辛莉
在生物学教学中渗透STS教育,培养学生的科学精神,发展学生的科学素养,是新课程改革对初中生物学教学提出的新要求。生物学与生活的联系十分紧密,渗透在人们生活的各个方面。教师在教学中应注重将生活与生物学联系起来,把科学精神融入生物学教学中,提高学生对科学知识的兴趣,培养学生热爱科学、敢于质疑、敢于创新的精神。
一、STS教育背景与现状
STS教育是在科学(Science)、技术(Technology)和社会(Society)的综合背景下产生的。STS教育是以科学和技术为基础,以社会问题为导向,以科学探究为主线,将科学知识、技术应用和社会问题联系在一起的教育。开展STS教育,可以使学生深刻认识到科学技术与社会经济发展的关系,学会用科学知识解决现实中存在的各种问题;学会用科学思维和方法来观察、思考、分析、判断问题,提高解决问题的能力;了解科技发展对社会经济生活产生影响的方式及特点。从本质上说,STS教育是一种面向未来的教育,最终目的是提高学生的综合素质,促进学生终身发展。
STS教育在国外的发展已经有一百多年的历史,我国的STS教育在20世纪80年代刚刚起步,尚处于萌芽阶段。在新一轮基础教育课程改革中,STS教育已成为新课程改革中关注的重点之一。目前我国许多中学已经开展了STS教育实验研究,并取得了一定成效,但同时也存在一些问题。比如,教师对STS教育认识不足、缺乏行之有效的实施方法、实验研究相对滞后、教学目标定位不清等。为了有效地开展STS教育,我们必须明确其基本概念和内涵,深刻理解STS教育在培养学生创新精神和实践能力方面的重要性,从科学和技术、社会和环境、科学与人的发展等方面出发研究如何渗透STS教育。
开展STS教育是时代的呼唤,体现了国际社会对科学技术的重视,对科技发展的重视。开展STS教育对培养学生的科学精神和创新意识,培养学生的社会责任感,激发学生学习科学和技术的兴趣,培养学生团结协作、勇于创新的精神和实践能力具有重要意义。但是,开展STS教育不是一件容易的事情,在很多情况下,还需要教师、家长和社会各方面的支持。STS教育在我国刚刚起步,还没有形成一套完善的、系统的、适合国情特点的STS理论体系,我们只是从一些文献中有所了解。
有学者指出:“开展STS教育是对传统教育模式的一种挑战。”美国曾在20世纪70年代末开始STS教育实验,其主要目标是增强学生学习生物学和技术知识以及与之相关的社会知识和技能的意识;理解科学研究是如何应用于社会生活的;了解科学技术和社会环境之间的互动关系以及科学技术对人们生活方式和行为方式所产生影响;加深学生对科学探究的理解,使学生具备分析、评价与解决问题的能力。
在我国,STS教育实验还处于探索阶段,尚未形成系统、完善、切实可行、有效实施的方法与途径。但是随着新课程改革精神和要求、国家对基础教育课程改革力度和决心的加大,以及国际科学教育改革新趋势的影响,在初中生物学教学中开展STS教育是时代发展的必然趋势。为此,我们需要从生物学教学出发,培养学生养成良好生活习惯和科学素质。
二、STS教育在生物教学中的意义
STS教育是科学教育和人文教育的融合,既需要培养学生的科学精神和人文素养,又需要使学生能够将科学知识应用于解决社会问题。因此,STS教育不是简单地将科学技术融入教学中,而是使科学技术与人类社会的发展紧密地联系在一起,以学生为主体,通过生物学知识的学习和掌握、实践和探究、情感态度与价值观等培养,使学生能够运用生物学知识和技能解决与日常生活、生产实际密切相关的社会问题。
初中生物学课程是一门与生活密切联系的学科,也是一门实践性很强的学科,强调生物实践活动。STS教育重视生物实践活动在生物教学中的作用,强调生物与社会之间的联系以及在社会生活中所起到的作用。生物学知识来源于生活又服务于生活,生活离不开生物学。实践活动可以把生物学知识转化为解决实际问题的能力。
首先,在生物学教学中渗透STS教育,能有效激发学生的学习兴趣,促进学生的全面发展。在初中生物学教学中渗透STS教育有利于培养学生严谨求实、勇于探索、敢于创新等科学精神和科学态度。教师开展STS教育,可以让学生了解到生物学是一门研究生命现象和生命活动规律的科学;认识到人与自然和谐相处的重要性;认识到保護环境和节约资源、节能减排、低碳生活等重要意义。通过这些方面的学习和实践活动,培养学生对生物学的兴趣和对生命的热爱,形成良好的科学品质、树立正确的科学价值观和良好的情感态度。STS教育使学生从生物学的角度出发,对环境、资源、能源等问题产生更深的认识和思考,让学生感受到生命是如此美好,从而热爱生命,热爱我们赖以生存的地球家园。
其次,STS教育有助于提高学生的科学素养,使其形成科学态度和科学精神。STS教育可以促使学生养成尊重事实、实事求是的科学态度,养成勇于探索、敢于创新的精神。在生物学教学中渗透STS教育,能让学生认识到生命现象与自然界密切相关,让学生在生物学学习中认识到自然界中存在的许多自然现象都是客观存在的事实,生物与环境之间是相互联系、相互依存的关系,从而养成尊重自然、爱护自然、保护自然的情感态度与价值观。
最后,在生物教学中渗透STS教育,能培养学生的科学素养和人文素养。生物学是一门关于生命现象和生命活动规律的科学,它研究生物与环境之间、生物与其他生物之间、生物自身之间以及生物与人类之间的关系。生物学知识来源于生活和生产实践,离开了生活和生产实践就不能称为生物学。因此,生物学教学离不开社会现实。在生物教学中渗透STS教育,能让学生认识到科学知识是来源于生活、服务于生活的;认识到我们生活的环境中存在着许多生物资源和能源,我们必须从现在做起、从我做起,从身边小事做起,节约资源和能源、保护环境和生态平衡。因此,在生物学教学中渗透STS教育,能让学生形成热爱自然、保护自然的情感态度与价值观。
三、初中生物课堂渗透STS教育的策略
(一)钻研课标和教材
1.研读新课标。
教师需树立终身学习的理念,不断提高自身素质和教学水平,在教学过程中要紧密联系现实生活和社会实际,渗透科学、技术、社会三者之间相互关系的教育;结合生物学教学内容和实际生活,激发学生的学习兴趣,培养学生热爱自然、保护环境、尊重生命等良好的社会责任感;深入解读课程标准,根据课程标准提出的“初中阶段生物教学要培养学生收集和处理信息的能力、获取新知识的能力、分析和解决问题的能力、交流与合作的能力”等要求,结合学生实际情况制定教学计划。
例如,在“合理营养与食品安全”教学时,教师可以通过多媒体展示“绿色食品”生产过程中使用化肥、农药的危害以及给生态环境带来的危害等图片资料,使学生意识到利用生物技术解决环境污染问题势在必行。多媒体展示的这些图片资料和视频资料,不仅能够加深学生对所学知识的理解和记忆,还能够使学生了解到生物技术在防治污染、保护生态环境等方面所发挥的重要作用。
2.研读教材。
在教学过程中,教师需要对教材进行“加工处理”,既要符合学生实际水平,又要适应教材要求。
例如,在“生态系统中的物质循环”教学时,由于还没有学习光合作用和呼吸作用,学生对物质循环的过程不易理解,此时,教师不应过深讲解,否则会增加学生的负担。当学习了光合作用和呼吸作用后,再让学生对物质循环的过程进行讨论、分析。这样学生不仅对物质循环的过程有了更深的理解,还提高了对生物科学知识的学习兴趣和热情。
(二)注重理论联系实际
“理论联系实际”是STS教育的重要特征,要求教师在教学过程中注意联系社会实际,以教材为中心,不断扩大知识面,使学生学到的知识与生活实际进行紧密结合,同时通过相关的社会问题与案例进行教学。在具体教学过程中,教师需要关注现实生活中的热点问题,将教材知识与实际生活联系起来。
例如,在“食品腐败”相关内容教学时,教师应先让学生列举生活中发现的食品变质的现象以及防止食品变质的方法。因为生活中的食品腐败变质现象非常常见,如馒头长毛了、剩菜变酸了、水果腐烂了……关于防止变质的方法,学生在生活中也经常接触到,如将食物放到冰箱里、真空包装。加热煮沸、添加防腐剂等。在进行交流的过程中,学生的兴趣很容易被调动起来。这时,教师再引导学生分析食品腐败变质的原因及防止腐败的各种方法及原理。
再如,针对温室效应对全球造成的巨大影响这一问题,在学习了光合作用和呼吸作用后,让学生对该热点问题进行讨论:温室效应产生的原因及危害?怎样减少碳排放?绿色植物对实现“碳中和”起到什么作用?作为中学生应该怎样为碳中和的实现贡献一份力量?通过讨论,学生不仅对光合作用和呼吸作用的概念有了进一步的理解,更增强了自身对环境保护的社会责任感。
(三)强调学以致用
STS教育强调在社会实践中学习、在解决问题中学习,注重培养学生的科学态度和科学精神,使学生能从实际出发、从问题入手解决实际问题。在教学过程中,需要以现实生活为基础,以学生的实际生活经验和社会生活为依据,激发学生对生物学知识的兴趣,鼓励学生将所学知识运用到实践中。
例如,在学习了“被子植物的一生”后,教师可以让学生进行如下主题实践活动——番茄、黄瓜、辣椒等是我们生活中非常熟悉的被子植物,请同学们以小组为单位,利用集体的智慧,动手、动眼、动脑完成下列活动,并将活动的过程记录下来,写出实践报告。
(1)酸雨指雨水中含有一定数量酸性物质的自然降水现象。酸雨对环境有一定的危害,酸雨对种子的萌发有影响吗?请利用食醋和清水制成“模拟酸雨”,探究酸雨对种子萌发的影响,并思考如何减少酸雨危害。
(2)传统的种植业离不开土壤,而现代化的农场可以进行无土栽培。对于成功萌发的幼苗请分成3组,分別用土壤、蒸馏水和营养液(可从市场购买)进行培育。一段时间后,请观察并记录三种方式培养的植株生长状况,你从中得到什么结论?
(3)恭喜同学们,你们精心培育的植物开花了!为了提高座果率,请利用人工授粉的方式帮助它们传粉。最后我们来比一比,哪个小组收获的果实最多。
通过这种跨学科实践活动,学生在方案的设计、实施、改进过程中发展了科学素养、理性思维,培养了劳动观念,提升了社会责任感。
(四)体现学生的主体地位
教师需要以学生为主体,充分调动学生学习的积极性和主动性,关注学生的情感体验,激发学生对生物学知识的学习兴趣。教师可以通过多媒体展示图片、视频、实物等多种方式创设情境,引导学生在生活实际中观察、感受、体验生物现象。在课堂教学时,教师需要积极引导学生自主探索,发现问题,解决问题;在小组合作学习中,鼓励学生积极参与到学习中,鼓励不同层次的学生对同一问题进行交流讨论。在这样的过程中,学生可以充分发挥自己的聪明才智,激发创新精神和创造能力,提高对生物学知识的掌握程度。
教师需要转变观念,树立“以学生发展为本”的新课程理念,把培养学生的科学素养放在重要位置,注重学生学习方式的转变,鼓励学生积极参与、乐于探究、勤于动手。在教学过程中,教师可以设计一些探究性活动,设置问题情境,引导学生开展小组合作学习。
例如,在“血液的成分”教学时,首先,教师可以向学生提出问题:“血液是什么?血液由哪些成分组成?”以问题激发学生的学习兴趣,培养科学探究精神。其次,组织学生进行分组讨论。第一步,对血液进行观察、分析;第二步,为不同组别的同学提供相同的材料,让他们利用现有的材料设计模拟血液成分变化的装置;第三步,对学生所设计出来的装置进行讨论、分析,看哪个小组所设计的装置更合理。在这个过程中,教师需要鼓励学生大胆想象、勇于实践、敢于创新,培养其自主学习和解决问题的能力。此外,在小组合作学习中,教师需要充分尊重学生之间的差异性,根据每个组不同学生的学习状况和能力差异设计不同难度和不同层次、不同主题和不同形式的小组活动。这样可以有效地防止小组成员在合作过程中由于差异过大而产生交流障碍和冲突。
在初中生物教学中渗透STS教育是一种必然趋势,只有真正地把STS教育融入生物教学中,才能培养出更多具有科学精神、创新能力和实践能力、热爱环境保护、关心社会发展、具有社会责任感以及能够适应21世纪发展需要的人才。
四、结语
STS教育是新课程改革的一个重要方向,也是素质教育的重要内容。教师需要充分认识到STS教育在培养学生科学素养、树立科学精神中的重要作用,把STS教育贯穿于生物教学的始终,有意识地渗透STS教育,提升学生综合运用所学知识解决实际问题的能力。同时,教师需要不断学习,提升自身的科学素养和教学能力,参加STS教育方面的培训和教研活动,以更好地开展STS教育,培养学生的科学精神和社会责任感。