STSE教育理念下的高中物理教學(xué)探析

陳克強

【摘要】STSE教育理念指導(dǎo)高中物理教學(xué)意義深遠(yuǎn)，有利于學(xué)生綜合能力的提升，同時促進(jìn)了教師專業(yè)的全面發(fā)展。本研究認(rèn)為，STSE教育理念下的高中物理教學(xué)，要遵循理論聯(lián)系實際、有利于促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展、積極主動參與以及開放創(chuàng)新的原則，同時要重視教學(xué)方法與現(xiàn)代信息技術(shù)的深度融合、物理知識與其他學(xué)科知識的交叉應(yīng)用。

【關(guān)鍵詞】物理教學(xué)；STSE教育理念；原則；途徑

【中圖分類號】G633.7【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A【文章編號】1006—0463（2022）04—0064—04

STSE理念是科學(xué)（Science）、技術(shù)（Technolo？ gy）、社會（Society）以及環(huán)境（Environment）四者的相互融合和相互統(tǒng)一，它的提出時間較早，引入我國也不算太晚，但近十幾年才真正得到教育界的重視[1]。當(dāng)下，STSE教育理念已經(jīng)成為《中學(xué)物理課程標(biāo)準(zhǔn)》提倡的重要指導(dǎo)思想，它強調(diào)前沿核心理念與物理教學(xué)的深度融合[2]。那么，在STSE教育理念的指導(dǎo)下，高中物理教學(xué)時應(yīng)該遵循什么原則，采取哪些措施，才能真正促進(jìn)學(xué)生物理綜合素養(yǎng)的提升，是物理教師不得不研究的重要課題。筆者認(rèn)為，在物理教學(xué)中，教師不僅應(yīng)該重視學(xué)生物理理論精華的理解和掌握，還應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實踐操作的探究和印證。同時，還要重視物理學(xué)科專業(yè)的更新和發(fā)展，并重視跨學(xué)科知識的學(xué)習(xí)和融合。只有這樣，才能滿足當(dāng)下學(xué)生的學(xué)習(xí)需求，才能為高中物理教學(xué)開辟一條新路。下面，筆者結(jié)合教學(xué)實踐，就STSE教育理念指導(dǎo)下高中物理教學(xué)的策略，談?wù)勛约旱目捶ā?/p>

1.促進(jìn)學(xué)生綜合素質(zhì)的全面提升。隨著高中物理學(xué)科知識容量不斷增大，知識理論性和系統(tǒng)性的持續(xù)增強，對學(xué)生學(xué)習(xí)能力的要求也愈來愈高。如果學(xué)生只是掌握了基本的學(xué)科理論知識，只能應(yīng)付基本的考試，不能在物理方面有所提升和發(fā)展。故而，還要求學(xué)生必須具有一定的閱讀理解能力和科學(xué)探究意識。而STSE教育理念的引入，要求物理教學(xué)與前沿核心理念以及其他學(xué)科知識深度融合，能有效提升學(xué)生的綜合素質(zhì)，使其逐漸成長為全面發(fā)展的新一代[3]。

2.促進(jìn)教師自身專業(yè)的全面發(fā)展。時代的發(fā)展和課程難度的加大，對當(dāng)下學(xué)生的學(xué)習(xí)能力提出了新的要求。同樣，為了滿足適應(yīng)能力提高后的學(xué)生對學(xué)習(xí)的需求，對教師也提出了新的要求。尤其是對教師思維、理念等各方面，提出了更高的要求。比如，要求教師不僅要有超前的思維方式，還要具備全面的物理專業(yè)知識；不僅要擁有先進(jìn)的高中物理教學(xué)理念，還要能創(chuàng)新高中物理教學(xué)方法；不僅要能游刃有余地駕馭課堂，還要能在課堂教學(xué)中潛移默化地培養(yǎng)學(xué)生的動手能力和探究能力。同時，還要求教師要有物理“前沿”意識，既能密切關(guān)注物理學(xué)科發(fā)展動態(tài)，又能及時將物理發(fā)展最新理念與實際課堂教學(xué)聯(lián)系起來；既能拓寬學(xué)生的物理視野，又能夠增強物理課堂教學(xué)效果。為了達(dá)到上述要求，教師就需要不斷修煉自己，通過不斷“自學(xué)+培訓(xùn)”相結(jié)合的方式，真正成長為與時俱進(jìn)、能滿足新時代發(fā)展要求的高素質(zhì)教師。

3.促進(jìn)高中物理課堂教學(xué)的創(chuàng)新發(fā)展。物理是一門實踐性較強的基礎(chǔ)學(xué)科，其主要學(xué)習(xí)方法就是讓理論知識“走進(jìn)”生活，讓課堂理論學(xué)習(xí)和課外實踐操作結(jié)合起來，通過實踐活動驗證理論知識，從而培養(yǎng)學(xué)生的探究意識、探究能力和動手能力，進(jìn)而提升學(xué)生的物理綜合素養(yǎng)。而STSE教育理念指導(dǎo)下的高中物理課堂，尤其強調(diào)了物理知識與學(xué)生生活實際的聯(lián)系，拉近了物理知識與學(xué)生之間的距離，降低了學(xué)生的理解難度。同時，由于深度融合了物理學(xué)科專業(yè)前沿內(nèi)容以及其他相關(guān)知識，豐富了物理教學(xué)內(nèi)容，增大了物理課堂容量。此外，由于新的教育理念和教育方式的引入，教學(xué)方案、教學(xué)策略隨之得以變化，使得高中物理教學(xué)不斷得以創(chuàng)新和發(fā)展[4]。

在STSE教育理念指導(dǎo)下的高中物理教學(xué)中，教師要遵循理論聯(lián)系實際、促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展、主動參與和開放創(chuàng)新的原則。首先，在選擇物理教學(xué)內(nèi)容時，教師要考慮它與學(xué)生生活實際的聯(lián)系，并重視學(xué)生實踐意識的培養(yǎng)，讓他們意識到理論與實踐結(jié)合的重要性，進(jìn)而積極主動地參與具有探究性的實踐學(xué)習(xí)活動[5]。其次，教師要時刻以STSE教育理念指導(dǎo)教學(xué)行為，并在此基礎(chǔ)上設(shè)計出別具特色的教學(xué)方案，以挖掘?qū)W生多方面的潛力，進(jìn)而使之內(nèi)化為學(xué)生的綜合能力。再次，教師要善于鼓勵學(xué)生主動探究、勇于表達(dá)自己的觀點，把社會實踐活動作為檢驗自己課堂理論學(xué)習(xí)知識的重要方式。這樣，促使學(xué)生既驗證了課堂所學(xué)知識、鞏固所學(xué)，又掌握了物理學(xué)習(xí)方法，促進(jìn)了物理綜合能力的提升。最后，為了給學(xué)生提供更廣闊的發(fā)展空間，教師要密切關(guān)注物理學(xué)科與其他學(xué)科的融合現(xiàn)狀，以及物理學(xué)科與社會生活的密切聯(lián)系[6]。如此，便能實現(xiàn)教學(xué)方法開放、創(chuàng)新，學(xué)生的思維便有所創(chuàng)新，視野得以拓寬，學(xué)生必定能沿著這條新開辟的路徑進(jìn)入一個物理學(xué)習(xí)新時空。

1.教學(xué)內(nèi)容與實際生活的密切聯(lián)系不可或缺。STSE教育理念的核心概念之一就是理論聯(lián)系實際，讓學(xué)科知識和實際生活密切“對接”，注重學(xué)生探究能力的培養(yǎng)，鼓勵學(xué)生用生活這個大“場域”來檢驗課堂理論知識[7]。高中物理學(xué)科最大的特點是具有較強的理論性，如“萬有引力定律”“自由落體運動”“牛頓第一定律”“多普勒效應(yīng)”“動能定理”等。這些定律和定理的原理枯燥乏味，影響了學(xué)生學(xué)習(xí)物理的積極性。尤其是物理計算公式，應(yīng)用簡單，只要套入數(shù)據(jù)就可以計算出結(jié)果，但其推理過程非常難，學(xué)生往往很難理解。究其原因，主要是物理學(xué)習(xí)脫離了“生活”這個“源頭”，成了“無源之水”，造成學(xué)生既不能深刻理解相關(guān)知識點，又不能在實踐中靈活應(yīng)用物理知識解決問題。如，電路的串聯(lián)和并聯(lián)、電阻的測量以及焦耳定律等知識點，都是學(xué)生學(xué)習(xí)的難點，教學(xué)這些知識點時，就可以引導(dǎo)學(xué)生深入生活，在生活這個“實驗室”里驗證機械運動的原理，讓生活去“解釋”歐姆定律的原理。因此，只要讓物理學(xué)習(xí)回歸到現(xiàn)實生活中，只要讓課堂理論知識和實際生活“對接”，在生活中尋找它們的“影子”，用“生活”的方法檢驗這些深奧的原理和意義，學(xué)生的學(xué)習(xí)便會得心應(yīng)手、游刃有余。同時，學(xué)生也會發(fā)現(xiàn)：原來這些物理定理就在自己身邊，無形中拉近了物理知識與學(xué)生的距離，學(xué)生的理解難度降低了，學(xué)習(xí)積極性調(diào)動起來了，動手意識增強了，這也正是STSE理念下物理教學(xué)的特點之一。

2.教學(xué)方法與現(xiàn)代信息技術(shù)的深度融合不可或缺。STSE教育理念的核心之一就是重視引導(dǎo)學(xué)生經(jīng)歷科學(xué)探究的過程，關(guān)注科技的發(fā)展，進(jìn)而讓學(xué)生養(yǎng)成積極動手操作的習(xí)慣。學(xué)習(xí)高中物理，不僅應(yīng)該重視理論知識的系統(tǒng)性，還應(yīng)關(guān)注學(xué)習(xí)方式的實踐性[8]。初中只要求學(xué)生初步了解知識點，而升入了高中，不僅要求學(xué)生深入理解和定量研究物理知識，還需要通過實際操作來驗證。這就要求物理教學(xué)中教師必須借助現(xiàn)代信息技術(shù)，讓抽象的物理知識形象一點，讓學(xué)生更深刻地理解和更加直觀地體驗，從而增強物理學(xué)習(xí)效果。

比如，教學(xué)“霍爾效應(yīng)”一課，如果教師只是反復(fù)解釋電磁效應(yīng)的理論原理，不斷強調(diào)電磁力和洛倫磁力之間的關(guān)系、在生活中的應(yīng)用以及相關(guān)例題的解答方法，或者就用幾張簡單的PPT來進(jìn)行演示，那么抽象的理論知識只能在學(xué)生心中“輕輕滑過”且“滑過無痕”，至于其理論原理和實踐意義學(xué)生都沒有理解。如果采用虛擬現(xiàn)實技術(shù)和全息投影技術(shù)融入物理課堂教學(xué)，則會讓學(xué)生直觀、近距離地看到接近真實的電荷運動現(xiàn)象，使得電磁效應(yīng)物理模型更加生動形象，學(xué)生的體驗也會更加深刻，學(xué)習(xí)效果自然事半功倍。如此，高中物理教師不僅需要借助專業(yè)知識厘清理論知識點的來龍去脈，還需要一些教學(xué)載體來輔助學(xué)生理解其基本原理，更需要借助現(xiàn)代信息技術(shù)這個重要手段輔助學(xué)生學(xué)習(xí)。

3.知識滲透與學(xué)科交叉的綜合作用不可或缺。隨著新高考的實施、新教材的使用，高中物理教材的編排更趨向于增強知識結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)性和綜合性，主要表現(xiàn)在各學(xué)科之間知識的交叉融合。這樣，無形中增加了學(xué)生的學(xué)習(xí)難度，阻礙了學(xué)生主動探究的前進(jìn)之路。與此同時，對學(xué)生學(xué)習(xí)能力的要求也有所提高。如果要解答一道較為復(fù)雜的物理題，需要學(xué)生具備一定的運算和實驗?zāi)芰?，還需要具備一定的閱讀能力和分析能力，更需要學(xué)生具備科學(xué)的分析能力和善于質(zhì)疑、批判的能力。因此，高中物理教學(xué)不是一門學(xué)科的“單打獨斗”，而是多學(xué)科之間的有效融合和相互滲透。STSE教育理念指導(dǎo)下的物理教學(xué)有較高的相容性，尤其重視學(xué)科間知識的互相滲透和互相作用[9]。在這一點上，完全符合高中物理教材編排的特點。

如，在“電源的電動勢”知識點的教學(xué)中，其原理來源于相應(yīng)的物理效應(yīng)或化學(xué)效應(yīng)，因此，教師完全可以進(jìn)行跨學(xué)科交叉融合，充分借鑒化學(xué)教師使用的電池模型進(jìn)行教學(xué)。因為在物理學(xué)科中用物理學(xué)理論來解釋電源電動勢的原理與化學(xué)學(xué)科中用“化學(xué)語言”解釋電解液移動內(nèi)部離子的理論原理是相符合的，因此，完全可以用化學(xué)中“移動的離子”相關(guān)知識來解釋物理中的“非靜電力作用”概念。同時，還可以穿插對學(xué)生進(jìn)行科學(xué)技術(shù)、生物思想、環(huán)保意識以及人文底蘊等知識的滲透，讓學(xué)生體會到知識整體性的作用，讓教師認(rèn)識到STSE教育理念與學(xué)科知識相互融合的重要性，進(jìn)而更加投入到相關(guān)理念的研究中。

總之，隨著新課改的不斷深入，對高中物理教學(xué)的要求不斷提升，要求物理教學(xué)必須聯(lián)系實際到深入生活，從要求信息技術(shù)應(yīng)用于物理課堂教學(xué)到跨學(xué)科融合，都對物理教師提出了新的挑戰(zhàn)。物理教師要不斷修煉自己，提升自我素養(yǎng)，同時要轉(zhuǎn)變觀念，認(rèn)識到STSE教育理念指導(dǎo)高中物理教學(xué)的重要意義[10]，并在研究其內(nèi)涵、實質(zhì)的基礎(chǔ)上，探索物理教學(xué)策略。此外，還要結(jié)合學(xué)生實際以及教學(xué)內(nèi)容的特點，豐富教學(xué)內(nèi)容，更新教學(xué)方案，真正提升學(xué)生的物理綜合素養(yǎng)。如此，高中物理教學(xué)不僅關(guān)注了當(dāng)下物理知識的發(fā)展現(xiàn)狀，又為未來物理學(xué)科的研究和走向奠定了理論基礎(chǔ)，提供了實踐場域。同時，既提高了物理課堂效率，又發(fā)展了學(xué)生的物理核心素養(yǎng)，實現(xiàn)了高中物理教學(xué)的美好愿景。

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[3]康振才.在物理教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維能力[J].學(xué)周刊，2011（15）：141.

[4]王仕新.在高中物理教學(xué)中嘗試STSE教育理念[J].北京教育（普教），2012（08）：45.

[5]鄺娉.STSE教育在高中物理教學(xué)中的運用初探[J].教育導(dǎo)刊，2014（11）：87-89.

[6]吳明莉.STSE教育理念在高中化學(xué)課堂教學(xué)中的應(yīng)用[J].高中數(shù)理化，2019（06）：78.

[7]盧曼，劉娜娜，呂華平.高中物理教學(xué)中重視“STSE”教育[J].湖南中學(xué)物理，2017（10）：17-19.

[8]李思源，劉小兵，陳艷峰.基于“STSE”教育理念的教學(xué)設(shè)計——以“自由落體運動”為例[J].中學(xué)物理教學(xué)參考，2020（02）：60-62.

[9]張薇薇.核心素養(yǎng)下STSE教育理念在初中生物課堂中的構(gòu)建研究[J].科學(xué)咨詢（科技·管理），2020（14）：191.

[10]何托亮.農(nóng)村獨立高中實施STSE教學(xué)策略的行動研究[D].蘭州：西北師范大學(xué)，2017.

（本文系2020年度甘肅省“十三五”教育科學(xué)規(guī)劃課題“基于新課改下STSE教育理念與物理教學(xué)相結(jié)合的研究”的研究成果，課題立項號：GS[2020]GHB4391）

編輯：謝穎麗