在建筑材料課程教學中開展科學教育之方法：STS教育

張宏杰++薛曉峰++肖利

STS教育是與科學、技術和社會相關聯科學教育，對它的研究之廣泛，滲透到各個學科。在大學建筑材料課程中開展STS教育的必要性、內容和方法研究，不僅可以提高大學生的科學素養，也可以為在大學教育中開展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科學教育一、引言

STS是Science Technology and Society的簡寫，即科學、技術與社會。它興起于美國的60年代末70年代初。它是一門研究科學、技術、社會相互關系及其互動規律的多學科、多領域的綜合性新興學科。STS教育是在現實的技術和社會環境下進行的科學教育活動。強調以科學、技術與社會的相互關系和科學技術在社會生產、生活和發展中的應用，以注重培養學生的科學態度、參與決策的意識和創新能力為指導思想而組織科學教育。在具體學科中就是研究如何把死板的學科理論知識應用到實際生活當中去，把科學，技術和社會聯系起來，讓科學知識科學技術真正的造福與人類，使百姓體驗到科技給生活帶來的改變。傳統教學只是注重知識的準確性和系統性，完全脫離了實際，造成了教育失去了它本來的意義。在建筑材料課程當中開展STS教育，就是要把建筑材料教學內容與技術，社會與生活緊密相連，服務于生活，服務于社會。為學生在科學教育領域中打開了一扇通向現實世界的大門，培養他們科學技術素養、社會責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教育也在中學和大學展開研究。通過對STS教育的研究，使學生學習到科學，技術，社會三者之間的關系，以及引導學生探究文化，能源，觀念意識之間復雜的關系，了解基本的科學知識、掌握基本的科學探究過程和方法和科學技術對人們的生活有哪些影響。促進學生樹立讓科學持久的為人類服務、讓有限的能源發揮無限的作用、讓我們的子孫后代長期穩定的綠色生活的社會責任意識。

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

三、STS教育的內容

建筑材料是各項基本建設的重要物質基礎之一，與民生、國防等息息相關，包含許多STS教育素材，教師要注意挖掘教學內容與STS教育的結合點，把具體知識與STS教育有機結合起來。

1.材料與生活

在人類的發展歷史中，建筑材料一直伴隨著人類文明的發展歷程，建筑材料的不斷革新和創造，也深刻的表現出了人類生活環境中的變化。在當今現代生活空間里，不同地區、不同時間、不同技術、不同文化都使得建筑材料影響著我們的人居環境。例如結構材料、裝飾材料和專用材料的性能、質量、功能和特點，無不影響著人們生活質量。

2.材料與技術

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

3.材料與社會

建筑材料是人類和自然環境之間的重要媒介，建筑材料的性能和質量直接影響建筑物和構筑物的安全性、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境。建筑材料作為能耗高、資源消耗大、污染嚴重的產業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、環境污染等問題正日益威脅著人居環境的可持續發展。

4.材料與人文

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

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，通過試驗可以培養大學生的科學態度和科學精神，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中滲透STS教育是高校大學生科學教育的有效和重要的途徑。為了更好的實施STS教育，教師首先應該轉變教學的觀念，從傳統的系統死板的教學知識轉變為靈活生動的與生活和科技有關的教學內容，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

在課堂教學中教師要充分挖掘教材內容，不但要根據教學目標講述一些書上的內容之外，還要介紹一些相關的科技，從而拓寬學生的知識面，開發學生的大腦，引起學生的興趣。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構樓宇建筑，進行愛國主義教育；講授建筑涂料時向學生介紹如何運用納米技術制備納米涂料，使涂料獲得新的功能。讓學生感受到科學技術革命給人類社會發展帶來的影響，使學生深刻理解科學技術與社會發展之間的互動關系，熱愛社會，熱愛生活。

2.課后實踐

利用課本上的相關知識，在課后組織大學生進行相關的社會實踐，把STS教育通過課后實踐滲透到學生的思想中，現社會的問題包括能源，環境保護，空氣污染，水源污染，等等。教師可以帶領同學們去一些工廠進行實地參觀，一方面讓同學們了解新型建筑材料發展的狀況，另一方面觀看一下建筑材料的發展給我們的生活同時帶來了那些危害。讓同學們通過這種STS教育，增強學生的社會責任感。

3.專題講座

通過專家或教師或學生開展專題講座，也可以通過版報、媒體、微信平臺進行專題介紹，其內容可以根據教學內容和學生的特點選擇合適的題材，如與社會發展有著重大關系的新型建筑材料，與科學、技術有關的社會熱點問題，通過這些專題，提高學生的科學技術素養和人文素養。

4.試驗探究

讓大學生參與試驗探究過程。在科學探究中，在教師的指導下自主完成制定計劃與設計實驗、進行試驗與收集數據、分析與論證、評估交流與合作等一系列探究過程。例如，混凝土配合比設計、砂漿配合比設計試驗。教師模擬施工單位對試驗室進行的委托檢驗，提供原材料以及配合比的設計要求，如強度等級、坍落度、所使用的工程部位等。學生在分析原材料的砂子的細度模數、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、凝結時間、細度、強度等基礎上，運用所學的知識，進行試驗方案設計、制作試驗樣品，完成混凝土的坍落度、抗壓強度試驗，對試驗結果進行評估。通過這一過程的鍛煉，可以使學生進一步鞏固所學的知識，培養了學生的科學探究能力、實事求是的科學態度和敢于創新的探索精神，獨立開展科研工作打下良好的基礎。

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