中渗透STS教育的几点思考

作者：罗翀

来源：《物理教学探讨》2013年第10期

摘要：物理教学必须合理地选取“自然科学”、“生产技术”与“人文社科”这三方面素材，刻意构建一个宽广的教学平台，充分展现科学的人文价值。文章结合笔者高中物理实验教学实践，试图从创新课堂实验设计方案、变测量验证性实验为探究性实验和开展青少年科技创新活动等三个方面阐述在高中物理实验教学中如何渗透STS教育。

第四篇：在物理教学中建构物理模型

类别：教学设计 题目：在物理教学中建构物理模型

学校：溧阳市平桥初级中学 姓名：谭成峰 电话：*** 在物理教学中建构物理模型

摘要：中学物理教材中有许多物理知识比较抽象，学生往往不易理解和接受，并会因此而失去学习的信心。但如果借助“物理建模思想构建”教学，采用模型构建思想的方法，突出物理情景问题的主要部分，疏通思路，帮助学生建立起清晰的物理情景，使物理问题简单化，这样不仅起到增强学生学习的自信心的作用，同时还潜意识地培养了学生的创造性的能力，提高教学质量。关键词：建构 物理模型 理想化

根据新课程标准要求，中学物理要体现“从生活走进物理，从物理走向生活”的新理念。所以在教学中能否将实际问题与头脑中已有物理模型建立联系，将实际问题转换为物理问题是关键。物理模型在实际问题与物理问题间起到了桥梁的作用，本文将从物理模型的概念、重要作用，以及教学中如何指导学生建构物理模型等方面谈下自己的看法。

一、认识物理教学中的物理模型法

物理学是一门研究物质最普遍、最基本的运动形式的自然科学。而所有的自然现象都不是孤立的。这种事物之间复杂的相互联系，一方面反映了必然联系的规律性，同时又存在着许多偶然性，使我们的研究产生了复杂性。因此，许多比较复杂的问题需要我们引入能够描述其要点的辅助量或建立理想化模型，帮助研究与解决问题，这就是模型法。建构理想化模型是物理学研究中常用的方法。

物理模型是理论知识的一种初级形式，就是将我们研究的物理对象或物理过程、情境通过抽象、理想化、简化、和类比等方法，进行“去次取主”、“化繁为简”的处理，把反应研究对象的本质特征抽象出来，构成一个概念或实物的体系，就形成物理模型。物理模型既源于实践,而又高于实践，在我们的生活、生产、科技领域中带有普遍的共性特征，具有一定的抽象概括性。物理模型的构建是一种重要的 科学思维方法，通过对物理现象或过程，从而寻找出反映物理现象或物理过程的内在本质及内在规律达到认识问题的目的。

二、物理模型在初中物理教学中的作用

在物理学习中，有的学生经常拿到物理题目无从下手，造成这种情况的原因是多方面的，但其中一个重要原因，就是这部分学生基础不牢，没有掌握好一些基本的物理模型。物理是一门培养思维的学科，它特别强调一个“悟”字，思考的越多，感悟的越多，属于自己的东西也就越多。因此，我们在平时解题中千万不能贪多求快，要能概括出题目所属的物理模型，这样做不仅能达到举一反三的目的，久而久之，物理建摸的本领也会得到很大的提升。而一旦具有了自主建模的本领很多看似复杂的题目就会迎刃而解。因此，在物理学习中建立合理的模型会给我们的学习带来事半功倍的效果。

例如：有些物理问题、现象或过程非常抽象，难以理解，运用模型思维建立起模型，将使问题变得直观形象。如在研究光现象时，用光线形象表示光的传播路径：即沿光的传播路线画一条直线，并在直线上画上箭头表示光的传播方向。而实际上我们在观察太阳、电灯„„光源所发出的光时，是看不见带箭头的直线的。引入“光线”这一模型，只是为了研究光现象方便，如果不用光路图就很难学习光现象的知识。同样，用力的示意图表示力的三要素。物体间力的作用是看不见，摸不着的，为了更好地研究物体受力，并发现其中的规律，我们用一根带箭头的线段来表示力。研究肉眼观察不到的原子结构时，建立原子核式结构模型。在研究磁场时用磁感线描述磁场等等。这些模型的建立，使很多物理现象变得很直观，更易于我们接受。

同样，在物理教学中，很多问题也是很复杂的，很难研究的。如能将其转化成物理模型将使问题变得简单化。如：对物体进行受力分析时，可以不考虑物体的形状和大小，可以把物体看成一个质点，物体受到的力都作用在一点上。同样，生活中很少有一个物体真正的做匀速直线运动，在我们研究运动问题的时候，在某种条件下，我们就可以认为物体做的是匀速直线运动。

三、如何在中学物理教学中构建及应用物理模型 纵观物理学发展史，许多重大的发现与结论，都是由于科学家们经过大胆的猜想构思，创建出科学的理想化的物理模型，并通过实验检验或实践验证，模型与事实基础很好吻合前提下获得的。如： 伽里略让小球从弯曲的斜槽上自由下落，当斜槽充分光滑时，小球可沿另端斜槽上升到初始高度，如果另端斜槽末端越接近水平，小球为达到初始高度,将运动很远。如果末端完全水平，小球将一直运动下去，永不停止。正因为伽里略构建了光滑这一理想化的模型，才有惯性定律的重大发现。

同样，在我们日常的教学过程中发现，有心的同学熟练掌握了这些物理模型，就可将一些看似复杂的物理情景化解为简单模型的组合，灵活简便地解出难题，可谓熟能生巧。而没留心的同学只会根据最基本的概念规律去推证，结果费时费力，即使得出了结果，心中对那些物理情景仍不是很清楚，不能留下深刻的印象，更谈不上触类旁通，温故知新。所以在日常教学中，要指导学生会运用物理模型分析和解答实际的物理问题，在解决问题中培养与训练学生的物理模型，其基本步骤为：

（1）通过审题，摄取题目有效信息.如：物理现象、物理事实、物理情景、物理状态、物理过程等.（2）在寻找与已有信息（某种知识、方法、模型）的相似、相近或联系，通过类比联想或抽象概括，或逻辑推理等，建立起新的物理模型，将新情景问题“难题”转化为常规命题.（3）选择相关的物理规律求解.我们平常碰到的一些物理习题，就是依据一定的物理规律、物理模型精心构思设计而成的。只要找到事物间的联系，就可迅速找到解决问题的途径。

例题：（2009年荆州市中考试题）电路中有一个滑动变阻器，现测得其两端电压为9V，移动滑片后，测得其两端电压变化了6V，如果通过滑动变阻器的电流变化了1.5A，则()A．移动滑片前滑动变阻器接人电路的阻值是4Ω B．移动滑片后滑动变阻器接人电路的阻值是4Ω C．移动滑片后滑动变阻器两端的电压一定为3V D．移动滑片后滑动变阻器两端的电压可能为15V 分析：本题没有给出电路图，电路中的元件和连接方式都不清楚，不知从何下手，下面我们就从模型建构的角度入手：

建构模型的指导思想——为了解释一些物理现象，我们需要提出种种假说或假设。我们在解释本题电压电流变化时，不妨也提出一些假设，通过分析、推理去判断假设是否正确，这也是我们通常所讲的假设法。

本题模型建构的详细过程：

1定性。即确定电路各元件及其连接关系。电路中一般有电源，导线和开关，由题目知道该电路中还有一个滑动变阻器；移动滑片后，测得滑动变阻器两端电压发生变化，说明该电路中还有一个电阻与其串联（假设是并联，则滑动变阻器两端电压将保持不变）。此时形成电路初步模型如右图1，这个电路的原型是用变阻器控制灯泡亮度的电路图。由此可见，学生分析解答的过程，就是识别和还原，开发和利用原有物理模型的过程。在分析物理问题时，需要有根据的抽象，剔粗取精、去伪存真。

2定量。即运用电路公式和规律确定各物理量的大小。这里有两种移动滑片的情况：

一是向左移动滑片，电阻变小，滑动变阻器两端的电压将减小6V，为3V。通过滑动变阻器的电流增大了1.5A，所以此时电流应大于1.5A，由欧姆定律，移动滑片后滑动变阻器接人电路的阻值R应小于2Ω。可以假设R＝1Ω，由欧姆定律求出I＝3A，进一步可知移动滑片前的电流为1.5A，再结合串联电路中各部分电压之和等于总电压，可以得到下列两个式子，由上两式可以求出R0＝4Ω，U（电源）＝15V。移动滑片前后滑动变阻器两端电压、电阻以及通过的电流大小如图2所示。

二是向右移动滑片，电阻变大，滑动变阻器两端的电压将增大6V，为15V。通过滑动变阻器的电流减小了1.5A，所以此前电流应大于1.5A，由欧姆定律，移动滑片前滑动变阻器接人电路的阻值R应小于6Ω。可以假设R＝3Ω，由欧姆定律求出I＝3A，进一步可知移动滑片后的电流为1.5A，再结合串联电路中各部分电压之和等于总电压，可以得到下列两个式子，由上两式可以求出R0＝4Ω，U（电源）＝21V。移动滑片前后滑动变阻器两端电压、电阻以及通过的电流大小如图3所示。

由上可知，移动滑片前后滑动变阻器接人电路的阻值都不是4Ω，故A、B错；移动滑片后滑动变阻器两端的电压可能为15V，也可能为3V，故选D。

总之，由于客观事物具有多样性，人们不可能一下把它们认识清楚，而采用理想化的客体，即建立正确的物理模型来代替实在的客体，就可以使事物的规律具有比较简单的形式，便于教师引导学生去认识和掌握它们，使学生对物理本质的理解更加细致深入，对解决物理问 题的分析更加清晰明了，所以，物理模型在中学物理教学中有其不可替代的作用和重要的价值。

参考文献：

1、禹双青，物理模型方法学习策略探讨，湖南师范大学：教育，2005年

2、乔际平等著.《物理学科教育学》.北京：首都师范大学出版社，2000.1

3、吕明德：学习建构主义理论 培养学生创新能力 中学物理教学探讨2001/5

4、史献计，物理模型建构的心理过程分析，《物理教师》，2005年第4期

第五篇：在初中化学教学中如何实施STS教育

在初中化学教学中如何实施STS教育

1.教师要转变教学观念，重视从生活经验中引导中学生学习化学的思想。

2.教师要关注媒体、日常生活中化学与技术、社会之间的关系。能够就有关社会中的化学问题进行讨论与对话。

3.要带领学生多参加社会实践活动，了解真实社会生活中的化学。利用化学知识指导学生科学的生活，也从生活中学习化学知识。

4.关注化学、技术的最新发展，适时纳入到化学教学中来。

5.正确处理好化学知识教学与STS教育之间的关系，提高化学教学的有效性。

STS教育是当代科学技术迅猛发展、社会急剧变革和交叉学科勃兴的应然产物，它是科学教育领域中实施的以改进整个社会的科学文化为目的的一种文化战略，它将整个人类社会的文化环境作为进行科学和技术的教与学的背景。它提供的不是一种新型的科学教育，而是科学教育的一种新范式。表现在课程上，它是组织科学课程的一种新的理念，重视的是在真实问题中学生对科学—技术—社会相互关系的理解，重视科学技术在社会中应用时的价值判断，强调学生在处理科学—技术—社会的相互关系时的参与意识、决策意识等。

例如：第一节上化学课课题1化学使世界变得更加绚丽多彩 化学发展史教育；化学新成果、新科技教育；参观图片展、画展、看VCD专辑 ；了解化学发展的历史又如第三单元《自然界的水》中STS结合点有：

教材内容STS结合点内容实施方法目的、要求

课题1水的组成 高效环保型能源---H2 H2的用途、工业制法、使用方法 了解H2这一新型能源的优缺点

课题2分子和原子 苯分子图像移走硅原子构成“中国”文字 高科技—扫描隧道显微镜的介绍 培养学生爱国、爱科学的思想品德

课题3水的净化 自来水与净化 参观沙湾自来水厂 了解自来水的净水过程、净水方法

课题4爱护水资源 水资源的重要性、分布、爱护措施 参观图片展、数据展、看有关录像 了解浪费水资源、破坏水资源对社会造成的危害