ＳＴＳ教育理念下初中物理課堂教學的設計與實踐

摘要：文章以滬粵版初中物理教材第四章第五節《水資源和水循環》為例，從課前調查、教學設計和教學效果與反思三個方面探討了在STS教育理念下的初中物理教學實踐。

關鍵詞：STS；初中物理；教學

中圖分類號：G633.7 文獻標識碼：A文章編號：1003-6148(2008)8(S)-0027-4

《全日制義務教育物理課程標準》要求“了解科學#8226;技術#8226;社會(STS)，逐步樹立科學的世界觀?！辈⑶覍⒘x務教育階段物理教育的培養目標定位為“提高全體學生的科學素質”。［1］而中學生科學素質的內涵與STS教育理念和實踐又具有一致性，這充分體現了我國對STS教育的關注，要求廣大教師在教學實踐中將STS教育理念滲透到日常教學之中。在物理課堂教學中滲透STS教育的主要途徑是：將科學與技術、科學技術與社會聯系在一起；將人、自然與社會有機地關聯在一起；將科學精神與人文精神緊密地結合起來。［2］在初中物理教學實踐中，我們應在STS教育理念下，從教學的各個環節，根據學生的實際情況，精心設計教學方案，力求最大限度地體現STS教育，著力提高學生的科學素質。本文以上?？茖W技術出版社和廣東教育出版社發行的初中物理教材中的第四章第五節《水資源和水循環》［3］為例，來探討STS教育理念下的初中物理教學實踐。

1 問卷調查及啟示

《水資源和水循環》是本章知識的綜合，也是教材的亮點，在本節實施STS教育大有可為。為了使本節教學具有極強的針對性，最大限度地調動學生學習的積極性，增強教育效果，在課前作了一次問卷調查。為了使教材的重新編排和教學設計能更好地適合學生，問卷從教學內容和教學方法兩個方面設置了問題。在我校八年級二班展開調查，共發出58份問卷，收回有效問卷56份，回收率為96．6％。

有關教學內容統計結果如表1所示。對于本節的引入部分，57．1％的學生對樓蘭古城的消失感興趣，只有9％的學生對巢湖藍藻感興趣，可見學生感興趣的并不是我們成年人所關注的社會熱點，在教學設計中應注意引導學生關注社會熱點，且可將樓蘭古城的消失作為引入新課的內容；對于水循環的了解程度，60.7％的學生知道一點，建議在教材編排時應重視；學生了解雨和云的較多，而了解其它幾種形態的就很少了，建議教材內容的呈現可從雨和云開始；水與人類的關系，學生意見不統一，對大運河的開鑿和古文明的發祥地認可的相對多一些，這也是值得討論的地方；較多的學生沒有在意水在生活中塑造美的作用，只有少數學生知道濕地是地球的三大生態系統之一，這是應該補充的內容；大部分學生認為節約用水對保護水資源最重要，極少的學生認為水資源危機教育最重要，學生沒有認識到教育的重要性，這應引起重視。在技術方面，較多的學生對節水技術和污水凈化技術感興趣，這方面內容可多補充。

有關教學方法的統計結果見表2。學生較喜歡的引入新課的方式是老師講一個故事；較多的學生希望采用學生先討論，教師再總結的方式來教學水循環；對于水的幾種形態的教學，學生意見不統一，希望用實驗演示的方法的稍多；50％的學生希望多種方法相結合進行水資源的教學；對于課后作業的布置，較多的學生希望是技術小發明或提合理化建議；希望課外活動是考察學校或家庭附近水域的污染情況和參觀我市城北污水處理廠的學生較多。這些都是對我們進行教學設計的啟示。

2 教學設計

根據問卷結果，結合STS教育的具體實施途徑，整合現行6種版本初中物理教材的相關內容和來自各渠道的相關資源，對本節教學內容進行了重新編排，并在此基礎上對本節課作出如下設計：

（1）用學生最喜歡的方式講述學生最感興趣的事件，引入新課，激發學生的學習興趣。教師以故事的形式，敘述樓蘭古城的消失，并指出它的消失與水有關。讓學生初步體會到水對人類社會的重要性，并激發學生進一步了解水的求知欲。

（2）水從哪里來?由于學生對水循環了解不多，于是設計由學生先討論、教師再總結的方式進行教學。為此作如下設計：與學生一起朗誦唐代詩人李白的著名詩句“君不見黃河之水天上來，奔流到海不復回。”有意識地將科學精神與人文精神結合起來，并由此設問：“不復回，那么水源不就枯竭了嗎?”引發學生的思維沖突，讓學生主動觀察地球上的水資源循環示意圖，討論海洋與海洋上空之間、陸地與陸地上空之間、海洋與陸地之間的水循環。根據討論結果，教師總結出地球上的水循環：陽光照射下，海洋和陸地的水蒸發以及陸地植物蒸騰產生的水蒸氣進入大氣，隨氣流上升，形成云，再以雨、雪、雹等形式落回海洋和大地，開始新一輪的循環，如此周而復始。這可體現物理與地理、生物知識的滲透。

（3）千變萬化的水。對于水的幾種形態，學生較熟悉云和雨，且對實驗演示的教學法較認可。為此作如下設計：先請學生觀察云、雨、雹、雪、霧、露、霜的圖片，并誦讀圖片下優美、簡潔的文字，再次滲透人文精神，并激發學生探究其中物理原理的欲望。由學生的雨和云入手，采用教師演示云和雨的形成，師生共同討論的方式來探究其物理原理。如圖1所示，在一只大燒杯里鋪一層飽含水分的濕沙，杯口蓋一只盤子，在盤子里放些冰塊。給燒杯加熱，觀察燒杯中出現的各種現象，并探究原因。然后，教師讓學生自由分組，并分發冰塊，鼓勵學生用身邊的物品，如茶杯等探究水的其它幾種形態的成因。教師歸納探究結果，并與生活中的現象聯系起來，進一步感受生活中的科學。

（4）與人關系密切的水。學生對大運河的開鑿和古文明的發祥地較認可，這部分內容應作補充；不過還應重點強調學生相對忽略的水塑造美的作用以及濕地的內容；教學方法則應采用多種方法相結合。設計如下：師生共同討論，由生物知識：人體重的65％是水，明白“人是水做的?！彼箘又参锓毖埽瑸槿祟愄峁┦澄?。由地理知識：水通過對氣候的作用，為人類提供合適的生存環境。由歷史知識：人類古文明的發祥地、從大禹治水到三峽工程等，明白人類的歷史就是用水和治水的歷史。讓學生再次感受物理學與其它學科間的緊密聯系以及人、自然與社會的關系。再結合生活，談談水的各種作用，并指出水還有塑造美的作用，以“飛流直下三千尺”的瀑布、風景獨特的霧淞、黃山云海為例，并從物理學角度探究其成因。既體現“由生活走向物理”的理念，又融入人文精神。并通過介紹濕地，給出相關網址，鼓勵學生課下主動查詢，培養其自主學習能力。

（5）水夠用嗎?由問卷可知，年齡偏小的八年級學生，對社會熱點不夠關注，為此在教學中應采用多種教學方法、有意識引導學生關注社會熱點，培養他們理解社會的能力，認識到水資源所處的危機。對學生較感興趣的節水技術和污水凈化技術作適當引入，讓其感受科學、技術和社會的關系。故作如下設計：教師播放巢湖藍藻爆發的熱點視頻新聞，感受水資源的嚴峻現實。接著展示赤潮、干涸的土地和土壤的沙漠化圖片，讓學生意識到水資源危機的警鐘已經敲響，接著鼓勵學生探討其原因。教師歸納：由地球上的總水量分布圖可知水資源是十分珍貴而有限的，人口的劇增，人類對水的需求量也隨之增長：科學技術的發展在給人類造福的同時，也帶來了水資源的污染、植被破壞等問題。以認識科學技術與社會的關系為切入點，進一步討論并發現水資源危機的責任在于人類自身——人、自然與社會關系的理順必須由人類來完成。聯系我國是一個缺水的大國的實際，討論我們應怎么辦?討論科學技術的利用。先討論海水淡化技術的物理原理，感受科學與技術的關系；再聯系我市污水處理廠簡介污水凈化技術，并鼓勵學生大膽創新，爭取在此有所作為，體現“從物理走向社會”的理念。讓學生討論節水技術，進而強調節水意識教育的重要性，培養學生的社會責任感。再讓學生自學有關農業節水灌溉的資料，拉近所學知識與自己生活的距離。最后請同學們討論如何以實際行動來保護水資源。

（6）回顧本節課的教學內容，強調科學技術與人類社會的關系，號召學生關注身邊的社會問題，做一個對社會有益的人。

（7）布置作業。學生較感興趣的作業是技術小發明或合理化建議，作業設計如下：(1)仔細觀察下圖中的太陽能凈水器（圖2），想想它的工作原理是什么?你能動動腦筋，設計出一款節水或凈水小發明嗎?(2)觀察你身邊的水資源狀況，提出一項保護水資源的合理化建議。

這兩項作業既體現了STS教育理念，又是學生喜歡的作業形式。

（8）課外活動?？疾鞂W?；蚣彝ジ浇虻奈廴厩闆r和參觀我市城北污水處理廠是較受學生歡迎的課外活動，同時為進一步深化STS教育理念，特設計兩項內容：(1)分小組考察學?；蚣彝ジ浇虻奈廴厩闆r，完成考察報告；(2)組織學生參觀我市城北污水處理廠。

3 教學效果與反思

3.1 教學效果

從課堂效果來看，用學生喜歡的教學方法教學生感興趣的內容，確實激發了學生學習的熱情，調動了學生的積極性，整節課氣氛熱烈，學生主動參與，師生互動積極，有效地完成了教學任務。通過水的幾種形態、水資源危機和節水、凈水技術的教學，將科學與技術、科學技術與社會聯系在了一起；通過新課引入、水循環和水與人類關系的教學，將人、自然與社會有機地關聯在一起；通過新課引入及各環節的教學設計，多次將科學精神與人文精神緊密結合起來，并注重了各學科間的滲透，比較成功地實施了STS教育。再從課后效果來看，本節課后作業與課外活動的安排體現了STS教育理念，體現了“從物理走向社會”。有的學生的小發明很有獨創性，也提出了不少合理化建議，學會了科學考察的初步方法，尤其是參觀污水處理廠，讓學生切實感受到身邊的STS。通過本節教學，我明顯感覺到學生們長大了、懂事了。

3.2 課后反思

要搞好STS教育理念下的初中物理教學，首先對初中教師提出了較高的要求：在知識儲備方面，教師除了應具備合格的專業知識外，更應具備廣博的跨學科知識，尤其是科學史知識。因為STS教育三個主題之一就是科學技術史，并且STS教育強調各學科之間的滲透、科學精神和人文精神的緊密結合。在占有的資料方面，手中僅僅只有一本教科書和一本教參是不行的。教師手中應有多種版本的教材；還應關注當今科技的發展，搜集大量的科技新聞；有意識地收集各種教學資源，包括文本資源、網絡資源等，從而在教學中可根據學生實際，設計出最適合學生的教學內容和手段。其次應加強對學生的關注。單就學生身心特點來看，初中學生年齡偏小，社會意識尚未完全覺醒，不太熱衷社會熱點問題，教師應在教學中使用多種教學手段有意識地加以引導，切不可以成人的眼光想當然，而這也恰恰是初中物理STS教育應承擔的任務。再從教學過程來看，STS理念下的物理教學一定需要學生的主動參與，教學內容和教學方式一定要符合學生的心理需求和認知特點，才能激發學生的學習熱情，為此，教師在進行教學設計之前，應多聆聽學生的意見，做做調查，這樣才能使教學效果最優。最后，STS教育不是靠一、兩節課就能做到的，教師應充分認識到STS教育的重要性與迫切性，并自覺地貫徹到教學的全過程中。

參考文獻：

［1］物理新課程標準研制組.全日制義務教育物理課程標準［M］.武漢：湖北教育出版社.2002.(1-2)

［2］蔡鐵權.物理教學叢論——基礎教育課程改革視野下的中學物理教學［M］.北京：科學出版社，2005.(152)

［3］華東地區初中物理教材編寫協作組.物理八年級（上冊）［M］.上海：上?？茖W技術出版社、廣東教育出版社，2007.(105-110)

(欄目編輯鄧 磊)