高中物理與文明交通STSE校本課程的開發與實踐

摘 要：STSE教育理念強調科學、技術與社會、環境的相互關系，重視科學技術在社會生產、生活環境和社會發展中的作用，是指導和實施學科教育的新理念。以STSE理念指導高中物理學科教學，可以有效激發學生的物理學習興趣，降低高中物理學習難度，幫助學生從多學科融合角度深入理解物理知識與實際生活的緊密聯系。文章以高中物理與文明交通STSE校本課程“飛向太空”專題教學為例，闡述STSE校本課程教學原則和基本流程，并通過問卷調查驗證了課程教學的實施成效。

關鍵詞：高中物理;文明交通;STSE;校本課程;專題教學

作者簡介：鄺娉，廣東省廣州市第四十一中學教師，研究方向為高中物理教學。（廣東? 廣州? ?510250）

基金項目：本文系廣東省教育科學研究“十二五”規劃課題“‘高中物理與文明交通STSE課程的開發與實施研究”（課程編號：2014YQJK021）的研究成果。

中圖分類號： G633 文獻標識碼：A 文章編號：1671-0568（2019）20-0015-03

STSE課程是指融合了Science、Technology、Society、Environment的課程，高中物理與文明交通校本課程即以文明交通為主題、結合自然科學與人文科學的課程體系。高中物理與文明交通STSE校本課程是對高中物理課程的拓展，是相對獨立的課程模塊，旨在為學生創造科學探索情境，培養學生探索問題、解決問題的能力，幫助學生理解科學與技術、社會及環境之間的關系。該課程設計了“交通發展史”“汽車”“自行車”“火車”“衛星”等學習專題，下文以“飛向太空”專題教學為例展開分析。

一、教學目標和教學內容分析

1. 教學目標。引導學生自主閱讀中國航天時事熱點、北斗導航系統等相關資料，幫助學生了解中國航天事業發展概況，感受科技發展為人們生活帶來的改變;了解飛船衛星發展概況，培養學生的創新精神和實踐能力;引導學生設計并制作水動力火箭，理解反沖運動原理，培養學生的動手實踐能力，幫助學生形成充分利用廢棄物的環保觀念，培養學生的科學精神。

2. 教學內容。教師要在教學中融入萬有引力定律、宇宙速度等知識點，激發學生的物理學習興趣，讓學生感受物理與日常生活的密切關系，掌握物理知識和原理。引導學生關注與航天事業相關的科技發展、社會生活、生存環境等問題。以跨學科融合教學和“STSE大講壇”的方式，引導學生關注中國航天事業發展等重大問題，關注國際形勢，激發學生的愛國熱情。主要的教學知識點為：人造地球衛星的概念與條件、萬有引力定律，描述衛星運動的物理量，包括衛星的線速度、角速度、向心加速度、周期;第一宇宙速度、第二宇宙速度、第三宇宙速度;地球同步衛星的“五定”，即定周期、定軌道平面、定高度、定速度、定點。

二、教學的原則和流程

1. 以STSE問題為主線開展專題教學。高中物理與文明交通STSE校本課程不是在學科知識基礎上進行STSE滲透，而是以文明交通STSE問題為主線進行課程開發與實施，旨在為學生提供一個與社會連接的窗口。所以，相關物理知識的教學力求簡明扼要，能夠激發學生學習物理的興趣。本校本課程采用以STSE問題為主線的專題式教學模式，各專題根據實際需要安排課時。以STSE微案例引入環節為例，可利用時事、表演、故事、單幕場景等創設學習情境，教學流程如圖1所示。

2. 注重跨學科，凸顯人文性。高中物理與文明交通STSE校本課程需要綜合多學科合作參與，尤其是政治和歷史，要求學生關注科學發展前沿，并將其與國家、社會、時事、生活等相聯系，以端正學生科學態度、培養責任素養為中心。本課程的教學落腳點有三個：一是現階段的學習與未來發展的關系，二是個人與社會整體的關系，三是學習方法和興趣的培養。

在課程教學實踐中，筆者發現“STSE我行我說大講壇”非常受學生歡迎。這一方面是因為學生需要一個展示個性的平臺，另一方面是講壇能夠綜合多個學科，運用辯論、演講、圓桌會議等形式，在理科學習中增加了人文內容和感性色彩，尤其是知識面較廣的學生，其綜合素質能在大講壇上得到較好的培養和較為全面的展示。

“飛向太空”專題學習的目標是引導學生關注航天事業與日常生活的關系，關注國際形勢，確立為實現“中國夢”而讀書的志向。據此目標，STSE問題可設置為“中國北斗導航系統的發展”，對應的大講壇主題是“分組制作北斗導航系統介紹PPT并展示”，采用演講或辯論的方式探討“從GPS與北斗導航看中美較量”等話題。

在其他涉及交通的專題中，均強調設置與社會、

歷史、政治、經濟相關的STSE問題，讓學生圍繞問題展開討論。例如，交通發展史專題圍繞“交通與社會發展的聯系”分組制作“人類文明重要進程——大航海時代”主題PPT，從歷史角度引導學生關注“一帶一路”。汽車專題圍繞“汽車該如何繼續助力社會發展”開展辯論“PM2.5是城市發達的標志嗎？”引導學生關注汽車帶來的擁堵、安全、污染、環保等社會問題，了解汽車的發展方向。自行車專題圍繞“自行車演變與發展”組織演講“從共享單車談我的創業夢”，強化學生的創新意識。火車專題圍繞“高鐵與經濟的發展”展開辯論“車票漲價是否能有效改善春運大潮？”引導學生關注鐵路與民生的關系。

3. 強調實踐性和生成性。STSE教學要做到真實問題、真實態度、真實參與、真實表達，形式上要生動有趣。教師可以在課堂上開展專題教學，也可以在課后或校外開展實踐活動，還可以讓學生自己閱讀。比如地鐵專題，可以帶學生實地參觀地鐵博物館，探究地鐵行駛速度的測算方法、地鐵安檢的基本方法與規范程序，還可根據調查提出改進建議等。此外，STSE教學內容要具有動態生成性，需注重教學內容與學生生活實際的契合度。

綜上所述，筆者結合教學實踐經驗，總結出高中物理與文明交通STSE校本課程中“飛向太空”專題的教學實施流程（見表1，P17）。

三、教學實施成效

1. 問卷調查情況。為及時了解學生參與課程的體驗與收獲，為后續課程教學改進和優化提供依據，筆者設計了“高中物理與文明交通STSE校本課程質量滿意度調查表”。問卷設置客觀題與主觀題，共15個小題。第1～9題為客觀題，主要對課程內容、教學設計及實施效果進行調查，采用五等級賦分，滿意度最高為5分，最低為1分;第10～15題為主觀題，要求學生對課程教學效果進行評價、提出改進建議。

對參與課程學習的學生進行隨機抽樣調查，共回收37份有效問卷。客觀題以5分為滿分，得分統計結果（見表2，P17）。

從客觀題的分值可以看出學生對本課程的滿意度較高。另外，在主觀題中出現頻率較高的詞語有：鍛煉能力、拓寬視野、生動有趣、表達能力、合作精神、發散思維、與時俱進、多學科綜合。

2. 個別訪談情況。通過聽課和個別訪談，筆者了解學生尤其喜歡“STSE我行我說大講壇”這種多學科融合、平等開放、別開生面的教學方式。學生提到對大講壇的感受時有以下表述：能打造中學獨特品牌，培養未來大學、企業所需要的人才，愿意接受新知識、新事物的老師，吸引對新知識感興趣的同學，培養終身學習者。

3. 競賽獲獎情況。本課程較好地培養了學生的動手實踐能力，并組織學生與學校車模社團合作，參加2018年“駕馭未來”全國青少年車輛模型教育競賽海珠區預選賽、2017年海珠區青少年遙控車比賽，獲得了多個獎項。

參考文獻：

[1] 教育部.普通高中物理課程標準（2017年版）[S].北京：人民教育出版社，2017.

[2] 王較過，田甜.物理教材中的情感態度與價值觀的教育因素分析——以物理1為例[J].內蒙古師范大學學報（教育科學版），2014，（2）.

責任編輯? ?袁靜琴