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1、 学校代码： 10184 分类号： G4 教育硕士学位论文 高中物理教学中 STS教育的实施方法研究 RESEARCH ON THE IMPLEMENTATION METHOD OF STS EDUCATION IN PHYSICS TEACHING IN SENIOR MIDDLE SCHOOL 吴佳宾 学科教学（物理 ） 延边大学 万方数据 Illlllllllllllllllllllllllllllllllllll Y3060536 分类号 . G4 . 密级 . UDC 530 学号 ？ . 延边大学教育硕士学位论文 高中物理教学中 STS教育的实施方法 研究 研 究 生 姓名 培 养
2、单位 指 导 教 师 姓名 学 科专业 研究方向 论 文 提 交 日期 .邑 竺 竺边大学理雙院 色色 #徐忠卷 物理考：育 2016年 5月 27曰 万方数据 本论文已达到教育硕士学位论文要求 答辩委员会主席 徐忠炜 答辩委员会委员 林景波 答辩委员会委员 许镇 答辩委员会委员 郭振平 答辩委员会委员 崔雪梅 延 边 大 学 2 0 1 6 年 5 月 2 0 日 # 万方数据 学位论文独创性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文系本人在导师指导下独立完 成的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标记和致谢的部分外 , 论文中不包含其他人己经发表或撰写过的研宄成果，也不包含本人 为获得任何教育机
3、构的学位或学历而使用过的材料。与我一同工作 的同事对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并 表示谢意。 本人如违反上述声明，愿意承担由此引发的一切责任和后果。 研究生签名： 日期： 年 5 月 7曰 学位论文使用授权声明 本人在导师指导下所完成的学位论文，学校有权保存其电子和 纸制文档，可以借阅或上网公布本学位论文的全部或部分内容，可 以向有关部门或机构送交并授权其保存、借阅或上网公布本学位论 文的全部或部分内容。对于保密论文，按保密的有关规定和程序处 理。 本学位论文属于： 1、保密 ，在年解密后适用本声明； 2、不保密口。 研究生签名：黑佳襄导师签名 :土王 .土日期：年丨月 万
4、方数据 摘要 新课标将提高全体学生的科学素养作为总目标，将知识的传承与应用置于同等 重要的地位 。 STS教育旨在揭示科学、技术、社会的内在联系，注重科学技术的实 践应用。高中物理知识特点决定吋以用其解释实践应用中的诸多问题，在高中物理 教学中实施 STS教育，是培养学生学习兴趣、提高学生应用所学知 I只解决实际问题 能力的有效方法，是实施素质教育的重要途径。 本文以文献 研究法、问卷调杏法和访谈法为卞要研究方法。首先阐述了研究背 景、研究目的及意义，其次分析了国内外研究现状，并对 STS教育的相关理论进行 了解读。论证了在高中物理教学中实施 STS教育的必要性和可行性。通过对研究现 状、问卷
5、调查及访谈结果分析，发现学生普遍认为高中物理知识比较抽象不易理解、 不好学，高中物理教学过程在应试教育的影响下仍以传授知识为主，忽视将所学物 理知识与生产、生活、现代科技的结合。导致理论学习与实践应用脱节，学生缺乏 自主创新意识和创新实践能力等。针对存在问题，结合 STS教育的优势，提出在高 屮物理教学中有效实施 STS教学策略：课内主要采取直接式和自主、合作式两种 STS 教学模式；课外主要采取课外兴趣小组活动和社会实践活动两种 STS教学模式。为 STS教育的实践研究提供 /有益参考。 实践证明，在高中物理教学中实施 STS教育，能有效提高学生的学以致用能力、 创新思维能力、创新实践能力，
6、能有效践行三维目标和新课标理念，有效实现科技 发展对人才培养的要求。 关键词： STS教育；物理教学；教学模式 万方数据 Abstract The new curriculum standard will improve the scientific literacy of all students as the general goal, the knowledge of the inheritance and application as the same important position. STS education aims to reveal the internal relat
7、ions between science, technology and society, and pay attention to the practical application of science and technology. High school physics knowledge characteristics can explain many problems in the practical application, in high school physics teaching implementation of STS education is to cultivat
8、e students interest in learning, improve their practical knowledge and effective approach to solve the actual problem ability, is an important way to implement quality education. In this paper, literature research, questionnaire survey and interview as the main research methods. Firstly it describes
9、 the research background, purpose and significance, and analyzed the research status at mainland and abroad, and analyzes the relevant theories of STS education. Demonstrates the necessity and feasibility of carrying out STS education in Physics Teaching in senior high school. Through the analysis o
10、f research status, questionnaire survey and interviews found that students generally think that high school physics knowledge is not easy to understanding, is not easy to learn, the process of Physics Teaching in high school under the influence of exam oriented education is to impart knowledge mainl
11、y, ignore the physical knowledge and production, life, modem science and technology combined with. Lead to the theoretical study and practical application of the gap between the students lack of independent innovation awareness and innovation practice ability, etc. In view of the existing problems,
12、combined with the advantages of STS education, put forward in high school physics teaching in the effective implementation of STS Teaching Strategy: in class mainly take the direct and independent and cooperative two STS teaching mode; extracurricular mainly take extracurricular activities and socia
13、l practice two STS teaching mode. It provides a useful reference for the practice of STS education. Practice has proved that the implementation of STS education in high school physics teaching, can effectively improve the students knowledge ability and innovative thinking ability and the ability of
14、innovation and practice, can effective practice of three-dimensional objects and the concept of the new curriculum, the effective realization of the development of science and technology of personnel training requirements. Key words: STS education; physics teaching; teaching model ii 万方数据 目录 高中生物理学习
15、情况调查表 . 50 教师访谈提纲 . 53 攻读硕士学位期间发表论文目录 . 54 要 . I Abstract . II 第一章绪论 . 1 1.1研究背景 . 1 1.2研究意义 . 1 1. 3石开魏状 . 3 1.4研究思路及方法 . 6 第二章 STS教育的理论基础及相关概念界定 . 8 2. 1 STS教育的理论基础 . 8 2. 2 STS教育的相关概念 . 9 2.3高中物理教学中实施 STS教育的内容 . 12 第三章高中物理 STS教育现状调查 . 14 3.1高中生的特点 . 14 3.2高中物理教学中 STS教育现状调查 . 14 3. 3调查反思 . 20 第四章高
16、中物理教学中 STS教育的实施方法 . 22 4. 1课内教学中渗透 STS教育 . 22 4.2课外教学中渗透 STS教育 .27 第五章实施 STS教育的课程设计案例 .31 5. 1课内 STS教育案例 . 31 5. 2课外 STS教育案例 . 41 第六章总结与反思 .45 6. 1课内实施 STS教育总结 . 45 6. 2课外实施 STS教育总结 .46 6.3 46 参考文献 .47 Sc m . 49 ABC 录录录 附附附 万方数据 第一章绪论 1. 1研究背景 判天地之美，析万物之理 ，物理学科是自然科学的带头人。从广泛的意义 上来说，物理即为研究大自然现象及规律的科学。
17、其研究领域的范围尺度之宽，时 间尺度之长，空间尺度之广皆是其他学科很难达到的。每一次物理学上的重大发现， 都会推动工业革命，可见 .物理是一门促进人类发展的科学。 物理学具有的基础性、广泛性和应用性决定 /它在中学课程屮的必修性。中学 生正处在人生成长的关键时期，对世界的认知需求在不断增强。根据物理学的学科 属性，理想的中学物理教育能够有助于培养和满足学生对自然的好奇心和求知欲。 随着学牛探知自然的 欲望不断增强，物理学知识的不断累积，他们的科学探究能力 也会得到提升。学生学习物理不仅能够理性地解释 ft然现象，而且能够运用所学知 识，科学、量化的解决实际问题。 根据学生身心特点，我国物理课程
18、对初中、高中牛 :的要求也有所不同。初中物 理研究的问题主要是定性的，相对独立的，而髙中物理研究的问题主要是定量的， 成体系的，两者间存在一个知识跨度。在笔者的课堂观察中，有很多高中生反映物 理很难学，不爱学，学不好等问题。总体来说有如下原因：第一，体制制约。应试 教育还是当下物理教学的主流，知识的传授更偏重于理论。第 二，教师本位。课堂 的主体依旧是教师，若教师只以理论导向课堂，物理课便成了公式与习题的集中营。 第三，学生学习物理兴趣低。过多的理论与习题充斥着课堂，理论与实际脱节，学 生的积极性很难提升。 STS教育提倡科学、技术、社会的互通，注重实践在教学中的地位，是改善我 国目前物理教学
19、问题的有效方法。如何在体制下能通过实施 STS教育将偏重理论的 天平朝实践一侧平衡，让学生感受到物理与社会生活并不脱节，是值得我们研究和 探讨的问题。 1.2研究意义 1.利于学科综合，为实施素质教育提供新途径 我国新课程标准下的物理课程要承担起提高当代中学生的科学索养、促进学生 全面发展的重任山。随着我国素质教育的全面推行，教育工作者越加认为中学物理 万方数据 第一章绪论 课程应更加注重学生的科学态度、品质、研究方法、探究能力、自主学习能力、创 新精神的培养。传统教育中，比较注重学科自身的专业化、封闭化、本位化，学科 间存在厚厚的屏障，不利于学生科学素养的培养。 STS教育强调实践，改变教育
20、单 一的课堂形式，促进物理教育从课内延伸到课外，从学校内延伸到学校外，从社会 牛活 中发现问题到解决问题，拓展了探索空间，学生在实践中逐步形成知识体系， 培养了学习物理的兴趣，培养了创新精神。素质教 rr中，知识与能力的培养离不开 实践活动。现实生活中的实际问题往往是复杂的，多维的。解决问题需要学习者有 较强的学科综合能力。 STS教育是丨 交叉学科，强调科技与社会的联系，强调学 科间综合，迎合了素质教育的需要 |21，为实施素质教育提供了一个新途径。 2-利于提升学生的科学素养，为科学技术与礼会实践搭建桥梁 新物理课程标准的总体目标是提高全体学生的科学素养。这是我国教育改革的 需要，是践行素
21、质教育的最基本原则。科学素养包括科学探究过程、能力与方法， 科学知识与技能，科学态度、情感与价值观，科学、技术与社会的关系四个方面 :31。 STS教 #理念与我国的课程标准保持着高度的一致性 ,STS教育的宗旨是培养具有科 学素养的公民，重视科学价值取向，也重视承担科技发展的负面影响，强调理解科 学、技术与社会三者关系面，提倡在做中学，注重知识的应用 .STS教育的实施方 法有多样性，如：幵展社会实践活动、举行学习座谈研究会，将课内实验与课外实 践有机结合等。实施方法虽然多变，但万变不离其宗，其目的 都是培养学生理论联 系实际的能力和实践创新能力，提高学生的综合素质 。 3. 利于促进教师专
22、业素养的提高，为教师专业发展提出新高度 随着新课程改革在各地的推行，从教学目标到教材再到物理课堂，变革都在悄 然进行。教师是推动改革的传播者和实施者，是落实课改的重要角色。若要深化课 程改革，就需要一批适应教育改革的教师。 第一，课堂中教师角色发生转变。上课填鸭、下课练习式的教学在某种程度上 会使学生越加厌恶学习，逐渐丧失对学习的兴趣。新课程标准中要求 以学生为主 体，教师为主导 。从 教学大纲 向 课程标准 的过渡，强调了理论与实践的 双重必要性，要求教师要妥善处理好 双基 教学与 三维目标 的关系，科学将 二 者结合在一起 要做致重视知识与技能，突出过程与方法，渗透情感态度与价 值观。于是
23、在 STS教育中，教师扮演的角色发生了一定的变化。这就需要教师在教 学时，不仅要扎实专业知识，而且要学会将这门 S然科学与社会科学、生活实际相 联系，将课堂重心逐步移向学生。 万方数据 第 一 章 諸 论 第二，物理教师的教学要具有创新性。除了做好常规的课内教学设计，还要市 视在课外开展探究实践活动，这也是实施 STS教育的重要内容。课外探究是对课内 知识的拓展与运用，教师的创新精神正是使课外探究更加丰富多彩、独具魅力的保 证。 STS教育对于教师的职业发展既是机遇，也是挑战。 1.3研究现状 1.3. 1 STS教育在国外的发展 1. 美国 随着战后美国科学技术的高速发展，科技对社会的负面影
24、响日益凸显，逐渐与 社会、文化的发展相背离。人们越加感觉到科技进步不仅给人们带来便利，而且还 会带来诸多负面影响。随着矛盾的加深，政府意识到需要培养既懂得利用科学技木， 又能认识到科技的危害，并能及时发现问题、解决问题的人才。基于社会的需要， STS教育便在美国应运而生并发展开来。 美国的 STS教疗率先发展于高等院校。 1969年，康奈尔大学和宾夕法尼亚州立 大学分别制定了第 -个以 STS命名的计划 科学、技术、社会研究计划 。随 后，越来越多的 STS计划得到推广。如 1971年，斯坦福大学的科研工作者制定的 价 值、技术、科学与社会计划 。该计划将科技置于更广的维度中进行研究，探求科
25、技与社会学、伦理学等人文学科的联系。 1982年，美国科学教师协会通过了科学 -技术 -社会： 80年代的科学教育报 告书 w，报告书中指出，由于与科学技术相关的社会问题逐渐增加，美国将加强对 科学、技术、社会的 m视度，并作为倡导的科学教育的目标，这也标志着 STS实施 的范围由高校逐渐在向中学教育扩展。 1996年，美国科学教育标准正式将 STS 教育纳入到教学大纲中。 2. 英国 与美国不同，英国的 STS教育是通过实验项目逐步驱动和推进的。上世纪 60 年代，纳菲尔德 (Nuffield)的科学课程将应用科学和生活中出现的偶然事件应用到 物理学中，以提高物理课堂的趣味性，是使物理学从纯理论逐步句应用学科过渡的 初步尝试，是英国 STS教育的萌芽。 1977年施皮格尔 -罗辛 （ Spiegel. Rosing)出版 的科学、技术与社会，对英国的 STS教育有很大影响 70年代早期，英国曾开 展 学校委员会综合科学项目 （ School Council Integrated Science Project)。 万方数据