STS课程

STS课程（通用12篇）

STS课程 篇1

“STS”是英文“科学”(science)、“技术” (technology) 、“社会” (social) 三个英文单词的缩写。STS教育强调科学、技术、社会三者之间的相互关系，强调对学生科学探究能力、科学技术的价值观以及个人和社会决策能力的培养。STS教育在新课程改革中有着重要的地位与意义。为了有效贯彻高中生物课程标准中的STS精神，教师要切实转变教学观念、拓宽教学内容，适时渗透STS教育，改革传统的教学方法，不断提高自身素质。

中国2003年颁布的《高中生物课程标准》中无不贯穿STS精神。标准的基本理念中强调要提高学生的生物科学素养，提高生物科学素养的要求与STS的基本精神有着很大的一致性。基本理念中还强调要注重生物科学知识与现实生活的联系，即注重科学、技术与社会之间的关系。并且课程标准首次把STS教育纳入课程目标，要求“学生能够认识生物科学和技术的性质，能正确理解科学、技术、社会之间的关系。能够运用生物科学知识和观念参与社会事务的讨论。”为了有效贯彻课程标准中的STS精神，笔者认为应从以下几个方面着手。

1 教师要切实转变教学观念

传统的生物课程强调知识的逻辑性、系统性，忽略了知识的现实意义和对学生能力、情感态度与价值观的培养。而高中生物课程标准中特别强调要在义务教育的基础之上进一步提高学生的生物科学素养，这是本次课程改革的总目标，也是课程实施过程中的核心任务。所以教师要改变原有的“只注重知识的系统性”的课程价值观，建立新的“以提高学生生物科学素养”为目标的课程价值观，认识到STS教育对提高学生生物科学素养的重要意义，创造性的开展STS教育，切实把STS教育和高中生物课程结合起来。教师应建立新的“以学生为学习活动主体的”教学观，正确处理自己和学生的关系，使教学活动真正成为教师和学生的双边互动的过程。

2 教师要拓宽教学内容，适时渗透S TS教育

当前我国还没有开设专门的STS课程，所以STS教育主要采用学科渗透的方式进行。在高中生物课程中，主要采用课堂渗透为主，课外渗透为辅的方式进行STS教育。课堂教学教育对象广泛，便于STS教育，因此课堂教学是渗透STS教育最基本、最主要的途径。但是课外渗透作为课内渗透的辅助形式也是必不可少的。因为课堂教学主要进行理论教学，而STS教育更要求学生参与和实践，所以有些活动，如社会调查、参观、决策模拟等只有通过课外活动才能实现。我们要将课内渗透和课外活动有机结合起来，从而保证STS教育和生物学课程的有效结合。

新版高中生物教材(人教版)包括必修本和选修本两大系列，按照课程标准的要求，新教材中增加了许多有关STS的素材。其中选修本包括生物技术实践、生物科学与社会、现代生物科技专题三个模块。这三个模块为我们进行STS教育提供了一个良好的平台，教师要认识到选修模块的意义和作用，有效利用选修模块的教学进行STS教育。必修本中也蕴含着丰富的STS素材，教师要充分挖掘教材中的STS因素，不失时机的渗透STS教育。如何挖掘和利用STS素材呢?一方面要利用好教材中的STS素材，这些素材主要体现在正文、专题栏目和实验中。

2.1 正文部分的S TS素材

如必修一教材中“与生活的联系”、“与社会的联系”中蛋白质、脂肪与人类的健康，细胞膜-人工合成材料已用于疾病的治疗，细胞呼吸原理的应用等。这些内容是知识在社会、生活中的应用，有利于学生理论联系实际，不仅能起到深化、理解新知识的作用还能增强学生的学习兴趣。由于这部分内容穿插于正文中，受时间限制教师可能会忽略不讲，但是鉴于它的重要作用，教师应重视这部分内容，注意引导学生学习和阅读。

2.2 充分利用教材中的专题栏目。

新教材中的专题栏目包括“STS”、“拓展视野”、“科技探索之路”“、“与生物学有关的职业”、“科学史话”、“科学家的故事”等栏目。如通过“科学家的故事”栏目的学习，培养学生勇于探索的精神和实事求是、严谨治学的态度。通过“科学史话”“科技探索之路”等栏目的学习，有助于学生理解科学过程、方法，了解生物科学、技术的发展及其应用。

在阅读专题栏目时，不能让学生一读了之，教师可以在学生阅读之前设计一系列的问题，让学生带着问题去读，从而保证阅读的效果。

例如：必修1第三章，“科学家的故事”栏目———细胞世界探微三例，在学习之前教师可以设计如下问题来引导学生阅读学习。(1)故事中的三个科学家在细胞领域分别做出了什么贡献?(2)他们采用什么方法或实验来证明他们的假设?(3)试着选择一个你感兴趣的科学家，查找一些有关他科学研究的资料，然后写一写你的感想和从中得到的启示。

2.3 注重探究性实验的教学

新教材中将一些实验由验证改为探究，增设了“探究”“设计实验”栏目，如影响酶活性的因素、探究酵母菌的呼吸方式等实验，目的在于培养学生的主动性及其科学探究能力。所以教师要利用好教材中的“探究”栏目，创造适宜探究的氛围，让学生自主设计实验方案，亲历探究的过程，学习科学探究的方法，不断提高自主探究能力。

另一方面要挖掘教材中隐性的STS教育因素，合理渗透STS教育内容除了显性的STS素材外，教师还要充分挖掘教材中隐性的STS教育因素，认真分析、研究各章节的知识点，遵循系统性、教育性、适应性、实践性的原则，合理组织渗透内容，编写STS教育渗透表，使STS教育具体化、可操作化。渗透内容包括生物科学、技术的新进展，与工农业生产、社会生活密切联系的知识和技能，科学发展史和科学家严谨治学的态度，生态学与环境保护方面的知识等。比如在讲细胞内化学元素时，可以向学生渗透人体内微量元素的作用及与人体健康的关系;在讲光合作用时，向学生介绍大棚蔬菜的“气肥”增产原理;使学生把知识与自身的生活实际、健康联系起来，加强对知识的理解和应用。

3 改革传统的教学方法

新课程改革要求突出学生的主体地位，而教师是学生学习活动的指导者、组织者、帮助者。STS基本精神也强调对学生主体能力的培养。生物学教师应改变单一的“传递—接受”的灌输模式，通过采用灵活多样的教学方法，如讨论法、现场调查法、决策模拟法、小组合作法等，调动学生参与课堂的积极性，使教学真正成为师生的双边互动活动。在多样的教学方法中，“问题解决”教学方法不仅适应新课程改革的要求，也适用于STS教育。

“问题解决”教学模式是一种针对教学中不同情境提出问题, 采用较为灵活的策略去解决问题的教学模式。它能够有效激发学生的求知欲, 培养学生分析问题、解决问题的能力并且凸显学生的主体地位。“问题解决”教学模式的过程如下：

3.1 创设问题情境

问题情境是指个体觉察到的一种有目的但不知如何达到的心理状态。在“问题情境”的创设中教师要注意以下几点:

(1)所设的问题情境要能够诱发学生的认知冲突, 造成悬念，从而唤起学生的求知欲望, 激发学习兴趣。

(2)所要解决的问题不宜过难或过易，应该落在学生的“最近发展区”内。这就要求教师要了解学生现有的认知结构，在此基础上来设计问题，问题既与学生已有的知识经验有一定的联系，但凭借已有的知识又不能完全解决，从而激发起学生探究的兴趣。

(3)问题的设计要有梯度、有层次，从易到难，逐步深入。

3.2 分析问题

学生在回忆、搜集旧知识并且自学新知识的基础上，形成解决问题的知识网络, 以架设问题和目标之间联系的桥梁。

3.3 做出假设或寻找解决方案

问题有了一定理解之后，鼓励学生将问题与已有的认知结构联系起来，尝试提出解决问题的方案。这个过程最能体现学生的主体性，教师要多鼓励学生自己设计解决方案，从而培养学生分析问题和解决问题的能力。

3.4 验证假设，得出结论

做出假设后学生就有了强烈的求知欲望，教师可以引导学生通过讨论、搜集资料等各种方法进行积极思考，经分析、概括得出结论。

3.5 反思评价和应用新知识

反思一般涉及两个方面：(1)对结果的反思：对经过验证假设而得出的结论，从理论方面或现实状况进行反思并及时进行适当调整。(2)问题解决过程的反思：学生需要对自己以及他人的思维过程和方法进行反思、评价，看自己是否走了弯路，是否有更好的解决方法。并且将新知识纳入认识结构中, 然后把它用于同类的新问题中。

STS教育虽然在本次课程改革中有着重要的地位和意义，但是在实际教学过程中教师要注意STS教育不是STS素材的堆砌与累积，我们要把握STS教育的精神，注重STS精神在课堂中的渗透。

摘要：STS教育强调科学、技术、社会三者之间的相互关系, 强调对学生科学探究能力、科学技术的价值观以及个人和社会决策能力的培养。课程标准首次把STS教育纳入课程目标, 要求“学生能够认识生物科学和技术的性质, 能正确理解科学、技术、社会之间的关系。教师要切实转变教学观念、拓宽教学内容, 适时渗透STS教育, 改革传统的教学方法, 不断提高自身素质。

关键词：STS,转变观念,拓宽,教学内容

参考文献

[1]陆健身.生物教育展望[M].上海:华东师范大学出版社, 2002.

[2]黄晓.论STS教育的特点[J].比较教育研究, 2009 (9) :31-35.

[3]张岚.STS模式与生物教学[J].教学研究, 2002 (7) :31-32.

STS课程 篇2

广州市第一中学 孙淑贞

摘要：本文以“人类遗传病”一节课的开展作为教学案例，就新的课程理念下STS教育在生物学教学中的具体实施以及在实施过程中所运用的几点策略作了初步的探索。在教学中注重对STS教育的渗透，有利于提高学生的生物科学素养。

关键词：新课程理念 STS教育 生物科学素养

当今社会，生物科学技术对社会的影响越来越大，它一方面影响着人们的思想观念，提高了人们的健康水平和生活质量，促进了社会生产力的提高，冲击着人类社会的道德伦理体系；另一方面生物科学技术的发展对社会和自然界也存在负面影响，引导学生理解STS，即科学（Science）、技术（Technology）和社会（Society）的关系，是培养学生科学素养的重要组成部分。因此，高中生物课程标准继“提高生物科学素养”、“面向全体学生”、“倡导探究性学习”三个课程理念之后，又增加了“注意与现实生活的联系”课程理念，从而对高中生物学课程提出了更高的要求。

本文结合人类遗传病一节的教学情况，谈谈在新课程理念指导下充分挖掘新教材的相关内容渗透STS教育，并对实施过程中的几点策略作了介绍。

一、教学内容和教学对象分析 1.教学内容

本节课以遗传病的病理、危害、诊断和预防为线索，主要讲述人类遗传病常识性知识，与“伴性遗传”联系较密切。知识目标明确，教师可引导学生自学，并用概念图对遗传病加以概括分类。本节课活动包括：一项调查：调查人群中的遗传病；两项资料搜集和分析：通过基因诊断来监测遗传病；人类基因组计划及其影响和科学·技术·社会（STS）内容（基因治疗）。

本节课内容与人类的生活紧密联系，对于提高个人和家庭生活质量，提高人口素质有重要的现实意义，因此本节课要注重情感态度及价值观的教育。

2.教学对象

本人任教的班级是高二级文科班的学生，对于生物2《遗传与进化》的学习有一定的困难。虽然他们对“人类遗传病”的相关知识很感兴趣，但这种兴趣仅停留在表面层次上，是感性的、暂时的，很容易消失，教师若要让这股热情来得热烈和持久，就需要精心设计教学环节，让学生深切感受到科技与社会的密切联系。

二、课堂教学中STS教育的实施策略 1．案例教学法引导学生关注STS栏目

案例教学法是指通过对一个具体实际情境的描述（即案例），引导学生对这些特殊情境进行讨论的教学方法。新教材在讲述“单基因遗传病”时介绍了“苯丙酮尿症”的病因及危害，我引用了《深圳周刊》报道的一则真实的故事：

一位2岁时才确诊为苯丙酮尿症的女孩，神经系统已遭受损伤。4岁时的智力不及同龄儿童的一半。苯丙酮尿症患者，是真正意义上的不食“人间烟火”，能吃的食物仅有西红柿。目前，低苯丙氨酸饮食疗法是全世界治疗苯丙酮尿症惟一的方法。所以，让女孩延续生命的食物全是化学产品，近些的在北京，远些的就在日本和美国等地。

在欧美国家，多数苯丙酮尿症的患儿受到很好的照顾与关注，他们成人后，除了自带饭盒进餐外，与别人没有任何区别。有许多患者还当上了医生、律师，甚至是记者。但是在我们国家，没有一家幼儿园愿意接收这位患病的小女孩。

这则报道引起同学们极大的兴趣，我趁机介绍“产前诊断”的相关内容，引导学生学习“资料搜集和分析”栏目，使学生充分认识到如果“西红柿女孩”的母亲能事先做“产前诊断”的话，就可以防止此类悲剧的发生。

紧接着我又引导学生假设了一则事例：小A怀孕六个月时，去医院作产前诊断，通过基因检测发现胎儿为苯丙酮尿症患者，面对选择小Ａ非常痛苦，到底是引导流产还是生下来？你的建议是什么，请说明你的理由。

Ａ组：引导流产。否则给患者本人、家庭、社会造成负担，对后代也隐藏着危害。

Ｂ组：生下来。胎儿也是生命，每个生命都有生存的权利，任何人都不能随意剥夺一个生命的存在。C组：婴儿出生以后，医生可以给患儿配置一份不含苯丙氨酸的特殊营养餐饮，这样就可以避免婴儿体内苯丙酮尿的积累，这个孩子的神经系统可以正常发育，长大后也能够和正常人一样生活。

然后我们又进一步假设，若该胎儿顺利地生下来，这个孩子也按照Ｂ组描述的方式健康成长，设想一下这个孩子所面临的生活，她应该将自已的健康情况公开吗？

D组：对医生、家人公开；对应聘单位、保险公司应保密。

接着，教师可以以问题串的形式引导学生思考下列问题：为什么这些人想知道个人的遗传信息？这些人应该获得这些遗传信息吗？如果这些遗传信息不应该被他人知道，应采取哪些措施保护个人的遗传信息？

课堂上，教师通过具体案例引导思考与讨论，渗透了关爱生命的教育，让学生之间不同的观点和解决问题的方案在课堂上交锋，使学生在交流中增进对问题的认识和提高解决问题的能力、对社会问题的洞察力并激发创造潜能，理解现代科学技术的发展和应用具有双重性，在应用现代技术时，要考虑当时的社会发展状况。

2．问题讨论法渗透STS教育

问题讨论法是指在系列问题引导下，在教师主导下的以生生之间、师生之间讨论为主要教学推进手段的教学方法。在“人类基因组计划及其影响”的教学过程中，在课前以小标题的形式让各小组搜集和分析资料，了解科学前沿知识，如什么是人类基因组计划（HGP），其目标任务是什么？中国的1%测序任务是什么？中国参与此计划的意义何在？此计划对人类有何影响（科学发展、人类健康、社会伦理等方面）？

对于同学们辛苦收集的资料，教师的评价指标不在于数量的多少，而在于它的参考价值！因此教师特别设计了一场小型的辩论，辩论主题是“HGP对人类的影响利大于弊”，学生先进行组内讨论，然后推选小组代表参与全班的正方反方大辨论。教学反馈效果非常好，正反两方辨手分别从经济、政治、文化、技术四个方面有针对性地展开了激烈的陈述，赢得全班同学们的阵阵掌声。

教师作为讨论的组织者，在讨论前的准备和讨论中的调控等方面都起着非常重要的作用；建议教师在组织讨论时注意以下几点：

·课前让学生对相关主题收集资料，这样在一定程度上能拓展视野，有助于新观点的形成，论据充分有力。

·先组内讨论，在此基础上再组织全班讨论，这样能使全班同学参与到讨论中。·先从感兴趣的问题开始，再讨论抽象概括的问题，这样有助于活跃课堂气氛。·讨论过程中，教师不要发表任何观点，以免影响学生的思维活动。

·重视营造活跃的、积极学习的讨论气氛，多鼓励学生，尤其是平时少发言的学生发言，要及时给予赏识性评价。

该教学方法能有效地促使学生主动地参与学习过程，充分地调动学习的积极性和主动性；学生在讨论中各抒己见，相互交流以形成信息的多面传递，充分发挥思维的“共振效应”，取长补短，相互促进，获得更加深刻的认识。

3.在实践活动中渗透STS教育

调查研究是生物教育中实施STS教育一项重要的实践活动。组织学生开展调查研究的主要目的有：认识社会问题的综合性和复杂性；学习对社会问题进行探究的方法；增强社会责任感；培养用正确的价值观作指导，进行决策的能力。

案例：调查本校高

一、高二学生红绿色盲发病情况

选择课题：红绿色盲是人类比较常见的遗传病，通过调查研究了解其发病的基本规律及遗传方式。调查对象：本校高

一、高二学生。

调查方法：以班级为单位进行，采用大屏幕投影“色盲检查图”。

研究设计：小组成员与班主任老师交涉，赢得他们的支持，以确定该班的调查时间；向校医咨询有关注意事项。收集资料：统计检查结果（男性检查人数、男性红绿色盲人数、女性检查人数、女性红绿色盲人数，了解患者所在家庭色盲情况）。

分析资料：计算出红绿色盲的总发病率，男性红绿色盲发病率，女性红绿色盲发病率，男女红绿色盲的比例，并与全国社会人群中红绿色盲的男女比例14:1作比较。

结论：红绿色盲属X连锁的隐性遗传病，男性患者明显多于女性。

在调查研究过程中，要引导学生讨论注意事项，保护个人隐私，并要求学生做到：能够发现和提出需要调查的问题；能够确定调查研究的内容和方法；能够对调查的数据、资料进行分析论证，得出结论；能够对调查研究的结果进行评估。

三、课后反思

STS教育贯通于整个高中生物课程中，在人教版选修2《生物科学与社会》中体现得尤为突出；在人教版其他版本的教材中也以多种形式体现，有的以栏目的形式出现，如“资料分析”、“资料搜集和分析”、“科学．技术．社会”，有的是结合具体内容和科学探索的过程和方法进行渗透的，有的以语言直接讲述，有的以思考题或拓展题形式出现。因此教师在以新教材的知识体系为主干进行课堂教学的同时，要注意挖掘新教材中的STS教育，合理选择STS教育的切入点，结合学生的实际情况灵活运用。

STS课程 篇3

【关键词】高中；生物；STS

“STS”是英文“科学”（science）、“技术”（technology）、“社会”（social）三个英文单词的缩写。STS教育强调科学、技术、社会三者之间的相互关系，强调对学生 科学探究能力、科学技术的价值观以及个人和社会决 策能力的培养。STS教育在新课程改革中有着重要的地位与意义。为了有效贯彻高中生物课程标准中的STS精神，教师要切实转变教学观念、拓宽教学内容，适时渗透STS教育，改革传统的教学方法，不断提高自身素质。

教师要拓宽教学内容，适时渗透STS教育

当前我国还没有开设专门的STS课程，所以STS教育主要采用学科渗透的方式进行。在高中生物课程中，主要采用课堂渗透为主，课外渗透为辅的方式进行STS教育。课堂教学教育对象广泛，便于STS教育，因此，课堂教学是渗透STS教育最基本、最主要的途径。但是课外渗透作为课内渗透的辅助形式也是必不可少的。因为课堂教学主要进行理论教学，而STS教育更要求学生参与和实践，所以有些活动，如社会调查、参观、决策模拟等只有通过课外活动才能实现。我们要将课内渗透和课外活动有机结合起来，从而保证STS教育和生物学课程的有效结合。新版高中生物教材（人教版）包括必修本和选修本两大系列，按照课程标准的要求，新教材中增加了许多有关STS的素材。其中选修本包括生物技术实践、生物科学与社会、现代生物科技专题三个模块。这三个模块为我们进行STS教育提供了一个良好的平台，教师要认识到选修模块的意义和作用，有效利用选修模块的教学进行STS教育。必修本中也蕴含着丰富的STS素材，教师要充分挖掘教材中的STS因素，不失时机的渗透STS教育。如何挖掘和利用STS素材呢？一方面要利用好教材中的STS素材，这些素材主要体现在正文、专题栏目和实验中。

选择STS教育内容的原则STS的基本精神在于把科学教育和当前的社会发展、社会生产、社会生活紧密结合起来。它既要考虑当代科学技术发展对教育提出的要求，又要研究社会成员对现代和未来社会生产、生活的发展作出的决策，并把这些汇集于教育。所以在高中生物 课程中选择STS教育内容时，应把握以下原则：

1.系统性原则在生物学教学中实施STS教育，不是用大量的科技发展新知识在生物学教学中堆积，来削弱生物学基础知识的掌握和方法技能的培养，它是在不影响高中生物课程学习体系的前提下，以生物学教学的某些内容为 STS教育的切入点，适时适度地把STS内容渗透进去，从而保证课程的整体性。

2.适应性原则在生物学教学中渗透STS教育，不同于专业的STS课程，它不要求学生全面地、系统地学习STS理论，只要求学生了解STS最基本的观念，初步运用这些观念来分析、解决实际问题。因此，在实施STS教育时，要把握好STS教育的尺度，内容不要过深、过多，要考虑到学生的认知水平和能力，所选的问题最好处于学生的“最近发展区”，从而有利于学生的主动探究和学习。

3.教育性原则在生物学教学中实施STS教育，所选的内容要有利于学生形成科学的世界观和价值观，有利于培养学生的社会责任感和决策能力。

4.实践性原则在生物学教学中实施STS教育，选材要紧密联系学生的生活实际，联系当地生产、生活社会实际，能够引起学生的学习兴趣，从而有利于学生积极主动地参与进来

培养学生的参与意识与决策能力

传统的教学模式主要是老师讲解，学生被动接受，就是实 验课也没有真正让学生去探索未知的世界，总是在验证已学的 知识。STS 教育和传统教育存在不同，它不仅仅是传授给学生 科学知识，更注重的是如何让学生能够学会自己学习的能力，不仅仅是让学生在课堂上学到知识，并且能够在课堂之外学到自己所需知识提高教学内容的社会针对性 高中教学要有针对性，特别是生物课更要有针对性地讲 解，只有这样才能够调动学生的学习积极性。我们可以关注当今比较热门的话题，如粮食、能源、人口、环境保护、国土整治、资源的利用与保护等。这些都与我们的生物有着直接或者间接的联系，通过这些例子我们可以为学生提供理论依据、解决方法与技术，来说明生物科学对人类的未来及社会的发展有重大作用。在课堂教学过程中，我注意理论联系实际，适当拓宽教学内容，提高其社会针对性。三、科学与社会联系起来学习的目的就是为了能够为社会服务，作为生物学科也要结合社会的实际来进行学习。通过生物学科的学习，能够让人们生活得更美好。平时可以适当突出生物技术的讲授，例如在讲解细胞膜的知识时，要给学生介绍生物膜技术等相关技术；在讲DNA的结构和功能时，可以相应地介绍DNA的提取与分离技术；在讲单倍体育种时，可以详细地介绍植物组织培养技术。通过这样的讲解，不仅可以拓宽学生的知识面，还可以增强学生的学习积极性.

利用教材中联系社会、生活实际的习题

新教材的习题中也不乏联系生活的题目，例如“核酸保健品”“加酶洗衣粉的应用”“轮作”等，这些习题主要要求学生通过搜集资料、调查、分析、讨论等途径来解决问题，通过这类习题不仅向学生渗透了STS教育，也有助于培养学生分析问题、解决问题的能力。对于挖掘出的各种素材，教师不能只停留在一 般的知识或应用的介绍上，而应围绕上述素材，重向学生渗透“科学”“技术”“社会”三者相互作用的理念。

STS课程 篇4

纵观近几年命题, 不难发现, 物理试题普遍注重联系学生生活实际和社会实际, 反映了物理科学、技术与社会的相互影响, 体现了“从生活走向物理, 从物理走向社会”的新理念。但就江苏省2004年和2005年学生考试结果来看, 发现很多学生做此类题都不适应, 优秀率及平均分都较2004年以前竞赛同比下降。说明我们平时的教学渗透STS教育还不够。撰写此文, 与各位老师共同探索, 如何加强物理课程与STS相联系。

一、提倡课堂教学、活动和社会实践相结合

物理教学不应仅局限于课堂教学和书本知识的学习, 而应通过多种形式与课内外、校内外的活动紧密结合, 让学生广泛接触生活和社会。这不仅是激发和保持学生学习积极性和兴趣的手段, 也是物理教学的目标。所以, 组织STS教育的形式必须多样化, 必须冲破传统的封闭式的课堂教学模式, 在教学时间和空间上都必须实行开放式的教学, 形成学生自主参与、开放、灵活的教学方式。

(一) 课堂有机渗透

课堂有机渗透是指教师认真分析研究各章节的知识点, 充分挖掘教材中STS教育的因素, 找出渗透点, 合理设计渗透方法和途径来组织教学。

例如:学习了摩擦、电阻和磁极间相互作用规律知识点后, 可渗透当今世界先进的交通工具——磁悬浮列车相关知识, 并介绍上海磁悬浮列车试行成功等科技前沿的新动态。同时为把握中考命题新动向, 可设计如下一些训练题, 以考查学生STS知识的运用能力。

问题1:现代磁悬浮列车就是利用同名磁极间的相互___, 将车身托起, 这就大大减少了___, 使列车高速运行。

答案:排斥;摩擦力

问题2:磁悬浮列车为交通运输事业开辟了一方崭新的天地。下面有关它的说法中不正确的是 ( )

A.通过列车底部和下方轨道间的同名磁极互相排斥, 可使列车悬浮。

B.为产生极强的磁场使列车悬浮, 制作电磁铁的线圈宜选用超导体。

C.由于列车在悬浮状态下行驶, 因而一定做匀速直线运动。

D.列车悬浮行驶时, 车体与轨道间无阻力、无震动、运动平稳。

答案:C

点评:磁悬浮列车是现代科技产物, 是现代文明和发展的象征, 但涉及的物理原理简单, 拉近了高科技与学生的距离, 课堂有机渗透STS, 有利于激发学生热爱物理、学好物理的热情。

(二) 开展STS活动

将学生课堂实验和课外小实验有机地结合起来, 积极开展课外小实验、小发明、小制作等STS活动, 培养学生的动手能力和创造能力, 是加强物理课程与STS相联系的有效途径。

例如:学生都喜欢玩电动赛车, 对卡通片“四驱兄弟”百看不厌。针对学生这一兴趣爱好, 结合他们所学物理知识, 我们有针对性地布置了相关的STS主题活动——“我们都是工程师”、“我是小瓦特”、“我要做爱迪生”等设计大赛。要求学生分组通过合作、探究等方式自行设计、制作一辆小赛车, 开展竞速比赛。于是, 各STS活动小组成员认真设计, 精心制作。在具体的实践当中, 学生学会了“测量小车的平均速度”, 了解了力的作用效果及惯性, 知道了电池的正负极, 懂得了如何减小摩擦, 以及加深理解了社会生活实际中交通事故的成因及安全问题等许多物理知识。同时我们不失时机地给学生设计了如下一些STS训练题。

问题1:《中华人民共和国道路交通安全法》已于2004年5月1日正式实施, 为交通安全提供了一定的法律保障, 下列对汽车行驶情况分析正确的是 ( )

A.速度越大, 则惯性越大, 汽车难以停下。

B.刹车后, 由于摩擦力减小, 因而汽车的速度逐渐减小。

C.只要后面汽车的行驶速度小于前面的汽车, 就无须对行车距离加以限制。

D.汽车行驶速度、车距、路面情况等均是影响交通安全的因素。

答案:D

问题2:《海峡都市报》曾刊登了“货车超限超载、国道不堪重负”一文, 报道了“104国道设计使用年限为15年以上, 但才使用5年就大修, 现已伤痕累累……”。有些运输单位或个人只顾自己的利益, 不顾国家利益, 让汽车成倍的超载是损坏路面的直接原因。请你运用所学知识解释汽车严重超载加快路面损坏的原因 (只需答出一种合理的原因即可) 。

答案:下面给出主要的三种原因, 学生只要答出其中一种即可。

(1) 力的作用效果会使物体形状发生改变, 汽车成倍超载, 对地面压力成倍增加, 路面的形变加大, 容易引起路面断裂。

(2) 车成倍超载, 对地面压力成倍增加, 轮胎个数不变, 接触面积基本不变, 根据压强公式P=F/S可知, 车对地面压强成倍增加, 对路面破坏重。

(3) 车轮与路面的粗糙程度不变, 车成倍超载, 对地面压力成倍增加, 路面受到的摩擦力也就成倍增加, 导致路面磨损加快。

点评:以国家法规、新闻报道为背景, 在物理课程中加强STS相联系, 社会意义深刻, 渗透了人与自然、社会协调发展的意识, 能充分体现“从物理走向社会”的课程新理念和“情感态度与价值观”的课程目标。

(三) 开展社会实践活动

以学生为主体, 开展探究性、创造性的社会实践活动, 也是加强物理与STS相联系的重要途径。我们根据教学内容, 结合本地的资源特色, 组织学生参观了仪征市发电厂, 使学生了解了火力发电的原理、电能的输送原理等。并布置了帮助自己家所在的社区收三次电费并分析电能浪费的原因, 提出有效的节能措施与改进方案。同时调查社区用电安全隐患及提出预防措施等社会实践活动。为配合上述实践活动, 我们设计了一些相关的STS训练题。

问题1:通过参观仪征市发电厂, 同学们就仪征市利用和开发能源问题展开了热烈的讨论, 提出了如下几条建议和设想, 其中永远做不到的是 ( )

A.目前仪征市利用的能源主要是煤, 应着力研究如何使煤充分燃烧以及减少热量损失的措施。

B.在输电过程中电能有较大损失, 若能用超导体送电, 将大大提高输电效率。

C.仪征市在创建全国卫生文明先进城市的同时, 应加快研究垃圾发电, 这样能一举两得。

D.我们最终应研究出一种既可以不消耗能源, 又能不断对外做功的机器。

答案:D

点评:根据仪征市具体情况, 组织学生开展STS社会实践活动, 要求学生运用所学物理知识, 对能源及环境情况进行评价与提出建议, 有利于激发学生关心家乡发展的责任心, 让学生有更多的机会去接触社会, 去领会物理科学技术在社会生产、生活中的实际应用, 充分体现了较好的STS教育功能。

二、提供多种信息, 丰富物理课程内容

在物理课程中, 教师应通过多种手段, 选取结合实际的事例, 丰富和充实物理课程内容。因STS教育的教学内容涉及面很广, 教师不可能将数量庞大的信息在有限的教学时间内塞给学生。因此, 必须改变“只有讲过才算教过的”的观念, 提倡广泛运用公众媒体, 如电视、报纸、科学期刊及因特网 (教师提供有关的网址) , 让学生自己去收集信息、处理信息、进行课题研究和社会调查, 使物理课程成为完全开放的、学生自主参与的全新的课程。问题:2004年12月26日, 印度洋发生了地震和海啸。海啸是一种具有强大破坏力的海浪。这种波浪运动卷起的海涛, 波高可达数十米。这种“水墙”内含极大的能量, 冲上陆地后, 往往造成严重的危害。请阅读来自新浪网上的有关新闻报道, 然后回答下列问题或完成有关空格内容。

海啸的危害。

剧烈震动之后不久, 巨浪呼啸, 以摧枯拉朽之势, 越过海岸线, 越过田野, 迅猛地袭击着岸边的城市和村庄, 瞬时人们都消失在巨浪中。港口所有设施, 被震塌的建筑物, 在狂涛的洗劫下, 被席卷一空。事后, 海滩上一片狼藉, 到处是残木破板和人畜尸体。地震海啸给人类带来的灾难是十分巨大的。

(1) 根据以上对海啸及其危害的报道, 在其中找出二个词语或句子, 并说明其中包含的物理知识。

①__________________________;

②_______________________________。

(2) 海啸发生后, 中国青年志愿者进行了救助打捞服务, 工作是清除残留在当地海底的垃圾。当青年志愿者从3m深下潜到10m深, 人耳膜便感到明显的压迫感和轻微的疼, 这是因为___。但志愿者们仍然继续下潜, 当他们潜到海底, 无暇光顾美丽的海底世界和欣赏奇特的深水鱼, 便立即找到垃圾升向海面。

答案:

(1) 有多种答案, 以下几点仅供参考。

(1) “巨浪呼啸”:振动产生声音;

(2) “人们都消失在巨浪中”:人的重力大于浮力, 下沉;

(3) “被震塌的建筑物”:力可改变物体的形状;

(4) “席卷一空”:狂涛对物体做功 (或力可改变物体的运动状态) 。

(2) 随着海水的深度增加, 人体受到海水的压强不断增大。

点评:通过新浪网震撼世界的社会热点“海啸”的有关新闻报道, 引导学生学会从互联网上丰富物理课程内容, 以加强STS相联系, 让学生认识科学技术对社会发展自然环境及人类生活的影响, 引导学生在个人力所能及的范围内对社会的可持续发展给予关注, 逐渐形成自觉的环保意识, 具有较好的教育功能。同时因互联网上知识面涉及极广, 所以能提高学生阅读信息、收集信息和提取信息及整合信息的能力

实践证明, 加强物理课程与STS相联系, 能培养出用综合的观点分析问题, 增强了解社会、关心社会、服务社会的具有高科学素养的优秀人才。

摘要：为切实把握物理命题新动向, 深入领悟新课标理念的精髓, 结合教学实践的具体实例, 探索了如何加强物理课程与STS相联系。提出了在物理课程中, 应重视科学知识在社会生产和生活中的应用, 强调知识的实用性和社会价值。说明了STS教育在我国基础教育课程及其教学的改革中具有重要的潜在价值和创新意义。

关键词：新动向,物理,STS

参考文献

[1]张祖春, 王祖琴.基础教育课程改革简明读本[M].武汉:华中师范大学出版社, 2004.

[2]闫金铎.初中物理新课程教学法[M].北京:开明出版社, 2003.

[3]廖伯琴, 张大昌.全日制义务教育物理课程标准 (实验稿) 解读[M].武汉:湖北教育出版社, 2002.

STS与高考化学试题 篇5

随着科学、技术、社会三者互动关系的增强以及素质教育的实施，STS问题成为高考化学考试的重要内容。近年高考中有关STS问题的试题很多，下面选取部分试题归类解析如下，供复习借鉴。

一、化学与环境保护

例1 （江苏）204月22日是第35个“世界地球日”，我国确定的主题是“善待地球――科学发展”。下列行为中不符合这一主题的是（        ）

A．采用“绿色化学”工艺，使原料尽可能转化为所需要的物质

B．大量开采地下水，以满足社会对水的需求

C．减少直至不使用对大气臭氧层起破坏作用的氟氯烃

D．节约能源，提高能源利用率

分析：大量开采地下水是对有限的地球资源的掠夺和破坏是错误的。故答案为B。

例2 （上海）上海环保部门为了使城市生活垃圾得到合理利用，近年来逐步实施了生活垃圾分类投放的办法。其中塑料袋、废纸、旧橡胶制品等属于（       ）

A．无机物 B．有机物 C．盐类 D．非金属单质

分析：塑料袋、旧橡胶制品属于人工合成有机材料，废纸属于纤维素，它们都属于有机物。故答案为B。

二、化学与生产生活

例3 （年广东大综合）下列说法中，正确的是（         ）

A．铅笔芯的主要成分是金属铅        B．CO气体有毒，在生有炉火的居室中多放几盆水，可吸收CO        C．臭氧层的破坏对人类健康有害         D．绿色食品是指使用过化肥和农药生产出来的农副产品

分析：铅笔芯的主要成分是石墨；CO气体不溶于水，故不能用水吸收CO；绿色食品是一个与环保有关的概念，是指在自然条件下生长，不受环境污染的食品。故答案为C。

例4 （20北京春季）家用炒菜铁锅用水清洗放置后，出现红棕色的锈斑，在此变化过程中不发生的化学的反应是（    ）

A． 4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3↓ B．2Fe+2H2O+O2=2Fe(OH)2↓

C． 2H2O+O2+4eC=4OHC            D．Fe－3eC=Fe3+

分析：以家用炒菜铁锅生锈为问题情景，考查学生对钢铁的电化学腐蚀原理的理解情况。铁锅生锈是通过原电池反应（吸氧腐蚀）进行的，变化过程为：负极反应：Fe－2eC=Fe2+；正极反应：2H2O+O2+4eC=4OHC，电池总反应为：2Fe+2H2O+O2=2Fe(OH)2↓，放置后又会发生4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3↓反应，Fe(OH)3再失水即得铁锈。故答案为D。

三、化学与科技知识

例5 （2004年上海大综合）为了尽可能地减轻由碰撞引起的伤害，汽车还装备了安全气囊系统，这个系统包括传感器、充气器、折叠气囊、点火器、固体颗粒等。其中固体颗粒的核心成分是NaN3、NaNO3、Fe2O3、SiO2等的`混合物，当汽车前方受到高速碰撞时，装在车前端的      将碰撞信号传给       ，从而引发NaN3分解生成Na，并释放出大量的单质气体，使折叠气囊迅速膨胀。起到了阻止人体前冲的作用。该反应的化学方程式    。

分析：根据题意，引发NaN3分解的条件是点燃，故汽车前方受到高速碰撞后，需将碰撞信号传给点火器进行点火。答案为：传感器；点火器；2NaN3===2Na+3N2↑。

例6 （年全国）人类探测月球发现，在月球的土壤中含有较丰富的质量数为3的氦，它可以作为未来核聚变的重要原料之一。氦的该种同位素应表示为（         ）

A．43He  B．32He  C．42He   D．33He

STS课程 篇6

【摘要】在近些年来，毕业实训已经逐步成为了校内实训的重要课程，毕业实训的主要课程目的在于培养学生的实际工程实践适应能力以及实际学生的专业工程素质，通过毕业实训可以提高学生的学习创新能力，尤其是可以培养学生符合社会时代发展需要和未来职业岗位需要的综合能力。本文从毕业实训的特点以及教学现状入手，第一部分研究了毕业实训的特点以及毕业实训教学现状，第二部分主要研究了利用STS理念的毕业实训课程改革具体方法，其中包括了改革实训内容的设置以及训练的具体方法，改革实习报告的具体撰写格式，最后一部分是改革考核方式和评价方法。通过基于STS理念的毕业实训课程改革与探索可以为未来我国的电子教学实训发展提供理论参考支持。

【关键词】STS理念 毕业实训 课程改革与探索

【中图分类号】G642.0 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2016）07-0030-01

科学教学理念属于一门跨领域的综合性研究学科，设计到了科学、技术以及社会关系等多个领域的不同内容，STS在最初就是作为一种新型教育理念被提出的，在科学技术飞速进步和发展的大背景下，出现了一类传统科学内容和知识技法无法解答的复杂问题，因此，出现了该教学理念。在实施该教学理念的同时需要对科学教育制度发展加大投入力度，全面提高我国公民的整体科学素养和科技文化领域知识储备，从而推动我国公民整体科学素养与整体社会发展进步相适应。

一、毕业实训的特点以及教学现状

1.毕业实训特点

毕业实训在近些年来已经逐步成为了一门面向各专业学生的一门重要实训课程，是学生在校期间所接受到的具体全面的工程性训练实践课程，通过毕业实训可以让学生对电子产品的整体设计研发以及具体的制作生产有一个直观的认识和了解，可以有效提高学生的综合性工程素质，对于学生的实际动手能力的提高也具有重要作用，同时，通过毕业实训的培训和课程实践形式也可以实现学生在课程结合以后以及实际就业后发挥重要帮助的作用，可以让学生在未来的工作中具有一定的实践学习基础。通过完整系统的毕业实训学习内容研究可以发现，整体的毕业实训教学整个过程中都贯穿了STS，通过STS的指导作用的发挥可以在未来的电子教学改革发展中取得新的突破性进展[1]。

2.毕业实训教学现状

目前我国大部分院校的毕业实训教学存在两个主要问：第一，目前的大部分院校的毕业实训教学模式过于单一。通常情况下，都是以老师为主导，对各类电子器件以及电子器件功能分析和识别进行系统学习，然后在后期进行相关操作内容的学习，通过老师的具体操作示范，由学生在课堂进行模仿和具体操作步骤重复。该种教学模式实际上很难激发学生的自主学习热情，对于学生的学习主动性提高以及学生的学习积极性提升不利，也无法发挥学生的学习主动性。第二个存在的主要问题在于实训的内容过于单一，在很多院校的毕业实训教学过程中，通常情况下都是对实验相关的具体工具、仪器和教学方法甚至是最后的实验结果进行全部规定，完全没有了实际的实验方式选择性，同时没有良好的实验层次性[2]。

二、利用STS理念的毕业实训课程改革探索

1.改革实训内容设置和训练方法

到目前为止，我国的电子信息技术不断发展，各大院校的学生培养要求和培养目标不断提高。这就要求了整体的毕业实训课程内容符合实际的社会发展需要，可以不断进行改革发展。在此过程中应该积累各种可行的教学经验和教学方法，同时也可以对其他优秀院校的教学模式进行吸收和学习。可以优化实际的教学内容，可以充分利用电子信息网络技术，实现新媒体技术的毕业实训教学结合。第二，可以对教学手段进行更新，充分利用现代化的教学技术和教学手段，通过多媒体进行相关图片、音频以及视频的播放和学习，以多种生动形式激发学生的学习兴趣和学习欲望，提高学生的学习自主性和学习灵活性，同时有利于提高学生的实际动手能力，以及实际的问题解决能力[3]。

2.改革考核与评级方式

通过多元的考核评级体系的尝试学习，可以进一步建立起一个良好的实验考核机制，可以实现学生的整体实验研究实践水平和实际实验素养的提高，实现学生学习积极性以及主动性的激发。在传统的毕业实训教学考核评定过程中，包括了各类出勤以及实习报告等成绩内容的评定，虽然该种评定方法较为简单便捷，但是无法实际发挥出全面的学生素质展示和学习效果反馈，所以，对于是否认真对待实验无法进行区分，所以很多学生开始投机取巧。通过改革考核与评级方式有利于鼓励学生进行实验创新和提高实验学习积极性。

3.改变实验报告的撰写格式

实验报告的撰写格式的合理调整可以实现学生科学学习思维的培养和综合能力提高，多数的论文格式实验报告主要包含了：题目、摘要、关键词、引言；正文部分需要对实验具体方法以及各阶段的实验成果进行分析总结；结尾部分要求简介概括出实验结果和实验心得体会，以及实验过程中存在问题和不足之处；最后是参考文献以及致谢。通过改变实验报告的撰写格式可以对学生从业后的工作打下一定的基础。

三、结语

毕业实训的教学内容以及教学方法等多个部分都需要进行不断的改革和创新，由此来进一步提高整体的教学效率毕业实训教学水平。通过STS的运用可以在实际的教学过程中发挥重要指导作用，配合实施教育，对于学生的科学文化素养、以及科学创新精神提升都有重要意义。

参考文献：

[1]刘光德，张宝述. 《毕业实训》课程教学改革与探索[J]. 实验科学与技术，2012，06：128-130.

[2]刘光德，张宝述，崔鹏. 基于STS理念的毕业实训课程改革与探索[J]. 内江科技，2012，12：78+92.

[3]朱洁. 高职高频电子技术实验实训课程改革探索[J]. 科技信息，2012，35：769+837.

STS课程 篇7

1. STS教育理念内涵

STS (Science Technology&Society，科学-技术-社会)教育理念，是人类对科学、技术和社会关系重新认识的产物，相对于传统的专业化、系科化的教育范式，STS教育更侧重于寻求自然科学和社会科学之间多学科的交叉与融合[1,2]。STS教育的宗旨是在将技术作为科学与社会的桥梁，从各种不同的角度研究科学技术与社会之间的互动关系，在提高学生的解决问题能力的同时，树立科学技术与社会协调发展的新型的价值观、世界观和人生观[3]。STS教育意在让学生对与科学有关的社会问题产生兴趣及好奇心，以科学的态度、科学的探究过程、科学的概念知识寻找解决问题之道，让学生产生创造力并应用于社会。这同我们培养知识、技能和人文素养并重的应用型海洋技术人才的目标是一致的，因此，STS教育对于海洋技术专业的教学实践具有较强的指导意义。基于STS教育的理念和要求，本文从课堂、实验、实践教学三个环节进行探索性改革。

2. 课堂教学的改革

STS教育理念着眼于学生科学素养的提高，努力使学生从哲学、历史、文化和个人的角度去定义科学与技术，学生在了解科学与技术的发生发展过程中，形成正确的科学历史观[4]。《海洋调查与观测技术》课堂教学活动中，利用视频等手段，充分展现人类探索、认知海洋的历史文明;结合已有成果，补充海洋学科领域的最新技术成果和典型国际合作调查项目，进行时事案例分析，有侧重、有前瞻性地进行教学内容动态优化，让学生深刻理解“每一种先进海洋仪器的问世，都带来海洋理论深刻的革命”。通过对科学发现和技术发明历程的“漫游”，接受科学方法与精神的熏陶，感受科技创新和发明飞速发展的激励，并借鉴科学思维的方法，领受科学新观念的启迪。在课堂教学实践中坚持“以学生为中心”的价值取向，完成教师角色的转换，以引领、启发的方式，激发学习兴趣，引导学生主动学习和思考。

3. 实验教学的改革

3.1 实验课改革

传统的教学模式往往导致学生学习兴趣低落，科学教育内容与学生生活脱节，学生无法将所学的科学概念和技能应用在实际情境中。仪器操作是海洋调查的根本，也是海洋工作者应该具备的基本功。在以往的仪器使用实验课程中，往往都是教师教授，学生被动学习，教学效果不明显。在实验课教学改革中，深化STS教学理念，将实验课堂模拟为以学生为主体的销售平台，通过“仪器经销商”、“安装培训”“售后服务员”等角色的扮演，从仪器工作原理、安装测试、使用方法、后期维护等全方位进行系统介绍。这种情境导入式教学法不但加深了学生理工科知识结构层次，而且深化了人文社科教育内涵，为学生走入社会，更快适应社会角色起到了良好的桥梁作用。

3.2 出海实习改革

STS教育理念的真正精神所在即对科学真正的学习是个人在解决其所面对的问题的过程中，对事物的意义所产生主动建构的结果。建构的学习模式是通过基于问题解决的探究学习来深化对知识的理解与建构[5,6]。海洋调查出海实习是《海洋调查与观测技术》课程的重头戏，也是学生构建良好认知结构的最佳平台。在实习过程中，教师负责为建构性学习提供良好的学习情境，创造并设计学生所要面对的结构不良的问题，使学生在问题解决过程中扮演积极的探究者的角色。教师则作为帮助者和促进者，引导学生借助情境中的各种资源，让学生去发现问题、分析问题、搜集资料、确定解题方案与步骤，直至问题解决。

为更好地搭建问题情景模式平台，海洋调查出海实习应充分结合教师科研项目、大学生创新实验和社团活动等，在提高实习经费利用率的同时，增强学生的使命感，以及对调查结果的期盼度。为完成不同的调查项目，教师拟定项目任务书以及相应的实习经费配比，学生根据给定的项目任务书，通过实习设计可行性分析讨论后，以一名组织者的身份独立完成海上观测，资料预处理，提取海洋信息，最终形成海上调查报告。实习考核指标主要包括设计合理性、操作规范性、经费使用、调查结果准确度等。在整个实习过程中，学生不但要面对专业的科学知识，而且要处理诸如车、船的租赁，人员协调及工作环境差等意想不到的棘手问题。这样全方位的自主实习，能够磨炼学生的意志，加深学生对海洋科学理论的理解，培养学生分析解决问题、处理问题的能力，为其今后更好地从事海洋研究、海洋管理、环境保护等工作打下良好基础。

4. 实践教学的改革

科学技术在促进社会发展的过程中带来了一系列的社会问题，科学技术与社会之间的相互作用、影响是STS教育产生的现实社会背景。我国是海洋大国，海洋问题事关国家根本利益。随着我国综合国力的不断增强，海洋事业进入快速发展时期，海洋的战略地位和重要作用日益突出，新技术的应用对海洋事业的支撑作用更为明显。但是，在人们利用先进的技术了解海洋、利用海洋、改造海洋的同时，海洋面临前所未有的灾难，海洋资源开发无序，生态环境恶化，公共服务和科技创新能力不适应海洋事业发展的需要，海洋管理工作缺乏统筹，体制性、机制性矛盾突出。

4.1 实践基地建设

海洋资源与环境、海洋权益、国土安全、减灾防灾等关系到国计民生的大事，与海洋调查与观测密切相关。在海洋环境监测中，进行现场观测的认识实习，能够使学生全面了解各课程学到的有关海洋的各要素的联合观测过程，以及各要素在海洋环境监测和预报中所起的作用。国家海洋局东海分局连云港海洋监察站、连云港市海洋工程与环境技术研究中心、渔业信息服务与智能检索公共平台、连云港市海洋信息技术重点实验室等部门，拥有国内外最先进、最齐全的海洋环境监测仪器和海洋预报设备。与上述部门协调，建立长期合作关系，共建实践基地，为学生实践活动提供有力平台。

4.2 学校———社会实践活动

《海洋调查与观测技术》实践教学改革深入STS教育理念，在教学方法上强调学生参与意识的培养与训练，通过角色扮演、辩论、调查、模拟决策等鼓励引导学生对社会问题的参与，从而强调科学、技术与社会的兼容。充分发挥社团组织的优势，组织多种多样深入社会的实践活动。拜访海事局、海洋与渔业局等政府职能部门;进入海洋调查仪器销售公司实习，掌握海洋调查相关仪器的发展水平;深入海洋资源利用区(海水养殖区、石油勘探作业区、海盐晾晒区等)，了解可能造成海水污染的第一手资料，同时倾听从业者对政策、制度及需求的声音。通过一系列社会实践活动，使学生认识在科学与技术中参与、决策的重要性以及伦理、道德对科技行为的意义;让学生用发展的眼光去看待科学与技术，建立环境保护意识和持续发展意识，增强学生对个人、社会和全球发展的责任感，树立正确的价值取向和社会责任感。

从“地理大发现”到联合科考船，再到立体化海洋监测，人类探索海洋的过程，就是人类自我认知，实现科学、技术、社会大融合的过程，是方法、过程、创造力还为应用的综合体现。我们在《海洋调查与观测技术》课程中要深入STS教育理念，力争在传授海洋科学知识，增进学生科学素养的同时，透过对科学—技术—社会相互作用问题的探究，培养了解社会、致力改善社会并能参与海洋科学技术事务决策的合格公民。

摘要：《海洋调查与观测技术》是海洋科学研究和人才培养的专业基础课程。将STS教育理念融入该课程建设, 从课堂、实验、实践等教学环节进行改革, 力争将学生培养为知识、技能和人文素养并重的应用型海洋技术人才。

关键词：《海洋调查与观测技术》,STS教育理念,科学素养改革

参考文献

[1]孙可平.STS教育论[M].上海:上海教育出版社, 2001:14, 81, 229.

[2]蔡铁权.STS教育和科学教育改革[J].浙江师范大学学报, 2005, (2) :109-114.

[3]许洁.STS教学对学生形成科学、技术、社会认知的影响[D].上海师范大学, 2010.

[4]吕康社, 王欣.新课程理念下开展STSE教育的思考[J].陕西师范大学继续教育学报, 2006, (2) :45-46.

[5]黄健敏, 江永春.大学普通科学教育中STS课程的设置[J].宜宾学院学报, 2004, (7) :78-79.

STS课程 篇8

一、STS教育概述

1. STS教育界定。

STS即英文“Science (科学) ”、“Technology (技术) ”、“Society (社会) ”。STS教育在这里是指“自然科学、技术科学与社会科学”的整合。STS教育体现了21世纪国际科学教育的导向, 将科学教育与自然、技术与社会紧密联系, 突出了科学教育的实践性、生活性, 是当代科学教育发展的新方向。

STS教育狭义的理解是指自然科学、技术科学与社会科学关系的统整;广义的理解是指自然科学、技术科学与社会科学从各自学科之间通过教育方法进行研究的统称。STS教育不是自然科学、技术科学与、社会科学之间互为排斥的传播, 而是三者有机协调、融合与沟通, 是从统整角度审视自然科学、技术科学与社会科学关系的理论与实践, STS教育是统整教育在科学教育中的体现。STS教育重视培养幼儿科学精神、科学素养与社会生活, 注重学科间的渗透交融。STS教育融入幼儿园科学教育是对幼儿科学教育的提升。

2. STS教育的特点。

STS教育在科学、技术、社会的整合方面具有重要优势, 在共性教育理念方面具有独特价值, 是科学教育的新的理念。

(1) 融入当代理念、社会环境、人的生活。STS教育的核心, 就是把自然科学、技术科学和社会科学整合起来。一方面, 体现科学主义教育与人本主义教育的结合, 将传统的一门或几门的独立学科整合为学科之间的交叉、渗透与融合, 符合人的认知发展规律, 顺应教育发展趋势, 与布鲁纳提出的“信息加工整合理论”相一致。另一方面, 关注学习者作为现在与未来社会的建设者应具备的素养培育, 以人的需要、社会需要与科学需要为开展科学教育的出发点, 促进社会进步。再有, STS教育重视环境、能源、人口、粮食等全球性危机问题, 并将这些问题尽可能的反映到教育中。

(2) 跨越自然科学、技术科学和社会科学。STS教育内容涉及天文、地理、社会、习俗等领域, 在教育过程中打破传统的学科教育模式, 提倡整合学科之间、领域之间的内涵, 将自然科学、技术科学与社会科学有机的联系在一起综合运用, 以跨学科的课程整合观实现教育目的。

使课程具有科学基本性、科学基础性、科学范例性。在实施教学过程中, 要教给幼儿基本知识、基本概念和基本科学规律, 教学内容更适合幼儿基础水平和已有的生活经验。

(3) 更加面向现代化、面向世界和面向未来。STS教育关注自然科学、技术科学和社会科学内容的删繁就简, 理论与实践结合, 以兴趣、探索的教学方式对知识体系进行取材, 使其内容更精练、更具体、更形象、更生动, 易于举一反三, 触类旁通。在自然环境中, 充分发挥幼儿对周围世界的好奇心, 引领他们认识自然现象, 探索自然奥秘, 运用科学知识解决科学现象, 从而培养幼儿的科学素养。

使受教育者得到自然科学、技术科学和社会科学各学科知识的联系和综合教育的同时, 能综合地解决实际问题。能更典型、具体、实际地培养幼儿科学分析问题、科学解决问题的能力。具备适应教育“面向现代化、面向世界、面向未来”的需要。

二、STS教育启示

传统的幼儿科学教育禁锢于幼儿园, 关注科学主义的价值取向, 将知识经验的积累放在首位。STS教育作为国际科学教育改革的新理念, 更注重科学、技术与社会之间的联系、注重培养幼儿科学精神和科学素养。

1. 课程目标渗透STS教育。

课程目标是课程的出发点与追求的终极目的, 如何明确与制定课程目标至关重要。STS教育目标力求反映科学教育与自然、生活、社会的联系, 体现来自生活, 来自自然的生态科学教育理念, 在教育过程中对新的科学教育问题, 通过探究活动, 使学习者自主学习、自我探索、自我建构, 始终对学习保持高度兴趣, 实现科学教育目标。

STS教育与《幼儿园教育指导纲要》 (简称《纲要》, 下文同) 有充分的相同点。提出的保持幼儿的好奇心求知欲, 对周围事物的关注, 运用自身的感官通过动手动脑探究问题, 用幼儿适当的方式表达、交流在探索过程中获得的结果。积极探索人的身体奥秘, 亲近大自然, 对动物现象感兴趣, 能从生活中认识与解决数量形时空的关系, 体现了《纲要》。

2. 课程编制渗透STS教育。

STS教育视野下的幼儿科学教育课程编制应该是教师和幼儿共同建构的课程, 是教师根据幼儿的兴趣不断发展的课程。STS教育认为课程是生成的、动态的、是适合具体的班级和具体幼儿的。STS教育科学课程是在环境、幼儿经验、教师经验、社区生活等多种因素的交互作用中形成的。STS教育课程内容应来源于幼儿的生活, 内容组织应该按照幼儿生活逻辑和兴趣发展逻辑进行网络化构建。STS教育高度关注对幼儿大自然、大社会的兴趣, 注意培养幼儿热爱生活、了解生活的、学会生活的感情与能力。

STS教育课程编制强调自然科学、技术科学和社会科学三者的关系, 强调在活动过程中自主获得知识的体验, 不是通过知识的传授获得知识, 而是掌握获得知识的方法;解决获得自然科学、技术科学和社会科学问题的能力;通过STS教育, 初步培育幼儿具有一定的科学素养、科学精神, 对科学具有浓厚的兴趣。

3. 课程结构渗透STS教育。

课程结构是通过一定的课程组织方式, 将多层次、多角度、多方向的课程要素编制成可以实施的教育行为模式, 在教育活动过程中实现教育目的的一种手段。因此, 课程结构是教学过程的基础。STS教育课程结构体现在幼儿科学教育中, 强调问题意识, 力图将自然科学、技术科学与社会科学有机的整合成一个统整结构, 通过这种统整结构, 协调各课程领域关系, 优化课程过程, 实现教育目的。在STS教育课程结构统整中, 课程结构要与幼儿生活紧密相关。依据幼儿身心发展规律, 幼儿阶段认知水平处于感知阶段, 以具体形象思维为思维方式。幼儿在现实生活中是以生活中的现象为自我认识的真实。生活中的日月星辰、冰雹雪雨、雾电雷暴、山河湖海;树木、花卉、蔬菜、水果;鸡鸭鹅狗、猪马牛羊、鼠兔蛇猴等都是能够引起幼儿参与与兴趣的内容, 要建构统整的课程结构模式, 创造更多的多层次、多角度、多方向课程结构, 引领幼儿主动地在生活实践中统整认识科学、了解科学、实践科学, 提高科学素养, 实现科学知识与科学经验, 科学精神与科学素养的课程宗旨实现。

总之, 我国幼儿科学教育课程发展经历了较为复杂的过程, 也存在着我国特有的困难和问题, 这给幼儿科学教育课程改革带来了新的挑战, STS教育正是人们在科学教育领域中找到的一种对于挑战的应答。STS教育作为一种幼儿科学教育课程改革的新理念, 亟待引起我们的高度重视。如何将STS教育科学的应用于我国幼儿科学教育实践, 是需要幼儿工作者不断研究和思考的问题。

参考文献

[1]刘占兰.幼儿科学教育[M].北京:北京师范大学出版社, 2000.

[2]刘晓东.儿童教育新论[M].江苏:江苏教育出版社, 1998.

分析磁场与STS 篇9

地磁场在某处的磁感应强度、磁偏角 (磁子午线与地理子午线间的夹角) 、磁倾角 (地磁场方向与地面水平方向间的夹角) 称为“地磁三要素”, 地磁场强度约为5×10-5特斯拉. 地磁场图记录了地球表面各点的基本数据, 船舶和飞机航行时, 用磁罗盘测得的是地磁方位角才能确定地理方位和航行路线. 人们根据地磁场在地面上分布特征寻找矿藏. 信鸽通过地磁场能在遥远的地方飞回而不迷失方向. 从太阳发出的强大的带电粒子流受到地磁场的作用发生偏转, 地磁场对地球生命来说, 是至关重要的“保护伞”.

考点链接:磁现象、地磁场、磁感应强度.

例1根据安培假设的思想, 认为磁场是由于运动电荷产生的, 这种思想如果对地磁场也适用, 而目前在地球上并没有发现相对地球定向移动的电荷, 那么由此推断, 地球表面 ()

(A) 带负电 (B) 带正电

(C) 不带电 (D) 无法确定

提纯:地球带电转动→产生环形电流→ 产生地磁场

解析:地球由西向东转动, 如果地球表面带电, 则在转动时产生环形电流, 形成地磁场. 若地球表面带负电, 地球由西向东转动, 负电亦由西向东转动, 形成环形电流, 电流方向为由东向西 (如图2所示) . 由安培定则可判定地理南极附近为地磁场的N极, 由此判断地球表面带负电. 答案: (A) .

例2一根电缆埋藏在南北走向的墙内, 把一个小指南针从远处移到墙东侧时, 其指向刚好与原来旋转180°, 由此可以推断, 这根电缆中电流的方向可能是 ()

(A) 向北 (B) 向南

(C) 竖直向下 (D) 竖直向上

提纯:电缆电流产生的磁场方向→安培法则→ 电缆电流方向.

解析:如图3所示, 在地球表面, 在地磁场作用下, 小磁针静止时, N极指向北方, 即地磁场 (B地) 方向北方. 小磁针从远处移到墙东侧时, 其指向刚好与原来旋转180°, N极指向南方, 即电缆电流产生的磁场 (B电) 与地磁场 (B地) 的合磁场方向向南, 因此可知, 电缆电流的磁场必须强于地磁场, 且电流磁场方向向南, 根据安培法则, 可以推断, 电缆电流可能是竖直向下. 答案: (C) .

例3在野外考察活动中, 往往会迷失方向, 你有那些方法可以进行辨别方向?

提纯:利用小磁针辨别南北方向;白天利用太阳辨别南北;晩上根据北极星辨别南北;利用树木向阳一侧的枝繁叶茂辨别南北方向.

解析:辨别方向的方法有多种多样: (1) 利用小磁针 (N极指向北方, S极指向南方) 辨别方向; (2) 白天, 利用太阳和手表, 根据太阳东升西落的黄道线以及手表指示的时间辨别方向; (3) 晩上, 根据北极星在地轴的北极上辨别方向; (4) 利用树木向阳一侧的树冠枝繁叶茂, 背阴一侧枝稀叶疏辨别南北方向. 本题需要发散思维, 寻找多种途径解决问题.

点评:磁场与STS综合题往往来源于一些实际问题, 这类试题往往要求分析试题情境, 找出需要解决的物理问题, 建立理想化模型, 通过推理、联想解决问题.

例4为了解决舰载机在航母上较快地起飞问题, 滑跃起飞加电磁弹射是可能采用的技术方案, 电力驱动工作原理如图4所示, 舰载机可在两平行轨道之间自由移动, 并与轨道保持良好接触, 轨道长度L, 电流I从一条轨道流入, 通过导电舰载机后从另一条轨道流回, 轨道电流可形成在舰载机处垂直于轨道面的磁场, 磁感应强度的大小与I成正比, 有B = k I.已知舰载机质量为m, 宽度为d, 通电的舰载机在轨道上受到安培力的作用而高速射出, 则舰载机出射速度为多大?

提纯:安培力做功等于舰载机动能的变化.

解析:已知舰载机质量为m, 宽度为d, 磁感应强度的大小B= k I, 设舰载机出射速度为v, 由动能定理, 安培力做功等于舰载机动能的增加量,

STS介入策略研究 篇10

根据《牛津高阶英汉双解词典》, “intervene”意指“参与到某一情景 (事件) 中并力图改善或帮助解决其所存在的问题”, 在这里, 我们将之译为“介入”, 即对场景或事件的参与、影响。

关于STS (科学技术的社会研究Social Studies of Science) 介入策略的内涵, 学者有不同的看法。如里伯斯 (David Ribes) 认为, “在STS领域中, ‘介入’一词具有自己的特殊含义:一个社会学家参与到正在展开的研究领域事件之中”;[1]111杰瑞克 (Teun Jerak) 则认为, “‘介入’说明了与实践的‘相互摩擦’状态, STS研究者试图与实践中的要素形成互动”[2];而托本·简森 (Torben Jensen) 则讨论了STS领域中“介入”概念的四种界定方式: (1) 作为一种表现方式的介入 (intervention-as performance) :将“介入”视为一种反映STS理念的对世界的特殊解释方式; (2) 作为一种‘干涉’的介入 (intervention as-interference) :源自STS的相关分析产生了实际效果 (有意或无意) , “它干涉了现有的运行轨迹”[3]31; (3) 作为一种‘有效性’的介入 (intervention-as-availability) :STS研究者在某种程度上为人们所接纳、被邀请加入特定网络之中并为之服务; (4) 作为综合构图的介入 (intervention as-composition) :“STS研究者试图通过协调先前没有关联性的行动者之间的关系, 来创造新的行动效果。”[3]31

尽管学界关于STS介入策略的解释多种多样, 但我们认为, STS介入策略的核心内涵是STS研究者对其研究领域的直接参与、影响, 通过与研究领域中不同参与者的互动, 来描述或干预其原有的社会秩序。而STS其他研究策略 (如文献分析法、单纯的理论建构法等) 则远离其研究领域, 仅仅借助二手的文献资料进行回溯性的历史研究, 或是通过单纯的思想实验进行相应的理论建构。相比STS的其他研究模式, STS介入策略具有其独特品质: (1) 科学观层面:用“实践中的科学”概念代替“表征科学”概念, 更多地将其视为由不同行动者所构成的、具有社会性及历史性特征的实践过程; (2) 方法论层面:强调STS研究者对科学现场或公共科学空间的直接参与, 成为历史的参与者, 而不是远离于科学实践或社会实践; (3) 本体论层面:STS研究者获得了更多的研究本体, 如“实验室”、“默会知识”、“社会行动者”等; (4) 实际效能层面:“介入”的重要内涵是产生影响, 而不仅仅是停留于“描述”或“解释”层面, 强调引发意外的结果。

当前国际学术界主要倾向于将STS介入策略限于社会场域, 如里伯斯、杰瑞克均持这种看法, 我们认为这种观点过于片面。实际上, STS介入策略是随着科学知识社会学的兴起而发展起来的, 并在STS规范转向的大背景下获得了新的内涵, 它应包括“科学场介入”和“社会场介入”两种形式。在STS发展的初期, 无论是默顿 (Robert King Merton) 科学社会学还是普赖斯 (Derek Solla Price) 的科学计量学, 均坚持逻辑实证主义科学观。20世纪六七十年代, STS进入了建构主义时代, 建构主义进路打破了传统将科学世界视为具有完全自主逻辑、社会科学家无需对之再解释的做法, 且“科学世界”一词的内涵更为丰富, 它不再仅仅限于知识论范围, 还被理解为一种社会世界, 使得STS研究者进入科学世界内部不仅必要且成为可能。这种新的认识论催生了STS“介入策略”的出现:即进入科学知识生产的现场———实验室, 描述或干预知识的生产流程。20世纪90年代中后期, 随着STS的规范转向, STS介入策略有了新的且更为重要的含义:将关注范围从科学场扩展至整个社会场域, 采取主动加入或被动邀请的方式走向现实世界之网, 对社会历史的进程施加来自STS共同体的影响。

二STS介入策略的第一阶段:科学场介入 (简称“介入I”)

“介入科学场”是STS介入策略的第一个阶段, STS研究者将自己的介入范围限于科学知识的生产现场内部, 如实验室、科学会议、科学家的私下交谈等。从整体层面看, STS的“介入I”策略主要经历了“外部性介入”、“作为‘旁观者’的介入”和“作为‘互动者’的介入”三个阶段:

(一) “外部性介入”阶段

所谓“外部性介入”, 是指STS研究者仅仅是根据一些二手的文献与资料打开已被长久封存了的科学黑箱, 对科学史上的科学争论案例进行再解读, 解构现有的官方解释版本。其特征在于:

在方法论层面, 它沿用了传统的文献分析法 (虽然将新的元素纳入进来, 如将非正式文本纳入到分析视野之中等) , 从这种意义上讲, 真正意义上的“介入策略”并没有产生:主要是对科学事件进行回溯式分析;研究者是处于事件之外的, 没有对科学发展过程进行直接参与。

在认识论层面, 它用“分析的对称性和平等性”原则为STS介入已有的 (或是说官方解释版本的) 科学世界提供了理论条件, 为STS介入策略的发展奠定了认识论基础。STS强纲领四原则中的“对称性”说明了STS研究者难以在分析过程中保持绝对的中立或客观, 他们有意无意地介入到了作为研究领域或对象的科学历程之中———虽然这种介入是一种“事后的介入”。对称性原则使科学争论双方均获得平等发言地位, 赋予具有较低信誉的一方以充分的话语权, 对他们有一种天然的好感, 这说明“STS研究者与其研究领域之间存在着非常有趣的互动关系”[4]680。

(二) “作为‘旁观者’的介入”阶段

“外部性介入”仍然依附于“表征科学观”, 科学世界的大门仍以黑箱方式向研究者紧紧关闭, 研究者只是用历史回溯的方式对原有科学世界进行再解释而不能参与其中。20世纪七八十年代, 实验室研究模式兴起, 它赋予科学世界“实践维度”, 使STS研究者得以进入科学知识的生产现场, 其特点包括:

(1) STS研究者直接进入科学现场, 成为科学世界发展进程中的亲历者。如拉图尔于1975年10月至1977年8月间对美国加州萨尔克实验室的参与, 谢廷娜加入到加州伯克利大学的生物化学和蛋白质实验室进行了为期一年 (1976年10月至1977年10月) 的研究。

(2) 采取“陌生人”的参与态度。反对基于某种先在的认识论进行描述, 强调使用一种原生态的“非污染性语言”来展示科学世界, 如拉图尔认为, “用一种不属于分析语言的元语言来分析研究者所做的事”, [5]谢廷娜则强调一种“敏感的方法论”, 即“建议我们通过放弃方法论的控制”[6]。

(3) 强调“描述”而非“影响”, 不去干预、破坏实验室世界中的原有物质及社会秩序, 进行“‘原始的’描述”。[7]其代表性写作语言如“在实验室的这里以及那里, 我们发现各种玻璃容器, 两端开口, 凭借这些容器, 科学家们相信可以获得一定数量的他们称之为‘液体’的物质”[8]。这种模式强调STS研究者“隐身”, 尽量避免由于自身的出现而破坏实验室的现有结构及功能。

(三) “作为‘互动者’的介入”阶段

无论是“外部性介入”还是“作为‘旁观者’的介入”, STS研究者总是竭力与研究对象保持一定距离。而马丁 (Brian Martin) 则掀开了这一遮羞布, 他明确使用了“倾向性介入”概念, [9]265认为“‘互相招募 (Mutual enrolment) ’或‘联手’是一个更适合的表述。”[9]265而伍尔加 (Steve Woolgar) 的“自反性关联”, 卡龙 (Michel Callon) 的“被纠缠进”均与这种理念相一致。

这种介入策略已经广泛存在于STS的学术实践之中。如马尔凯 (Michelle Mulkay) 在研究英国20世纪八九十年代的“化学渗透假说论争”时, 亲自与“化学渗透假说”公认的发现者斯宾塞进行通信 (1983—1984) , 对这一假说的可靠性程度、所蕴涵的解释柔性进行辩论。而卡尔弗特 (Jane Calvert) 在合成生命学领域的工作引起了英国以及世界范围内的关注, 她与科学家密切的联系, 甚至成为合成生命学共同体的一部分, 她积极参与到合成生命学小组的研究工作之中, 帮助他们形成自反性的思维。“作为‘互动者’的介入”使STS研究者内化于科学发展历程之中而不是之外, 成为科学世界中的重要构成要素及推动者, 研究者与研究对象、研究领域成为一个统一体, 并在与后者的互动中形塑着科学知识的具体内容。

三STS介入策略的第二阶段:社会场介入 (简称“介入II”)

20世纪90年代初, 学界掀起了一场批评STS过于学术化的运动。如马丁认为, 随着时间的推移, STS走向了单纯的学术之栅中, STS“越来越隔离于早期对科学的社会性影响的关注”[10]。20世纪末, STS开始逐步由传统的描述主义进路 (descriptive) , 转向以“社会参与”、“行动”、“价值导向”为特征的规范 (normative) 进路, 林奇认为“这些呼声是如此之盛行, 对STS的纲领性目标是如此之重要, 以至于可以公允地说, 这个领域经历了一个规范转向 (normative turn) ”[11]。在STS出现规范转向的大背景下, STS“介入策略”逐步突破了传统的科学场, 走向更广阔的社会领域, 从“介入I”扩展为“介入II”。

(一) “介入II”的核心理念及特征

“介入II”强调STS不仅仅要提供关于科学知识的社会形成过程的相关知识, 同时还要积极参与当地性事件, 改变现有的社会结构体系、推动历史进程, “知识社会学研究者拥有反思历史和创造历史的双重任务, 他们必须运用他们自己的专业知识———对知识的相关分析———在历史的创造过程中扮演一定的角色。”[12]我们将这种理念称之为“社会行动力”。如杰瑞克 (Teun Zuiderent-Jerak) 强调“与境参与 (situated intervention) ”, “将STS研究者置于他试图对之产生影响的领域中的复杂性实践之中。”[4]684拉图尔 (2010) 则提出了“综合构成者宣言 (Compositionist Manifesto) ”, 认为STS应该放弃通过展示潜在的逻辑来批评别人这一策略, 直接介入到现实世界的构形过程之中, “这些宣言可以被视为决定‘谁更激进、谁更保守’的标杆。”[13]

基于“社会行动力”概念的“介入II”的特征包括: (1) 分析领域层面, 不是要STS研究者在实验室中对科学家“指手画脚”, 而是走向更广阔的社会空间; (2) 研究方法层面, 强调参与式行动研究 (PAR) 模式; (3) 研究立场层面, 重视建设性意见的供给; (4) 能力导向层面, 重视“社会影响力的产生”, 这是“社会行动力”概念的核心要义, 特别强调进入“政策之屋 (policy room) ”[14]直接与决策者对话。

(二) “介入II”新型实践模式

根据介入空间、介入效果的不同, 我们将规范转向视域下STS介入实践分为以下几种模式: (1) “社会参与型”, 参与到特定公共事件中、与相关的社会公众及社会运动者进行互动, 利用STS相关知识为事件的解决提供助力; (2) 决策咨询型, 为决策者提供来自STS视角的相关分析, 但STS并不参与到事件之中; (3) 决策参与型, STS研究者直接参与到事件之中, 积极与事件中的各利益相关者、特别是决策者互动, 希望通过自己的努力来影响、推动事件的发展; (4) 技术设计参与型, 为特定技术的未来发展提供可选性的路径图, 力图影响其形式、内容及演进路径; (5) 项目主导型, STS研究者在项目的运行处于主导地位, 而不是被植入特定的规范框架内。

1.“社会参与型”介入案例

人类学家法特 (Kim Fortun) 在印度博帕尔联合碳化物灾后处理过程中, 积极与当地的社会运动组织进行合作, 共同推动灾难事件的善后处理工作。法特积极与妇女权利组织、受害人等开展互动, “共同推进利用合法议程来推翻已有的不公正的博帕尔事件解决方案。”[15]4如法特加入了“博帕尔信息与行动小组 (BGIA) ”, 运用自己的田野研究成果及相关的STS训练, 特别是她关于灾难处理技术及政策方面的知识, 积极帮助当地公众认识、理解碳化物的危害及处理方式, 并通过与政府、媒介等进行沟通、辩论等维护公众的利益诉求, 如向期刊投稿、向印度总理提交政治评论、向法庭写请愿书、向毒气救济部提交环境修复动议等, “她扩展了行动者回应灾难及此后印度政府的决定的方式范围。”[15]16

2.“决策咨询型”介入案例

STS研究者温、卡龙 (Michel Callon) 、贾撒诺夫 (Sheila Jasanoff) 、里普 (Arie Rip) 等被欧盟委员会研究总局邀请参与到其所授权的“科学与治理”专家工作组之中, “提供改善欧洲及更广泛范围内科学与社会治理的相关建议, 同时制定切实可行的方案”[16]9, 所涉及的问题包括:如何回应欧洲公众对新兴科学技术所普遍存在的不安情绪?如何进一步推动欧盟关于民主化社会的多元参与承诺等。“科学与治理”工作组提出了许多具有实效性的建议。

3.“决策参与型”介入案例

STS研究者里伯斯参与到“美国地球科学网络 (GEON) ”计划———为期五年的地球科学网络基础设施发展项目。STS试图扩展GEON计划的资助人NSF (美国国家科学基金会National Science Foundation) 在评估这一项目时的标准体系, 将原有标准体系中并不包括的诸如“文化”、“社区”、“组织”此类的概念纳入其中, STS则试图说明这些标准对于任何跨学科活动来讲都是至关重要的, 他们建议NSF现场巡视小组重视社区建设及当地性共享语言建设, 认为这些工作是技术项目评估中的重要组成部分。里伯斯认为介入是成功的, 它“有助于塑造完善的GEON评估体系”, “评估组的书面报告将许多社会议题放之于重要位置。”[1]116

4.“技术设计参与型”介入案例

许多国家关于纳米技术的建构性评估计划, 为STS研究者参与到纳米技术未来发展路径设计过程之中提供了机会, 如荷兰国家纳米技术研发计划Nano Ned的“技术评估及纳米技术的社会特征项目 (TSANP) ”, 便邀请了一些STS研究者, 使他们为荷兰未来纳米技术发展进行路径设计。如2006年, 在TSANP项目的支持下, STS研究者罗宾逊 (Douglas Robinson) 建立了针对荷兰未来芯片细胞技术领域的研究小组, 并利用建构性技术评估方法 (CTA) , 对这一技术领域的多样化发展路径及所面临的挑战进行了图绘工作。[17]

5.“项目主导型”介入案例

2008年, 丹麦设计学院的STS研究人员启动了“人类学创新模型设计划 (DAIM) ”, 力图通过扩大人们对废物处理及再循环过程的参与来推动未来废物处理系统的发展。STS研究者创立了“预演未来 (rehearse the future) ”这一新方法, 以当地的一家商场为场景, 让当地的公众、购物中心员工及管理者, 以及当地市政当局工作员等参与进来, 通过展示不同的废物分类、处理方法来说明未来废物处理模式的特征、构成及运转模式。STS研究者这一做法得到了当地市政当局的认可, [3]27“说服了市政当局为那家购物中心引入这一新的电池收集方案。”[3]27

(三) STS介入策略的下一步:走向“自觉式介入”之路

介入策略的发展是STS逐渐走向成熟的标志, 特别是与规范转向结盟使STS逐步走出实验室、进入更广泛的社会场域, 为社会发展提供公共智慧。但是, 当前“介入II”也遇到了诸多问题: (1) 从STS研究者自身来讲, 在介入过程中STS到底应该扮演何种角色?是坚持STS传统的批判与解构路线, 还是成为提供积极建议的咨询者?是与公众、社会运动者结盟, 还是直接与决策者进行对话? (2) 从其他利益相关者的视角讲, 他们对STS在介入过程中能够做些什么仍然感到十分困惑, 如很多情况下人们希望STS扮演类似科学家的、解决实际问题的技术专家, 而STS研究者在很多情况下难以胜任这种角色。这些问题导致“介入II”的社会认同不足难题, “‘ (STS者的) 研究结果’成为一种无足轻重的, 最后甚至被无视的东西。”[18]我们认为, STS介入策略在未来应走向“自觉式”介入模式———对STS在社会实践场中的功能定位、角色扮演、能力限度、未来发展路径等有着更清晰认识基础上的介入, “自觉”意味着自醒、反思、自我批判, 它有助于STS、其他参与者厘清“STS是谁”、“STS能 (不能) 做什么”、“STS应该如何介入”等问题。具体来讲:

(1) 认识论自觉。STS如果要想在社会空间中发挥更大作用, 便需重建STS在社会空间 (而非学术空间) 中的新行动范式, 努力适应从科学场到社会场这一场域转换所带来的新挑战:第一, STS应在某些方面重建认识论基底, 在批判精神与建设性品质之间寻求更好的平衡, 而不能拘泥于解构。STS研究者需要明白的是, 当介入到社会场时, 要想获得人们 (包括决策者) 的认同, 便需要为人们提供更多具有实效性、建设性及可操作性的建议, 应积极面对困境并寻求解决方案。第二, STS研究者应更加严肃地反思“我是谁”这一问题, 明晰与非STS研究者相比自身的优势、劣势、特殊性、作用, 在社会实践中确立鲜明的“STS标签”, 如与科技政策研究传统相比, STS应突出其“ (政策) 范式批判”、“对称性原则 (赋予不同行动者平等话语权) ”、“知识汇流 (将技术层面的知识与社会层面的知识进行融通) ”等品质。第三, STS不要期望马上获得决策者的认同, 在当代条件下, STS更多地发挥着“辅助性的建议供给者或信息咨询者”, 在缺少 (如科学家那样的) 专业性技术知识的情况下, STS不应急于求成, 他所要做的是将STS视角下的知识的特殊性、有效性展示给大家, “让别人认识STS”应成为当前STS参与社会空间时的主要任务。

(2) 方法论自觉。“方法论自觉”是指当前STS的“介入II”策略在方法论供给层面仍欠缺, 没有形成体现STS自身特色的完善的方法论工具箱, 特别是基于STS特有认识论的系统化的、较强可操作性及辨识度的方法论集簇。在很多情况下, STS参与到特定项目时仍限于提供新概念框架, 如“默会知识”、“行动者网络”、“对称性分析”等, 但是如何将这些概念具体化、可操作化, 当前STS研究者依然没有给出让人满意的答案。STS方法论工具箱的完善应注意以下几个方面的工作:第一, 突出STS的特色, 具有一定的可辨识性, 一个突出的特点是能够反映科学技术与社会、文化之间的共生产关系。第二, 具有可操作性品质, 且这种可操作性不仅仅限于学术研究层面, 更重要的是能够在社会实践中加以运用, 通过使用这些方法能够更深刻、全面地描述社会以及在某些方面改变社会。第三, 学科及领域的广泛适用性, 即能够为其他领域或学科的研究者所使用, 适用性强。第四, 系统性:STS方法论工具箱应是围绕STS特有的认识论所形成的方法集簇, 而不应是分散的、不存在关联性的, 这对于扩大STS的影响力具有重要的作用。

(3) 发展路径自觉。当前STS界在介入社会事件时往往倾向于直接进入政策之屋、与决策者直接对话, 但这种介入策略的效果在当前仍不明朗;同时, STS过于关注自己的力量, 认为单独依赖自己便可以成功地影响社会事件。STS要想发挥更大的作用, 便应重新规划自己的介入纲领: (1) 借力。与其他学科 (如管理学) 进行互动, 借鉴这些学科中具有较强解释力的概念与方法, 同时将STS领域中的一些概念进行解释性扩展, 使其能够与管理学等领域进行对话。 (2) 团结。STS不会在完全的孤立中获得持续发展的动力, 需要团结更多力量:首先, 吸纳科学共同体成员, 提升STS阵营的专业技术能力, 对科学的批判不能等同于对科学事业的批判;其次, 积极推动与社会运动之间的互动, 社会运动所具有的批判品质在很大程度上与STS相一致;最后, 积极整合STS系统内部的各种力量, 特别是改变高教会派和低教会派的长期分离局面, “这样的合作会是共赢的”。[19] (3) 曲线结盟。在当前STS难以直接获得决策者认同的情况下, STS可以尝试更多地与公众、社会运动进行结盟, 这可以提升STS的群众基础, 且可以间接地达到影响决策者的目的。 (4) 焦点关注。应关注重要的社会议题 (而非过度边缘化的问题) , 即当前决策者、公众所关心, 但却没有解决或没有得到完善解决的问题。 (5) 强化STS作品的通俗性品质。适度改变传统的纯学术性语言写作方式, 使STS语言更通俗、更能为大众接受。

(4) 理论创新自觉。从整体上讲, STS的学科发展能力主要包括以下几个层面 (如图1所示) :理论创新是STS生命力的源泉, 它为STS的社会介入提供理论支撑;社会介入策略则发挥着连接STS理论创新与外部社会实践的作用, 它推动着STS积极走向社会实践、影响社会发展;而外部社会环境则通过STS的介入为理论创新提供新的经验材料。三者相互合作才构成STS的整体发展构图。

STS的长远发展需要理论创新与实践介入的合理结合, STS不应完全醉心于当前介入过程中一些小胜利, 应寻找根本与基础, 自觉强化自身的理论创新能力, 理论创新能力强弱关系STS能否可持续发展、能否在社会空间中不断提升自身影响力的关键性因素, 片面强调STS在实践层面的影响力、忽视其理论层面的创新能力, 则会使STS陷入世俗化的困境之中。

摘要：“介入策略”的形成与发展是STS研究纲领逐渐成熟的重要标志, 它赋予STS研究者进入科学世界现实之轨的能力。随着STS的规范转向, STS逐步由“科学场介入” (简称“介入I”) 转变为“社会场介入” (简称“介入II”) , 介入策略通过与规范转向结盟使STS进入广泛的社会空间之中, “社会行动力”成为当代STS介入策略的新内涵。“介入II”策略虽然为STS获得很多声誉, 但也面对诸如“社会认同不足”等难题, 文章提出了STS介入策略的未来发展路径——“自觉式介入”之路, 包括“认识论自觉”、“方法论自觉”、“发展路径自觉”及“理论创新自觉”。

动量守恒的STS问题 篇11

例1 气功碎石表演中，质量[m1=200kg]的石板压在演员身上，另一个演员举起质量[m2=5kg]的铁锤，使劲地向石板砸去的瞬间，石板被砸碎了，而演员安然无恙，试通过分析和必要的理论计算来说明其中的奥妙.

解析 设锤砸到石板前的速度为[v0]，石板获得的瞬时速度为[v]，以锤和石板为研究系统，则[m2v0=m1v（因m2≤m1，]故砸上后认为共同运动时[m2]略去），有[v=m2m1v0]，所以石板获得的能量[E石=12m1v2=m2m1?12m2v20]，当[m1≥m2]时，石板的动能极小，[E石=140E锤].

点评 本题以气功碎石表演为背景考查动量定恒守律的运用，求解的关键是抽象研究对象模型.

例2 如图1所示，一对杂技演员（都视为质点）乘秋千（秋千绳处于水平位置）从[A]点由静止出发绕O点下摆，当摆到最低点B时，女演员在极短时间内将男演员沿水平方向推出，然后自己刚好能回到高处A. 已知男演员质量[m1]和女演员质量[m2]之比[m1m2=2]，秋千的质量不计，秋千的摆长为[R]，[C]点比[O]点低[5R]. 求男演员落地点C与O点的水平距离[s].

[图1]

解析 一对杂技演员先做圆周运动再分离，最后一人做平抛运动，一人做圆周运动，设分离前男女演员在秋千最低点[B]的速度为[v0]，由机械能守恒定律，有

（[m1+m2]）[gR=12（m1+m2）v20]

设刚分离时演员速度的大小为[v1]，方向与[v0]相同，女演员速度的大小为[v2]，方向与[v0]相反，由动量守恒定律，有

[（m1+m2）v0=m1v1-m2v2]

分离后，男演员做平抛运动，设男演员从被推出到落在[C]点所需的时间为[t]，根据题给条件，由运动学规律，有

[4R=12gt2]，[s=v1t]

分离后，根据题给条件，女演员刚好回到[A]点，由机械能守恒定律，有

[m2gR=12m2v22]

已知[m1=2m2]，由以上各式可得[s=8R.]

点评 本题是一个多过程的联系实际问题，解答的关键是分清物理过程，再对不同的过程运用物理规律.

[ 联系生产社会实际]

例3 柴油打桩机的重锤由气缸、活塞等若干部[锤][反跳后的

最高位置][锤] [桩] [桩][桩帽][ 泥土] [图2] 件组成，气缸与活塞间有柴油与空气的混合物.在重锤与桩碰撞的过程中，通过压缩使混合物燃烧，产生高温高压气体，从而使桩向下运动，锤向上运动.现把柴油打桩机和打桩过程简化如下：柴油打桩机重锤的质量为m，锤在桩帽以上高度为h处（如图2所示）从静止开始沿竖直轨道自由落下，打在质量为[M]（包括桩帽）的钢筋混凝土桩子上. 同时，柴油燃烧，产生猛烈推力，锤和桩分离，这一过程的时间极短.随后，桩在泥土中向下移动一距离[l]. 已知锤反跳后到达最高点时，锤与已停下的桩幅之间的距离也为[h]. 已知[m]=1.0×103kg，[M]=2.0×103kg，[h]=2.0m，[l]=0.20m，重力加速度[g]=10m/s2，混合物的质量不计.设桩向下移动的过程中泥土对桩的作用力[F]是恒力，求此力的大小.

解析 本题所涉及的物理过程有：自由落体、碰撞、竖直上抛以及桩向下移动，在桩向下移动的过程中由于泥土对桩的作用力[F]是恒力，所以其运动可看作匀变速直线运动，弄清所有的物理过程后，就可根据有关规律进行解题.

锤自由下落，碰桩前速度[v1]向下，有[v1=2gh]

碰后，已知锤上升高度为[（h-l），]故刚碰后向上的速度为

[v2=2g（h-l）]

设碰后桩的速度为[v]，方向向下，由动量守恒，有

[mv1=Mv-mv2]

桩下降的过程中，根据功能关系，有

[12Mv2+Mgl=Fl]

由以上各式得

[F=Mg+mgl（mM）2h-l+2h（h-l）]

代入数值，解得[F=2.1×105N].

点评 本题联系生产实际，注重对同学们综合分析能力和对实际问题进行抽象简化能力的考查. 题目所描述的物理过程都较复杂，因而首先必须明确过程，弄清物理现象发生的条件，并且能用简洁的语言，或用数学公式把物理过程、物理条件表达出来，并将题设条件进行抽象和简化.

[ 联系高科技实际]

例4 在纳米技术中需要移动或修补原子，必须使在不停地做热运动（速率约 [ 图3]为几百米每秒）的原子几乎静止下来且能在一个小的空间区域内停留一段时间，为此发明了“激光致冷”技术. 若把原子和入射光子分别类比为一辆小车和一个小球，则“激光致冷”与下述力学模型很类似：一辆质量为[m]的小车（一侧固定一轻弹簧），以如图3所示速度[v0]水平向右运动，一个动量大小为[p]，质量可以忽略的小球水平向左射入小车并压缩弹簧至最短，接着被锁定一段时间[ΔT]，再解除锁定后使小球以大小相同的动量[p]水平向右弹出，紧接着不断重复上述过程，最终小车停下来. 设地面和车厢均光滑，除锁定时间[ΔT]外，不计小球在小车上运动和弹簧压缩、伸长时间，求：

（1）小球第一次入射后再弹出时，小车速度大小和这一过程中小车动能的减少量;

（2）从小球第一次入射开始到小车停止运动所经历的时间.

解析 （1）小球射入小车和从小车中弹出的过程中，小球和小车所组成的系统动量守恒.由动量守恒定律，有

[mv0-p=mv1′， mv1′=mv1+p]

则[v1=v0-2pm]

此过程中小车动能减少量为[ΔEk=12mv02-12mv12]

由以上两式解得[ΔEk=2pv0-2p2m=2p（v0-pm）.]

（2）小球第二次入射和弹出的过程，及以后重复进行的过程中，小球和小车所组成的系统动量守恒.由动量守恒定律，有

[mv1-p=mv2′， mv2′=mv2+p]

则[v2=v1-2pm=v1=v0-2（2pm）]

同理可推得[vn=v0-n（2pm）]

要使小车停下来，即[vn=0]，小球重复入射和弹出的次数为[n=mv02p]

故小车从开始运动到停下来所经历时间为

[t=nΔT=mv0ΔT2p.]

点评 本题以高科技“激光致冷”技术不背景，将微观模型用宏观模型来等效，以考查同学们的应变能力.

圆周运动中的STS问题 篇12

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.