在建筑材料課程教學(xué)中開展科學(xué)教育之方法：STS教育

張宏杰++薛曉峰++肖利

STS教育是與科學(xué)、技術(shù)和社會相關(guān)聯(lián)科學(xué)教育，對它的研究之廣泛，滲透到各個學(xué)科。在大學(xué)建筑材料課程中開展STS教育的必要性、內(nèi)容和方法研究，不僅可以提高大學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，也可以為在大學(xué)教育中開展STS教育提供一個有效的參考價值和有效途徑。

STS教育建筑材料課程教學(xué)科學(xué)教育一、引言

STS是Science Technology and Society的簡寫，即科學(xué)、技術(shù)與社會。它興起于美國的60年代末70年代初。它是一門研究科學(xué)、技術(shù)、社會相互關(guān)系及其互動規(guī)律的多學(xué)科、多領(lǐng)域的綜合性新興學(xué)科。STS教育是在現(xiàn)實的技術(shù)和社會環(huán)境下進(jìn)行的科學(xué)教育活動。強(qiáng)調(diào)以科學(xué)、技術(shù)與社會的相互關(guān)系和科學(xué)技術(shù)在社會生產(chǎn)、生活和發(fā)展中的應(yīng)用，以注重培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度、參與決策的意識和創(chuàng)新能力為指導(dǎo)思想而組織科學(xué)教育。在具體學(xué)科中就是研究如何把死板的學(xué)科理論知識應(yīng)用到實際生活當(dāng)中去，把科學(xué)，技術(shù)和社會聯(lián)系起來，讓科學(xué)知識科學(xué)技術(shù)真正的造福與人類，使百姓體驗到科技給生活帶來的改變。傳統(tǒng)教學(xué)只是注重知識的準(zhǔn)確性和系統(tǒng)性，完全脫離了實際，造成了教育失去了它本來的意義。在建筑材料課程當(dāng)中開展STS教育，就是要把建筑材料教學(xué)內(nèi)容與技術(shù)，社會與生活緊密相連，服務(wù)于生活，服務(wù)于社會。為學(xué)生在科學(xué)教育領(lǐng)域中打開了一扇通向現(xiàn)實世界的大門，培養(yǎng)他們科學(xué)技術(shù)素養(yǎng)、社會責(zé)任意識和參與科技決策能力。

二、開展STS教育重要性

STS教育在世界各國正如火如荼開展起來，我國對STS教育也在中學(xué)和大學(xué)展開研究。通過對STS教育的研究，使學(xué)生學(xué)習(xí)到科學(xué)，技術(shù)，社會三者之間的關(guān)系，以及引導(dǎo)學(xué)生探究文化，能源，觀念意識之間復(fù)雜的關(guān)系，了解基本的科學(xué)知識、掌握基本的科學(xué)探究過程和方法和科學(xué)技術(shù)對人們的生活有哪些影響。促進(jìn)學(xué)生樹立讓科學(xué)持久的為人類服務(wù)、讓有限的能源發(fā)揮無限的作用、讓我們的子孫后代長期穩(wěn)定的綠色生活的社會責(zé)任意識。

一直以來，培養(yǎng)大學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)是高校開展科學(xué)教育的重要目標(biāo)。將STS教育注入科學(xué)教育領(lǐng)域中時，STS教育的理念和實踐必將開始影響科學(xué)教育目標(biāo)。由于STS教育理念自身的復(fù)雜性、多樣性和模糊性，人們提出了各自不同的科學(xué)教育目標(biāo)，但總的思想是一致的，除了強(qiáng)調(diào)基本的科學(xué)知識、技能之外，都將社會、文化、道德等因素作為基本的組成部分，突出了個人發(fā)展、社會發(fā)展和人文理解的目標(biāo)。它們從不同角度反映了STS教育的觀念和思想，使科學(xué)教育的目標(biāo)更全面。

三、STS教育的內(nèi)容

建筑材料是各項基本建設(shè)的重要物質(zhì)基礎(chǔ)之一，與民生、國防等息息相關(guān)，包含許多STS教育素材，教師要注意挖掘教學(xué)內(nèi)容與STS教育的結(jié)合點，把具體知識與STS教育有機(jī)結(jié)合起來。

1.材料與生活

在人類的發(fā)展歷史中，建筑材料一直伴隨著人類文明的發(fā)展歷程，建筑材料的不斷革新和創(chuàng)造，也深刻的表現(xiàn)出了人類生活環(huán)境中的變化。在當(dāng)今現(xiàn)代生活空間里，不同地區(qū)、不同時間、不同技術(shù)、不同文化都使得建筑材料影響著我們的人居環(huán)境。例如結(jié)構(gòu)材料、裝飾材料和專用材料的性能、質(zhì)量、功能和特點，無不影響著人們生活質(zhì)量。

2.材料與技術(shù)

在現(xiàn)代生活中，人們對材料的要求越來越高，一些安全、健康、環(huán)保、美觀、輕質(zhì)高強(qiáng)的材料不斷涌現(xiàn)。如凈化瓷磚技術(shù)、真空玻璃技術(shù)、防水材料TPO技術(shù)、新型保溫材料技術(shù)、自愈混凝土、納米涂料等正在不斷地提高城市和生活的質(zhì)量和品味。

3.材料與社會

建筑材料是人類和自然環(huán)境之間的重要媒介，建筑材料的性能和質(zhì)量直接影響建筑物和構(gòu)筑物的安全性、耐久性、使用功能、舒適性、健康性和美觀性直接影響人們的生活與社會環(huán)境。建筑材料作為能耗高、資源消耗大、污染嚴(yán)重的產(chǎn)業(yè)給人們帶來積極作用的同時也給人們帶來了消極作用，如資源短缺、能源耗竭、環(huán)境污染等問題正日益威脅著人居環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。

4.材料與人文

建筑材料是隨著人類的進(jìn)化而發(fā)展的，它和人類文明有著十分密切的關(guān)系，人類歷史發(fā)展的各個階段，建筑材料都是顯示它的文化的主要標(biāo)志之一。在建筑材料發(fā)展的各個階段中有許多人文教育因素，如建筑材料發(fā)展過程中的科學(xué)方法、科學(xué)思想和科學(xué)精神等。

5.材料與試驗

建筑材料試驗是了解材料性能的有效手段。建筑材料課程主要有材料基本物理性能測定、水泥試驗、普通混凝土試驗、鋼筋試驗和建筑砂漿試驗等，通過試驗可以培養(yǎng)大學(xué)生的科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神，提高他們材料分析技能和能力。

四、STS教育的方法

在建筑材料課程中教學(xué)中滲透STS教育是高校大學(xué)生科學(xué)教育的有效和重要的途徑。為了更好的實施STS教育，教師首先應(yīng)該轉(zhuǎn)變教學(xué)的觀念，從傳統(tǒng)的系統(tǒng)死板的教學(xué)知識轉(zhuǎn)變?yōu)殪`活生動的與生活和科技有關(guān)的教學(xué)內(nèi)容，其次，也是最重要的一點就是教師要掌握正確的STS教育方法。

1.課堂教學(xué)

在課堂教學(xué)中教師要充分挖掘教材內(nèi)容，不但要根據(jù)教學(xué)目標(biāo)講述一些書上的內(nèi)容之外，還要介紹一些相關(guān)的科技，從而拓寬學(xué)生的知識面，開發(fā)學(xué)生的大腦，引起學(xué)生的興趣。例如，講授建筑木材時，介紹我國古代黃鶴樓等著名十大木結(jié)構(gòu)樓宇建筑，進(jìn)行愛國主義教育；講授建筑涂料時向?qū)W生介紹如何運用納米技術(shù)制備納米涂料，使涂料獲得新的功能。讓學(xué)生感受到科學(xué)技術(shù)革命給人類社會發(fā)展帶來的影響，使學(xué)生深刻理解科學(xué)技術(shù)與社會發(fā)展之間的互動關(guān)系，熱愛社會，熱愛生活。

2.課后實踐

利用課本上的相關(guān)知識，在課后組織大學(xué)生進(jìn)行相關(guān)的社會實踐，把STS教育通過課后實踐滲透到學(xué)生的思想中，現(xiàn)社會的問題包括能源，環(huán)境保護(hù)，空氣污染，水源污染，等等。教師可以帶領(lǐng)同學(xué)們?nèi)ヒ恍┕S進(jìn)行實地參觀，一方面讓同學(xué)們了解新型建筑材料發(fā)展的狀況，另一方面觀看一下建筑材料的發(fā)展給我們的生活同時帶來了那些危害。讓同學(xué)們通過這種STS教育，增強(qiáng)學(xué)生的社會責(zé)任感。

3.專題講座

通過專家或教師或?qū)W生開展專題講座，也可以通過版報、媒體、微信平臺進(jìn)行專題介紹，其內(nèi)容可以根據(jù)教學(xué)內(nèi)容和學(xué)生的特點選擇合適的題材，如與社會發(fā)展有著重大關(guān)系的新型建筑材料，與科學(xué)、技術(shù)有關(guān)的社會熱點問題，通過這些專題，提高學(xué)生的科學(xué)技術(shù)素養(yǎng)和人文素養(yǎng)。

4.試驗探究

讓大學(xué)生參與試驗探究過程。在科學(xué)探究中，在教師的指導(dǎo)下自主完成制定計劃與設(shè)計實驗、進(jìn)行試驗與收集數(shù)據(jù)、分析與論證、評估交流與合作等一系列探究過程。例如，混凝土配合比設(shè)計、砂漿配合比設(shè)計試驗。教師模擬施工單位對試驗室進(jìn)行的委托檢驗，提供原材料以及配合比的設(shè)計要求，如強(qiáng)度等級、坍落度、所使用的工程部位等。學(xué)生在分析原材料的砂子的細(xì)度模數(shù)、含泥量、泥塊含量、含水率、石子的顆粒級配、含泥量、泥塊含量、針片狀含量、水泥的安性、凝結(jié)時間、細(xì)度、強(qiáng)度等基礎(chǔ)上，運用所學(xué)的知識，進(jìn)行試驗方案設(shè)計、制作試驗樣品，完成混凝土的坍落度、抗壓強(qiáng)度試驗，對試驗結(jié)果進(jìn)行評估。通過這一過程的鍛煉，可以使學(xué)生進(jìn)一步鞏固所學(xué)的知識，培養(yǎng)了學(xué)生的科學(xué)探究能力、實事求是的科學(xué)態(tài)度和敢于創(chuàng)新的探索精神，獨立開展科研工作打下良好的基礎(chǔ)。

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