高中物理的“課程標準”中的實施建議特別強調教學過程要體現課程理念,其中一條建議是:使物理貼近學生生活、聯絡社會實際。只有讓物理教學貼近生活,讓學生在研究現實問題的過程中學會運用物理知識、物理思想和物理方法解決日常生活中經常遇到的問題,並讓學生在生活中觸控到物理,學生才能真正感受到物理的魅力。將STS教育有機融入高中物理教學,可以使學生在獲得系統的物理知識的同時,加強與現代科學技術和社會發展的聯絡,彌補了教材內容的限制,是物理教學緊跟時代的發展,有利於學生學習現代物理知識。
高中的《物理課程標準》將物理內容分為12個模組,無論哪一組模組,都不僅含有物理學概念、規律和實驗,而且含有物理與社會發展、物理與技術應用、物理與生活等方面的內容。怎樣將STS教育有機融入高中物理教學,並取得實效,可以從以下幾個方面著手。
一、課堂教學方法多樣化,滲透STS教育
課堂教學是物理學科進行STS教育的主要載體。教師要通過豐富教學方法把STS教育和知識與技能、過程與方法、情感態度與價值觀的教學目標的實現有機的結合在一起。
1.問題法
在物理教學過程中,緊密結合學生的日常生活,工農業生產遇到的實際問題,引導學生思考。例如,講“力的分解”時,教師提出為什麼公園的滑梯傾角比較大,而長江大橋要修很長的引橋來減少傾角?通過這些問題,激發學生的求知慾望,並引導學生關注周圍生活。
2.實驗法
物理學是以實驗為基礎的科學。實驗教學是發展學生能力和技能的重要途徑,有利於是學生掌握科學研究方法,有利於培養學生良好的科學作風和道德素養。例如, 在“探究加速度與力和質量的關係”實驗中,學生可以學習到控制變數的科學研究法;通過誤差分析,培養了學生事實求實科學精神。
3.討論法
物理教學中引入一些社會熱點問題,組織學生展開討論,培養學生應用物理知識解決實際問題的.能力。例如,講“勻變速直線運動與汽車行駛安全”時,教師提出造成交通事故的主要原因有哪些?我們可以採用哪些有效措施避免交通事故的發生?近期全國開展嚴查酒後駕車行動的積極意義有哪些?讓學生展開充分的討論,使學生樹立正確的價值觀,增強社會責任感。
4.學史法
高中階段,在學生學習物理知識和應用的同時,教師要適當地融入物理學史的教學。物理學史是科學教育和人文教育的橋樑,它讓學生對科技與社會的關係有一個深刻的理解。物理學史處處以科學家的堅韌不拔的性格、艱辛拼搏的事蹟、崇高的理想、高尚的情操感染著後人。例如,在“電磁感應”教學中,講述法拉第為了探究出電流的產生條件歷經十餘年的時間,讓學生體驗探索和發現物理知識的艱辛和喜悅,激勵學生熱愛科學,全身心投入科學文化的學。
二、作業型別多樣化,滲透STS教育
作業是物理學科進行STS教育的第二載體。教師要通過豐富作業型別使STS教育與知識與技能、過程與方法、情感態度與價值觀的教學目標的整合得以補充。
1.精挑STS類習題訓練
STS類習題既訓練學生的科學思維方法,又聯絡科學生產和生活實際。因此教師在設計練習時,應多選擇有實際科技背景或以真實物理現象為依據的問題。例如2008年大學聯考廣東物理卷的第14題:
(1)大海中航行的輪船,受到大風大浪衝擊時,為了防止傾覆,應當改變航行方向和_______,使風浪衝擊力的頻率遠離輪船搖擺的________.
(2)光纖通訊中,光導纖維遞光訊號的物理原理是利用光的________現象,要發生這種現象,必須滿足的條件是:光從光密介質射向________,且入射角等於或大於________.
2.撰寫調查報告或小論文
圍繞與物理相關的社會熱點問題,例如,能源、環保、生態等,引導學生進行與他們年齡特徵、知識和能力水平相一致的專題調查。寫出調查報告,提出初步的解決方案。如學習必修2《能源的開發和利用》之後,可以讓學生通過調查,查詢能源的利用和開發對環境所造成的危害及其產生原因,並以書面的形式提出自己的觀點和如何合理利用和開發能源,解決日益嚴重的能源危機。也可以寫一篇如《誰汙染了我們的環境?》等類的文章發表自己的看法,以增強他們環保意識和社會責任感。
3.小製作、小實驗
三、集體活動多樣化,滲透STS教育
集體活動是物理學科進行STS教育的第三載體。教師要通過豐富的集體活動使STS教育與知識與技能、過程與方法、情感態度與價值觀的教學目標的整合得以提升。
1.組織學生觀看我國重大科技事業電視直播報道
重大科技事件是指在重要科學和技術領域發生的對社會產生深遠影響的事件,如航天科研直播報道、天文奇觀直播報道等。組織學生觀看直播報道,是傳遞科學思想、科學精神、科學方法並進行科學知識普及的重要契機。
2.組織集體參觀活動
如組織學生參觀現代化的工廠、各種作業流水線等,瞭解各種簡單機械、傳動裝置,以及力的合成與分解、電子控制等知識在這些裝置中的應用,把物理知識與生活和生產密切結合起來。這對他們掌握科學方法,提高實際能力,激發興趣,陶冶情操,樹立理想,提高素質等,均有不可估量的作用。
3.舉辦科普知識講座
科普知識講座可以把學生的視野從書本延伸到書外,從學校延伸到社會,從基礎物理延伸到現代科技前沿。如在學完光學後,利用教材中的“鐳射”進行講座,激發學生探究科學的熱情。
將STS教育有機融入高中物理教學,能使學生不僅掌握物理學的基本知識和技能,而且使學生懂得了這些知識的實用價值,懂得在社會中如何對待和應用這些知識,有利於培養學生的科學評價能力、科學決策能力以及健康的人生觀、價值觀,使物理教學真正成為面向未來的教育。