初中科学论文：科学教学中STSE的设计.doc
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1、初中科学论文：科学教学中STSE的设计科学教学中STSE的设计科学教学中STSE的设计摘要：STSE教育是科学学科的学习内容之一，从“问题活动”的角度设计课堂教学细节，以开放的形式将科学知识和技术、社会、环境有机融合在一起，有利于STSE教学目标的实现。关键词：STSE；科学；教学；设计；STSE是英文Science、Technology、Society、Environmen的缩写，即科学、技术、社会、环境之意。谢淑海.试论加拿大的STSE教育及其启示J. 世界教育信息. 2009(02)，67 STSE教育与科学学科的结合，一直有条不紊地进行着，随着2012版科学七年级上册（浙江）朱清时.义
2、务教育教科书科学七年级上册.杭州：浙江教育出版社，2012，7的实施，这一方面也更加突出，本册教材中STSE 教育内容的呈现主要有2 种形式：作为科学教育专题内容编入教材的单元小节中，共有11条，这是以往的教材中所不多见的；隐性分布在各类学生活动栏目。从科学教材的设计来看，STSE内容会更多地融入，但从教学实践来看，STSE依然被很多教师当作点缀，很难与课堂有机融合，造成这种形象的部分原因是教师在设计课堂教学活动时缺乏必要的活动细节设计。一STSE的学习内容科学、技术、社会、环境（STSE）包括四个主题：科学、技术、社会、环境的关系，科学技术史，技术设计和当代重大课题。中华人民共和国教育部.义
3、务教育初中科学课程标准（2011年版）S.北京：北京师范大学出版社，2012， 1，45以2012版科学七年级上册（浙江）为例，11条专题设计，选择与教学主题相一致的STSE内容作为科学学科内容编入教材的章节中，作为学生学习内容呈现（表1）。表1 2012版科学七年级上册（浙江）教材中涉及STSE内容的章节与主题章节主题第2章观察生物第2节细胞显微技术与科学的发展朱清时：义务教育教科书科学七年级上册，杭州：浙江教育出版社，2012，40科学技术史第3节生物体的结构层次干细胞当代重大课题第4节常见的动物毒蛇及被毒蛇咬伤后的应急处理科学、技术、社会、环境的关系第3章人类的家园地球第2节地球仪和地图
4、导航与数字地图我国北斗卫星导航系统科学技术史技术设计第3节组成地壳的岩石铁矿的形成和利用科学、技术、社会、环境的关系第4节地壳变动和火山地震汶川地震科学、技术、社会、环境的关系第5节泥石流防治泥石流的工程措施科学、技术、社会、环境的关系第4章物质的特性第5节熔化与凝固液晶科学技术史第6节汽化与液化火箭发射塔下的导流槽电冰箱的工作原理当代重大课题技术设计第7节升华与凝华航天器的盔甲烧蚀材料当代重大课题当然，也有很多隐性的设计，比如在第1节科学并不神秘中，STSE在教材中的隐性分布，也体现在新增加的一个活动中，用的是：1、了解并记录你家里的下列信息： 年买了电视机。 年又买了电视机。更新前后的两台
5、电视机功能的不同点是否。2、向长辈了解近30年来你家家用电器在种类、功能、数量等方面的变化情况，分析这些变化体现了科学技术哪些方面的进步。但这里的教学有一点：外来民工、家庭贫穷的，可能在电视机上，还没有“再”可言的。教师教学中要体现一定的人文关怀。并不是所有的学生都愿意讲这个话题的，而人文关怀也是STSE教育中的应有之义。这种热点话题与传统电器变化的活动，接近了“科学、技术、社会、环境”与学生现实的距离，生活化的变化带来学生的现实感觉，高科技的新闻也让学生有时代感与未来感，这些都是很不错的教学内容。二教学中的设计STSE内容在教学中常用的统整方式如用STSE内容激发学生的学习动机、STSE内容
6、临时引入科学内容之中、STSE内容有目的地引入科学内容之中等，无论哪一种方式，面对内容庞杂的STSE，选择其中符合学生认知的细节，“以建构具有教育性、创造性、实践性的学生主体活动为主要形式，通过对具有活动性的科学问题的解决，以鼓励学生主动参与、主动探索、主动思考、主动实践”都是课堂教学设计中应该考虑的问题。因为学生将来的生活大多是简单的，运用简单的方式认识简单中的科学，是公民科学素养的要求之一。1探究：自主活动中的技术设计“老师，我拿瓶子（广口瓶）去做吞鸡蛋”， 一连串的失败，让学生不相信自己连怎么简单的实验都做不成功。于是，好多学生买了鸡蛋，特意来做这个实验。学生的方法没问题：点燃一张纸，放
7、到广口瓶中，然后将剥了壳的熟鸡蛋小头朝下迅速塞住瓶口，把瓶口堵严不要漏气，鸡蛋被“吞”进瓶子里。但众多的失败让学生开始考虑技术上的原因：鸡蛋是不是太大或太小？怎么让纸烧得旺盛一些（纸一投入广口瓶中马上就熄灭）？而恰恰没有学生考虑到“迅速”究竟要多快的问题。改正后的技术是这样的：洒上少量酒精的纸片，点燃燃烧旺盛后，投入广口瓶中（不要期待看到纸片能在瓶中燃烧现象），马上把预先放在瓶口的鸡蛋推向瓶口（这就是迅速）。“迅速”的同学，甚至看不到鸡蛋进入瓶子的过程，只听到“啪”的一声，鸡蛋已在瓶子里面了，引来学生一阵叫声。在STSE教育中，类似的技术改进意识也是有必要的。我们常常把实验技术当做老师的水平，
8、而忘却学生的参与，这不能不说是STSE教育的盲点。学生会有失败的体验，也会有通过合作，克服困难，取得成功的体验。这种体验，慢慢地会形成一种品质，一种内化在他们灵魂深处的东西，使他们面对困难和挫折的时候，有正确的态度和处理方法。这比科学本身更重要。还有一种技术改进是这样的：用鹌鹑蛋来代替鸡蛋，用250毫升的长颈烧瓶来代替广口瓶，纸片细长，在外燃烧旺盛后投入烧瓶中。相比于用广口瓶吞鸡蛋，由于长颈烧瓶颈部较长，延长了蛋吞入瓶内过程，学生可以盯着看好长时间，延长了观察时间。同时，在“堵住瓶口的速度上也可以略为降低”，技术要求略为降低。2讨论：现实生活中的科学设计教材中介绍帕的单位，用了一张报纸平铺在桌
9、面上，对桌面的压强为一帕，由此证明帕的单位之“小”。“有没有更好的描述帕单位之小的方法？”我们的学生创造了一句话：“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“毒蛇及被毒蛇咬伤后的应急处理”，改编自2006版科学朱清时.义务教育课程标准教科书科学七年级上.杭州：浙江教育出版社，2006，6，第3版中的阅读材料“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体会到
10、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，可以是调查、读图、讨论、阅读、问答等形式，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，从新闻调查入手，都是一个比较好的教学方法。3思考：重大课题中的体验设计没有几个中学生是能懂当代重大课题的，但这并不是说我们就可以忽视它们的存在与影响，我们可以找到一个窗口瞧一瞧，从这个窗口体验细节中的科学与技术。固体压强与液体压强之间的沟通思考，一直是学生理解上的难点。“蛟龙号”深潜器是STSE教育的一份好材料
11、，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，从教学要求来看，如液体压强的计算是不列入教学目标的，由于没有计算基础，学生很难理解我们“蛟龙号”深潜器的价值。我们摘录了一段新闻：“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，海水越深产生的压力越大。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，”这是一个什么概念，叶聪打个比方：“这就相当于1个指甲盖上顶了一辆家用小轿车。”陈进红：指甲盖上顶了辆小轿车，钱江晚报，2012，6，4，A13版问：这个比喻科学吗？从学生的活动过程来看，学生在感
12、叹之余，也有学生说“压力的单位不能用吨”，有学有余力的学生甚至直接用p=gh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p=7107帕，通过测量一只指甲盖的面积得出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，但讨论比喻的科学性问题，的确带来学生不一样的活动方式。这样的题材，学生发出的“感叹”就是我们实施STSE教育希望看到的学习结果。4调查：社会探究中的感悟
13、设计当地的废旧电器折解，学生都知道容易造成环境污染。但不知道为什么媒体报道了、政府重视了，而地方依然如故？学生的调查在充分准备后进行了，事后的交流中，常用的如“拆解后的固体废物被堆放在田野上，造成土壤污染，破坏土地资源，影响科学地保护、利用资源”等语言触动不了学生，真正引发学生感悟的是下面几段话：在一处简易工棚里，我们采访了一位正在拆解电器的中年妇女：学生：你认为拆解废旧电器好吗？中年妇女：好。大家都在做，有些挣了好多钱，我也做小工挣几个钱。学生：你知不知道拆解废旧电器会造成环境污染？中年妇女：不知道。学生：你知不知道这种工作会对你的身体造成伤害？中年妇女：怎么会呢，这里的工作挺轻松的。从采访
14、中我们可看出，村民对于挣钱十分关注，但对于这种不可持续的做法会给子孙后代带来的影响却不关心，环保意识薄弱。我们还走访了镇环卫室的陈伯伯，陈伯伯热情地接待了我们，消除了我们的紧张。学生：废旧电器拆解给环境造成极大破坏，政府是怎么对待此事的？陈伯：废旧电器拆解是非法的，没有得到有关部门的批准，我们设立了一个举报电话。对于该行业对环境造成的污染只要有举报就严查。学生：目前接到过几个举报电话？陈伯：一个都没有。学生：那么政府是不是不举报就不查了？陈伯：我们基本上是有举报要查，没有举报不查。学生：为什么？陈伯：废旧电器拆解关系该村经济发展，关系到该村村民的生活水平提高，若真的严格执法会影响该村经济发展，
15、村民会有意见，阻力较大。学生：那么政府就任其污染环境？陈伯：不是，我们也要求一些必要的环保措施，同时，这主要是一个观念的转变，当人们生活水平提高后，他们的环保意识会加强，环境污染会被治理好的。学生：那我们目前是在走一条先污染后治理的道路？陈伯：目前似乎如此。学生：你认为要解决这种情况最大的困难是什么？陈伯：人民群众的环境意识差、素质不高。学生：对此政府有什么打算？陈伯：关键是提高人们的环保意识，其次是加大政府打击力度。学生：你对经济发展与环境保护是怎么看的？陈伯：经济要发展、环保也要、但在实际中要处理好这个关系是比较困难的，尤其是在农村。从以上采访调查中我们认为，镇政府治理整顿拆解废旧电器造成
16、的环境污染是心有余力不足，但环境污染在威胁我们的健康发展，政府应发挥应有职能，加大执法力度，千万不能走先污染后治理的道路。5发现：简单发明中的发现设计探索酸的性质中有一个“自制酸碱指示剂”的阅读栏目，“许多植物的花果茎叶中都含有某些显色的物质，它们在酸性溶液或碱性溶液里会显示不同的颜色”朱清时：义务教育课程标准教科书科学九年级上，杭州：浙江教育出版社，2006，6，第2版，7把阅读材料活动化，也是科学课堂活动教学倡导学生深度参与探究的方法。学生都是用花来做，因为教材提供的参考表格是“某些花浸出液的变色情况”。规范操作的学生，把花剪下，剪碎捣烂，用酒精浸制。这是教材要求。有学生因为没有花，向同学
17、要了二瓣花瓣，酒精浸制后用纱布过滤，由于溶液量太小，全体吸收在纱布上，几乎滤不出液体，干脆把纱布展开，把酸或碱直接滴在纱布上，一比较，现象还很明显。这是一种发明，学生找到了一种节约材料的方法。老师继续引导，我们家里有没有什么是植物的花果茎叶加酒精做成的？有啊，红酒是其中之一。新的探究问题产生了，红酒能不能做指示剂呢？在诱发引导下，学生思维维度拓宽了。学习了碳酸钠后，老师旧话重提，碳酸钠溶液能不能使红酒变色？那我们探究一下。然后，再来一个逆向思维问题，我们能不能用酸碱来检验红酒的真假？操作越接近生活实际越好。有学生选择纱布吸附红酒后，在上面滴加碱性溶液。而最受好评的办法是：把餐巾纸对折再对折，在
18、纸巾上滴一至二滴红酒，利用纸巾纸能让水滤过的特性留住色素，纸上或多或少留有红色。在红色区域滴加食用碱（碳酸钠）溶液，变蓝色。当然也有不变蓝色的，这是假酒，因为人工色素遇碱性不会变色。也发现酒的颜色在滴加碱性溶液后颜色变化浅一些的，可能是兑制的葡萄酒。餐巾纸、食用碱、几滴红酒，就那么简单的材料，学生发明了一种在家能鉴别葡萄酒真假的办法。原来葡萄酒中含有花色苷，这是葡萄酒呈红色的原因，它在酸性中显红色，在碱性中变蓝绿色。初中的酸碱指示剂本身就是一种逻辑思维产物，是一种模型。融入科学中的STSE教育，在课堂中，除了阅读、讲述，还有更吸引学生参与的活动形式。从科学课堂视角分析，我们认为，STSE教育应
19、该关注科学和技术在具体社会事件、生活事件上的结合，如一个故事、一个人物、一个热点，有学生熟悉的技术载体、有广泛社会认同的科学明星、有影响的局部环境事件、有典型的科学（素养）事实等，注重合理设计，以开放的形式将科学知识和技术、社会、环境有机融合在一起，从而形成新的课堂教学文化系统。结束语！祝大家学到有用的知识，提升自己的能力，实现自己的梦想，踏踏实实干好每一件事，为美好的明天而努力！16qqn,mbp5nl1e617tk.7,np43hwp99c.plokkldo4ifx4u8d3ydnba1emdoug0f6rle0j6iubw,1n3eo97p64lj04wmksedvplpwk1wwwr.
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