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《全日制义务教育物理课程标准》要求“注意物理知识的学习和技能的训练,强调科学过程和科学方法的学习,关注科学·技术·社会(以下简称STS)的观念渗透,注重科学态度和科学精神的培养.”为此,近年来,笔者在物理教学活动中进行了渗透STS教育的尝试,深深地体会到,在物理教学中只要能恰到好处的找准切入点,不失时机地渗透STS教育,就能可以很好突出物理知识的实用价值和社会价值,彰显物理课程改革的潜在价值和创新意义,实现“提高全体学生的科学素质,促进学生全面发展”的课程目标.
1以学生熟悉的场景为切入点
教师在教学中要有意识地寻找一些熟悉的场景作为切入点,将熟悉的生活与物理知识紧密联系起来,让学生主动参与,亲身感受,亲眼看、亲耳听、亲手做,亲自闻,亲身经历,真真切切地感受物理知识的有用可靠,这样就能很好地增大渗透STS教育内容的可信性.
家庭和学校是学生最为熟悉的场景,学生绝大部分时间是在这两个地方渡过的.特别是家庭的厨房更是蕴藏着丰富的物理知识,处处都有运动和力、声与光,电与磁,在教学中教师要善于结合教学内容,引导学生认真观察厨房里燃料、器具,亲身经历做饭、做菜等全部过程,亲手核算一下厨房的明细账,这就是很好地渗透STS教育.如:在教学《物态变化》时,组织学生进行观察“饨汤”的探究活动,在活动中学生明白:(1)水沸腾后温度不变,即使再加大火力,也不能提高水温;(2)煮食物并不是火越旺越快,火旺只能加快水的汽化,使锅内水蒸发变干;(3)水沸腾了,用加大火力,没有一点好处,只是浪费燃料;(4)正确方法是用大火把锅内水烧开后,用小火保持水沸腾就行了.很明显通过这个探究活动,学生知道了如何利用物理知识,有效利用能源,节约能源.
2以学生身边的事物为切入点
“从生活走向物理,物理走向社会”是物理新课程标准的基本理念.而初中生在学习物理知识时很容易将生活与物理隔离开来,变成单纯的物理知识学习,这显然是和课程理念背道而驰的,也是不符合学生的认知特点的,特别不利于学生物理能力的培养和STS理念的建立.所以,渗透STS教育以学生熟悉的事物做为渗透STS教育的切入点,给学生带来亲切感,提高探究的兴趣,降低探索的难度.
如:在进行《生活用电》一节的教学时,笔者给学生渗透:“很多人以为不看电视、不开空调、不开电脑,就不会用会耗电.事实上只要电源插头没有拔掉,大多数家电在关机状态下都存在电能的消耗.电脑有4.8 W的功率,电视机有8.1 W的功率,电能表照样走字,所有电器加在一起就相当于家里开着15 W左右的长明灯”.有许多同学半信半疑,总想把这个问题弄清楚,于是笔者就引导同学利用一家人外出的机会,做实验探究.实验步骤主要有:①让电视机处于待机状态,然后拔下其他电器的插头;②记下时间和家中电能表的读数;③外出回来时记下时间和电能表的读数;④计算这段时间内家里的电视机所消耗的电能是多少kW·h?电视机待机状态下消耗的功率是多少W?⑤若我县约有10万台电视台,假如平均每台电视机每天待机10 h,待机功率与同学家的相同,则每月共浪费的电能约为多少?⑥要显著降低电视机这种不正常的电能消耗,你认为该采取哪些措施?⑦根据你的实验探究写一句公益广告词,让人联想到浪费.
3以本地的工程设施为切入点
学习物理学一定要与相关的工程设施相联系,教师教学中渗透STS教育时,应该选择能使学生身边的看得见、感受得到的事例,这样就会使学生感到亲切、可信,因此有针对性地以本地的工程设施做为STS的切入点,增大渗透内容的可信性,就能取得理想的渗透教育效果.
(1)本地农业生产实际是渗透STS教育的坚实基础.我们的学生多属农民子弟,广阔的农村、农业中有丰富的STS教育资源.如:在《蒸发》一节教学渗透“喷灌技术”时,我们不满足于课本上的一图一文,而是录制了介绍本地农民种植蔬菜的喷灌技术,结合课堂教学播放(两分钟),画面停在“输水管道”的特写镜头时,教师提出“管道输水有什么好处”的问题,让学生阅读课文后回答“防止蒸发和渗透”.最后在愉悦的气氛中,教师补充介绍喷灌技术的特点:比地面灌溉省水50%左右,灌水的均匀度达到80%~90%以上,还能保土、保肥和调节土壤中水、肥、气、热状况,推广这一新技术,同时也可以解决我国部分地区水资源不足及其造成的一系列社会问题.
(2)本地区水利电力设施是进行STS教育渗透的好教材.如《液体的压强》与“大坝的形状”结合时,笔者将“高楼镇倒石桥水库大坝”放大制成教学挂图,让学生获得大坝“下宽上窄”的直观印象,再讨论出工程师为什么要这样设计是因为大坝的下部受到水的压强随深度的增大而增大,下部要承受比上部更大的压强.接着补充说明“下宽上窄”还具有抗倾覆、抗滑动、抗渗透等作用,使学生对大坝形状设计的科学性有一个完整的认识.又如《电能的输送》一节讲授时,事先让学生做出《高楼镇过境高压输电线的调查报告》,在课堂上分小组进行汇报.通过高楼镇的高压输电线有从重庆到成都的1100 kV输电线、有从资中到球溪的35 kV输电线.这样使学生对“高压输电技术 ”产生深刻的印象,并对高压输电的优点有了初步的认识.
(3)与现代生活密切相关的器材是渗透STS教育的亮点.如有线电视台,数字程控电话、手机、倒车雷达等都可以找到与课本知识的结合点,进行STS教育渗透.如卫星地面接收站和手机信息中转台,建立并开通了有线电视节目,我们举行了题为《通信卫星的发射和应用》的科普讲座,深入浅出地向学生介绍了人造地球卫星的发射、卫星的种类和应用,落脚点回到卫星通讯技术,使学生受到了一次良好的爱国主义教育和STS渗透教育.
4以社会的突出问题做为切入点
“关心科技发展的动态,关注技术运用带来的社会进步和问题,树立正确的科学观”,这是物理课程标准的价值之一.所以我们在渗透STS教育时要面向社会,在一定程度上以社会的难点和突出问题做为切入点,更好地突出物理学的社会价值和实际价值.在进行城乡综合治理中,垃圾治理问题显得尤其突出,在《能源的开发和利用》教学时,按以下方式渗透STS教育.
(1)调查传统处理垃圾的方式及危害.学生经调查发现,我们周围处理垃圾的方式大部分都是填埋,这种方式的危害主要有:①自行发酵产生大量的二氧化碳和甲烷气体;②污染空气;③产生温室效应;④有发生爆炸的危险等.
(2)从报刊、杂志、网络上调查目前科学的处理垃圾方式.如:我国福州红庙岭垃圾场利用垃圾发电,其总发电量可供4万个年用电量为2800 kW·h的家庭用电,这与太阳能一样是一种可再生能源,不仅解决了垃圾填埋的安全和污染问题,还产生了显著的经济效益,同时减少了废气的排放,变废为宝,一举多得.
(3)请同学发出一个倡议,如何处理和利用身边垃圾.
总之,在物理教学中渗透STS教育的策略是灵活的、多样的、探究的.只要坚持在物理教学中实施STS教育,找准切入点,就可以避免教学内容和社会生产实践、社会发展问题的脱节,从而改善我国现阶段人才培养的模式,真正为社会培养创新性、创业型的高级专门人才.
1以学生熟悉的场景为切入点
教师在教学中要有意识地寻找一些熟悉的场景作为切入点,将熟悉的生活与物理知识紧密联系起来,让学生主动参与,亲身感受,亲眼看、亲耳听、亲手做,亲自闻,亲身经历,真真切切地感受物理知识的有用可靠,这样就能很好地增大渗透STS教育内容的可信性.
家庭和学校是学生最为熟悉的场景,学生绝大部分时间是在这两个地方渡过的.特别是家庭的厨房更是蕴藏着丰富的物理知识,处处都有运动和力、声与光,电与磁,在教学中教师要善于结合教学内容,引导学生认真观察厨房里燃料、器具,亲身经历做饭、做菜等全部过程,亲手核算一下厨房的明细账,这就是很好地渗透STS教育.如:在教学《物态变化》时,组织学生进行观察“饨汤”的探究活动,在活动中学生明白:(1)水沸腾后温度不变,即使再加大火力,也不能提高水温;(2)煮食物并不是火越旺越快,火旺只能加快水的汽化,使锅内水蒸发变干;(3)水沸腾了,用加大火力,没有一点好处,只是浪费燃料;(4)正确方法是用大火把锅内水烧开后,用小火保持水沸腾就行了.很明显通过这个探究活动,学生知道了如何利用物理知识,有效利用能源,节约能源.
2以学生身边的事物为切入点
“从生活走向物理,物理走向社会”是物理新课程标准的基本理念.而初中生在学习物理知识时很容易将生活与物理隔离开来,变成单纯的物理知识学习,这显然是和课程理念背道而驰的,也是不符合学生的认知特点的,特别不利于学生物理能力的培养和STS理念的建立.所以,渗透STS教育以学生熟悉的事物做为渗透STS教育的切入点,给学生带来亲切感,提高探究的兴趣,降低探索的难度.
如:在进行《生活用电》一节的教学时,笔者给学生渗透:“很多人以为不看电视、不开空调、不开电脑,就不会用会耗电.事实上只要电源插头没有拔掉,大多数家电在关机状态下都存在电能的消耗.电脑有4.8 W的功率,电视机有8.1 W的功率,电能表照样走字,所有电器加在一起就相当于家里开着15 W左右的长明灯”.有许多同学半信半疑,总想把这个问题弄清楚,于是笔者就引导同学利用一家人外出的机会,做实验探究.实验步骤主要有:①让电视机处于待机状态,然后拔下其他电器的插头;②记下时间和家中电能表的读数;③外出回来时记下时间和电能表的读数;④计算这段时间内家里的电视机所消耗的电能是多少kW·h?电视机待机状态下消耗的功率是多少W?⑤若我县约有10万台电视台,假如平均每台电视机每天待机10 h,待机功率与同学家的相同,则每月共浪费的电能约为多少?⑥要显著降低电视机这种不正常的电能消耗,你认为该采取哪些措施?⑦根据你的实验探究写一句公益广告词,让人联想到浪费.
3以本地的工程设施为切入点
学习物理学一定要与相关的工程设施相联系,教师教学中渗透STS教育时,应该选择能使学生身边的看得见、感受得到的事例,这样就会使学生感到亲切、可信,因此有针对性地以本地的工程设施做为STS的切入点,增大渗透内容的可信性,就能取得理想的渗透教育效果.
(1)本地农业生产实际是渗透STS教育的坚实基础.我们的学生多属农民子弟,广阔的农村、农业中有丰富的STS教育资源.如:在《蒸发》一节教学渗透“喷灌技术”时,我们不满足于课本上的一图一文,而是录制了介绍本地农民种植蔬菜的喷灌技术,结合课堂教学播放(两分钟),画面停在“输水管道”的特写镜头时,教师提出“管道输水有什么好处”的问题,让学生阅读课文后回答“防止蒸发和渗透”.最后在愉悦的气氛中,教师补充介绍喷灌技术的特点:比地面灌溉省水50%左右,灌水的均匀度达到80%~90%以上,还能保土、保肥和调节土壤中水、肥、气、热状况,推广这一新技术,同时也可以解决我国部分地区水资源不足及其造成的一系列社会问题.
(2)本地区水利电力设施是进行STS教育渗透的好教材.如《液体的压强》与“大坝的形状”结合时,笔者将“高楼镇倒石桥水库大坝”放大制成教学挂图,让学生获得大坝“下宽上窄”的直观印象,再讨论出工程师为什么要这样设计是因为大坝的下部受到水的压强随深度的增大而增大,下部要承受比上部更大的压强.接着补充说明“下宽上窄”还具有抗倾覆、抗滑动、抗渗透等作用,使学生对大坝形状设计的科学性有一个完整的认识.又如《电能的输送》一节讲授时,事先让学生做出《高楼镇过境高压输电线的调查报告》,在课堂上分小组进行汇报.通过高楼镇的高压输电线有从重庆到成都的1100 kV输电线、有从资中到球溪的35 kV输电线.这样使学生对“高压输电技术 ”产生深刻的印象,并对高压输电的优点有了初步的认识.
(3)与现代生活密切相关的器材是渗透STS教育的亮点.如有线电视台,数字程控电话、手机、倒车雷达等都可以找到与课本知识的结合点,进行STS教育渗透.如卫星地面接收站和手机信息中转台,建立并开通了有线电视节目,我们举行了题为《通信卫星的发射和应用》的科普讲座,深入浅出地向学生介绍了人造地球卫星的发射、卫星的种类和应用,落脚点回到卫星通讯技术,使学生受到了一次良好的爱国主义教育和STS渗透教育.
4以社会的突出问题做为切入点
“关心科技发展的动态,关注技术运用带来的社会进步和问题,树立正确的科学观”,这是物理课程标准的价值之一.所以我们在渗透STS教育时要面向社会,在一定程度上以社会的难点和突出问题做为切入点,更好地突出物理学的社会价值和实际价值.在进行城乡综合治理中,垃圾治理问题显得尤其突出,在《能源的开发和利用》教学时,按以下方式渗透STS教育.
(1)调查传统处理垃圾的方式及危害.学生经调查发现,我们周围处理垃圾的方式大部分都是填埋,这种方式的危害主要有:①自行发酵产生大量的二氧化碳和甲烷气体;②污染空气;③产生温室效应;④有发生爆炸的危险等.
(2)从报刊、杂志、网络上调查目前科学的处理垃圾方式.如:我国福州红庙岭垃圾场利用垃圾发电,其总发电量可供4万个年用电量为2800 kW·h的家庭用电,这与太阳能一样是一种可再生能源,不仅解决了垃圾填埋的安全和污染问题,还产生了显著的经济效益,同时减少了废气的排放,变废为宝,一举多得.
(3)请同学发出一个倡议,如何处理和利用身边垃圾.
总之,在物理教学中渗透STS教育的策略是灵活的、多样的、探究的.只要坚持在物理教学中实施STS教育,找准切入点,就可以避免教学内容和社会生产实践、社会发展问题的脱节,从而改善我国现阶段人才培养的模式,真正为社会培养创新性、创业型的高级专门人才.