STS

STS（共8篇）

STS 篇1

知识点：化学与生活

概述

所属知识点：

[化学与STS]

包含次级知识点：

葡萄糖、淀粉、油脂、蛋白质、维生素、食盐、食品添加剂与保健食品、水在人体中的作用、安全使用食品添加剂、正确使用药物、材料的分类、居室装修材料

知识点总结

1．糖类是由C、H、O三中元素组成的一类有机化合物，因组成大多符合通式Cn(H2O)m，所以糖类也叫做碳水化合物。葡萄糖（C6H12O6）是最重要最简单的单糖，和果糖互为同分异构体。糖尿病患者的尿糖检验可以使用特制的尿糖试纸进行自我检测，检测出尿液中葡萄糖的含量。麦芽糖（C12H22O11）和蔗糖是两种典型的二糖，互为同分异构体，可以水解成单糖。淀粉(C6H10O5)n是一种重要的多糖，广泛存在于大米、小麦、马铃薯中。淀粉在体内最重可逐步水解为葡萄糖。纤维素也是一种多糖，在浓硫酸催化下，可最终水解为葡萄糖，纤维素虽然不能被人体直接吸收，但它能有助于食物的消化和废物排泄。所以每天应保证摄入一定的蔬菜和粗粮。淀粉和纤维素不是同分异构体。

2．油脂的主要成分是高级脂肪酸与甘油形成的酯，叫做甘油三酯。由饱和的软脂酸或硬脂酸生成的甘油酯熔点较高，在室温下呈固态。如一些动物油（羊油和牛油）。而由不饱和的油酸生成的甘油酯熔点较低，在室温下呈液态，如一些植物油。一般来说，植物油和海洋鱼类脂肪中必须脂肪酸含量高，所以建议人们多食用植物油。植物油脂中，一般都含有油酸，由于油酸有双键，空气中久置后由于氧化而变质的现象称为酸败。油脂在碱性环境下的水解，生成高级脂肪酸钠盐和甘油，高级脂肪酸的钠盐用于制造肥皂，所以也称该反应为皂化反应。

3．蛋白质是生命的基础，肌肉、血清、毛发、蚕丝、酶等都是由不同的蛋白质组成的。蛋白质在酶或酸碱的作用下最终水解产物是氨基酸。蛋白质在水中溶解性不同，有些能溶于水，如鸡蛋白；有些难溶于水，如丝、毛等。蛋白质的典型反应有盐析、变性、颜色反应。其中利用盐析可以分离提纯蛋白质。将变性的性质应用到实际生活中，比如用福尔马林制作生物标本、医院用高温、紫外线进行手术器具的消毒、农业上用硫酸铜生石灰制成波尔多液来防止病虫害、误服重金属离子可以立即喝大量的豆浆等等。蛋白质遇酒精会变性，医疗中用75%的乙醇溶液进行消毒。

4．维生素是参与生物生长发育和新陈代谢所必须的一类小分子有机物。人体对维生素需求量虽然极小，但这微量的物质却对人体生长健康至关重要。维生素按溶解性分可分为水溶性维生素和脂溶性维生素。维C是一种典型的水溶性维生素，广泛存在于新鲜水果和蔬菜中，对人体有着重要的作用，如抗氧化、促进伤口愈合、帮助无机盐和氨基酸的吸收等。维C是一种较强的还原剂，水溶液中或受热时易被氧化，所以生吃新鲜蔬菜比熟吃时维生素C的损失小。人体内的生命元素可分为常量元素和微量元素。碘是人体必须的微量元素之一，有“智力元素”之称，在人体内主要集中在甲状腺。食盐中加入碘酸钾可以起到补充碘元素的作用，我国以前在食盐中加入碘化钾，但碘化钾中的碘易被氧化成碘单质而挥发。检验食盐中存在碘的最简单方法是加入淀粉、碘化钾和稀硫酸。

5．食物的酸碱性与化学上溶液的酸碱性是不同的概念，它是指食物的成酸性和成碱性。一般来说，富含蛋白质的食物多属于酸性食品。蔬菜水果等多属于碱性食品。人体内有多个重要的酸碱平衡体系，为了保证维持正常的体液血液的pH，选择合适的酸碱食品也是必须的。食品添加剂一般分为四类：着色剂（如胡萝卜素、胭脂红、苋菜红等色素）、调味剂（如味精、食盐、醋等）、防腐剂（如苯甲酸钠、硝酸盐、亚硝酸盐等）、营养强化剂（如食盐加碘、酱油加铁等）。为了防止食物受潮，一般可在食品中加入一小包生石灰。为了防止食品被氧化，可在食品中加入一些抗氧化剂。还原铁粉既可以吸收水，又可以吸收氧气，常用于食品保鲜。

6．阿司匹林是常见的治感冒药。化学名称是乙酰水杨酸。青霉素是重要的抗生素，即消炎药。过敏反应是使用青霉素的主要不良反应，所以使用前一定要进行皮试。抗酸药是一类治疗胃疼的药物，能中和胃酸，常见的又碳酸氢钠、碳酸钙、碳酸镁、氢氧化铝和氢氧化镁。用于消化道检查的钡餐是药用硫酸钡，因为它不溶于水、不溶于酸和脂类，所以不会被胃肠道黏膜吸收，也不会被胃酸所反应。因此对人基本无毒性。钡餐造影即消化道钡剂造影，是指用硫酸钡作为造影剂，在X线照射下显示消化道有无病变的一种检查方法。

7．材料的分类：按照材料的组成分为金属材料、非金属材料。金属材料可以分为：黑色金属和有色金属，黑色金属：铁及铁基合金；黑色金属以外的所有金属称为有色金属。非金属材料：无机非金属材料和有机高分子材料。

8．居室装修材料：随着科技的进步，人们环保意识的增强以及监管力度的加大，绿色环保型装修材料会越来越多。为确保健康，一定不要购买劣质材料进行装修。装修好的房子最好请环保部门进行室内空气质量检测，并通风换气一定时间以后再居住。

常见考法

人体六大营养素与常用药物、材料的选择激昂时本部分知识在高考中的着落点，题目多以选择、填空的形式出现，题目难度为易，学习时掌握上述知识就可以解决。

误区提醒

1、水也是人体必需的营养素。

2、药品利用的两面性。

3、材料使用环保材料更有利于人体健康。

知识点：化学与资源的开发利用

概述

所属知识点：

[化学与STS]

包含次级知识点：

石油的组成、煤的组成和综合利用、天然气的组成、冶炼金属的方法、海洋水资源的开发利用、垃圾的处理方法、废弃塑料的处理、金属废弃物的回收利用、硫酸工业的反应原理、合成氨工业的反应原理、工业制备纯碱的两种方法的原理

知识点总结

1、煤、石油、天然气的组成和综合利用：煤、石油和天然气是三大化石燃料，均为不可再生的资源。沼气是有机物质在厌氧条件下，经过微生物的发酵作用而生成的一种可燃气体。人畜粪便、秸秆、污水等各种有机物在密闭的沼气池内，在厌氧(没有氧气)条件下发酵，即被种类繁多的沼气发酵微生物分解转化，从而产生沼气。沼气是一种混合气体，主要成分是甲烷，可以燃烧。沼气是可再生资源。

煤是由有机物和无机物组成的复杂的混合物。石油是由烷烃、环烷烃、芳香烃等多种物质组成的复杂混合物。天然气的化学组成主要是烃类气体，以甲烷为主(按体积分数约占80%-90%)。天然气是高效的清洁燃料，也是重要的化工原料。现阶段人类已经进入到多能源结构时期，除了三大化石燃料外，可再生能源和清洁能源将成为新能源的主力军。太阳能、氢能、核能、生物能、地热能、潮汐等、风能等都将是这个能源家族的重要组成部分。这些新型能源中，除了氢能、核能之外，大多数能源其本质都是由于太阳能而引发的。

乙醇汽油是一种由粮食及各种植物纤维加工成的燃料乙醇和普通汽油按一定比例混配形成的新型替代能源，乙醇可以有效改善油品的性能和质量，降低一氧化碳、碳氢化合物等主要污染物排放。它不影响汽车的行驶性能，还减少有害气体的排放量。

2、冶炼金属的方法：根据金属的活泼性可以分为三种方法。

(1)热分解法：适用于不活泼金属 Ag----Au，如2Ag2O=4Ag + O2↑

(2)还原法：适用于较活泼的金属 Zn----Cu，如Fe2O3 + 3CO=2Fe + 3CO2 常用的还原剂：C、CO、H2 和活泼金属如铝等。

(3)电解法：适用于活泼的金属 K-----Al，如2Al2O3 = 4Al + 3O2↑

3、海洋水资源的开发利用：海水是一个巨大的化学资源库，综合利用海水资源有着非常广阔的前景。海水淡化的方法有蒸馏法、电渗析法、离子交换法。海水中有着80多种元素，总储量很大。从海水中制盐具有悠久的历史，制得的盐除了使用外，还用作工业生产，如制烧碱、金属钠、以及氯气、盐酸、漂白粉等化工产品。从海水中制取镁、钾、溴及其化工产品，是在传统海水制盐工业上的发展。海水中提取的溴占世界溴年产量的三分之一左右。其中一种工艺是在

预先经过酸化的浓缩海水中，用氯气置换溴离子，继而通入空气和水蒸气，将溴蒸气吹如吸收塔，让溴与吸收剂二氧化硫反应转化成氢溴酸达到富集的目的，然后，再用氯气将其氧化得到产品溴。

4、垃圾的处理方法有填埋法、焚烧法、堆肥法。填埋是大量消纳城市生活垃圾的有效方法，也是所有垃圾处理工艺剩余物的最终处理方法，目前，我国普遍采用直接填埋法。

5、废弃塑料的处理：废弃塑料是白色污染的主要来源，对于塑料制品一定要回收利用，做成别的用具或工艺品，减轻对环境的污染。

6、金属废弃物的回收利用可以减轻对环境的压力。一是可以减少对自然资源的开发利用;二是可以节约能源，给力社会可持续发展。

7、氯碱工业：离子交换膜电解槽主要由阳极(用金属钛网制成，涂有钛、钌等氧化物涂氯碱工业——电解饱和食盐水制取氯气和烧碱。

饱和食盐水的精制：电解前应除去食盐溶液中的Ca2+、Mg2+、SO42―等杂质离子，加入试剂依次为NaOH溶液、BaCl2溶液、Na2CO3溶液、稀盐酸(或将BaCl2溶液和NaOH溶液的顺序互换)。离子交换膜法的特性：只允许阳离子通过，而阻止阴极离子和气体通过。

8、硫酸工业的反应原理：充分接触原理、热交换原理、逆流吸收原理。

9、合成氨工业的反应原理：工业生产中既要考虑尽量增大反应物的转化率，充分利用原料，又要选择较快的反应速率，提高单位时间的产率。以上两点是选择反应条件的出发点，当二者发生矛盾时，要结合具体情况辩证分析，找出最佳的反应条件。

10、工业制备纯碱的两种方法的原理：侯氏联合制碱法保留了氨碱法的优点，消除了它的缺点，使食盐的利用率提高到 96 %;NH4Cl 可做氮肥;可与合成氨厂联合，使合成氨的原料气 CO 转化成 CO2，革除了CaCO3 制CO2 这一工序。

常见考法

本部分之知识与化学反应速率知识相联系，考查对于化工生产条件的选择，其中涉及很多的有关速率与平衡的问题，这些将是高考中的重点内容。

误区提醒

1、化石能源使用的利与弊；

2、金属冶炼方法的选择；

3、氯碱工业的反应掌握。【典型例题】

例.工业上从海水中提取单质溴，其中有一种工艺采用如下方法：

(1)向海水中通入氯气将海水中的溴化物氧化，其离子方程式为：

(2)向上述混合液中吹入热空气，将生成的溴吹出，用纯碱溶液吸收，这时，溴就转化成溴离子和溴酸根离子，其化学方程式为：。

(3)将（2）所得溶液用H2SO4酸化，又可得到单质溴，再用有机溶液萃取溴后，还可以得到副产品Na2SO4。这一过程可用化学方程式表示为：。(4)这样得到的溴中还混有少量 Cl2，这样除去Cl2 ？写出反应的离子方程式：。

解析：Cl2能将Br2从海水中置换出来，由于有：Br2+H2O=HBr+HBrO,大家往往会推测出Br2与纯碱反应生成的盐是NaBr和NaBrO。这样推测是没有注意审题，题中说Br2“转化成溴离子和溴酸根离子”，所以生成的盐是NaBr和NaBrO3。NaBr和NaBrO3的混合溶液用硫酸酸化，又可得到单质溴，显然是发生了价态归中的氧化还原反应。

答案：（1）Cl2+2Br―=Br2+2Cl―

(2)3Na2CO3+3Br2=5NaBr+NaBrO3+3CO2↑(3)5NaBr+NaBrO3+3H2SO4=3Br2+3Na2SO4+3H2O(4)Cl2+2Br―=Br2+2Cl―

知识点：化学与工农业生产

概述

所属知识点：

[化学与STS]

包含次级知识点：

常见化肥的种类、生产原理、特点和用途、农药的认识、混凝法处理污水、中和法处理污水、氧化还原法处理污水、电解法冶炼金属处理污水、吸附（包括离子交换）法处理污水、精细化工产品及常用消毒剂

知识点总结

1、常见化肥：酸性的化学肥料不能和碱性肥料混用，如硝酸铵和草木灰(主要有效成分为K2CO3)不能混合施用，因NH4NO3水解是酸性，K2CO3水解是碱性，混合促进水解，降低肥效。

2、农药的认识：农药的利用为农业的发展作出了巨大贡献的同时给人类的生活造成影响。主要农药的残留危害人体的健康。在农业生产中要合理地使用农药。

3、混凝法处理污水主要利用离子间的沉淀反应、胶体的凝聚的性质来处理污水。

4、中和法处理污水是运用酸碱中和理论处理污水。

5、氧化还原法处理污水是根据污水含有物质的氧化性、还原性而加入相应的物质与之反应，从而达到处理的目的。

6、电解法冶炼金属处理污水：主要是为了除去污水中含有的重金属离子，采用电解的办法除去了污水中的重金属离子，得到重金属，变废为宝。

7、吸附（包括离子交换）法处理污水是运用具有特殊性能的树脂吸附污水中的某些离子。

8、精细化工产品及常用消毒剂：生活中的很多物质都与化学知识有关，比如洗发剂、肥皂、洗洁精、84消毒液等都是与生活紧密相连的物质。

常见考法

这些知识在高考中的考查的难度很低，主要是些识记性的知识，主要是以选择题的形式考查。特别要注意的是污水处理方法与化学理论相结合。

误区提醒

1、化肥的混合使用要注意不能反应；

2、污水的处理方法要熟悉，运用化学原理分析。【典型例题】

例析：某工厂用氨氧化法可制得质量分数为50%的硝酸，脱水后可进一步得到90%的硝酸，若以17t液氨为原料生产硝酸（假设反应及脱水过程中各反应物及生成物均无损耗）。试填写下列空白。

（1）若该厂只生产50%的硝酸，计算得到的理论上需水的质量为 t。（2）若该工厂只生产90%的硝酸，计算理论上需水质量 t。（3）若该厂同时生产50%和90%两种硝酸，它们的质量比为 x=m1/m2(m1、m2分别表示50%，90%硝酸的质量)①写出理论所需水量y与质量比x的函数关系式y=。②当进出水量平衡时x=，此时，两种产品的总质量为。解答：

知识点：化学与环境保护

概述

所属知识点：

[化学与STS]

包含次级知识点：

环境污染的含义、环境监测、环境污染的分类、大气污染及其防治、水污染及其防治、土壤污染及其防治、绿色化学生活的含义、绿色化学的基本原则、绿色化学的体现

知识点总结

环境污染包含大气污染、水体污染、固体废弃物三个方面。

1、水污染及治理

水是一切细胞和生命组织的重要成分，是构成自然界一切生命的重要物质基础。由于人类大规模的生产活动，在使用水的同时，也往往使某些有害物质进人水体，引起天然水体发生物理和化学上的变化，造成水污染。水污染按污染物质的类型可分为：病原体污染、需氧物质污染、植物营养物质污染、石油污染、热污染、有毒化学物质污染、无机物污染、放射性污染。在水污染防治技术上，我国科技工作者通过不懈的努力，取得了一定的成果。历时五年的“甲基汞污

染综合防治与对策研究”，取得可喜成果;“长江中下游浅水湖生态渔业研究”通过专家鉴定;无磷洗衣粉的研制生产等，为水资源保护与可持续利用作出了积极的贡献。

2、大气污染及治理

排放到大气中的主要污染物有二氧化硫、飘尘、氮氧化物、碳氢化物、一氧化碳、二氧化碳等。大气污染来源主要有三个方面：一是生活污染源，包括饮食或取暖时燃料向大气排放有害气体和烟雾;二是工业污染源，包括火力发电、钢铁和有色金属冶炼，各种化学工业给大气造成的污染;三是交通污染源，包括汽车、飞机、火车、船舶等交通工具的煤烟、尾气排放。人类活动导致全球大气层的主要变化及环境问题可以归结为三方面：一是大气中温室气体增加导致气候变化;二是大气臭氧层破坏;三是酸雨和污染物的越界输送。为了保护全球大气环境，改善本国的环境质量，一些国家在治理大气污染方面制定了新的计划。比如，英国政府宣布实施为期l0年的“全国空气质量战略”计划，以使英国的空气变得清新;我国已加人联合国《气候变化框架公约》和修正后的《关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书》，颁布了《中华人民共和国大气污染防治法》，从调整能源政策人手，改善能源生产结构，增大一次能源中水电、核电及太阳能比例。

3、环境污染的预防

虽然当今的化学污染防治已取得了巨大的成绩，发展了新的灵敏分析监测手段，测定环境中的污染物;从化学品中鉴定出有毒化合物的类型;发明了化学方法处理废弃物;减少了废弃物的排放等等，并对一些全球性的化学污染，如原油泄漏，燃煤烟尘，酸雨，汽车尾气，温室效应，有机氯农药，环境致癌物等的研究、控制、治理，已取得了肯定的进展。然而多年来解决化工生产过程中产生的废弃物，有毒有害物质的大量排放问题，基本上是以治理为主，这些办法的效果是有限的，所需费用昂贵且日益增长。因此，我们需要大力研究与开发绿色化学，这样可以减少末端治理，从根本上解决环境污染问题。

4、绿色化学的定义及重要性

“绿色化学”是在20世纪90年代提出的，“绿色化学”又称为无害化学、环境友好化学和清洁化学。绿色化学是指以绿色意识为指导，研究和设计环境负作用没有或尽可能小的，并在技术上，经济上可行的化学品与化学过程。其核心是利用化学知识和技术预防污染，从源头消除污染，避免或减少废物的产生。绿色化学的目标是研究与寻找能充分利用的无毒无害原材料，最大限度地节约能源，在各环节都实现净化和无污染的反应途径的工艺。绿色化学的最大特点，在于它是在始端就采用实现污染预防的科学手段，因而过程和终端均为零排放或零污染。由于它在通过化学转化获取新物质的过程中就已充分利用了每个原料的原子，具有“原子经济性”，因此它既充分利用了资源，又实现了防止污染。传统化学虽然具有不可替代的作用，但在许多场合却不能有效地利用资源，又大量排放废物造成严重污染。以1993年为例，美国仅按365种有害物质排放估算，化学工业的排放量为136万吨，1992年美国化学工业用于环境的费用为l150亿美元，清理已污染地区花费7000亿美元，所以从环保、经济和社会的要求来看，化学工业已不能再使用和产生有毒、有害物质了，需大力研究与开发从源头上减少和消除污染的绿色技术.而不仅是对废水、废气、废渣等局部性终端治理技术的开发。绿色化学包括节约材料和能源，淘汰有毒原材料;在生产过程排放废物之前减降废物的数量和毒性;对产品而言，绿色化学旨在减少从原材料的提炼到产品的最终处置全过程的不利影响。绿色化学不仅对传统的化学工业带来革命性的变化，而且还将推进绿色能源工业、绿色农业的建立和发展。

常见考法

高考中关于环境的考查也是以基础的选择题为主，题目的切入点可能复杂些，但是知识的难度不大。也会出现绿色化学为背景的新的问题，一定要加以注意。

误区提醒

1、绿色化学旨在减少从原材料的提炼到产品的最终处置全过程的不利影响。

2、环境污染的治理方法的选择。

STS 篇2

关键词：STS,STS教育,家庭教育

STS (科学Science, Technology, Society) 是20世纪60年代末70年代初, 针对美国科技教育危机和20世纪以来科技的迅猛变化及产生的环境、社会问题等负面影响而发起的一种运动, 它是一门旨在研究科学、技术、社会三者相互关系的学术研究领域[1]。体现在教育中, 其宗旨是培养具备科学技术素养, 能参与科技决策、全面发展的人。因此, STS教育是STS领域必要且重要的组成部分。

STS教育在我国中学教育界是作为一种新型的教育理念被引进的, 目前各界对STS以及STS教育等基本概念以及目标尚未达成一致意见[2]。而在中高级的教育中, 国内学者更多的是赞颂STS教育的长处, 探讨应该如何在中高级教育中展开, 提倡应该应用更多的科技教育手段来达到“STS”教育的目的。STS教育的长处不一而足, 在中高级教育中展开也是大势所趋, 而其中尚存在的问题, 诸如中学教育中, 怎样实施展开课程教育才被视为STS教育, 其是否符合STS教育的精神;一些颇具特色的STS教育是否能够顺利与现阶段的中学教育相适应等问题, 在国内所见的文献中很少涉及。因此, 有必要理清STS教育的特点与精神实质。

STS教育是STS理论研究在教育领域的实现, 全面、系统地展现STS的本质是其首要任务。目前, 各界对STS的基本概念尚未达成一致意见。随着交叉研究领域的出现, 各种学科对于科学技术的研究有了长足的发展, 各种不同观点的学者正在达成共识, 都认为科学技术的发展受到社会、文化和经济等因素的制约与影响, 反过来, 科学技术又影响了它们, 科学、技术和社会之间是一个非常复杂的动态的互动过程。因此, STS教育既要求保持学科知识结构的严密, 又要加强学科科学与技术、社会关系之间的影响。那么, STS教育应该是以问题为中心、以学生为中心, 对知识进行探索的;是培养个体科学意识、科学态度以及科学精神的;它在方法上应该以人为本, 强调情境体验, 注重对话交流。

具备以上特征的STS教育在国内现阶段的教育体系中, 是无法立刻实现的。

来看一个真实的案例。此案例为笔者在进行教学实践过程中的真实情景。该案例对象为14岁初中二年级女生。

该学校的物理课发放的试卷中有如图1一题。三开关闭合, 两灯泡正常发光, 问断开SA3后EL1的亮度有何变化。

本题的难点在于判断出两只灯泡是并联关系, 应用并联关系各个支路互不影响的特点可以得出结论, 是否断开SA3对EL1都没有影响。而实际情况是, 该女生判断电路类型有困难, 导致结论得出有误。

人们认知的特点是从感性认识经过思维加工上升到理性认识, 感性认识的获得对加深理性认知具有至关重要的作用。现阶段国内的教育体系中, 学校教育是在学生脱离科学的情形下进行的, 对学生来说, 几乎是毫无意义的[3]。科学技术对社会未来的发展是不可缺少的, 同时, 要在今后的社会中生活下去, 需要具备掌握科学技术的基本知识和慎重考虑科学技术发展方向的素养, 但担当下一世纪重任的学生对科学却较少关心。因此, 现在的科学教育应当研究如何解决现代学生远离科学的问题。课时有限、教学任务重、升学要求带来的来自家长和社会的压力等一系列约束条件致使课堂中的教育现状是一名教师面对众多学生力争在短时间内让学生能够利用所学的知识通过考试。引入先进的教育手段固然可以提升教学的有趣程度, 也在一定程度上帮助学生易于理解知识, 改善单方面的输入式教学。但由于约束条件所限, 单靠这样的手段远远无法实现STS教育开放、互动、以人为本、注重情景和互动的要求。在这样的情况下, 家庭教育便成为一个很好的切入点。

还是上述案例, 在教学过程中先引入一个例子, 如家里的电灯。卧室和客厅分别有一盏吊灯, 关闭卧室的灯对客厅的灯没有影响, 这一点学生可以在生活中有所感受, 有了这样的感性认识, 再次回到本题中, 该生立刻领悟了该题的实际应用的意义和体现, 进而辅以具体学科知识的讲解, 对“并联”这一原本在她看来生硬且毫无意义的概念立刻变得鲜活而有意义起来。而这样的感性认识到简单科学知识的培养, 完全可以由家长在生活中完成。

在家庭中实现STS教育就显得更为自然, 实现的成本也更低, 这是由家庭教育的一系列特点决定的。

STS教育反对将科学教学置于学校的平衡态中, 强调科学教育应置于以社会、文化为背景的非平衡态下, 输入有关科学、技术、社会等诸方面的信息流, 通过各学习者之间、学习者与环境之间的对话与交流, 实现对现实世界的新的理解。开放性也是作为实践层面的STS课程的一大显著特征[4]。家庭教育首先是一个开放化的环境, 在这个环境中, 学生身处一个科学技术社会的缩影环境中, 科技知识就在身边, 而必要的引导者也在身边, 环境等条件是具备的, 相比目前教育体系下的学校教育, 无需额外更多的成本, 这是在家庭中引入STS教育理念, 实现STS教育的首要条件。

STS教育作为新兴的科学文化, 强调科学、技术与社会决策的联系, 将学生置身于自然环境、人工建构环境和社会环境的复杂生态系统中, 试图将科学中的某些特定的观点和概念与这些观念所处时代的社会和文化结构联系起来, 试图将科学与学生的生活世界协调起来[5]。这在现阶段的教育体系中存在实现的根本困难——时间成本、物质成本昂贵。而家庭教育的第一个特点就是教育具有渗透性。由于家庭教育与家庭生活密切相关, 家长对孩子的影响无处不在, 家长可以在日常生活中随时随地进行教育。STS教育认为知识和技能镶嵌于具体的生动情境中, 能更容易被学生所理解和迁移;知识只有在互动和联系中才显示出意义。家庭教育在家庭中进行, 这个环境对施教者和受教者而言是具有很大开放性和互动性的。家长了解学习者的经验背景、在操作实践中经历丰富的家长更容易结合日常生活中的特定情景与简单科学知识的联系, 侧面实现了科学知识的建构过程的重现, 利于学生以某知识为切入点, 结合他们共同参与过的经验将所学知识与经验联系起来, 随着时间的积累, 再将所学知识的不同部分联系起来, 实现了将知识多角度理解, 运用多种情境解释新现象, 最终易于达到实现知识各种表征形式间的相互转化的目的。

STS教育要求以学生为中心, 强调教师有意义的指导。在家庭教育中, 施教的家长由于不受现代教育体系中的上述种种约束, 因此, 更利于由单纯的信息传播者向咨询者、对话者等角色转变。家庭教育的第二个特点就是教育的启蒙性。而以咨询者、对话者身份出现的家庭教育, 从本质上符合STS教育的核心要求。这样的教育方式, 利于学生接受科学, 进而接近科学实质。

最后, 家庭教育具有影响的深刻性。通常, 习惯按其水平来划分, 可分为动作性习惯和智慧性习惯。动作性习惯是水平较低的习惯, 如饭前便后要洗手、不随地吐痰, 不乱扔瓜果皮壳等, 它更强调简单的动作, 不需要有太多的智慧成分, 有时甚至可以是机械性的、模式化的。智慧性习惯是更高层次的习惯, 例如, 做事有计划、善于反思、在思考中学习、追求创新、不墨守成规, 与他人合作, 遵守规则等习惯, 都是智慧性习惯。智慧性习惯的形成比动作性习惯更复杂, 更具有综合性, 甚至需要信念、理想做支持[6]。在家庭教育中实现STS教育理念的引入, 可以从学生很小的时候就培养树立起科学意识和习惯。

综上所述, 在家庭教育中引入STS教育, 比目前教育体系中的学校教育更易于实现STS教育的实质。

参考文献

[1]Cheek D.W.Thinking Constructively about Science, Technology and Society Education.NewYork:State University of New York.1992:28-31.

[2]徐超.美国STS的兴起与发展[J].自然辩证法通讯, 1992 (, 5) .

[3]小川正贤.STS教育概述[J].张明国, 译.远德玉, 校.哈尔滨师专学报, 1996 (, 2) .

[4]孙可平.STS教育论[M].上海:上海教育出版社, 2000:231-239.

[5]鹤冈义彦.关于Scientific Literacy教育学研究录:第2集[G]//筑波大学大学院教育研究科, 1979:159-169.

STS－－114机组成员 篇3

飞行任务徽标

撞击器与轨道器分离

撞击器飞向彗星

接近彗星

冲刺

发射升空

艺术家笔下的坦普尔1号彗星

撞击点

撞击

喷射

撞击效果

轨道器观察撞击后的彗星

实验室中模拟的撞击效果图

坦普尔1号彗星

轨道器在撞击后50分钟拍到的伪彩色照片

轨道器回头拍到的坦普尔1号

撞击后67秒

撞击后16秒

撞击后13秒

撞击瞬间

撞击前30秒

撞击前60秒

哈勃空间望远镜拍到的撞击过程

日本昴星团望远镜拍到的撞击前后对比

撞击前30分钟

撞击前6分钟

撞击前5分钟

撞击前90秒

中国有一句成语，叫做“运筹帷幄”，意思是在军营的幕帐中对战争的全局进行细密的策划。汉高祖刘邦在打下天下之后曾经称赞他的谋士张良能够“运筹策帷幄之中，决胜于千里之外。”不久前，美国航宇局的科学家们对这句脍炙人口的成语进行了一次完美的诠释。北京时间2005年7月4日13时52分，在完成一系列高难度动作之后，“深度撞击”彗星探测器非常精确地击中了坦普尔1号彗星的彗核表面，并向地球传回了不少很有科研价值的清晰图片，这在全世界产生了巨大影响,掀起了前所未有的彗星热潮。据喷气推进实验室的官员说：“深度撞击”的网站点击率达到了10亿次，而在执行火星任务时，网站的点击数只有4亿次。

此举是人造探测器首次以主动撞击的方式来探测彗星，而且美国航宇局已证实，它比科学家预计得还要精确，误差还不到1米（事先预计为1千米），因而可以说是空间技术上的一次大飞跃，并有望取得天文学的丰硕成果。

“亲密接触前”的序曲

“深度撞击”彗星探测器在6月23日进行了一次轨道调整，然后向坦普尔1号急速飞去。6月28日，美国喷气推进实验室透露，正准备与彗星相撞的“深度撞击”探测器，观测到了这颗彗星上冰雪大爆发形成彗发的奇景。这次大迸发虽然短暂，但却使坦普尔１号彗星骤然明亮，迸发出的可能是冰或其他物质，它使彗星及反射的彗核周围的烟尘环变大。照片显示，坦普尔１号彗星上大量碎冰和其他微粒在半天内喷发出来形成彗发。这次喷发没有对彗星身边的“深度撞击”造成损害，反而让探测器上的仪器探测到其中的物质成分。“深度撞击”探测器上的红外分光计探测到，彗星喷发出的水蒸气增加了一倍，二氧化碳等气体增加更明显。

根据“深度撞击”探测器发回的照片，坦普尔１号彗星的彗核并非球体，而是呈14千米长，4.8千米宽的不规则状。“深度撞击”项目负责人迈克·赫恩表示，通过“深度撞击”发回的照片，可以更好地了解坦普尔１号彗星彗核的内部构造，为7月4日成功完成撞击打下良好基础。

顺利释放撞击器

北京时间7月3日14时07分，即撞击前的24小时，“深度撞击”探测器在距离坦普尔１号彗星8.64×105千米远处，成功释放出所携带的撞击器。随后收到的信号表明，这一质量为370千克的撞击器完全按预定轨迹向彗核飞去。这是因为撞击器携带有高精度恒星跟踪器、撞击者目标遥感器和自动导航系统。其中撞击者目标遥感器是1台带有孔径为12厘米望远镜的目标瞄准照相机，用于在撞击器飞向彗星过程中导航，在接近彗核过程中，其视轴与撞击器的速度矢量在一条直线上，以指向撞击点；在碰撞彗星前用于拍摄彗星，当撞击器距离彗核20千米，即撞击前的2秒时，照相机的分辨率大约为20厘米。

撞击器被释放出去之后是在计算机操作下完全自主飞行的，尤其是在撞击前的2小时，它完全脱离地面人员的掌控，所以此前其轨道设计和测量稍有误差，或撞击器部件出现任何故障，都可能导致撞击器与彗星失之交臂。

轨道器弹射出撞击器后立刻调整姿势“躲开”，以免被彗星撞上或被撞击时飞溅的碎屑打上，影响向地面传输宝贵的科学数据。为了安全，在撞击发生13分钟之后，轨道57分，轨道器在离彗核8600千米处密切关注着即将发生的一切，这时直播电视屏幕上显示一团耀眼的白光如照明弹般在彗星表面骤然升起，亿万人的紧张关注终于有了结果，撞击器不辱使命，准确命中目标！

北京时间4日13时58分，第1张撞击成功的照片传到了喷气实验室并且展示在大屏幕上，它是由轨道器上中分辨率成像仪在距彗核约8000千米之外拍摄的。根据图片显示，撞击器击中彗星下部，因为撞击时彗星下半部分喷发的物质非常高，出现了一个明亮的光斑，冲击产生的碎片在空中散开，原来看到的是非常小的一个核，撞击以后整个抛射物非常高、非常大，如同云状，撞击处撞击力度超出大多数人的预料。当这一幕情景出现在大屏幕上时，喷气实验室的科学家们情不自禁地惊呼起来：“天哪，天哪！”喷气实验室飞行控制官员们高呼：“太强了！太强了！我们让它撞中了我们想撞的位置上。”科学家们希望一旦尘埃落定，能够透视彗星冰冻了的彗核，对太阳系诞生的过程有更多了解。

项目负责人格莱美尔说，轨道器已经向地面传回用可见光和红外线等不同频谱拍摄的高清晰度照片，其中的大量信息甚至“让我们不知从何入手”、“足够写一部百科全书”。这些照片还显示，坦普尔1号的外形不规则而且分布着一些坑，像个坑坑洼洼的大土豆。“深度撞击”在彗核表面“轰”出的坑可能有50米深，不过这还要经过更精确的分析证实。

实际上，撞击器轰击坦普尔1号表面的过程有两步，第一次产生了较小的物质喷发，紧接之后产生的另一次物质喷发就很明显，使彗星的亮度一下子增强了5倍，高达数千千米，此时坦普尔1号的彗核笼罩在一片尘埃和冰屑之中，可能要延续几周时间才逐渐散去。不过，科学家可以通过轨道器上的红外分光计等

器将暂时停止收集数据，进入自我保护模式，以免被撞击产生的碎片击中。撞击40分钟后，自我保护模式结束，顺利度过“危险期”的轨道器与地面控制中心重新建立了联系。

由于坦普尔１号彗星是以30千米/秒的速度运动，在它轨道前方的撞击器飞行速度约为20千米/秒，所以撞击器将以10千米/秒左右的相对速度轰击坦普尔１号的彗核，其难度之大可见一斑。用格莱美尔的话说，这就好比“往飞速运动的针上穿线”。

在分离前6小时，“深度撞击”探测器成功地进行了第4次轨道调整，发动机启动了30秒，使探测器速度每小时减慢了1千米。这样做是为了使撞击器尽可能靠近飞向坦普尔1号彗星的直线方向。分离后地面控制人员还遥检了撞击器和轨道器联系所用的S波段通信设备状况，因为撞击器所有的数据都将通过它传回到轨道器，包括人们期待的撞击前最后的照片。

在击中坦普尔1号彗核前，撞击器通过发动机点火进行了3次轨道调整，以便更好地完成任务。北京时间7月4日12时20分，撞击器进行了第1次发动机点火调整，调整持续了约20秒，目的是为了能够更准确地“瞄准”彗星。此时，撞击器运转正常，自动导航系统一直在工作，不断修改自己的轨道，保证它能够精确、准确地撞击到彗核上。

北京时间7月4日13时17分，撞击器成功完成第2次发动机点火调整。

完美无缺的深空“焰火”

北京时间7月4日13时39分，地面控制中心最后一次调整了撞击器的轨道，它以每小时3.7万千米的惊人高速风驰电掣般直捣彗星的彗核。再过十几分钟，撞击器就要“亲吻”坦普尔1号彗星了。地面接收到的图像越来越大，而且一张比一张清晰。航宇局的工作人员聚精会神地注视着探测器和撞击器的一举一动，虽然一切仍在掌握之中，但直播现场气氛仍略显紧张。又过了几分钟，意想不到的事情发生了，望远镜的焦距忽然出现了问题，拍摄的图像变得模糊不清，仿佛蒙上了一层冰雾。在项目组中的中国留学生李荐扬博士和他的同事们经过紧急调整，很快望远镜焦距又恢复了正常。

在离彗核还有数百千米时，撞击器开始了最后的冲刺，撞击前3.7秒，彗核的最后一张大特写被传回，这时它们相距只有30千米，照片上能分辨出彗核表面4米范围的细节。13时设备，透过这一片尘埃看到彗核的“真容”，此外，还能分析其中的物质成分。这也表明，坦普尔1号彗星的彗核表面是一层很松散的物质，而其内部还有一层较坚硬的物质。这符合科学家们原先对撞击过程的最佳设想，也就是说彗核内部很可能是“未经触动”的，含有太阳系初生时的原始物质。

当撞击发生时，轨道器在距彗核约8600千米，此后14分钟里，它飞到距彗核500千米处，用高分辨成像仪观测撞击的后果。撞击整个过程的拍摄时间大约13分钟左右，它上面的数据会陆续传回来，可能要一个礼拜至一个月的时间。目前，项目科学家正在对陆续传回的照片进行分析。

北京时间7月5日12时，位于智利的欧洲南方天文台公布了从“深度撞击”传回的首张彩色照片。不久，地面又收到轨道器上高分辨率成像仪拍摄的更清晰照片。

目前撞击已经完成，不过对于科学家们来说，艰辛的工作不过才刚刚开始。他们的分析表明，探测器运行得非常完美，撞击的效果要大于预期。撞击实际上比预期晚了1.5秒，不过其“爆破”程度却超过了科学家的想象。撞击器与坦普尔1号彗星彗核的撞击点与预期相差还不到一米，如此精度也超乎了科学家的想像。不过目前科学家们最关注的，无疑是坦普尔1号彗星究竟被撞出了多深的洞。按计划，撞击后搜集到的各种相关数据将在约一个月后陆续传回，再经历约几个月的数据分析时间，整个项目要一直到2006年3月才将宣告结束。这些问题的答案，或许要到那时才能有个确切的答案。

下面的悬念就是“深度撞击”能否揭开太阳系起源和地球生命起源的神秘面纱？下一个被撞击的彗星或小行星是谁？

据悉，如果轨道器上的仪器在完成任务之后仍能正常工作，它将在7月24日之前改变飞行方向，有可能去探测1颗名叫波星（Boethin）的彗星，很可能在2009年1月与它相撞。

STS 篇4

[教材分析]本节是初中《生物学》（人教版）七年级上册第二单元第一章第二节的内容。细胞是生物结构和功能的基本单位。观察细胞，认识细胞的基本结构是学生学习生物学的基础；通过制作临时装片，用显微镜观察植物细胞，不仅可以锻炼学生的实验动手能力，而且有利于培养学生正确的科学态度。因此，本节课在本章乃至在整个初中生物教学中，都占据至关重要的地位。本节教学内容较多，安排2课时。[学情分析]

在学习本节课之前，学生具备一定的显微镜使用基本技能，而且初步认识了科学探究的基本思想和一般过程，这为本节实验教学的开展奠定了一定的基础。但由于七年级学生才步入初中，刚刚涉及探究和实验，在实验能力和创新思维等方面的训练有限，因此，本节课如何在实现训练学生的实验规范和引导学生的创新思维二者之间达成统一，将是本节的重点和难点。[教学目标] 知识目标

1．学会制作临时装片的基本方法； 2．使用显微镜观察自制的临时装片； 3．认识并阐述植物细胞的基本结构； 4．初步学会绘制植物细胞结构简图。能力目标

1．通过练习制作临时装片，并用显微镜进行观察以提高观察和实验能力； 2．学会画细胞结构简图以提高动手能力。情感目标

1．培养良好的实验习惯和实事求是的科学态度； 2．培养勇于质疑和尝试改革的精神； 3．体验与人交流和合作学习带来的乐趣。[教学重点]

1．制作临时装片，并利用显微镜观察植物细胞的结构。2．归纳植物细胞的结构，并明确各部分的作用。[教学难点]

成功地制作临时装片；以实事求是的科学态度，练习绘制植物细胞结构简图。[教学方法] 观察法、实验法。[设计思路]

本节的实验教学，采用探究性学习的模式，突显实验的“探究”功能，旨在改变学生的学习方式，变被动学习为自主探究式学习，变个人独立学习为多方合作学习，进而培养学生的实践能力和创新精神。教学流程如下： 复习巩固显微镜的使用→创设情境引入实验教学→自学了解常用的玻片标本种类→教师示范制作临时装片→学生动手练习制作临时装片→显微投影展示→交流得失，总结制作技巧→评价→再制作→讨论总结植物细胞的一般结构及功能→课堂总结→布置作业→整理仪器。[教学过程]

教学步骤 I．复习巩固

II．教学引入

简介：装片、切片、涂片。

III．实验教学

1.介绍玻片标本

自学、观察了解不同玻片标本的差异。

培养自学能力

教师活动

多媒体展示显微镜的使用

学生活动 学生观看，复习

激发学生探究

欲望。

设计意图 复习巩固显微镜的使用。

创设情境： 作业本直接放到显微镜得出结论:观察的材料要薄而透下，能看到细胞吗？大家不妨试试。明。要先制成玻片标本。说明本节实验的目的和要求，鼓励探学生倾听，明确实验目的和要求。

究和合作。

2.实验目的要求

观察思考临时装片的制作过程。针培养观察、能启发学生观察，要求学生思考每个步对老师演示展开讨论，对各个步骤力。引导质疑。骤的作用，并用一个字加以归纳。的作用及操作方法提出问题。

小组合作进行制作临时装片标本

体验探究过 老师巡视，引导、帮助，重点发现

程。鼓励创新思维。

表达交流实验的结果，并分析其原因。

显微投影同学们的临时装片；引导同

展示并达成正确认识。

培养归纳能

用一个字归纳每一步骤：

启发学生用一个字归纳临时装片的力 同学中的创新点，给予鼓励，并提供指导性意见。3.演示临时装片的制 作方法

4.制作临时装片标本 学对实验结果进行合理分析；并作辩

证评价。

制作方法中的每个步骤。

擦→滴→取→展→盖→染→吸→ 看

培养观察能力

反馈洋葱鳞片叶表皮细胞的观察结果，描述细胞形态；

5.实验反馈，表达交流

6．观察植物细胞

倾听学生自我总结。

7．认识植物细胞的一般结构及功能 布置课后和下节课的课前任务。

明确玻片标本制作的基本步骤。总 指导学生观察并描述所观察到的细胞；

自学教材植物细胞的结构，对照培养自学能力

指导学生自学教材植物细胞的结构 所观察的细胞进行结构辨认

结植物细胞的一般结构及功能。进一步巩固知

识。

明确课后和下节课的课前任务。

激发继续探究的热情，为后续教学做好铺 整理实验仪器，组长检查。

垫。

IV.课堂总结

VI.布置作业

VII.仪器整理

板书设计：

第二节 观察植物细胞

一、玻片标本的类型 切片、涂片、装片

二、实验：观察植物细胞

1.制作临时装片，观察洋葱鳞片叶表皮细胞2.步骤： 擦 滴 取 盖 染 吸

三、植物细胞的基本结构和功能 1.细胞壁——保护和支持细胞；

看

2.细胞膜——保护并控制细胞内外物质的进出； 3.细胞核——含有遗传物质(DNA)；

4.细胞质——缓缓流动，可以加速细胞内外的物质交换； 5.液 泡——内含细胞液 6.叶绿体——光合作用的场所 ［教学反思］

STS 篇5

摘要:大学物理的学习是理工科专业学习的必修课。由于大学的性质与我国普通基础教育的性质不同，大学物理与初中和高中物理也都有着很大的差别，因此在大学物理的教育理论、教学方式等方面都要采取特殊的方法。STS教育是一种特殊的教育概念，在教育方面有着独特的地位。本文将根据STS教育的概念、大学物理教学的现状等多个方面，分析并讨论大学物理教学中，STS教育理念的应用。

关键词:大学物理;STS教育;物理教学

一、引言

STS教育作为一种特殊的教育理念，目前正逐渐成为教育界所关注的焦点。由于它有着传统教育方式所没有的独特性，受到教育方面各个领域的青睐，应用于许多学科的教学中去。它自提出后经历了多年的发展与实践，逐渐走向成熟。大学为了培养满足社会需求的人才，应将教育内容与科技创新和社会相结合，大学物理作为技术性很强的高级学科，其教学更应该如此。因此大学物理的教学中，渗透STS教育理念便成为了趋势所向。

二、STS教育的定义和内涵

STS教育重点在于“科学、技术、社会”三者之间的关系的把握。它旨在使现代社会公民不仅掌握一定的社会知识、科学知识和技术知识，更应该将三者之间相互联系，能够准确的把握科学与技术、科学与社会、技术与社会以及三者之间的关系[1]。以此来树立正确的社会观和价值观，从而对一些问题进行全面的、准确的判断与抉择。STS教育是一种新兴的，综合性的交叉学科，它不仅对科学教育有着严格的要求，三者之间的关系也有着不同的定义。但STS教育也是科学教育的核心。其主要目的还是在于将科学知识进行传播，运用其多元性、开放性、人文性、综合性、互动性及前瞻性等特征，使人们能够对科学、技术、社会有着一个统一的，综合的，系统的认识。这就是STS教育基本的内涵所在。

三、大学物理教学现状

1.强调科学知识，忽视人文培养

改革开放后，我国的教育进行了很大的改革，特别是我国大学等高等教育方面进行了很大的变革。但是在国内大学物理的教学方面，还存在着很大的诟病。我国教育普遍以文化知识的灌输为主，过分强调科学知识的学习。目前我国大学物理的教学也是如此，强调科学知识的学习，忽略了对学生技术、社会的培养，不能将科学知识与社会、技术有机的统一起来，使得学生只局限于学科本身，只重视自己学历的培养和对于物理知识的专业性的培养[2]。这样的培养方式和教学无法对学生的世界观、人生观和价值观进行培养，难以做到人格的养成。传统的教育方式只是为学生的学历服务的，无法做到学生的终身学习。

2.教学内容偏学科性太严重

在我国理工类课程的教学中，偏理科性、偏学科性的现象十分严重。大学物理的教学无法与今后的社会实践相结合，无法与技术创新相结合，仅仅是进行主观的科学知识的培养。教师在教科时，仅仅将课本中的知识传授给学生，而不会结合当今的社会热点进行讲解。比如将物理学科的部分内容与环境、能源等问题相结合。系统的理论性的学习对学生的科学知识固然起着很大的教育作用，但是在学生的思想观念、道德观念、社会实践等方面的培养还是十分欠缺的。

3.大学物理教学过程枯燥乏味

在大学物理的教学中，教学方法主要以课堂讲解理论知识为主，十分枯燥乏味，不具备一定的实践性和趣味性，使学生对于大学物理的学习没有兴趣。缺少与技术实践、与社会实践的结合，使得大学物理的教学进行困难，学生也失去了学习的热情。传统的教育方法和教育理念的重心在于科学知识的学习，而不在学生兴趣、人格、个性的培养。

四、STS教育对于大学物理教学的意义

1.STS教育是教育发展的要求

在大学物理中采用STS的教育理念，将科学、技术与社会三者相结合，采用综合性的教育方法，是社会发展的需求，也是时代发展的需要。社会需要理论知识、科学技术与社会知识都较为丰富的综合性的人才。懂得科学与技术、科学与社会、技术与社会发展之间的关系，从而对社会的建设与发展做出贡献。在大学物理的教学中，应渗透STS教育理念，发展全面性的.人才。

2.STS教育是素质教育的需要

STS教育主张培养学生的科学能力、科学素养。这是学生锻炼能力的基础。素质教育是目前我国教育关注的重点，在教育中渗入STS的教育理念，不仅能够全面的提高学生自身的素质，还为全面发展素质教育做了良好的铺垫和帮助。发展素质教育，是提倡学生“德智体美劳”全面发展，这与STS教育有着相似之处。

3.实行STS教育，是实现科学与社会融合的需要

目前我国的教育将科学知识与社会相隔，但是科学与社会之间的关系是密不可分的，因此，STS教育的实施便成为了实现科学与社会相融合的必须[3]。STS教育以学生的发展为本，要求物理教学的过程中能够体现出物理贴近生活的一面，使学生在学习期间所接收的物理方面的知识和教育能够与社会的发展相适应，将科学和社会实现有机的融合。

五、结语

大学物理的教育是以学生的发展为主要目的。在教育过程中有许多不足，应该及时的认识到目前教育方式所存在的缺陷，改善教育策略和教育理念。STS教育的对于大学物理方面教学的渗透，是实现大学物理科学知识、技术与社会之间的有机的融合，实现教学目标，发展全面性的人才，从而实现社会的全面发展的必须，也是当前教育发展的核心。

参考文献：

[1]成春英.初中物理中融入STS教育的教学设计--以《噪声》一节为例[J].教育教学论坛，(8):277-278.

[2]程金阁.研究型大学物理实验教学平台建设的实践与探索[J].亚太教育，2016(3):58-58.

[3]杨静，吴伟.基于缄默知识理论的物理STS教学探讨[J].物理，(11):116-119.

STS 篇6

利用STS教育培养学生的地理探究能力和创新能力

本文根据高中地理新课程基本理念的要求.注重培养学生地理问题的`探究能力和创新能力,并成功地探索出运用STS教学法实施课堂教学的具体操作过程.本文更详细具体地阐明了STS教学法在实施过程中与培养学生探究能力的关系,总结出STS教育在地理课堂教学中的独特作用.

作 者：匡华  作者单位：海南农垦三亚高级中学,海南,三亚,57 刊 名：考试周刊 英文刊名：KAOSHI ZHOUKAN 年，卷(期)： “”(7) 分类号：H3 关键词：地理新课程   探究能力和创新能力   STS教育  

圆周运动中的STS问题 篇7

一、自行车拐弯的力学原理

自行车是我国城乡人民必备的交通工具, 骑车上街、农民骑车驮货赶集, 都不可能是直线行驶, 必然要经过若干次转弯, 才能到达目的地.

骑自行车转弯是初学骑车者的一个难题, 他们常常因拐弯而摔车倒地, 因为骑车拐弯包含一定的力学难度.拐弯时, 身体要偏离竖直方向 (这是初学者的心理难关) , 而且偏离的角度与行驶的速度有关, 行驶的速度越大, 偏离的角度越大, 反之则越小.骑车拐弯时, 身体不偏离竖直方向行不行?显然是不行的, 无数初学者骑车不敢把身体偏离竖直方向而导致摔跤就是很好的证明.下面我们从力学的角度分析一下摔跤的原因.如图1所示, 人与车组成系统, 共受三个力的作用:重力G、支持力FN、静摩擦力Ff.从图上不难看出, 重力和支持力均通过重心O, 静摩擦力Ff是由于车有离心倾向而形成的指向拐弯内侧圆心处的力, 而车体的惯性表现在重心O上, 且现在的惯性是一种离心倾向, 即向外, 所以骑车人必然要向外翻车倒地, 这就是拐弯时身体不偏离竖直方向导致摔车倒地的力学原理.

因此, 我们得出了一个初步的结论, 骑车拐弯时不摔倒必须将身体向内侧倾斜, 那么倾斜多大角度才合适呢?下面给以简要的回答.

设骑车人以速度v拐弯, 拐弯半径为R, 这时, 车体与竖直方向的夹角为α, 如图2所示, 从图中可知, 当骑车人拐弯而使身体偏离竖直方向时, 从而使静摩擦力Ff与地面支持力FN的合力N通过共同的重心O, 合力N与重力G的合力F是维持自行车做匀速圆周运动所需要的向心力, 由图2可知:undefined

由此可知, 拐弯半径一定时, 自行车速度越大, 偏离的角度越大;若自行车速度一定时, 拐弯半径越小, 偏离角度越大.

二、高速公路的曲线超高

通常在水平地面上作圆周运动的汽车, 是靠地面对汽车的摩擦来提供向心力的.但是, 高速公路上的汽车, 速度很大, 在转弯时 (可视为做圆周运动) 不能采取无限增大摩擦力的方式 (如使路面粗糙程度增加等) 提供向心力, 于是人们想到了“力的分解”——利用汽车自身重力的一个分力, 提供一定程度的向心力, 从而使车辆顺利转弯, 且有效地保护着高速路面 (过大的摩擦会缩短路面和汽车轮胎的寿命) .

汽车以一定的速度在曲线上行驶, 必须具有足够的向心力, 向心力的大小与车速v的平方成正比, 与曲线半径成反比, 在工程上计算式为undefined

式中F—向心力;G—汽车重力;v—汽车行驶速度;R—曲线半径;g—重力加速度.向心力F的作用点在汽车重心, 方向指向圆心.

为了使汽车自身重力的一个分力充当一定量的向心力 (一般地说, 并非向心力的全部) , 常把曲线上路面做成外侧高, 内侧低, 呈单向横坡的形式, 这就叫做曲线超高.汽车行驶在具有超高的曲线上, 如图3所示, F表示汽车转弯应当具有的向心力, 该力在横向 (x轴) 和纵向 (y轴) 被分解为Fcosα和Fsinα.汽车重力G的一个分力 (Gsinα) 沿横坡 (x轴) 方向, 充当了一部分向心力的作用;向心力的另外部分, 则仍由路面与轮胎之间的摩擦力提供.

因此, 在x轴方向上, 则有

Fcosα = Gsinα+FT ①

式中, FT为路面对汽车的横向作用力, 这是由路面对轮胎的摩擦力提供的 (在图中未画出) .在y轴方向上, 汽车所受合力为零, 对转弯运动不产生影响.由于路面横坡不大, 即斜面倾角α很小.可近似认为cosα =1, sinα=tanα= i (i叫超高坡度) .

于是有undefined, 得undefined, 令undefined, 则有undefined

μ称为横向力系数, 其意义为单位车重的横向力, μ值越大, 汽车在曲线上行驶的稳定性愈小, 司乘人员感受的舒适性就愈差.

式②表达了横向系数与车速、曲线半径和超高之间的关系, 这个关系对确定曲线半径、超高以及评价汽车行驶在弯道上的安全性、舒适性有十分重要的意义.

对于式①的讨论, 显然得出:当汽车在平坦路面上转弯时, a= 0, 则:F=FT

这表明, 汽车转弯的向心力全部由路面对汽车轮胎的摩擦力提供.

中考物理的STS试题解析 篇8

一、安全类试题

1、（福州市）《中华人民共和国道路交通安全法》规定，驾驶员必须使用安全带，如图1所示。其目的是汽车紧急刹车时，防止人由于____向前倾而造成伤害；安全带做得扁而宽大是为了减少安全带对驾驶员的_____。

2、（安徽省）火车站台上都设有安全线，火车进站时，人若越过安全线就会发生危险。请说明发生危险的原因：___________。

3、（长沙市）关于安全用电常识，下列说法中不正确的是

A.不能用铜丝和铁丝代替保险丝

B.电线上不能晾衣服

C.如果发生触电事故，要立即切断电源

D.使用试电笔时，只要用笔尖接触被测的导线即可

点评 以上都是在日常生活中常见的安全问题，需要结合相关的物理知识进行分析判断，同学们要注意平时生活中物理知识的积累。

答案 1、惯性 压强；

2、火车通过时，人体与车辆之间空气流速比外侧快，压强小，人容易被外侧空气压向火车；

3、D

二、健康类试题

4、（黄冈市）夏天，没有冰箱的农村家庭，为了防止饭菜变味有损健康，常把饭菜放入脸盆，再把脸盆浮在水缸中。以下说法正确的是（ ）

A.水缸是沙石材料制成的，比热较小，有散热作用

B.水的比热较大，可以吸收较多热量

C.水缸中的水不断蒸发吸热使缸内温度降低

D.水缸周围的水蒸气在缸外壁液化吸热使缸内温度降低

5、（黑龙江）据《法制晚报》报道，今后在封闭的公共场所吸烟将负法律责任。因为在封闭的场所里，只要有人吸烟，场所内的其他人就会闻到烟味，从而损害他人健康。从物理学角度来看，这是_______________现象，表明分子在_________________。

点评 第4题是关于食物保存的，这对于冰箱较少的农村具有现实意义。保存食物的关键是降温，水蒸发吸热是实现降温的条件。第5题中被动吸烟的危害要甚于主动吸烟者，被动吸烟的原因在于分子的不断运动。

答案 4、C；5、扩散 不停的作无规则运动

三、环保类试题

6、（福州市）下列是小明同学观察到人们在生活中的一些行为和措施，其中属于防止噪声污染的是（ ）

A.小明的邻居在晚上听音乐时，将音响的音量开得很大

B.某清洁工人为了减少垃圾的运送量，将垃圾就地焚烧

C.某货车司机为了超车，不断地按喇叭

D.在高考、中考复习和考试期限间，居民区附近的建筑工地晚间停止施工

7、（哈尔滨）为了使哈尔滨成为环境优美、最适合人居住的城市，群众在治理环境方面提出了许多建议。下列建议中不利于保护环境方面的是（ ）

A.废旧电池可以与生活垃圾一起掩埋

B.采用集中供热，提高燃料的利用率，减少空气中悬浮颗粒

C.不能随意焚烧垃圾

D.应多植树、净化空气、减少噪声

点评 防止噪音污染要从声源泉处、传播过程、人耳处着手。随意丢弃的废旧电池是污染环境的因素之一，深层掩埋则对环境的破坏更严重。

答案 6、D；7、A

四、突发事件类试题

8、（烟台市）调查统计表明，伤亡事故多是由于缺乏科学常识造成的。下列预防发生和处理事故措施中正确的是（ ）

A.有金属外壳的家用电器，其外壳的接地线可以接在电源的零线上

B.做化学实验时，浓氢氧化钠溶液不慎溅到皮肤上，先用水冲洗，再涂上稀盐酸

C.火灾现场烟雾较浓时，应用湿毛巾捂住口鼻，并尽量贴近地面撤离

D.电器设备失火时，先用水灭火，再切断电源

9、（青岛市）一个小孩在结冰的湖面上玩耍，突然发现脚下的冰即将破裂，他应该采取的措施是：

A.站立不动

B.赶快跑开，远离脚下的冰

C.马上改为单脚站立

D.立即趴在冰面上并向岸边挪动

点评 突发事件类试题对于广大中学生具有普遍的意义，同学们不仅要深刻掌握此类问题的知识，更重要的是要应用到日常生活中，在突发事件中实现自保自救。

答案 8、C；9、D

五、能源类试题

10、（重庆市）下面属于可再生能源的一组是（ ）

A.水能、石油、核燃料

B.风能、煤炭、天然气

C.煤炭、石油、天然气

D.风能、水能、太阳能

11、（武汉市）为了响应中央关于“全民动员共建节能型社会”的号召，小明提出了一些节约用电的建议，其中不科学的是（ ）

A.用太阳能热水器代替电热水器

B.离开教室时随手关灯

C.夏天用空调时，把温度调得很低

D.尽量少开启电冰箱门

点评 能源类问题是近几年的中考热点，一般涉及到能源的节约和新能源的开发及利用，关系到人类的可持续发展，难度相对不大，开放程度较高。

答案 10、D；11、C

六、高科技类试题

12、（黄冈市）如图2是目前倡导使用的新型建筑材料——空心水泥砖，以下说法错误的是（ ）

A.做成空心，可以减少水泥与砂石用量，节约资源

B.空心砖做的房子冬暖夏凉，可以保温

C.空心砖可以减少噪声污染

D.空心砖承受压力小，不适且用于高层建筑

13、（黑龙江）国外研制出一种衣料，其纤维中添加了微胶囊，这种胶囊中所含的物质在常温下呈液态，在温度降低时会凝固。人们穿上用这种衣料做成的衣服，在气温降低时倍感温暖。其中的原因是_______。

14、（四川省）超导体是当今各国竞相研究的高科技材料，假如科学家已经研究出处在室温下的超导材料，你认为它是适用于（ ）

A.保险丝

B.白炽灯跑的灯丝

C.电炉的电阻丝

D.远距离输电的输电导线

点评 高科技类试题能够使学生充分认识到物理知识在日常生活和科学技术、社会生活中都有广泛的应用。对科技进步和社会的发展具有深远的影响，对提高学生的学习兴趣有一定的帮助。

答案 12、D；

13、胶囊凝固时放热；

14、D