在物理课堂渗透教育的教学模式和教学方法
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STS是英文＂科学(Science)＂、＂技术(Technology)＂和＂社会(Society)＂的缩写,它是一门研究科学、技术和社会关系的交叉学科,体现了一种新的价值观、科学观、教育观和社会观。STS教育是STS理论在教育中的应用,是STS发展中最有活力的部分。STS教育具有动态性,其教学内容和方法都不是一成不变的。在教学过程中,教师可以根据现实社会生活的变化,不断引进新的教学素材,提出新的课题,组织新的社会调查和实验课。所以,STS教育的研究和深入开展不仅要求从教育目标、教学大纲、教材、考试制度等方面着手,还要充分发挥教师的能动性,需要教师付出更多的努力。
STS教育是与传统物理教育完全不同的一种新的教学模式,其主要特点是:把科学技术知识的讲授完全融入相关的社会生活中,在社会生活背景中学习科学技术知识;要求学生通过各种途径参与到生活、生产和社会中去,在社会生活的实践中主动地学习科学技术知识,以培养学生的学习能力、探究能力、思维能力和对问题的分析解决能力。
一、物理课堂渗透STS教育的两种教学模式
1.课内渗透课
注重课堂的有机渗透,在课前认真研究分析各章节的知识点,充分挖掘教材中可以进行STS教育的因素,找出渗透点,合理组织渗透内容,编写各章节知识教学与STS教育目标相结合的系列表,而后在教学中有目的、有计划地组织实施。
物理学史渗透可以让学生从历史事件中领会S、T、S之间相互制约的关系,还可以培养学生的科学精神、科学价值观。例如:历史上工业的发展曾给人类带来了物质生活的飞跃,赞美一度曾是对科学技术的主导评价,但由科技进步带来的工业飞速发展导致的全球性污染、物种的灭绝、人文精神的失落现在正逐步被大众所认识,这充分表明价值的体现是一个长期的过程。用真实的历史进行价值观的教育,有助于我们用全面、发展的观点看问题。
物理学在日常生活中的应用,可以直观地向学生显示科学技术和社会的密切联系,而且有助于学生对物理知识的学习,能使渗透STS教育显出＂渗透＂的优势。学生还可以从中领悟所学知识的实际应用意义,提升物理学习兴趣等。例如:学习了压强,给学生介绍虹吸现象及在医学上的应用(洗胃器的物理原理)、正负压在医学上的应用、输液装置的原理及人工流产负压吸引器的原理。学生在了解物理知识对医学的应用后,自然会觉得学有所用,从而变被动学习为主动学习。
2.课外渗透课
以本学科的知识为基础,以问题为中心,综合STS的有关内容,在必修课中穿插进行。我们通常采用讲座、课题研究、调查等形式进行,综合性强,能发挥STS教育的整体功能。如:《电阻》教学结束后,随即组织＂超导＂知识讲座,激发学生探究科技的热情;学习了《电磁场与电磁波》后,提出＂我们身边的电磁污染＂课题研究,鼓励学生利用休息时间调查身边的电磁污染种类及其产生原因,并就如何减少污染提出合理化建议。
二、教学过程中常用的教学方法
1.问题探究法
在教学过程中,紧密结合学生的日常生活、工农业生产等一系列实际问题,引导学生根据原有的知识及生活体验进行探究,最后解决所提出的问题。例如,在讲＂静电的防止与应用＂时,首先提出＂为什么用橡胶梳梳干燥头发时头发会相互张开＂＂为什么脱化纤衣服时能听见啪啪的声音＂＂为什么油罐车的后面常常拖着一条铁链＂＂复印机的工作原理是什么＂等问题通过这些问题激发学生的求知欲,使学生积极主动地学习知识,然后应用所学的知识解决教师提出的问题。
在＂流动液体里的压强和流速的关系＂的教学中,教师可以首先提出这样的问题:＂如果对着自然放置在桌上的两个乒乓球吹气,会产生什么现象?＂对大多数学生而言,这是个既熟悉又陌生的问题,他们可能有过类似的观察,但也可能没有思考过。这个问题具有较大的启发性,也具有简单易做的可实现性。进而引导学生讨论,如果两只船并排航行,它们也会相互靠拢而有碰撞的危险。在这样的探究性的学习观察中,学生不仅学到了物理知识,也学到了如何应用物理知识来解决实际问题。
2.问题讨论法
教师提出某一社会问题让学生根据已学过的知识展开讨论,培养学生灵活应用科学知识解决实际问题的能力。例如在讲＂电阻定律＂时,教师提出＂你会安全用电吗＂＂你身边有违反安全用电的事故吗＂＂我们可以采取哪些有效措施避免这些事故的发生＂等问题,让学生展开充分的讨论,寻求解决的办法。再如:在讲了＂惯性＂以后,教师提出＂造成交通事故的主要原因有哪些＂＂我们可以采取哪些主要措施避免交通事故的发生＂的问题,让学生展开讨论,寻找最佳解决问题的办法。
3.问题辩论法
在教学中设计一些模棱两可、似是而非的问题组织学生辩论,不仅能使学生运用所学知识,而且能使他们全面、辩证地看待科学技术,树立正确的科学技术利弊观,还可以培养学生的表达能力、应变能力。
4.现场调查法
要求学生通过到现场实地观察、调查来增加他们的科学知识和技能,增强他们的社会意识和社会责任感。如《电阻定律》教学完成后,请学生去观察家庭电路的组成,并调查改革开放前后家庭电器的种类和数量的变化情况,及有无违反安全用电的地方,并提出解决的办法;在学了《电磁场与电磁波》后,让学生调查自己家周围有无电磁污染,这些污染如何产生,并提出减少这些污染的有效措施。
5.实验操作法
在教学过程中,要尽可能多地给学生提供动脑、动手的机会,使学生通过自己设计实验方案、实验操作技能来解决实际问题。例如,在测定金属的电阻率实验中,让学生自己设计测量性实验以探究材料、横截面、长度不同的金属导线的电阻率。又如:在讲＂楞次定律＂时,启发学生寻找感应电流的方向和引起感应电流的磁通量的变化之间存在什么关系,鼓励学生设计实验进行探讨。
6.利用现代传媒进行资料收集法
物理科学在社会生活中有广泛的应用,在信息社会的大环境下,教师应该重视培养学生获取信息的能力。现代传媒的极大发展为实现这一目的提供了有利条件,传媒中包含了大量的科学技术信息,使学生在校内外获得的信息量迅速增加。例如:在讲了＂宇宙速度＂以后,可以让学生课外收集人造卫星的种类、同步卫星的特点等相关资料。
在物理教学中渗透STS教育,可以更好地提升学生的科学素养,提高教师的教学策略和水平,可以使物理教学在目标上更加符合现代社会的需要,内容上更加丰富、更加现代化,方法上更加多样。
(作者单位:山西省长治卫生学校)