高中物理与文明交通STSE校本课程的开发与实践

摘 要：STSE教育理念强调科学、技术与社会、环境的相互关系，重视科学技术在社会生产、生活环境和社会发展中的作用，是指导和实施学科教育的新理念。以STSE理念指导高中物理学科教学，可以有效激发学生的物理学习兴趣，降低高中物理学习难度，帮助学生从多学科融合角度深入理解物理知识与实际生活的紧密联系。文章以高中物理与文明交通STSE校本课程“飞向太空”专题教学为例，阐述STSE校本课程教学原则和基本流程，并通过问卷调查验证了课程教学的实施成效。

关键词：高中物理;文明交通;STSE;校本课程;专题教学

作者简介：邝娉，广东省广州市第四十一中学教师，研究方向为高中物理教学。（广东  广州   510250）

基金项目：本文系广东省教育科学研究“十二五”规划课题“‘高中物理与文明交通STSE课程的开发与实施研究”（课程编号：2014YQJK021）的研究成果。

中图分类号： G633 文献标识码：A 文章编号：1671-0568（2019）20-0015-03

STSE课程是指融合了Science、Technology、Society、Environment的课程，高中物理与文明交通校本课程即以文明交通为主题、结合自然科学与人文科学的课程体系。高中物理与文明交通STSE校本课程是对高中物理课程的拓展，是相对独立的课程模块，旨在为学生创造科学探索情境，培养学生探索问题、解决问题的能力，帮助学生理解科学与技术、社会及环境之间的关系。该课程设计了“交通发展史”“汽车”“自行车”“火车”“卫星”等学习专题，下文以“飞向太空”专题教学为例展开分析。

一、教学目标和教学内容分析

1. 教学目标。引导学生自主阅读中国航天时事热点、北斗导航系统等相关资料，帮助学生了解中国航天事业发展概况，感受科技发展为人们生活带来的改变;了解飞船卫星发展概况，培养学生的创新精神和实践能力;引导学生设计并制作水动力火箭，理解反冲运动原理，培养学生的动手实践能力，帮助学生形成充分利用废弃物的环保观念，培养学生的科学精神。

2. 教学内容。教师要在教学中融入万有引力定律、宇宙速度等知识点，激发学生的物理学习兴趣，让学生感受物理与日常生活的密切关系，掌握物理知识和原理。引导学生关注与航天事业相关的科技发展、社会生活、生存环境等问题。以跨学科融合教学和“STSE大讲坛”的方式，引导学生关注中国航天事业发展等重大问题，关注国际形势，激发学生的爱国热情。主要的教学知识点为：人造地球卫星的概念与条件、万有引力定律，描述卫星运动的物理量，包括卫星的线速度、角速度、向心加速度、周期;第一宇宙速度、第二宇宙速度、第三宇宙速度;地球同步卫星的“五定”，即定周期、定轨道平面、定高度、定速度、定点。

二、教学的原则和流程

1. 以STSE问题为主线开展专题教学。高中物理与文明交通STSE校本课程不是在学科知识基础上进行STSE渗透，而是以文明交通STSE问题为主线进行课程开发与实施，旨在为学生提供一个与社会连接的窗口。所以，相关物理知识的教学力求简明扼要，能够激发学生学习物理的兴趣。本校本课程采用以STSE问题为主线的专题式教学模式，各专题根据实际需要安排课时。以STSE微案例引入环节为例，可利用时事、表演、故事、单幕场景等创设学习情境，教学流程如图1所示。

2. 注重跨学科，凸显人文性。高中物理与文明交通STSE校本课程需要综合多学科合作参与，尤其是政治和历史，要求学生关注科学发展前沿，并将其与国家、社会、时事、生活等相联系，以端正学生科学态度、培养责任素养为中心。本课程的教学落脚点有三个：一是现阶段的学习与未来发展的关系，二是个人与社会整体的关系，三是学习方法和兴趣的培养。

在课程教学实践中，笔者发现“STSE我行我说大讲坛”非常受学生欢迎。这一方面是因为学生需要一个展示个性的平台，另一方面是讲坛能够综合多个学科，运用辩论、演讲、圆桌会议等形式，在理科学习中增加了人文内容和感性色彩，尤其是知识面较广的学生，其综合素质能在大讲坛上得到较好的培养和较为全面的展示。

“飞向太空”专题学习的目标是引导学生关注航天事业与日常生活的关系，关注国际形势，确立为实现“中国梦”而读书的志向。据此目标，STSE问题可设置为“中国北斗导航系统的发展”，对应的大讲坛主题是“分组制作北斗导航系统介绍PPT并展示”，采用演讲或辩论的方式探讨“从GPS与北斗导航看中美较量”等话题。

在其他涉及交通的专题中，均强调设置与社会、

历史、政治、经济相关的STSE问题，让学生围绕问题展开讨论。例如，交通发展史专题围绕“交通与社会发展的联系”分组制作“人类文明重要进程——大航海时代”主题PPT，从历史角度引导学生关注“一带一路”。汽车专题围绕“汽车该如何继续助力社会发展”开展辩论“PM2.5是城市发达的标志吗？”引导学生关注汽车带来的拥堵、安全、污染、环保等社会问题，了解汽车的发展方向。自行车专题围绕“自行车演变与发展”组织演讲“从共享单车谈我的创业梦”，强化学生的创新意识。火车专题围绕“高鐵与经济的发展”展开辩论“车票涨价是否能有效改善春运大潮？”引导学生关注铁路与民生的关系。

3. 强调实践性和生成性。STSE教学要做到真实问题、真实态度、真实参与、真实表达，形式上要生动有趣。教师可以在课堂上开展专题教学，也可以在课后或校外开展实践活动，还可以让学生自己阅读。比如地铁专题，可以带学生实地参观地铁博物馆，探究地铁行驶速度的测算方法、地铁安检的基本方法与规范程序，还可根据调查提出改进建议等。此外，STSE教学内容要具有动态生成性，需注重教学内容与学生生活实际的契合度。

综上所述，笔者结合教学实践经验，总结出高中物理与文明交通STSE校本课程中“飞向太空”专题的教学实施流程（见表1，P17）。

三、教学实施成效

1. 问卷调查情况。为及时了解学生参与课程的体验与收获，为后续课程教学改进和优化提供依据，笔者设计了“高中物理与文明交通STSE校本课程质量满意度调查表”。问卷设置客观题与主观题，共15个小题。第1～9题为客观题，主要对课程内容、教学设计及实施效果进行调查，采用五等级赋分，满意度最高为5分，最低为1分;第10～15题为主观题，要求学生对课程教学效果进行评价、提出改进建议。

对参与课程学习的学生进行随机抽样调查，共回收37份有效问卷。客观题以5分为满分，得分统计结果（见表2，P17）。

从客观题的分值可以看出学生对本课程的满意度较高。另外，在主观题中出现频率较高的词语有：锻炼能力、拓宽视野、生动有趣、表达能力、合作精神、发散思維、与时俱进、多学科综合。

2. 个别访谈情况。通过听课和个别访谈，笔者了解学生尤其喜欢“STSE我行我说大讲坛”这种多学科融合、平等开放、别开生面的教学方式。学生提到对大讲坛的感受时有以下表述：能打造中学独特品牌，培养未来大学、企业所需要的人才，愿意接受新知识、新事物的老师，吸引对新知识感兴趣的同学，培养终身学习者。

3. 竞赛获奖情况。本课程较好地培养了学生的动手实践能力，并组织学生与学校车模社团合作，参加2018年“驾驭未来”全国青少年车辆模型教育竞赛海珠区预选赛、2017年海珠区青少年遥控车比赛，获得了多个奖项。

参考文献：

[1] 教育部.普通高中物理课程标准（2017年版）[S].北京：人民教育出版社，2017.

[2] 王较过，田甜.物理教材中的情感态度与价值观的教育因素分析——以物理1为例[J].内蒙古师范大学学报（教育科学版），2014，（2）.

责任编辑   袁静琴