（课程与教学论专业论文）关于“sts教育”渗透到大学物理教育中的思考.pdf

y 6 1 7 6 s 9 关于“s t s 教育 渗透到大学物理教育中的思考 课程与教学论专业 研究生方丽梅导师封小超黄河明王力邦 摘要 关于科学、技术和社会三者关系的教育就是s t s 教育。将“s t s 教育”渗 透到大学物理教育之中，不仅应当，而且可行。从理论上讲，我们应当探索在 大学物理中实施s t s 教育的目标、教学的内容、手段、方法和模式。从技术上 讲，我们可以创设情景、提供资源，建设物理s t s 教育网。 今日的科学教育是科学与人文相整合的教育。科学技术是一柄“双刃剑” 的事实又促使人们对科学技术本质的反恩，从而开始感悟科学技术的实施需要 与人文和社会可持续发展战略相联系。s t s 教育理念正是在 、类开始反思科学 技术的社会作用，认识到科学技术的“双面性”基础上而出现盼一种现代教育 思想，它倡导科学与人文的结合，要求教育研究与生活生产实际相联系，考虑 社会的可持续发展，培养面向未来的人才。大学物理教育是高等院校的基础教 育之一，本文尝试突破传统教育的模式，进行将“s t s 教育”渗入到大学物理 教育中的思考。 基于目前科学教育的发展现状及改革趋势，基于现代科学教育环境的机遇 和挑战，笔者尝试对s t s 教育进行系统的剖析，并在分析和反思的基础上。构 建在大学物理教育中进行s t s 教育的教学模式。笔者主要是在总结前人对s t s ， 包括其起源和定义的认识的基础上，明确阐述笔者对s t s 及s i s 教育的认识和 观点，在深刻领会s t s 内涵特点并且反恩我国传统科学教育的基础上，将s t s 教育新思想植根于物理学科教育，进行大学物理s t s 教学探索与设计。课题论 文具体内容包括：s t s 和s t s 教育；反思科学教育，树立现代科学教育观，推 进科学教育改革；拓展物理空间，探索和设计大学物理s t s 教育：创设情景， 提供资源，建设物理s t s 教育网；谋题存在的问题和本论文的后续工作。给出 渗入式大学物理s t s 教育模式的教学实例，以供指正参考。 关键词：s t s 教育科学教育大学物理教育 人文教育可持续发展( 战略) 2 s t se d u c a t i o ni sak i n do fe d u c a t i o no i lt h eb a s i s0 f 也e r e l a t i o n s h i po f s c i e n c e t e c h n o l o g ya n ds o c i e t y s t se d u c a t i o n s h o u l db eb r o u g h ti n t oc o l l e g i a lp h y s i c s e d u c a t i o na n d 渤b e d o n e t h e o r e t i c a l l y , w 导s h o u l de x p l o r et h ea 枫c o n t e n t , m e t h o da n dm o d ea b o u ti m p l e m e n t a t i o no fs t se d u c a t i o ni n c o l l e g i a lp h y s i c s e d u c a t i o n t e c h n i c a l l y ，w ec a nn l a k es c e n e s , p r o v i d ei e , s o l l l - c e s ，b u i l dp h y s i c ss t s e d u c a r i o nn e t w o r k s t o d a y s c i e n t i f i ce d u c a t i o ni st h ec o m b i n a t i o no fs c i e n c ea n d h u m a n i t y s c i e n c e a n d t e c h n o l o g yh a v ea d v a n t a g e sa n dd i s a d v a n t a g 酷w h i c hm a k e u st u r no v e rt ot h i n k t h e i re s s e n c e o nt h i sb a s i ss t se d u c a t i o nw a s p r o p o s e d , a n d i tp l a c e se m p h a s i so n t h ec o m b i n a t i o no fs c i e n c ea n d h u m a n i t y ，r e q u i t e sr e l 她e d u c a t i o nr e s e a r c h t oo u r l i v e s c o n s i d e r st h ec o n t i n u a b l e d e v e l o p m e n to f o u r s o c i e t y a n d c u l t i v a t i n g o u t s t a n d i n gp e o p l ef o rt h ef u t u r e c o l l e g i a lp h y s i c se d u c a t i o n i sab a s i ce d u c a t i o ni n c o l l e g e s a na t t e m p tt ob r e a kt h o u g ht h et r a d i t i o n a le d u c a t i o nm o d ei sm a d ei nt l d s t h e s i s ，a n dt h ec o n s i d e r a t i o no fb r i n g i n g s t sc d u c a d o n r i mo o u e g i a lp h y s i c s e d u c a t i o ni sp r e s e n t e d o nt h eb a s i so f c u r r e n t d e v e l o p m e n ta n d r e f o r m a t i o no f s c i e n t i f i ce d u c a t i o n , a n d o p p o r t u n i t i e sa n dc h a l l e n g e s w h i c hm o d e ms c i e n t i f i ce d u c a t i o n a f a c i n g , a t t e m p t t o s y s t e m a t i c a l l ya n a l y z i n gs t s e d u c a t i o ni sm a d ea n d c o n s c u c t i n g t h es t se d u c a t i o n m o d ei nc o l l e g i a lp h y s i c se d u c a t i o ni nt h i st h e s i s o ns u m m a r i z i n gt h eo r i g ：j a n d d e f i n i t i o no fs t s n e w v i e w p o i n t so f s t sa n ds t se d u c a t i o na p r e s e n t e d b a s e d o i lt h er e a lm e a n i n go fs t sa n dt r a d i t i o n a le d u c a t i o ni no u rc o u n t y , t h ei d e ao fs t s e d u c a t i o ni sr o o t e di np h y s i c se d u c a t i o n ，e x p l o r a t i o na n d d e s i 印o fs t s e d u c a t i o ni n c o l l e g i a lp h y s i c se d u c a t i o na a l s om a d e t h i st h e s i sc o n s i s t s ：s t sa n ds t s e d u c a t i o n , t h i n k i n go f s c i e n t i f i ce d u c a t i o n , b u i l d i n g u p t h ei d e ao fm o d e ms c i e n t i f i c e d u c a t i o n , p r o m o a n g r e f o r m a t i o no f s c i e n t i f i ce d u c a t o n , e g p a l k 啦s p a c e o f p h y s i c s ， e x p l o r i n go fd e s i g n i n gc o l l e g i a lp h y s i c se d u c a t i o ns t se d u c a t i o n , a e a t i i 喀s c e n e s , 3 p r o v i n gr e 。s o u i c s ，c o n s t r u c t i n gp h y s i c s s i se d u c a t i o nn e t w o r k s ，e t c s o m et e a c h i n g e x a m p l e s o n c o l l e g i a lp h y s i c s e d u c a t i o ns t se d u c a f i o n a r ea l s og i v e nf o rr e f e r e n c e k e y w o r d s ：s t se d u c a t i o n s c i e n c ee d u c a t i o n c o l l e g ep h y s i c s e d u c a t i o n h u m a n i t ye d u c a t i o n c o n t i n u a b l ed e v e l o p m e n t ( s t r a t e g y ) 4 刖蚕 科学教育现状及发展趋势 传统的科学教育是相对于社会学科、人文学科教育而言，它包括物理、化 学和生物等自然科学学科教育。受西方国家及我国传统文化影响，我国的科学 教育长期处于专业界限极度明晰，专业划分极细，学科之间彼此独立，课程及 教学划一、封闭和机械。长期如此的科学教育造成的现状是：学生获得了科学 技术知识，但失去了成为和谐发展公民的机会；很少部分学生被培养成科技 精英，但代价是浪费了大量的教学资源，绝大多数学生成为陪读；学生个性被 磨灭，科学教育成了生产统一、完美产品的系统。 随着科学技术的发展，在现代科学技术给人类带来巨大便利的同时，也给 社会带来严重负面影响，人们越来越感受到科学技术是一柄双刃剑，它既可以 造福人类，又可以祸害社会。人们开始反恩人与自然的关系，反思科学技术的 本质，反思我们的科学教育。社会追切需要科学教育的改革，科学教育呼唤人 文教育的加盟，要求我们在学科教学中要进行人文教育，对培养学生人生观、 价值观和世界观等负起责任来。 现代科学教育的内涵已不再局限于一门学科和科学技术本身的教学，而是 多学科的交叉、融合和渗透。在研究科学、技术和社会关系基础上发展起来的 s t s 思想成为当今科学教育改革的主流指导思想，是国际科学教育改革新理念。 从s t s 角度来认识科学教育，可将其定义为“科学教育涉及个人需要、社会问 题、就业准备以及学术深造基础四个领域，因此是一种向学生传授用于日常生 活和未来科技世界的科学知识，教育学生如何处理科学与社会问题，让学生具 有今后择业所必需的科学技术基础与继续学习科学所必备的理论基础的教 育。”根据s t s 理念，科学教育应坚持科学与人文相结合，科学教育要与自然、 与社会相联系，走可持续发展道路。 笔者认为s t s 教育已成为教育今日的学生面对明日的世界的基础。 课题研究的目的意义 进行本课题的研究是基于s t s 教育思想己成为现代科学教育的主流指导 思想，其目的在予探索适应时代需求，与现代教育理念相适应的大学物理s t s 教育模式，旨在培养适应新时代发展的高素质物理人才。学科的发展要逐步由 分科走向综合，目前许多高校都在尝试大一大二，只分大文科、大理科，大学 物理s t s 教学的探索和s t s 课程的构建，对于高等院校进行文科物理的教学具 有非常重要的意义和帮助。 课题研究的内容 课题研究的方法主要采用文献法、实践研究法等。课题研究的内容主要包 括在大学物理中进行s t s 教育的教学模式探索，并运用现代教育技术手段，根 据设计的教学模式，建设大学物理s t s 教学网站，以拓展物理教育空闻，提供 教学资源。 第一部分，s t s 和s t s 教育。主要对s t s 和s t s 教育的兴起、发 展及其概念进行分析和探讨。第二部分，反思科学教育的不足之处，树立现代 科学教育观，推进科学教育改革。第三部分，具体阐述如何在大学物理教育中 渗入s t s 教育思想，如何进行大学物理s t s 教育等。第四部分，适应现代教育 特点，配合课堂物理s t s 教育，建立大学物理s t s 教育网站，为进行s t s 教育 提供学习环境和空间。对教育网的建立思考及相关技术和维护等都作了说明。 最后，对本论文所傲的工作进行总结，提出存在的问题，为将来的发展谈谈自 己的建议和想法，为后续研究奠定基础。 本文所作的主要工作 查阅大量s t s 、科学教育及科学教育改革的资料，在此基础上形成自己 的认识和观点。 在反思科学教育弊端的同时，探索适应现代教育理念的物理教育新模 式。 在查阅大量资料的基础之上，笔者认为，传统的科学教育改革大都局限 于表面上的改革，如教学方法的改进、教学内容的选择、课程目标数量上的增 减、课程结构的前后调整，却忽视、轻视那些影响科学教育变化的根本因素一 社会的、政治的、经济的和道德的因素，把科学教育根本理念的变化放在次 要的位置上。 2 因此，针对现行的物理科学教育及其发展，笔者提出自己的一 些粗浅观点，以供参考，以求指正： 第一，物理学知识及技术具有两面性，期待s t s 教育告诉学生：只是在当 人类将物理学知识和技术应用于人类社会时才有了社会价值、好坏之别。 第二，物理学家的精神并非就是物理科学精神。如果一定要将科学家的精 神称为科学精神，物理学家的精神称为物理科学精神，那么笔者要说的是，如 同科学技术具有两面性一样，科学精神也是一柄“双刃剑”，也具有“双面性”。 第三，如何挖掘开发物理学中的s t s 教学内容，在物理教育中渗入s t s 教 育，这是我们所有正在和将要从事物理学研究和物理学教育的人士都应关注 的。 第四，根据大学物理s t s 教学设计，创设教学情境，提供教学资源，建设 大学物理s t s 教育网站。 3 第一部分s t s 与s t s 教育 本章是综合国内外的s t s 兴起及其涵义的发展的概括基础e ，提出笔者自 己对s t s 的观点和对s t s 下的定义：在科学教育中，融 文教育、可持续发 展教育，结合社会生产、社会生活，既要考虑当前的实际情况，又要考虑长期 发展，培养面向未来的熊够正确进行科学技术决策的人才。阐述了s t s 教育具 有多元性、开放性、人文性、前瞻性、互动性和综合性等特点，在大学物理教 育中渗入s t s 教育的内容包括科学、技术和社会相关的物理知识和生产、生活 中的物理技术应用，s t s 教育是面向全体、面向未来的教育。 1 1s t s 的提出及国内外的发展概况 1 1 1s t s 的提出 科学、技术和社会( s t s ) 的思想最早兴起于上个世纪二三十年代，六十 年代后受到西方国家的重视。二战后，科学技术迅猛发展，引发许多新技术革 命，如原子能技术、电子技术、空问技术、基因工程等。伴随着新科学技术革 命所带来的一些全球问题，诸如饥饿疾病、胄邑源短缺、人口增长、战争技术、 核能源应用等。在解决这些新问题的思考中，人们意识到科学技术并非如人们 所想象的只是带来福音，还会带来祸害。人们开始思索科学技术的两面性，思 索人与自然的关系，提出研究科学技术与社会的关系，也即s t s 。教育领域也 作出反应，开始思考如何培养既能懂褥科学技术，又熊正确使用科学技术，来 造福于社会的人才，这便是s t s 教育最初的愿望。 当时的西方国家，科学技术和社会是明显分离的，自然学科与人文学科彼 此不相关联，而且科学技术占据统治地位。科学技术的迅猛发展需要大批能够 了解科学技术及其使用后果，并且能够对科学技术的应用进行决策，提供科学 分析和信息的人才。如何能够既了解科学技术，又具有人文精神；既能争取科 学技术的当前效益，又能促进社会的持续和谐发展：等等。这些客观需要促成 了对科学、技术和社会三者的关系进行研究的需要。这便是s t s 研究的产生。 整个社会不仅仅是由于科学技术发展所带来的生活变化，更主要的是观念 和文化的变化。面对各种变化，科学教育也必然作出相应的反应，从而引发了 4 科学教育现代化运动。科学教育现代化运动中更多的是思考如社会责任问题， 培养什么样人才的问题。它认为科学作为一种有名的事物对较广大的社会具有 道德责任感，科学教师应对人类的未来分担一种共同的责任。同时科学教育应 是培养了解社会、致力于科学和技术事业的人才；培养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，能够给决策者提供科学技术的新信息、科 学的分析等。s t s 教育便是在整个社会文化、生活都发生变化的过程中应运而 生，它的理念和实践包含了人们对新的社会、文化模式的重新认识和思考。 在中国，“科学技术是第一生产力”的提出，以及相应的s t s 战略一“科 教兴国”、“可持续发展”的提出，表明s t s 在中国也是有一定基础和渊源的。 i i 2 国内外的发展概况 1 9 8 0 年，国际科学联盟委员会( i c s u ) 和联合国教科文组织倡导的澳大 利亚莫尔专题讨论会上，与会代表们既赞同对基础科学和社会问题的需要还是 很大，同时又提出，科学和社会问题必须渗透进现行的理科课程里，至少要到 1 0 9 6 到2 0 9 6 的限度。并且提出个供参考的意见是，把s t s 看作“一个对今日学 生进行理科教育最合适的方法”，它对培养“具有科学上读写能力的市民是首 要的”。这里，是将s t s 作为普通教育范围内理科教育目标。 至今已广泛开展s t s 教育的国家主要有美国、英国和澳大利亚。 在美国，s t s 教育从大学开始后，又逐渐进入中小学，并被作为其科学教 育的新方向。美国在六七十年代就有许多著名大学先后成立了专门的研究组织 “科学、技术和社会研究”。如1 9 6 4 年，哈佛大学在i b m 公司的资助下建 立“技术和社会”计划；1 9 6 9 年，康奈尔大学和宾夕法尼亚州立大学分别建立 “s t s 计划”；1 9 7 1 年，斯坦福大学的一批工程师和人文社会科学教师设立 了“价值、技术、科学和社会”计划；麻省理工学院在1 9 7 9 年，先后成立了 科学、技术和社会的研究和教学单位。 1 9 8 2 年，美国科学教师协会发表了个名为“科学一技术一社会：八十年代 的科学教育”的情况报告书。这个文件指出，科学和技术影响我们生活的每一 个方面。与科学技术有关的社会问题以及社会福利问题日益增加。科学与技术 是我们个人和文化福利事业以及许多社会问题的中心。 2 0 世纪中叶以后，欧洲国家也进行了s t s 教育的研究。英国是其中的典型。 英国国内从有威望的机构，直到皇家学会都参与和完成发展许多s t s 课程的重 要活动。在题为“公众对科学的理解”这个报告的正规教育的节里，指出：“科 学教育不仅必须传递科学事实和知识，而且要传递熟悉科学方法和知识的性质 和局限性，科学的历史以及科学和技术的社会作用”。和美国一样，英国在大 学设有s t s 专业，培养硕士、博士，中小学的s t s 教育也十分活跃。 澳大利亚拉特罗贝( l at r o b e ) 大学的罗杰t 克罗斯( r o g e r t c r o s s ) 教授认为，澳大利亚的s t s 教育的目的是：提供能促进民主的教育，而目前教 育趋向于赞同专家政治；通过使理科教育较好地与学生的现实生活联系起来、 提供科学与技术跟社会相互作用实例、培养学生参与和考虑澳大利亚社会的重 要问题等方式激发对理科教育的兴趣；发展对科学和技术影响生物圈的认识。 加拿大、法国、德国、荷兰、西班牙、丹麦、瑞典、捷克、俄罗斯、澳大 利亚、日本、菲律宾、尼日利亚、博茨瓦纳等国家也都有关于s t s 教育的成功 研究和实践。 在推行s t s 教育的实践中，还产生了一些有代表性的s t s 课程： 在美国，著名的s t s 课程当属“社会中的化学c c h e m c o m ”。c c h e m c o m 始于 1 9 8 0 年，到1 9 8 6 年完工，在世界上名声甚大。以s t s 为基础的“邦哥计划” ( b o n g op r o g r a m ) 中就有不少应用到理科、社会学科、英语或艺术教学内容 的主题。 英国制定了一些有关s t s 的课程，如英国科学协会( a s e ) 提出“社会中 的科学与技术”( s a t i s ) 计划，并出版了社会中的科学与技术一书。这个 课程把自己置于真实世界中，把概念和内容跟社会、经济和技术条件相联系。 该书在世界上影响较大，我国也出版了翻译本。“社会中的科学”( s c i e n c ei n c o m m u n i t y ) ，“学校中社会范围的科学”( s i s c o n - i n - s c h 0 0 1 ) 等。 澳大利亚几门可看作向s t s 课程发展的课程：1 9 8 7 年，维多利亚教育部颁 布的“学生必读”；维多利亚十二年级毕业证书课程；新南威尔士中学证书考 试课程普通科学课( 1 1 年级和1 2 年级课程) 。 国内s t s 教育的发展。 我国的s t s 教育，其发端可上溯到综合性科学期刊科学，这是1 9 1 4 年 6 由在美国康奈尔大学的中国留学生任鸿隽、杨杏佛等群怀“科学救国”之志 而发起创办的。并为此结社，初名科学社，次年定名中国科学社。该社后来成 为对2 0 世纪上半叶中国科学发展有重大影响的科学团体。1 9 1 5 年1 月，他们 在美国编辑的科学创刊号在上海问世。自此，科学创始人开始了他们 在中国的科学传播和教育事业。 科学在创刊后的二三十年中发表的文章，己广泛涉及科学精神、科学 方法、科学与教育、科学与道德、科学与人生观等方面，有了经济、社会、政 治和伦理的目标。这些文章正确地揭示科学的本质，强调科学的精神，注重科 学的方法，特别是全面地审视、阐述了科学的社会功能。 翻开新近出版的任鸿隽文集科学救国之梦，与s i s 主题有关的论文历 历在目：科学与工业、科学与教育、发明与研究、科学与近世文明、 科学之应用、科学与近世文化、科学与社会、社会与国防、科学教 育与科学诚如文集编者所言，“他老先生毕竟与s t s 有着先问其道的前 缘”。追溯我国s t s 教育的缘起，科学功不可没! 改革开放后，我国最早提及s t s 的是1 9 8 2 年王觉非的文章s t s 英国 学校中的一门新课。我国正式提出实施s t s 教育，是在1 9 8 5 年1 0 月由联合 国教科文组织亚太地区教育办事处和中国联合国教科文组织全国教育委员会， 委托中央教育科学研究所，在苏州举办中学理科教师能力研讨会。会后，北京、 四川、山东、辽宁等省市的部分中学和苏州大学、辽宁教育学院先后组织了s t s 教育的实验。1 9 8 7 年，s t s 教育课题被纳入国家教委“七五”计划，并组织了 北京师范大学附属中学等作为试点学校。1 9 9 1 年，“理科教育中的s t s 研究” 被列入全国教育科学“八五”规划国家教委重点课题。 我国的s i s 主要成果有：1 9 9 0 年，由s t s 教育研究小组编译，浙江教育出 版社出版的s t s 教育理论与实践；1 9 9 2 年，袁运开、顾明远主编的s t s 辞 典由浙江教育出版社出版；1 9 9 3 年5 月，中国社会科学院s t s 研究中心成立。 此后，我国s t s 研究和s t s 教育的理论与实践研究在全国以不同的形式展开， s t s 教育理论研究的著作和s i s 教育的教材也开始出版。 进入2 1 世纪，我国的基础教育课程改革，已经明确地将科学、技术和社 会教育作为重要理念之一，并广泛体现在学科课程标准、教科书和其他教学文 7 本中。这标志着我国s t s 教育的研究和实践已进入了一个新阶段。在我国教育 改革中，s t s 教育越来越引起人们的关注，并将成为科学教育改革的主流。 1 2 s t s 教育的基本涵义 s t s 是一种新生事物，世界各国也都在进行理论和实践的探索和研究，它 是发展的，教育工作者对它的认识也在不断的变化和发展，所以目前尚无一个 精确而有权威的定义，笔者尝试对大学物理s t s 教育进行思考，同时能给出s t s 及s t s 教育明确的解释和定义。 不同的学者对s t s 有不同的理解。日本小川正贤将s t s 理解为两大类，即 作为学术研究领域的s t s 和作为教育内容的s t s ，也即s t s 研究和s t s 教育。 美国学者( 如s t e p h e nh c u t c l i f e 和c a r lm i t c h a m ) 及有些日本学者把s t s 理解为三大部分：s t s 教育作为教育领域的s t s ；s t s 研究作为研究领 域的s t s ，包括科学和技术对现代社会的各种影响、科学与技术生存及成长所 必须的社会条件；s t s 管理作为管理领域的s t s ，它旨在准确掌握前两种 s t s 的动态和信息，并对其进行管理，以便沟通前两种s t s 间的信息交流，沟 通s t s 运动和外部社会关系。可见，无论何种分法，s t s 教育都受到了很犬的 重视，成为s t s 领域中一个非常重要的组成豁分。 对s t s ，国内外学者专家都尝试过作出明确的定义，有把s t s 定义为“新 兴的交叉学科”，或是“新兴的、综合性的交叉学科”；耶格将s t s 作为一种教 授科学的新方法，而非用来教授科学的新的课程教材的种类；佩纳和瓦克斯认 为s t s 不是一门独特的学校学科，而是课程综合的一个概念。美国科学教师协 会( n s t a ) 认为s t s 是在人类的经验范围内的科学的教学和学习。耶格也比较 赞同美国科学教师协会对s t s 所下的定义。1 9 8 9 年德国基尔召开的世界科学和 技术教育倾向专题讨论会上，提出s t s 意义被通常理解为在技术和社会环境的 可靠的范围内教授科学内容。亚格尔( y a g e r ) 把s t s 看成是科学教育的核心； 克鲁姆啥特和古德( k r o m h o u t g o o d ) 将s t s 教育看成是激发学习科学动机 的因素( d e b o e r ，1 9 9 1 ) ；柏比( b y b e e ，1 9 8 7 ) 认为s t s 教育为学习知识、过 程以及达到职业目标提供了学习背景：所罗门( s o l o m o n ，1 9 8 7 ) 认为s t s 是 一门看得清历史和发展的学科，s t s 教育提供了科学认识的不同方式，他指出： 8 s t s 教育应致力于理解包括全球环境在内的环境对生活质量的威胁、技术的经 济和工业方面、科学的脆弱性，讨论个人的观点、价值观和民主行动，以及多 元文化的维度；科学教育是通过科学达到个 和社会的解放是为大众的科学。 这些科学教育界著名的学者所提出的观点都在一定程度匕体现了s t s 教育 的内涵。即使如此，仍无法达成一致的看法，自然就无法为s t s 教育下一个统 一定义。 我国有学者认为，s t s 教育是适应时代挑战、指导科学教育改革的新构想， 其特征是突出科学、技术与社会的相互关系，并以科学技术在社会生产、生活 和发展中的应用为指导思想来组织实施科学教育。也有学者认为，s t s 教育是 科学教育领域中实旌的以改进整个社会的科学文化为目的的一种文化战_ 酸它 将整个人类社会的文化环境作为进行科学和技术的教与学的背景。 s i s 教育的要素 纵观国内外的学者专家所作的工作，笔者尝试对s t s 作如下的认识： ( 1 ) 科学。科学既是一种人类的知识理论体系，又是人类认识世界的一 种方式和探索过程，是人类与自然界之间的一种试探和对话。科学各方面内容 按它们之间的关系分为五部分：科学思想、科学理论、科学知识、科学技术、 科学哲学。( 科学教育包括科学知识、科学方法、科学思想和科学精神的教育。) 何谓科学思想? 莸们可大致界定，引导和规范科学理论建立和发展的那 9 ：式 黠j l l 孽交 扑 k 扑 器 垂 曼暮 导 喜拳 蕞蒸 话害 冬2b 垂驰# 冀 扑 粼怅 萎 至 j 制 廿 + 袁 j 卜器 廿 # 廿 重誊誊墨 磊黪 羹 蓁童 稍 妒 掮 岛 衽妊 晤：奎 * i 鞘 囊嘉 掊竿贫 妊釜旱委 剐串 囊辈室蠢 嚣 冀号 嚣 扑 扑 岳 _ k ， 壬 幄 孬 萎 ， 器 毒l 2廿 凝 辱萋罂纛 霜 ， 】：l l 壬 扯 辎 珈 乎 础 藻蓁耋永 廿 + 并 蕊 葛哑 蓉 晷 扑 霉妪子 蓬羹串 鞍g ，、 襄素蚕 瑙 萄装量 型 埕蠼 淞 i挂= 淞 攮 醇罗篓 键 虽萄泰垂磊鍪 廿 + 犁 授帕帕 厘 蜷篱骧茁蜷 霞 嗽峨糍哺峨哦 蓝 斗h+ h h 斗h+ h州 涨匾球圃岳圃 啭缎l噻墼怔薷上s匦岳霉哩弑，匠粼 套思想观念和思维方法称为科学思想。这是套西方文化自文艺复兴后形成 和发展起来的，认识非生命物质世界的思想观念和思维方法。 在科学思想的引导和规范下建立和发展起来的理论，称为科学理论。 来自科学理论的知识称为科学知识。 运用科学知识创造商品的技巧，称为科学技术。 直接将科学认识延伸到宇宙、人生、社会而形成的学说，称为科学哲学。 传统哲学来自日常认识的延伸。 这样界定这几个概念，其外延比人们通常的认识要狭窄得多，但它同知识 经济时代的理论是协调的。 ( 2 ) 技术。技术是科学在社会中的应用，是科学的实际表现形式。s t s 中 的技术是客观的物质手段与人类主观台造精神因素相结合的产物。高新技术如 电子计算机技术、通讯技术的不断发展，已经深刻地影响到人类生活的各个方 面。技术的发展往往还能促进科学的发展。如近几十年来，激光技术、电镜技 术、低温技术等新型技术的长足发展，为物理学家探究微观世界的奥秘提供了 先进的手段和强有力的工具。 ( 3 ) 社会。科学技术是一把“双刃剑”，人认识了科学技术，但同时还必 须具有控制科学技术的能力，这就需要将社会的和谐和持续发展作为价值取向 来指导科学技术的应用。 ( 4 ) 综合认识。综合而言，科学、技术和社会三者的关系是，科学不仅 通过其完善的理论广为人们所接受，还要通过它的应用发展成为技术，并在社 会中广泛应用，科学与技术起推动着社会不断前进。科学通过它的理论，更 是通过它的应用，被大多数 所讲识，而在社会生活中普及的；技术在科学与 社会之间起桥梁作用，并把不同的学科统一起来；科学提供知识，技术提供应 用这些知识的手段和方法，社会则要求以一定的价值观念作指导，使学生懂得 如何正确对待科学和技术。s t s 的基本精神在于把科学教育和当前的社会发展、 社会生产、社会生活紧密结合起来，它既要考虑当代科学技术发展对教育提出 的要求，又要研究社会成员对现代和未来社会生产、生活的发展作出决策。所 以这些，归根至底都要依赖于教育，即s t s 教育。目前我国科学教育界较为流 行的观点是，s t s 基本精神就表示了s t s 教育的基本涵义。 ( 5 ) s t s 教育的涵义。 用句话来概括s t s 教育的涵义就是，s t s 教育是关于科学、技术和社会 三者关系的教育。 但笔者尝试以自己的理解来认识s t s 及s t s 教育的定义，笔者认为，我们 的s t s 教育观应当是：( 1 ) s t s 。科学解决理论问题，技术解决应用问题，科 学和技术结合造福社会。科学提供知识，技术提供应用这些知识的手段和方法， 社会则要求以一定的价值观念作指导，使学生懂得如何正确对待科学和技术。 ( 2 ) s t s 教育。在科学教育中，融入 文教育、可持续发展教育，结合社会生 产、社会生活，既要考虑当前的实际情况，又要考虑长期发展，培养面向未来 的能够正确进行科学技术决策的人才。s t s 教育观下所培养出的人才就是同时 具有科学精神和人文精神，能够促进社会发展、营造和谐社会和美好人生作出 贡献的人才。 1 3s t s 教育的特点 与传统的科学教育相比，s t s 教育的主要特征是：强调参与意识的培养与 训练；在科学和技术的关系上，技术得到比过去更多的重视；在科技和社会的 关系上，强调价值取向；强调科学、技术和社会的兼容，从问题出发进行学习， 构成了对传统学科体系的冲击；强调素质教育而不是片面强调精英教育；体现 未来教育。 因此，除了一般教育的特征外，s t s 教育具有如下特点： ( 1 ) 多元性。s t s 教育承认多元文化的教育方式、多元文化的教育资源， 提倡从不同的文化视角来认识和理解现实世界。 ( 2 ) 开放性。s t s 教育是关于科学、技术和社会的关系进行的教育，它 必然要求具有开放性，而且是面向全社会，全人类开放。根据可持续发展战略， 它还应该是面向未来开放的教育理念。s t s 教育会根据整个世界的变化趋势而 不断更换主题。s t s 教育在强调科学系统本身开放的同时，还强调与其密切相 关的技术系统、社会环境、认知主体间的相互作用。s t s 教育不但在内容方面 是开放的，而且其研究的对象也是开放的。 ( 3 ) 人文性。传统的科学教育偏重于科学教育而忽视了人文教育，s t s 教育要求教育要以人为本，既考虑人的个体需要，又要结合社会，从价值观、 伦理道德方面对教育目标提出要求。s t s 教育是“以人为本”的教育，从目标 上强调从个体的发展出发，实现个人发展与社会需求相统一。在教学上承认个 人发展的能动性，强调学生在学习中的主动探究和主动参与，在合作中注重个 人责任的落实。 ( 4 ) 前瞻性，也可称为动态性、发展性。钮s 教育主张可持续发展战略， 通过科学、技术和社会之间的协调发展，建立可持续发展的社会。s t s 教育是 个动态的系统，随着科学、技术和社会的不断发展而变化。在开放的教育环 境中，科学、技术与社会各因素之间复杂的非线性相互作用，形成一个统一协 调有序的整体，s t s 教育还具有自组织性。因此，s t s 教育可以在外部提供一 定物质、能量和信息的条件下，依靠内部各种因素之间的相互作用，实现自组 织演化，成为一个具有内在发展动力的系统。 ( 5 ) 互动性。s t s 教育作为一种文化的表现形式，强调科学、技术与社 会之间的互动与互相联系。在教学实施中，必然强调师一师、师一生、生一生 之间的交流、对话与合作的互动。 ( 6 ) 综合性，也称跨学科性。科学技术既高度分化又高度综合，每一项 稍微复杂的工程或社会问题的解决往往需要多个学科的知识。面对科学技术分 支综合化的趋势，教育必须采取加强通识性教育开设综合类课程，培养复合 型人才，鼓励跨学科研究的对策。s t s 是关于科学、技术和社会三者关系的教 育，既要求科学内部学科之间的界限要“软化”，加强科学与技术、社会之间 的联系，又要求科学教育与人文教育的整合，表现在课程上是既体现自然学科、 社会学科和人文学科在内容上的融合，也体现科学思维和科学理论体系的整 合。 总之，s t s 教育的主题是科学技术教育，但又不局限于科学技术本身的教 育，更重要的是还包括明确社会责任感、增强公民意识和树立正确的世界观、 人生观和价值观等方面的教育，它是一个以学生发展为本的综合性的开放教 育。 1 4 s t s 教育的内容 不同的教学目标，其教学内容也不相同。 美国学者p i e l 在1 9 8 1 年提出把以下七个问题纳入s t s 的范畴：1 ) 能源； 2 ) 人口；3 ) 人类工程；4 ) 环境质量和自然自然资源；5 ) 太空研究和国防： 6 ) 科学社会学；7 ) 技术发展对社会的影响。加拿大学者a i k e n h e a d 等人提出 的如下一些s t s 范围或方面：1 ) 科学和技术的关系；2 ) 专家治国的民主的 决策；3 ) 科学家和社会科学的决定；4 ) 科学技术和社会问题；5 ) 科学家的 社会责任；6 ) 科学家动机引起；7 ) 科学家和他们个人的品质：8 ) 科学和技 术中的女性；9 ) 科学知识的社会性质；l o ) 科学知识的特征。 美国学者柏比( b y b e e ) 试图对s t s 主题作理论概括，将s t s 教育的内容 分为三个主题：1 ) 科学和技术知识；2 ) 探索技能；3 ) 价值观念。这个框架 强调“知识获取”作为s t s 主题之一并放在首位，指出s t s 教育的内容涉及三 个领域，即个人所需的、公众关注的、文化视野的。 综合国内外，s t s 教育的基本内容如下：1 ) 突出科学与技术的社会环境， 科学与技术虽不同，但在社会和经济生活中却紧密联系在一起；2 ) 知识的应 用，而非仅传授具历史意义的知识；3 ) 解决问题的技能；4 ) 逻辑推理和做决 策的能力；5 ) 面向未来的教育。 当然这只是一个初步的基本内容，具体在学科教学时，还要结合学科特点， 找出s t s 教育与该学科如大学物理学科教育的切入点，挖掘出学科中的s t s 教 育内容，才能成功进行学科s t s 教育。 1 4 第二部分反思科学教育，树立现代科学观，推进科学教育改 堇 本章首先反思我国传统的科学教育特点，找出其弊端所在；进而提出当今 科学教育应克服传统科学教育存在的缺点，在s t s 理论的指导下进行科学教育 改革。最后阐述了在我国大学物理中进行s t s 教育有着积极和深远的意义。 2 1 对科学教育的反思 长期以来，我国的传统教育观念和教育制度受西方思潮影响，但同时又摆 脱不了中国传统文化的深刻影响，因此从1 9 世纪末期至今的个多世纪里， 形成了有中国特色的传统科学观和科学教育观。为适应时代发展，探索新世纪 的现代教育观，有必要对我国传统的科学教育进行回顾和反思，这对于我国科 学教育改革的顺利进行有着非常重要的意义。 根据我国公民目前所具备的科学素养，反思我国的科学教育，不难发现我 国科学教育存在的弊端所在： 2 1 1 强调知识本身，忽视能力培养 有中国特色的科学教育，重视知识的系统性、完整性；无问题意识。教师 也只注重对结论性知识的传授，几乎可以做到滴水不漏，教学场景中“见物不 见人”，学生对这些陈述性的知识也只是机械性的记忆，顶多也是理解性的记 忆，自然就只在乎知识本身，而提问和探究意识逐渐淡化，谈不上能力的培养。 有一位德国的博士在考察了北京、广州和上海等地的学校后，用两句话评价了 中国的教育“中国的教师是全世界最能讲的，中国的学生是全世界最能考的”。 其褒贬之意姑且不论，但从中我们反思我国的传统教育中，学生获得了什么， 他们的求知热情高涨了吗? 他们解决问题的能力得到提高了吗? 这便是为什么我们会说“学过一门学科不等于掌握了这门学科”，更不等 于具有了学习这门学科的能力。 2 1 2 强调科学教育，忽视人文教育 科学教育中要剐l , x a 3 c 教育。我们理工科的教学以前局限于本学科领域， 很多学者具有学科情结，不愿意向学生传授本学科领域之外的知识，唯恐自己 的教学中有“不务正业”之嫌。现在看来，科学教育要与人文教育相整合，教 学中要科学教育与人文教育并举。只有培养出既有科学精神又有人文精神的高 素质人才，才可能使我们的科学和由科学而发展的技术造福人类，营造和谐社 会、美好人生。 科学及技术的应用不仅仅要造福当代，而且要考虑我们千千万万的后代人 生。当今社会会出现全球问题，如人口增长、资源溃乏、能源问题、核技术与 战争等，从某种意义上来说是教育弊端所至。这也是为什么我们会提出s t s 教 育的原因。 我国的科学教育长期排斥人文精神的培养，只讲科学精神，就连这份科学 精神还与科学家的精神混淆。我们现在知道，科学家的精神并不等于科学精神， 也就是说具有丰富科学知识的人并不一定就是具有科学品质、能够造福人类社 会的人，要不怎么会有利用科学技术危害人类的人存在呢? 这样的“科学家”， 他的精神自然不能与科学精神等同，也更不谈不上人文精神。 2 1 3 重视学历教育，轻视终身教育 学历教育，就是以考试成绩、获取学历为教育终极目的的教育。考试本是 教育的手段而非目的，但当作为手段的考试成为科学教育的唯一目的时，这种 教育就成为应试教育。重学历的应试教育背景中，科学教育的质疑、求真、创 造、创新都烟消云散了。应试教育愈演愈烈，导致科学教育：重结论，轻探索； 重知识，轻方法；重训练，轻实际；重记忆，轻思考；重经典理论，轻学术前 沿；重确定性，轻问题性；重发展的结果，轻发展的历史，等等。 因此可以说，我国传统的科学教育是为学历教育服务的，这样的教育培养 的k t j - 祁t 难做到终身学习。 2 1 4 强调专业和精英培养，忽视全面教育 传统科学教育的目标主要是为高一级学习作学术准备，因而强调的是科学 的基本理论，重视的是学科知识体系的完整、严密，出现了一系列以科学概念、 原理、过程为核心的科学课程。这些课程的总体特征是，强调学科知识的理论 和结构，提倡使用科学的方法和过程。这些谋程是为培养社会精英和专业人才 而进行的教育，也确实为国家培养了一大批科学家和