初中科学课中STSE教学细节例谈

来源:南粤论文中心 作者:陈华斌 发表于:2014-06-23 13:13  点击:
【关健词】STSE教育;初中;科学教学
摘要:STSE教育是初中科学课的学习内容之一,从“问题-活动”的角度设计课堂教学细节,在课堂教学中关注现实生活中的知识细节、重大课题中的体验细节、社会探究中的感悟细节、简单发明中的发现细节,以开放形式将科学知识和技术、社会、环境有机地融合在一起,有利于STSE教学目标的实现。

       中图分类号:G633.98 文献标识码:A 文章编号:1671-0568(2014)18-0049-02
  STSE是英文Science、Technology、Society、Environmen的缩写,即“科学、技术、社会、环境”之意。教育部《义务教育初中科学课程标准(2011年版)》是这样描述STSE教学目标的:通过学习这部分内容,学生应了解科学、技术、社会、环境之间的互动关系,了解科学技术处于不断发展变化的过程中,认识科学技术对社会发展的影响;认识到人、自然与社会是有机地关联在一起的;初步了解技术设计的一般过程;进而逐步认识科学的本质,树立正确的科学观念,培育科学精神,并将科学精神与人文精神紧密地结合起来。STSE内容已融入科学教材中,或以科学教育专题内容编入教材的单元小节中,或分布在各类学生活动栏目中。然而,教学实践中STSE依然被很多教师当作点缀,缺少关注合乎学生认知规律的细节设计。现以朱清时主编的《义务教育教科书·科学》(浙江教育出版社2012年。简称“2012版《科学》”,下文同)为例,来说明初中科学课中STSE教学应把握的细节。
  一、现实生活中的知识细节
  2012版《科学》中介绍压强的单位“帕”,用了一张报纸平铺在桌面上,对桌面的压强为一帕,由此证明压强的单位之“小”。“有没有更好的描述压强的单位‘帕’之小的方法?”“随随便便一万帕。”学生通过计算自己站在地面时产生的压强,得出了这样的结论。相似的变式语言还有“轻轻松松一万帕,一不小心二万帕(指抬起一只脚时)”。这样的语言,既容易记住单位,又知道单位的相对大小,还包括了一定的计算技巧与影响压强大小的因素。
  而2012版《科学》中“毒蛇及被毒蛇咬伤后的应急处理”,改编自2006版《科学》中的阅读材料“毒蛇与无毒蛇”,学生大多只在关于“毒蛇与无毒蛇”的评头论足上止步,让学生从这个内容中理解科学·技术·社会·环境之间的关系,有一定的难度。因此,在教学活动的设计上,可以通过调查、读图、讨论、阅读、问答等方式,适当淡化《科学》上的专业知识,舍弃技术上的因素。话题可以从蛇毒来源上引发,讨论普通公民对环境保护应尽的责任和义务,以及如何从自身的具体行动做起,从教材知识的角度引导到社会与环境问题。如从新闻调查入手,就是一个比较好的教学方法。教师可提问:2011年我国曾经出现一段时间的抗蛇毒血清紧缺,那么我国为什么还没有完善的抗蛇毒血清生产机制?课堂教学中以讨论为主的细节设计可以是这样的:
  上海赛伦生物技术有限公司,是全国惟一一家抗蛇毒血清生产企业。(调查事实上的讨论)
  当记者咨询抗眼镜蛇毒血清时,抗蛇毒血清生产企业相关人员介绍,已有两年未生产抗眼镜蛇毒血清了。(经济效益上的讨论)
  由于蛇毒咬伤发生率低,多数医疗机构并不储备该药品,而储备的技术要求并不高。(保存条件上的讨论)
  为避免医疗机构对蛇毒咬伤患者急救时无药可用,国家食品药品监管局与上海赛伦生物技术有限公司协商,如有急需,医疗机构可直接与公司联系。(政府作为上的讨论)
  现实生活中流行的知识,既有科学的,也有充斥着伪科学。而科学课教学的任务,就是从学科角度提高学生的科学素养,科学原理不辩不明,适当的讨论可以增加学生对科学知识的深度理解。要具体落实这些目标,需要实现历史与现实相结合、STSE之间的互动。这种互动在教材中有呈现,如2012版《科学》关于蒸发吸热的活动设计,虽然与2006版《科学》是一样的,但从活动到语言的陈述上,增加了“这种降温方法在医学上叫做‘物理降温法’”这么一句话。就是这句话,信息量被高度浓缩,科学与技术得到了恰到好处地链接。因这样的例子并不多,所以需要教师更多地体现在教学细节中。
  二、重大课题中的体验细节
  每一个时代都有“当代重大课题”,类似的教学中也会常常遇到。如科学家认为一定领域的核心科学思想已经被彻底地验证过,不存在任何争议,然而,教学情境中的学生可能会发现新学习的一些科学概念与他们的前概念会发生冲突。进化论就是这样的一个例子。教师应该坚持这样的观点,即有效的科学教学目标在于引导学生理解,而不是让学生迷信。因此,在进行“进化论”教学时,教师应弱化“真实的”“坚信”等词汇的使用。学生原有的关于真理和信仰的知识经常也会受到他们自身信仰,甚至是宗教意识的影响。在这种意识中,真理是绝对的、最终的、不可改变的,而信仰则意味着相信某些事情是不容置疑的绝对真理。教师应该强调,科学家之所以承认进化论是基于一系列独立的科学证据,这些科学证据已历经了近 150年的反复检验和不断发展。教师应该站在实用的立场,强调进化论实际上只是一种解决问题的有效工具。如今,进化论不仅能解释自然现象、预测新的自然现象,并且以多种方式为卫生、农业和工业等对人类有益的领域提供可靠的理论支持。教师应该强调,科学知识是基于实证证据而建立的,并总是随着新的科学发现而被修正。
  例如,固体压强与液体压强之间的区别一直是学生理解上的难点。“蛟龙号”深潜器就是STSE教育的一份好材料,既有社会国力的体现,又有科学与技术的完美结合,也有环境考察上的意义。液体压强的计算是不列入教学目标的,由于没有计算基础,学生很难理解“蛟龙号”深潜器的价值。下面录一段新闻:“蛟龙号”昨从江阴出发驶向马里亚纳海沟,挑战7000米深潜。众所周知,海水越深产生的压强越大,深潜的最大难题就是深潜器必须非常耐压。7000米深,深潜器要承受多大的压力?“1平方米承受7000吨的压力”,打个简单的比方是“这就相当于1个指甲盖上顶了一辆家用小轿车”。师问:这个比喻科学吗?学生在感叹之余,有说“压力的单位不能用吨”;学有余力的学生甚至直接用p=ρgh计算7000米深海水产生的压强;还有学生利用“1平方米承受7000吨的压力”,通过F=G=mg、p=F/S计算出7000米深的压强是p=7×107帕,通过测量得出一只指甲盖的面积是S指甲=1平方厘米。G车=F车=pS=7000N,求得m车=700千克。虽然,没有学生凭直觉得出与新闻中描述“相当于1平方厘米,也就是指甲盖那么大小的单位面积上,要承受700公斤(千克)”相一致的推理,但讨论类似的科学性问题,的确给学生带来了深刻的感受。这就是我们实施STSE教育希望看到的学习结果。当然,也有熟悉轿车的学生认为700千克的轿车好像太轻了一些,通常应该在1吨左右。教学中还可附上新闻原来的配图。图中的“马里亚纳海沟”及由此可能引发的“板块”“张裂”“碰撞”等联想,是综合性学科的科学教学应有之举。 (责任编辑:南粤论文中心)转贴于南粤论文中心: http://www.nylw.net(代写代发论文_毕业论文带写_广州职称论文代发_广州论文网)

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