1基于STS教育的大學(xué)物理課程教學(xué)實(shí)踐效果

在實(shí)施實(shí)踐教學(xué)之前和之后對學(xué)生進(jìn)行試卷測試，試卷分別叫前測試卷和后測試卷，每卷均為20道題，總分100分。2個班共89人，89份前測試卷全部收回，后測試卷89份回收86份。前、后測試卷主要調(diào)查學(xué)生對科學(xué)、技術(shù)和社會三者關(guān)系和相互影響的認(rèn)識以及科學(xué)意識、科學(xué)態(tài)度、科學(xué)興趣、科學(xué)價(jià)值觀等的變化。從統(tǒng)計(jì)結(jié)果來看，由前測試卷中學(xué)生對STS知識了解過少，甚至沒聽說過，到后測試卷中了解了STS的內(nèi)涵這就是一個進(jìn)步。學(xué)生們普遍意識到環(huán)境對人們生存和生活的重要性，對后測試卷中提到的是否修建核電站，有20%的學(xué)生表示反對，比2009年的問卷偏高(原來是12%)，估計(jì)日本的核泄漏事件留下了陰影。與2009年的師范專業(yè)學(xué)生相比，電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)性不如師范生，數(shù)學(xué)基礎(chǔ)較差，但動手能力更強(qiáng)，做實(shí)驗(yàn)時(shí)更易入手，對科技的領(lǐng)悟力更快，對科學(xué)、技術(shù)和社會相互之間的影響更關(guān)注。值得欣慰的是，兩屆學(xué)生后測試卷中對學(xué)習(xí)物理的興趣都提高了10個百分點(diǎn)。我們首先對教材內(nèi)容進(jìn)行了深入的研究，了解哪些內(nèi)容的理論性更強(qiáng)，哪些內(nèi)容更與實(shí)踐相關(guān)，哪些內(nèi)容在理論學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上更能與科學(xué)、技術(shù)和社會相互滲透，然后制訂出切實(shí)可行的教學(xué)計(jì)劃，最后按計(jì)劃實(shí)施教學(xué)，在教學(xué)中滲透STS教育。

2基于STS教育的大學(xué)物理課程教學(xué)內(nèi)容

我們以《大學(xué)物理》(匡樂滿主編，北京郵電大學(xué)出版社)第一冊為例，主要內(nèi)容是力學(xué)和熱力學(xué)。根據(jù)非物理專業(yè)《大學(xué)物理教學(xué)大綱》，經(jīng)過仔細(xì)閱讀和討論得出了基于STS教育的大學(xué)物理教學(xué)內(nèi)容。

3基于STS教育的大學(xué)物理課程教學(xué)設(shè)計(jì)與實(shí)踐

找出大學(xué)物理教學(xué)與STS教育內(nèi)容滲透的結(jié)合點(diǎn)后，我們制訂出了教學(xué)計(jì)劃。除在常規(guī)教學(xué)中滲透STS教育外，還舉辦專題講座，成立科技創(chuàng)新小組，開放實(shí)驗(yàn)室，撰寫調(diào)查報(bào)告、問題探究報(bào)告等，取得了較好的教學(xué)實(shí)踐效果。

3．1舉辦專題講座

我們首先給學(xué)生進(jìn)行了一次STS教育專題講座，向?qū)W生介紹STS教育及信息高速公路對科學(xué)、技術(shù)和社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的影響;客觀分析“信息高速公路”帶來的正反兩個方面的社會經(jīng)濟(jì)影響，即“信息高速公路”不僅將深刻改變社會經(jīng)濟(jì)形態(tài)和結(jié)構(gòu)，而且將永久改變?nèi)藗兊纳睢⒐ぷ骱拖嗷贤ǖ姆绞剑部赡軒碓S多明顯的社會經(jīng)濟(jì)問題，如社會變得更加脆弱、道德滄喪、人的行為異化、隱私權(quán)進(jìn)一步受到嚴(yán)重侵害等。如美國“棱鏡門”事件，“人肉搜索”，各種電信和網(wǎng)絡(luò)詐騙。

3．2在常規(guī)教學(xué)中滲透STS教育

根據(jù)表1中基于STS教育的大學(xué)物理教學(xué)內(nèi)容，我們在常規(guī)教學(xué)中根據(jù)具體內(nèi)容章節(jié)滲透STS教育，包括理論、實(shí)驗(yàn)和習(xí)題，貫穿整個學(xué)期;重視實(shí)驗(yàn)教學(xué)，并在教學(xué)過程中隨時(shí)補(bǔ)充新的科技內(nèi)容，提高學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣。比如講第一章離心運(yùn)動時(shí)，描述其利與弊。聯(lián)系網(wǎng)絡(luò)、媒體上報(bào)道江西省兩女童被洗衣機(jī)絞死事件，告誡學(xué)生一定要正確、小心用電，使用洗衣機(jī)后拔斷電源線。第三章狹義相對論中，STS內(nèi)容有科學(xué)家愛因斯坦的故事、宇宙的奧秘(宇宙速度和膨脹宇宙)、月球探測等，并且結(jié)合我國月球車玉兔號成功著陸月球表面這一重大事件，激發(fā)學(xué)生的愛國熱情和科技探究能力。

3．3成立科技創(chuàng)新開放實(shí)驗(yàn)室

我們將“楊氏模量的測量”實(shí)驗(yàn)實(shí)行開放教學(xué)，因?yàn)闂钍夏Ａ繙y量儀用到了光杠桿放大原理，還要用望遠(yuǎn)鏡觀看平面鏡內(nèi)反射的標(biāo)尺像，趣味性比較強(qiáng)。此時(shí)力學(xué)實(shí)驗(yàn)室對全校所有學(xué)生開放，起到科普教育的作用。同時(shí)，針對“轉(zhuǎn)動慣量的測量”實(shí)驗(yàn)，我們給學(xué)生提供必要的器材，要求學(xué)生利用課余時(shí)間用兩種不同的方法測量，最后寫出誤差比對實(shí)驗(yàn)報(bào)告。

3．4成立興趣小組

以寢室為單位成立興趣小組，收集各種科技信息，每兩周匯總一次。一學(xué)期來，大家收集到很多的科技信息和科技動態(tài)，比如有:比特幣、智能手表、谷歌眼鏡、旋轉(zhuǎn)磁場直流電動機(jī)、可穿戴設(shè)備、云服務(wù)、手機(jī)桌面軟件、特斯拉汽車公司推出的TeslaModelS純電動汽車、蘋果兩款最新的iPhone手機(jī)，iPhone5s和iPhone5c。“狗幣”(Do-gecoin)是一種更奇葩的虛擬貨幣、無人機(jī)投遞(PrimeAir)等等。

3．5開展問題探究

調(diào)整教學(xué)計(jì)劃，選定了2個題目給學(xué)生探究，一個是“在車上體驗(yàn)力和運(yùn)動”，選自行車、電動車、摩托車、汽車都行，發(fā)現(xiàn)力學(xué)和動力學(xué)原理。另一個把講座“解讀人體的能量來源及其轉(zhuǎn)化”改為問題探究，人為什么要吃飯?冬天為何要烤火取暖?胖子和瘦子是怎么來的?并要求寫出研究報(bào)告。

3．6撰寫調(diào)查報(bào)告

聯(lián)系社會生活實(shí)際，了解科技對社會、生產(chǎn)、生活的影響，是STS教育的精髓所在。我們給出“物理污染知多少”課題，要求學(xué)生調(diào)查周圍環(huán)境中的物理污染，遠(yuǎn)的如某居民區(qū)污染調(diào)查，某工廠污染調(diào)查;近的如校園污染調(diào)查，某棟學(xué)生宿舍樓污染調(diào)查。可以采取實(shí)地考察、參觀訪問、資料查找等形式進(jìn)行，寫出調(diào)查及整治報(bào)告。從撰寫的調(diào)查報(bào)告看，學(xué)生們通過這次調(diào)查，對“物理污染”有了很深刻的認(rèn)識，知道物理污染包括噪聲污染、振動污染、放射性污染、電磁輻射污染、熱污染和光污染，了解了這些污染的危害以及防治措施，學(xué)到了很多與生活實(shí)際緊密相關(guān)的知識，并明確表示“減少物理污染，從我做起，從現(xiàn)在做起”，以后會更關(guān)注自己所處的環(huán)境。

4結(jié)論與啟示

通過一學(xué)期的教學(xué)實(shí)踐，我們發(fā)現(xiàn)基于STS教育的大學(xué)物理教學(xué)與傳統(tǒng)的大學(xué)物理教學(xué)相比，在教學(xué)內(nèi)容上，更注重物理學(xué)知識與其它學(xué)科以及技術(shù)、社會的內(nèi)在聯(lián)系;在教學(xué)的時(shí)間和空間上，不再局限于指定的時(shí)間和教室;在課堂教學(xué)形式上，不再是“填鴨式”教學(xué)，而是以討論課、研究課為主;教學(xué)的方式和方法由單一性轉(zhuǎn)為綜合性的教學(xué)方式和方法;教學(xué)的主體由教師轉(zhuǎn)為學(xué)生，學(xué)生主動獲取知識，參與教學(xué)活動的全過程;學(xué)生在學(xué)習(xí)和實(shí)踐中不斷增強(qiáng)好奇心和興趣，學(xué)生的創(chuàng)造能力、科學(xué)探究能力和實(shí)踐能力大幅度地提高。實(shí)施基于STS的物理教育可以成功地實(shí)現(xiàn)科學(xué)教育與人文教育的整合，培養(yǎng)具有科學(xué)精神與人文精神的新型高素質(zhì)人才，以填補(bǔ)科學(xué)與人文之間的鴻溝。

實(shí)施基于STS教育的物理教學(xué)過程中遇到的最大困難和障礙是:實(shí)施STS教育之后，物理教學(xué)的容量加大了，這需要教師在課下付出更多的時(shí)間和精力用于搜集資料和備課，對教師提出了更高的要求。另外，也要系部領(lǐng)導(dǎo)重視，可適當(dāng)增加教師的教學(xué)工作量，提高教師的積極性。教學(xué)評價(jià)也要多樣化，不再局限卷面評價(jià)和實(shí)驗(yàn)評價(jià)，而要把小論文、小制作、調(diào)查報(bào)告等納入評價(jià)體系中，實(shí)現(xiàn)評價(jià)多元化。

目前，我國的STS教育的探索與實(shí)踐開展得如火如荼。但在大學(xué)物理教學(xué)中滲透STS教育的實(shí)踐還處于初步階段，尚有許多問題有待進(jìn)一步研究，例如有關(guān)STS教育內(nèi)容的選取、難度的把握、教學(xué)過程中使用的度、教學(xué)模式的進(jìn)一步改進(jìn)、成果的評定、問卷調(diào)查的有效性分析等。

作者：賈竹君 單位：湖南科技學(xué)院電子工程系