社会性科学议题跨学科实践活动的现状、困难与前景

2023-06-28 16:22彭梦华
中国科技教育 2023年3期
关键词:社会性跨学科物理

2022 年义务教育新课标的颁布为未来一段时期内的教育改革指明了方向。课标中要求“要精选对学生终身发展有价值的课程内容”“注重与学生经验、社会生活的关联,加强课程内容的内在联系”“突出学科思想方法和探究方式的学习,加强知行合一、学思结合,倡导‘做中学‘用中学‘创中学”[1]。我们要全面落实有理想、有本领、有担当的时代新人培养要求,通过基础教育使我们的学生“学会学习,学会知识的综合应用,有创新能力”。

社会性科学议题跨学科实践活动的现状

社会性科学议题学习(Socio-scientificIssues Learning,SSI-L)项目是由北京师范大学中国基础教育质量监测协同创新中心发起的一项研究课题。这项工作从2020 年开始在全国招募项目合作校,北京、浙江、山东、山西4 个省(市)60 多所学校的师生参与其中。社会性科学议题具有集社会性、科学性、开放性与伦理性为一体的特征[2],注重多学科知识的融合。这里研究的问题是在科学技术发展过程中出现的社会性问题,并且要通过科学技术的方法解决这些问题,例如能源问题、全球变暖问题、大气污染及环境保护问题、垃圾处理问题等。具体在研究过程中可以从生活中的一个方面进入,对出现的问题从社会、经济、科学、伦理道德、政策方针等多个角度进行研究。在研究过程中要利用数学、物理、化学、生物、地理、政治、历史等多种知识。通过研究培养学生利用多种知识从多个角度观察、分析、判断、解决问题的能力,培养学生综合处理问题的能力,使学生的核心素养得以提高。

在社会性科学议题的研究中出现了许多优秀案例,比如北京师范大学第二附属中学在物理教研组长韩立新的带领下开展的“电声弦乐是否可以替代传统弦乐”的研究项目,活动对象为高二年级学生,活动环节包括电弦乐的设计制作、传统乐器的发展历史、电声乐器的现状及欣赏、电声乐器与传统乐器的比较、自制乐器的演奏训练等。该项目的一大特色为学生在活动中亲手制作了电弦乐器(图1),有电二胡、电吉他、电小提琴、电尤克里里;另一大特色是学生将活动中学习到的思维方法迁移应用到其他领域,对“传统与创新”这一话题进行了多方面的辩证讨论,例如线上教学与线下教学的优劣、传统图书与电子书、实体店购物与网购、健身房锻炼与户外运动的比较等,学生通过这些活动的学习增强了面对复杂社会时所应具备的理性选择与辩证思考的能力。

再如山东省荣成市府新小学的“海草房”研究课题[2]。在荣成的海边有许多海草房,这是当地老百姓经过长期生活实践,因地制宜选择的适合当地自然环境的一种民居。随着社会的发展,海草房的数量不断减少,能够建造海草房的工匠也越来越少。让海草房自然消失,还是对它们进行修缮保护,保持当地的城市特色,成为学生争论的焦点。通过对海草房的历史、建造工艺、在海边生活的舒适性,以及对当地城市旅游业的影响进行了全面研究后,学生提出了各自的想法。对于小学生来说,通过这一活动能够更深入地了解家乡,对家乡的城市建设提出自己的见解,让他们当了一次城市的决策人。而浙江省杭州市三墩中学则完成了“水体富营养化”课题[2],教师带领学生对学校周边环境的水体富营养化的形成、生物防治方法进行了一系列探究。学生通过查找资料、学习相关知识、栽培实验等活动实现对水体的良性治理,取得了很好的教学效果。此外,山西省临汾市解放路学校初中学生完成的“一次性筷子的利弊”课题和首都师范大学附属育新学校高中学生完成的“如何处理其他垃圾”的课题也都是很有特色的课题。

社会性科学议题学习活动正在更加深入开展,相信一段时间后还会有更多有价值的研究课题出现,一大批有指导跨学科实践活动能力的教师也会因此成长起来。

社会性科学议题跨学科实践活动的困难

教师没有正确理解跨学科实践活动的内涵新课标提出了“跨学科实践活动”的要求,我们发现一些教师对跨学科实践应该做的事情了解得不足。2023 年初,在一所中学开展初中物理跨学科实践活动探讨时我们举了3 个例子,第1 个是“总结验证浮力产生原因的各种方法”,这是纯粹的物理实验,谈不上跨学科实践活动。第2 个是“查阅网上资料总结我国在航天领域取得的成就”,这只能算作网上调查。第3 个是结合声学知识研究并制作一支家乡的木笛,这是一个很好的跨学科实践活动项目,它应用了物理知识,练习了制作技巧,融合了艺术内容,发扬了家乡传统。现在可供跨学科实践活动的实例并不多,需要联系实际,让学生综合运用所学知识,并且让学生动手实验操作,抓住这几点就抓住了跨学科实践活动的精髓,这也是设立跨学科实践活动的初衷。

教师的跨学科实践知识需要加强

跨学科实践活动的开展可以全面提高学生的综合素质,在这项活动中教师的综合素质也需要得到进一步培养。跨学科实践活动对传统教学来说是新的挑战,要解决好这个问题,作为专业教师首先要注重跨学科知识的学习。物理教师可以学习一些數学、化学、生物、地理方面的知识,其他学科的教师也要学习一些别的学科的基础知识。教师由于长期从事一门专业的教学,对其他学科的知识储备较为匮乏,但是有些知识作为常识是应该掌握的。理科教师还要学习一些政治、历史、中文、美术、音乐、体育方面的知识才能对学生进行指导。对于专业性较强的跨学科知识可以请专业教师加以指导,以提高研究质量。

教师的科学实验能力需要提高

不能完成课标要求的实验是很普遍的现象,甘肃省某县调查发现,课本中的化学实验近92.5% 以演示实验的形式进行,且基本上是教师演示,学生参与的机会太少,部分教师则完全是讲实验[3]。而对我国西部农村的调查发现,物理课堂教学中演示实验数量不足,分组实验有近一半教师没有按照课标要求完成,还有14.1% 的教师不做演示实验,甚至个别教师从不做实验[4]。这两项调查虽然针对的是我国西部的教学实验完成情况,但全国的教学实验情况也并不乐观,很多学校不能按课标要求完成实验。我们曾经在某重点师范大学的物理系对刚入学的学生做过一次调查,了解学生在中学阶段做物理实验的情况[5]。参与调查的学生108 人,来自全国各地。调查结果显示,11.1%的学校基本上不做演示实验,17.5% 的学校没做过一个学生实验。能考上这所大学的学生都是来自全国各省市的重点中学,重点学校都有这么多不做实验的,那么一般中学做实验的情况会是怎样的就可想而知了。

实验能力不强是我们理科教师中比较普遍存在的问题,教师往往对实验的理解不正确。在一次初中物理课“飞机为什么会飞”的课堂上,教师精心准备了11 个实验和实物展示,但呈现出较严重的错误。比如在讲解气体流速增大后压强减小的原理应用时举了一个喷雾器的例子,向学生展示了如图2 所示的图片,接下来向学生展示如图3 所示的领洁净喷雾器观察原理的应用。这两种装置的工作原理是根本不同的,图2 的例子是通过增大流速降低压强的原理把液体从瓶中吸出来实现喷雾,而图3 的例子是通过打气加压使得瓶内的压强大于大气压实现喷雾的,怎么能说图3 的实物利用了图2 的原理呢?

实验是科学研究的重要手段,在跨学科实践中也是不可缺少的。教师必须增强自己的实验意识,提高自己的实验能力,在教学中充分发挥科学实验的作用。

教师没有把课堂交还给学生

对有些教师来说,以学生为主的教学意识建立得不够牢固,教师的授课方式还是以讲授为主。在课堂上教师把事先准备好的内容滔滔不绝地全盘托出,完全不管学生的感受,不管学生是否理解教师讲授的内容,不管学生是否学会了相关知识,更不用说对学生进行思维能力的训练。教师不把时间留给学生,不愿意也不敢让学生在课堂上提出问题,担心问题的提出会打乱事先安排好的教学秩序,以至于无法完成教学计划,更主要的是有时学生提出的问题教师无法回答,会让课堂上出现尴尬的局面。出现这些情况有多种原因,但要知道单凭教师上课讲一遍,学生是不能深刻理解这些知识的,学生不但学不好知识,而且没有得到各种能力的培养。开展跨学科实践活动要把时间交给学生,让学生成为课堂的主人。

社会性科学议题跨学科实践活动的前景

把实践活动渗透到每一门课程中近年来,全国各地开展了研究性学习、通用技术课、项目式学习、STEM 课程等,北京市还增加了初一年级的实验操作训练课。这些课程都是根据现在教学中出现的知识脱离实际、学生不进行动手操作的弊端而设立的。如果我们的科学教师在上专业课的时候,能够让学生学深、学透相关知识,让学生在课堂上得到能力的培养,学生的核心素养是能够在现有课堂上得到提高的。

我在上物理课时,为了提高学生的学习兴趣,增加学生的感性认识,深入理解物理知识,采取了给学生增加演示实验和实验操作机会的做法,利用业余时间制作了数以千计的物理教具在课堂上给学生展示;还让学生做了大量的物理实验,提高学生的动手能力(图4 为教师自制的法拉第发电机,图5 为磁电式电表的结构模型,图6 为学生自制热气球放飞)。多年的教学实践使我感受到,增加学生的实验机会是物理教学中提高学生科学素养的好方法。学生真正做到了爱学物理、会学物理、学懂物理,知道物理知识如何应用于实践。

向着人才强国的目标迈进

习近平总书记在二十大报告中指出:“我们要坚持教育优先发展、科技自立自强、人才引领驱动,加快建设教育强国、科技强国、人才强国。”科教兴国、科教强国是我们党的一贯方针,教育是一个国家的根基,强大的国家必须有超一流的教育。我国的教育目标随着国家的发展在不断变化,从最初的注重学生基础知识基本技能的“双基目标”到注重人的发展的“三维目标”,再到注重人的全面发展的“核心素养目标”。教育目标的变化反映了国家的发展对人才需求的变化,也是建成世界一流教育强国的需要。教育要有超前性,只有教育能够培养出国家需要的大量人才,国家的发展才有保障。教师要有超前的目光,要为国家培养大批有责任肯担当、有知识有能力、能吃苦愿奉献的人才。当前我国的科学技术事业得到了飞跃性的发展,许多领域已经走在了世界前列,这与我们教育的发展和教师的辛勤努力是分不开的。

面对未来社會的人才需求,我们要开展跨学科实践活动,这是一种新的教学方式。跨学科实践活动的教学处于刚刚起步的阶段,还会遇到很多困难,我们仍需不断探索前行。有国家政策的正确引领,有教育专家的精心指导,有热心把我国教育事业推向前进的一线教师的努力工作,社会性科学议题跨学科实践活动一定能够取得丰硕的成果。

参考文献

[1] 中华人民共和国教育部.义务教育课程方案(2022 年版)[S].北京:北京师范大学出版社,2022.

[2] 林静.社会性科学议题学习——从理念到实践[M].合肥:安徽大学出版社,2022.

[3] 温云富.西部农村初中化学实验教学现状调查——以甘肃省某县为例[J].化学教育,2016,37(9):45-51.

[4] 杨明智.西部农村中学物理实验教学现状分析[J].物理教师,2013,34(4):22-24.

[5] 彭梦华.中学物理实验研究(2015 版)[M].北京:高等教育出版社,2015.

猜你喜欢
社会性跨学科物理
只因是物理
跨学科教学在高中生物课堂教学中的应用实践
以户外混龄活动促进社会性发展
初中历史跨学科主题学习活动的实践与思考
应用型高校推进跨学科人才培养的路径探索
处处留心皆物理
三脚插头上的物理知识
商标跨类保护的跨学科解释
从社会性弱势群体自身心理角度谈接受科技知识
社会性交互及其在三维虚拟学习环境中的实现