国际STS教育的兴起与发展

1专业化学习书目：1.王力邦编著，《中学物理教师的学习与思考》科学出版社2009年2.郑慧琦等主编，《做有思想的行动者——研究型教师成长的案例研究》，上海教育出版社，2003年3.解世雄著，《物理文化与教育》科学出版社，2009年4.李增智等编著，《物理学中的人文文化》，科学出版社，2005年5.欧阳明著，《做一名学习型教师》，华东师范大学出版社2010年6.朱鋐雄主编，《物理教育展望》，科学出版社，2001年21122FxFx2MmFGr3初中物理教学设计案例分析——基于STS的视角STS→STS教学案例→STS教学问题4初中物理STS教育•《物理课程标准》：“通过展示物理学发展的大体历程，让学生关心科技发展的动态，关注技术应用带来的社会进步和问题，树立正确的科学观”。“引导学生学习物理学的初步知识及其实际应用，了解物理知识对提高人民生活，促进科学、技术的以及在社会主义建设中的重要作用”。•上述要求正是STS教育的思想。5新课程背景下的STS教育课程6国际STS教育的兴起与发展8STS教育的几个基本问题1.什么是STS教育？2.国际STS教育的兴起与发展3.STS之间的关系4.为什么要进行STS教育？5.STS课程的基本特征6.STS的教学内容7.我国课程改革中的STS教育9•STS教育是科学教育改革中兴起的一种新的课程，其教育的宗旨和目的是：培养具有科学素养的公民；改变科学教学和技术分离、科学教学和社会脱节的科学教育，使学生树立发展科学和技术是为了更好地造福人类的观念。1.什么是STS教育？101.什么是STS教育？基础教育阶段S→T→SS←T←S关系利弊112.国际STS教育的兴起与发展•最早发端于美国（1861年）•1913年，美国一委员会报告指出：在理科教育上，必须给个人提供STS教育的框架。•1945年，哈佛大学一个委员会主张：科学教育必须同人类社会问题相联系。122.国际STS教育的兴起与发展•20世纪60-70年代，美国许多著名大学先后成立了专门的研究组织、研究部门和教学系部。例如：1964年，哈佛大学；1969年，康耐尔大学；1977年，斯坦福大学；1979年，麻省理工学院。•1970年，英国大学开设《社会情境中的科学》课程；20世纪70年代，成立了“英国科学、技术与社会协会”。132.国际STS教育的兴起与发展•20世纪60-70年代始，英美“STS教育”运动的重心开始向中小学转移。大学→中小学•1983年，美国科学教师协会通过《科学·技术·社会：80年代的科学教育》报告。•报告指出：有科学素养的人，能理解科学·技术·社会三者间怎样相互影响，相互矛盾，并且能在他们的日常生活中，决策中运用这些知识。142.国际STS教育的兴起与发展•1981年，英国出版STS教育的教材《社会中的科学》。•20世纪80年代末，英国出版《社会中的科学和技术》•荷兰制定了“社会中的物理(PLON)”课程152.国际STS教育的兴起与发展•1997年加拿大颁布了第一个全国性的科学教育大纲，即《幼儿园到12年级科学学习目标共同纲要》，其中确立了一种新的STS实施方式，即“科学—技术—社会—环境”（STSE）教育。162.国际STS教育的兴起与发展•国际STS教育发展到目前，已拥有专门的学会、专业的刊物。国际会议、论坛定期或不定期召开。•WorldScienceForum-Budapest•11November2005:HungarianAcademyofSciences17INDIA,7JAPAN,114U.S.A.,79GERMANY,20THAILAND,19U.K.,16CANADA,12FRANCE,11EGYPT,9BRAZIL,8FINLAND,7STSforum2005:ParticipantsCHINA5ParticipatedPrincipalsinnumber–Nationalities18STSforum2005;ScenesfromtheSessions19•从国际上看，STS教育思想最早诞生于美国，但是现代STS大约在20世纪60年代末70年代初肇端于英国，后来在欧美许多发达国家传播。•STS教育先从高校发端，然后引入中学理科教育课程中，STS教育现已成为一种世界性的潮流，也是教育改革的一大趋势。两点小结203.STS间的关系213.STS间的关系技术：运用科学解决实际问题，提供方法和手段！223.STS间的关系社会：科学、技术发生变革的人类场景。233.STS间的关系•STS间的关系：•科学对技术的作用：新知识的产生促进了技术的进步。•技术对科学的作用：技术资源的获得促进科学的发展，技术发展的抑制又会限制科学的进步。243.STS间的关系•科学对技术的作用：新知识的产生促进了技术的进步。热效率的研究→热机、蒸汽机电磁学的研究→电动机、发电机、电力技术光的研究→照相技术、眼镜、激光器、激光测距激光制导、激光武器科学与技术的关系253.STS间的关系•核物理学、粒子物理学研究→核能技术开发•力学研究→飞行器、宇航技术•量子力学的研究→电子显微术、半导体技术、微电子技术•凝聚态物理学、原子与分子物理学、现代光学和声学→半导体晶体管技术、集成电路技术、激光器→→派生：微电子技术、光电子技术、电子计算机、现代通信、信息技术、超导技术263.STS间的关系•DNA研究→分子生物学→基因工程、蛋白质工程、细胞工程技术→制药技术、人类器官再生与移植技术、现代农业技术、DNA鉴定技术…273.STS间的关系•技术对科学的作用：•技术资源的获得促进科学的发展，技术发展的抑制又会限制科学的进步。•STM→表面物理学•激光技术→激光理论、光学纤维理论、非线性光学、量子光学、凝聚态物理学•现代生物技术→现代生物科学283.STS间的关系---S&T293.STS间的关系•社会对技术的作用：社会的发展，解决人类需求：生存、发展、健康、物质、精神。对新技术提出了要求；国家安全影响技术革命的方向。高铁技术物联网技术化工技术新能源技术新材料技术303.STS间的关系•技术对社会的作用31323.STS间的关系•自然科学的发展→（促进）技术的发明→（导致）社会物质文化生活提高•社会物质文化生活提高→（需要）技术的发明→（依赖）自然科学的发展334.为什么要进行STS教育技术带来便捷34Sciencehaslostsightofitsbasicresponsibilitiestosociety工业革命1908年的一幅照片。工业革命的飞速发展，是以森林的迅速消灭为代价的文明的代价文明的代价文明的代价文明的代价文明的代价1960年末，美国战后十年的飞速发展带来了显著的环境问题，与此同时，公众也开始行动起来。到了1971年11月，新成立的美国环保署公布了一批档案文件，叫做“档案美国”。4344沙尘暴2008北京美国4546澳大利亚沙尘暴文明的代价1976年7月10日，意大利发生了一起极其严重的环境污染事故481948年10月26－31日，位于美国宾夕法尼亚州的多诺拉小镇，由于小镇上的工厂排放的含有二氧化硫等有毒有害物质的气体及金属微粒在气候反常的情况下聚集在山谷中积存不散，这些毒害物质附在悬浮颗粒物上，严重污染了大气。人们在短时间内大量吸入这些有害的气体，引起各种症状，全城14000人中有6000人眼痛、喉咙痛、头痛胸闷、呕吐、腹泻，20多人死亡。20世纪70-80年代中期发生的“六大环境污染事故”(1）意大利塞维索化学污染事故.（2）美国三里岛核电站泄漏事故.（3）墨西哥液化气爆炸事故.（4）印度博帕尔农药泄漏事故.（5）苏联切尔诺贝利核电站泄漏事故.（6）莱茵河污染事故.5051524.为什么要进行STS教育•STS教育的社会背景1.科学技术具有双刃剑·新技术产生了新的问题二战后，新材料、新能源、新技术的不断运用，对人类生活带来了重要的影响和社会性议题。◆有哪些社会性科学议题呢？534.为什么要进行STS教育■科技对环境或生态的影响：全球暖化、垃圾处理、水库的兴建……■科技对伦理与道德的挑战：器官移植、胚胎或干细胞的研究、基因工程的研究、复制技术、优生保健、动物实验、网络的使用……■科技对人类健康的冲击：基因改造食物的食用、电磁波的危害、噪音、咖啡的饮用……■科技对资源使用方式的选择：各种能源的利用……544.为什么要进行STS教育？•不少科学家和社会学家对一系列负面效应表达了他们的忧虑。科学和技术的本质是什么？人类能否驾驭科学技术的发展？如何看待科学的价值和社会功能？如何对年轻人进行科学教育？这些思考进入人们的意识层面，要求反思科技理性和技术异化，全面看待科学、技术、社会和人的存在之间的关系，•上述问题为STS课程的产生奠定了思想基础。？554.为什么要进行STS教育？•这是一个最坏的时代•这是一个最好的时代•这是一个令人绝望的冬天•这是一个充满希望的春天•我们面前什么都有•我们面前什么都没有早在19世纪时，英国作家狄更斯在描写第一次产业革命时曾写道：56进入20世纪，我们发现，我们自己的文明对自然界产生了破坏性作用。工业文明一方面改变了我们的生活质量，使我们享受了我们的祖先曾经梦寐以求而难以享受的物质利益，同时，它又剧烈而持久地破坏了我们生存的环境，为子孙后代遗留了许多祸患。574.为什么要进行STS教育2.20世纪中后期的科学教育危机20世纪60年代的科学课程改革及其影响下的科学教育忽视了人文社会学的视野，越来越不能回应社会问题提出的挑战。60年代的科学课程在培养目标上致力于培养各学科领域的专家和各技术领域的专家；在课程内容上注重科学知识的逻辑结构，强调课程内容的高难度（PSSC物理教程）。584.为什么要进行STS教育•HPP教程（HarvardProjectPhysics）•20世纪70年，美国哈佛大学物理系杰拉尔德·霍尔顿（G.Holton）教授主持下推出，同样具有广泛国际影响的革新的物理教程。•HPP教程的特点：•面向大部分中学生，进行基础科学和科学思想的教育；•力图改变以前所有物理教程只单纯讲述物理事实的弊端；•教程把物理学作为人类文化发展整体的一部分来阐述，以及它们对社会发展的关系。594.为什么要进行STS教育例如：在“能”这一章中，介绍了热能和蒸汽机、瓦特和工业革命。在“气体分子运动论”一章中，讲述热力学第二定律的统计解释时讨论了人类生态和环境污染问题。在“波动”部分介绍了噪声、噪声污染。在“法拉第电气时代”一章中，分别把发电机、电灯列为一节，以它们作为典型事例讨论了物理学、工业和社会之间的相互关系。在“电与社会”一节中讨论了电气化和现代文明的关系。60614.为什么要进行STS教育3.培养什么样人才的问题•随着科学技术革命的进展，不断地引发一些人与大自然关系的问题。处理这些关系的人，是具有什么素质？怎样培养人才？•需要培养的人是：•了解科学技术及其成果并能参加涉及科学技术决策的公民；了解社会、致力于社会健康发展的科学家和技术人才。•——科学教育中需要STS教育的课程。624.为什么要进行STS教育4.保持与生俱来的好奇心STS教育的课程可能是消除损失好奇心的一种办法。634.为什么要进行STS教育5.科学需承担社会责任64MYWORKS654.为什么要进行STS教育科学家·科学伦理·人文关怀丹麦首相拉斯穆森在中国科学与人文论坛发表演讲664.为什么要进行STS教育•科学对社会应具有道德责任感；•科学家需要科学伦理与人文关怀；•科学教师对人类的未来应分担一种与科学一样的社会道德责任；•科学教育要产生出能提出合理建议的市民，培养他们去负责任的参与、研究、讨论与科学与有关的社会问题。•因此科学教育需要STS教育的课程。675.STS课程的基本特征第一，课程内容的综合性。STS课程内容的综合性体现在两个方面。一是科学知识的选择不再是“学科本位”，而是打破了单一学科的界限，在某一学习主题中融合了物理、化学、生物、地理等知识，体现出学科知识的融合性。二是将科学知识、技术应用和社会问题融合在一起，打破了