從福島核事故看物理教學(xué)中STS教育的滲透

STS是“Science，Technology and Society”（科學(xué)、技術(shù)和社會）這三個英文單詞的縮寫。STS是一門學(xué)科，以科學(xué)、技術(shù)和社會之間的相互關(guān)系為主要研究對象，誕生于20世紀(jì)60年代末70年代初的美國。STS教育是STS學(xué)科觀點影響下的科學(xué)教育，認(rèn)為社會及公民都應(yīng)該正確區(qū)分科學(xué)對人類的潛在利益以及由于人類對科學(xué)的錯誤使用而造成的危害。STS教育的人才培養(yǎng)目標(biāo)主要有兩類：一種是專業(yè)科技人才，要求他們有強(qiáng)烈的社會責(zé)任感，了解社會，更好地讓科技為社會造福；一種是非專業(yè)科技人才，即普通公民，為了保障他們在參與科技決策時行使好公民的民主權(quán)利，對與科技有關(guān)的社會問題做出有價值的決策，對科學(xué)技術(shù)及其后果有一定的了解。STS教育在方法上強(qiáng)調(diào)參與意識的培養(yǎng)與訓(xùn)練，通過角色扮演、辯論、調(diào)查、模擬決策等鼓勵引導(dǎo)學(xué)生對社會問題的參與，從而強(qiáng)調(diào)科學(xué)、技術(shù)與社會的兼容。

一、福島核事故：一個典型的STS教育的案例

2011年3月11日下午14:46分，千年一遇的9級大地震和水流速度最快處達(dá)每秒10米以上的大海嘯襲擊了日本東北地區(qū)，致命的地震和海嘯之后，接踵而至的是東京電力福島第一核電站的危機(jī)。

資源及其匱乏的島國日本，建設(shè)并利用核電是可以理解的。在天災(zāi)前，公眾最初的情感是同情與恐慌，然而，隨著核災(zāi)難影響的擴(kuò)大，公眾不禁要問，這僅僅是一個偶然嗎？核電站在建設(shè)之初有安全預(yù)案嗎？海嘯后的應(yīng)對措施正確嗎？隨著調(diào)查的深入，公眾驚訝地發(fā)現(xiàn)：福島核電站沒有在第一時間采取“停機(jī)、冷卻、封閉”的應(yīng)對措施；更為嚴(yán)重的是，早在地震前的2月7日，東京電力就發(fā)布了一份福島核電站核反應(yīng)堆分析報告，報告指出核電站存在壓力容器的中性子脆化、壓力抑制室腐蝕、熱交換區(qū)氣體廢棄物處理系統(tǒng)老化等問題。但是，福島核事故前，東京電力和日本政府都沒有重視這一報告。公眾憤怒了，又是一個為降低成本、提高效率而危及安全的例子，而且是受過高等教育的社會“精英”們所為。

反思福島核事故，表面上看它是一個核能安全利用的技術(shù)問題，而其背后卻糾結(jié)著科技安全、經(jīng)濟(jì)利益兩種不同價值觀的選擇。過度追求經(jīng)濟(jì)利益，原本可以造福于人類的核技術(shù)卻變成了危害人類的殺手，再次讓我們重溫“科學(xué)技術(shù)是把雙刃劍”的深刻內(nèi)涵，也再次讓我們認(rèn)識到價值取向的重要。

福島核事故，一個典型的沒有處理好科學(xué)、技術(shù)和社會關(guān)系的慘痛案例。

二、面對核事故：物理教師應(yīng)該怎么做

由于我國高中階段沒有獨立的STS課程，所以在科學(xué)學(xué)科的教學(xué)中，要有效地進(jìn)行STS觀點的滲透，幫助學(xué)生正確理解科學(xué)、技術(shù)與社會的關(guān)系。如何在物理教學(xué)中做好STS教育呢？

1．變換角度，改變觀念

《物理課程標(biāo)準(zhǔn)》非常重視STS教育，在課程性質(zhì)中有：“認(rèn)識物理學(xué)對科技進(jìn)步以及文化、經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展的影響”；在課程基本理念中有：“關(guān)注物理學(xué)的技術(shù)應(yīng)用所帶來的社會熱點問題，培養(yǎng)學(xué)生的社會參與意識和對社會負(fù)責(zé)任的態(tài)度”；在課程模塊說明中也多次強(qiáng)調(diào)進(jìn)行科學(xué)、技術(shù)和社會的教育。但由于種種原因，部分教師仍片面追求知識的教學(xué)，忽視物理教育最終也是為了培養(yǎng)未來社會的合格公民這一主旨，使物理教學(xué)變得功利而短視。轉(zhuǎn)變觀念，是進(jìn)行STS教育的前提。

其實，STS教育對豐富優(yōu)化物理教堂也很有幫助。借著物理教學(xué)，進(jìn)行STS的拓展，有助于激發(fā)學(xué)生的自主意識和成人意識，STS的討論也是一種跨學(xué)科綜合性的討論，可以結(jié)合時事熱點，對營造民主活潑的物理課堂氛圍也很有幫助。

2．深入學(xué)習(xí)，適時滲透

STS學(xué)科的觀點影響著人們對科學(xué)、技術(shù)和社會的關(guān)系的看法。教師廣泛閱讀STS學(xué)科的經(jīng)典著作，了解STS學(xué)科的基本觀點并內(nèi)化，掌握豐富的STS教育的典型案例，才能在教學(xué)中進(jìn)行適時有效的滲透。

在講到《能量守恒定律和能源》一課時，我曾引發(fā)了這樣一個話題：日本豐田和本田車當(dāng)年是因為什么占領(lǐng)了美國的市場？學(xué)生回答：是因為日本車很節(jié)能。我立即加以肯定。接著，我又具體地補(bǔ)充了這樣的背景：

1973-1974年爆發(fā)了世界性的能源危機(jī)，世界原油價格上漲讓油價在一年之內(nèi)漲了4倍，隨之而來的是美國及世界的經(jīng)濟(jì)危機(jī)。由于日本是一個資源很少的島國，向來注意節(jié)能產(chǎn)品的開發(fā)，燃料消耗低的日本車此時一鼓作氣占領(lǐng)了美國市場。

借著這個話題的討論，可以認(rèn)識到：科學(xué)、技術(shù)和社會三者是相互聯(lián)系相互影響的；社會的需求讓節(jié)能技術(shù)得到更快的發(fā)展，其價值體現(xiàn)在社會的應(yīng)用中，由此而得出“人類應(yīng)建立自然—人—科學(xué)技術(shù)—社會之間的和諧與統(tǒng)一，實現(xiàn)社會的持續(xù)發(fā)展”的結(jié)論。

3．用好教材，深入討論

“人教版”物理教材中設(shè)有“STS”這一欄目，對欄目中典型的STS問題進(jìn)行深入的討論，可以培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神和科學(xué)價值觀。

必修①的一個STS內(nèi)容是《從伽利略的一生看科學(xué)與社會》（P48），這一STS案例想表達(dá)的核心觀點是：沒有學(xué)術(shù)的民主和思想的自由，科學(xué)就不能繁榮。既論述了文藝復(fù)興的精神打破了束縛人們思想的桎梏，激發(fā)起人們對自然的興趣和對自然的探索，伽利略正是在這個背景下開創(chuàng)了物理學(xué)；又指出教會對科學(xué)的干涉和對伽利略的迫害所造成的嚴(yán)重后果是無法挽回的，在伽利略之后的很長一段時間里，沒有再產(chǎn)生重要的科學(xué)家。

我們還可以借著文本，再拓展一下，讓學(xué)生思考這樣兩個問題：一是古希臘科學(xué)繁榮的原因是什么？二是為什么意大利是文藝復(fù)興、科學(xué)復(fù)興的發(fā)祥地，但隨后科學(xué)的中心轉(zhuǎn)移到英國美國等其他國家？再次驗證核心觀點：“沒有學(xué)術(shù)的民主和思想的自由，科學(xué)就不可能繁榮。”

當(dāng)然，要想讓學(xué)生信服這兩個答案，教師需要提供相關(guān)細(xì)節(jié)的史料，我請教了歷史老師，同時讓學(xué)生進(jìn)行資料的收集。

4．時事熱點，角色扮演

面對和科學(xué)技術(shù)相關(guān)的時事熱點問題，不同的社會角色，基于不同的立場和利益，常常眾說紛紜。借此我們可引導(dǎo)學(xué)生思考該怎樣做才能使科學(xué)、技術(shù)與社會最好地兼容。

這是我的學(xué)生以福島核事故為題，進(jìn)行角色扮演時的一段對白：

當(dāng)?shù)孛癖姡赫疄槭裁匆l(fā)展核電呢？核電的輻射對周圍居民的健康會產(chǎn)生很大的危害。歷史上也有很多慘痛的教訓(xùn)，政府為什么選擇了危險的核電呢？

政府官員：日本是一個資源匱乏的國家，核能相對其它能源相比，是一種比較經(jīng)濟(jì)的方式。從環(huán)保角度講，核能是一種很清潔的能源，是應(yīng)對地球溫室效應(yīng)的最佳手段。三厘島核事故和切爾諾貝利核事故都發(fā)生在福島核電站發(fā)電之后，我們吸取教訓(xùn)，加強(qiáng)了安全措施，這次的事故是地震加海嘯引發(fā)的，是我們沒有預(yù)料到的。

科學(xué)家：難道日本不是一個地震多發(fā)的國家嗎？建在海邊的核電站難道不應(yīng)該考慮遇到海嘯怎么辦嗎？……

我們要求學(xué)生站在各方立場上，說清“自己”的觀點是什么，支持這種觀點的理由是什么，別人的反對意見有哪些合理的或不合理的因素，當(dāng)價值取向不同時，如何決策等等。實踐表明，角色扮演可以幫助學(xué)生參與到事件中去，增進(jìn)對各方的理解，明晰真實矛盾的所在，從而更有根有據(jù)合情合理地做出判斷和決策。

對今天的學(xué)生適時進(jìn)行STS教育，明天他們將是有社會責(zé)任感的合格公民。

（陳金秀，南京市雨花臺中學(xué)，210012）