基于STSE教育理念的中學物理教學應用研究

張智博 田勇

摘 要： 隨著STSE教育理念的不斷深化，我國已經將STSE教育理念融入到最新版《中學物理課程標準》之中.然而，中學物理教師在教學中如何體現STSE教育的思想，遵循什么樣的原則，這仍是亟待解決的問題.針對上述問題，本文首先闡述了STSE教育對中學物理教學的意義和STSE教育理念下的中學物理教學的實施原則;然后，提出了STSE教育理念下的中學物理教學策略;最后，設計了STSE教育理念指導下的教學的實際案例.本文的研究成果對于STSE教育理念在中學物理教學中的應用具有較大的參考價值.

關鍵詞： 中學物理;物理教學;STSE教育

1 STSE教育概述

STS教育理念起源于20世紀60年代末至70年代的西方發達國家，是為了解決二十世紀以來的科學教育危機而提出的一種教育理念.持有這種教育理念的人們希望統一科學（Science）、技術（Technology）和社會（Society）三者在科學教育當中，培養全面發展的新一代現代公民.

到了當代，人們在STS教育理念的基礎上提出了環境（Environment）教育，將STS教育的理念發展為STSE教育理念，甚至已經有學者將STSE教育視為國家文化戰略的一部分.雖然我國對該理念的引入不晚，但是在近十年來STSE教育理念才被重視起來.對于中學物理學科來說，《物理課程標準（2017版）》已經將STSE教育的要求寫進了課程目標的科學態度與責任之中，這也表明國家對于STSE教育的重視.

2 STSE教育理念對中學物理教學的意義和核心實施原則

2.1 STSE教育理念對中學物理教學的意義

2.1.1 滿足新時代學生的發展需求

步入新時代，社會對于人才的需求已經發生了顯著的變化，促進學生的全面發展已經成為物理作為基礎學科的重要任務.隨著科技的飛速發展和社會的不斷進步，學生的發展已經不再滿足滯后的教育理念的引導.STSE教育的主要目標就是培養全面發展的新時代社會公民，這和當今社會對人才的需求不謀而合.

2.1.2 滿足教師自身發展的需求

新時代的教育教學對教師提出了很多新的要求，教師必須不斷地提高自身水平，才能跟上這個變化的時代.更重要的是，教師群體作為學生全面發展的引導者和促進者，責任重大.STSE教育理念關注的不僅僅是當前的時代，更希望能夠幫助人們（至少是下一代）建構未來世界的全新圖景，這對教師的發展具有很強的指導意義.

2.1.3 滿足中學物理教學的發展需求

由于物理學科的自身特點，物理對于物理教學意義重大，另外，更是理論聯系實踐的重要橋梁.STSE教育理念中的重要思想就是理論聯系實際，因此STSE教育和物理教學結合應該是天衣無縫的.更為重要的是，STSE教育理念要求教育不僅要關注當前的發展狀況，更要關注未來的潛在發展趨勢.就目前來看，科技的發展仍然會對日后中學物理的發展產生深刻的影響.

2.2 STSE教育理念下的中學物理的核心實施原則

2.2.1 實踐性原則

在中學物理教學的內容選擇和設計方面，需要重視學生的社區活動，以社區環境為單位選擇符合STSE教育理念的，這有助于將學生所學習到的物理概念和規律進行實踐應用，同時也能提高學生學習的興趣.這一原則體現的就是在中學物理教學當中的理論聯系實際的特點和目標.

2.2.2 發展性原則

這一原則至關重要.開展STSE教育的目的，實際上是為了能夠更好地促進學生的全面發展.在物理教學方面，利用STSE教育理念的指導，不僅可以將教學設計得生動有趣，而且可以達到促進學生發展的目的.這種發展不僅局限于物理學科的素養，而且作為一個綜合體，它甚至是國家文化戰略的一部分，關注發展是STSE教育的特點之一.

2.2.3 參與性原則

參與性原則主要關注學生的活動.依據STSE的教育理念，學生能否融入所創設的情景中進行學習，是成功開展STSE物理的重要標準，也是檢測STSE教育是否成功的重要檢測依據.因此，在進行教學設計時，教師要充分考慮到學生的參與性，這就要求內容與學生的生活、興趣設置基礎水平緊密聯系，從而提高學生的參與程度.

2.2.4 開放性原則

最后，中學物理教學要具有開放性.作為基于STSE教育理念的教學，不能像傳統的教學那樣，“一板一眼”的進行，而是要開放眼界，給予學生足夠的自由空間.所以，STSE包括學科之間的合作，也包括科學與技術、社會以及環境之間的溝通和轉化.要注意的是，開放的不只是答案，而是整個的體系，整個理念甚至是思想上的革新.

3 STSE教育理念下的中學物理教學策略

3.1 內容以實際生產生活的技術·社會·環境方面的成果為主

選擇的內容要盡量貼近實際生產生活的各種成果.當面對一些或真實、或轟動、或前沿的事件時，學生的好奇心就會被激發出來.另外更重要的是，根據一些心理學的理論，STSE教育理念融合在這些熱點中，可以更好地滲透到學生的認知結構當中，發揮顯性的或者隱性的作用，這是為教育目的而服務的重要手段之一.同時，這些熱點越貼近實際生活，學生的參與感也越強，教學的效果也會更好.

例如，學生在學習九年級的“磁生電”的內容時，教師可以設計揚聲器的制作的課程，最好能夠使揚聲器直接和手機的輸出端相連并發出聲音，這樣可以讓學生深刻體會到科學的魅力，讓學生展開積極的學習，見證自己的成果，建議學生可以將自己的成果設計成產品，進行全方位的學習.

3.2 利用現代教育技術進行輔助教學

現代教育技術也是STSE教育理念倡導的教育手段的一部分，其好處在多年來已經為人們所共鑒了.STSE教育理念下的物理課是不排斥現代教育技術的，甚至可以說，現代教育技術也是STSE教育體系的一個內容，利用這些技術可以讓學生對技術和社會擁有更深刻的認識，也能夠讓課堂更加豐富多彩.

在不久的將來，虛擬現實（VR）技術、全息投影技術也能夠運用在物理教學的方方面面.例如在學習霍爾效應、洛倫茲力的時候，利用虛擬現實技術，學生會見到更加真實的電荷運動積累的景象，讓物理模型更加生動，學生體驗更加直觀，教學效果也會更加理想.此外，全息投影技術的應用，可以擺脫基于2維平面的授課方式.重要的是，學生將在這樣的氛圍當中充分領略科學·技術社會環境的大主題.

3.3 重視多個學科交叉與綜合的作用

實際上，STSE教育理念倡導一種綜合性的學習和成長，更加關注學生的綜合作用.很多的物理現象多應用于化學等學科，同時化學現象也伴隨著物理變化，因此培養學生的跨學科綜合應用能力是開展STSE教育的要求.教師可以將化學、生物甚至人文科學和社會科學的一些方法、手段、實驗和研究運用進來.

例如，在學習電源的電動勢一節時，教師可以利用化學學習過的電池模型來進行教學.化學學科認為在電解液（稀硫酸）內部離子的移動方向實際上利用物理學科學習的電源的電動勢的知識解釋是完全吻合的，離子的移動可以解釋為非靜電力的作用.這就讓學生體會到科學的整體性和對技術、社會甚至是環境的重要指導作用，有機地把兩個學科聯系到一起，學生也能夠對化學能有更深層的認識.這樣就將STSE教育的理念融合進來，學生也會對學科間的綜合應用有了新的理解.

3.4 組織學生進行有準備的討論

由于STSE教學的開放性和參與性，學生的理解、應用或者學習方式往往會出人意料.因此，在進行教學時鼓勵學生進行交流和討論是很重要的.通過討論，可以達到幾個維度的效果.在問題解決方面，適當的交流和討論可以開闊學生的視野，發展學生的發散思維和辯證思維;在交流甚至辯論當中，學生對問題的認識會更加深刻;在情感態度方面，交流過程也是培養學生的交流能力，溝通意識和處事方式的契機.

例如，教師可以在學生學習核能的知識時組織學生進行討論，請學生在查閱資料的基礎上討論核能的利弊以及自己的看法，并且要說明觀點舉出論據;或者可以進行辯論，引導學生在辯論中學會利用論據進行反駁和論證，這不僅僅是對于物理學科的核心素養的培養，這更對以后的更高層次的學習研究更加重要，這正是STSE教育理念所提倡的發展性原則.

4 結束語

教育事業是一項長期的事業，不能只關注短期教育目標，而需要著眼于未來的發展.開展STSE教育，并將其運用到中學物理教學當中， 是在新時代教育理念指導之下的一種有益嘗試.在STSE教育理念指導下，中學物理教學形式上豐富多彩;目標上關注學生的成長和發展;實踐上符合學生的實際和興趣，既能培養科學精神又能開拓認知精神，可謂一舉多得.

物理學科作為自然科學的基礎學科，其擔負的責任也相對重大.隨著新課改的進行，STSE教育理念下的中學物理學科教學已經不再是僅僅關注情感態度價值觀，而是已經成為一種發展的需要，這已經上升到了一個前所未有的高度，需要足夠的重視.在STSE教育理念之下，物理學科教學的以后發展會走向一個全新的領域，需要教育工作者進行深入研究.

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