利用STS教育培养学生的创造力

林南.楚小丫

应该是2002年写的文章，那时国家十五规划省级重点课题《在物理教学中培养学生创造力的实验研究》从申请、开题报告、研究计划、结题报告都是我一个人做的，2005年世界物理年，我和我爱人还带领全校师生举行了首届科技节。

利用 STS 教育培养学生的创造力

徐爱梅

湖北省监利市第一中学，湖北监利433300

邓小平同志早就提出"教育要面向现代化，面向世界，面向未来"，号召"要善于学习，更要善于创新"。江泽民主席多次强调："创新是一个民族进步的灵魂，是国家兴旺发达的不竭动力。一个没有创新能力的民族，难以屹立于世界先进民族之林。"我们的学生是国家未来的建设者和接班人，他们的创新能力和创新精神如何，将直接关系到我们国家民族的前途和命运。

创造力，指提供首创性的、具有社会意义产物的能力。人的创造活动表现为发明、发现、创见、创作。

创造性教学是教师运用适当的教学策略，激发学生创造动机，发挥学生创造性潜能，促进学生形成创造行为和创造性产品并培养学生创造性人格的教学活动。

物理是一门实验科学，物理的基本知识来源于生活与实验，又服务于生活。所以，物理学科的创造性离不开生活、生产与科技。1980年，国际科学联盟委员会和联合国教科文组织在澳大利亚召开的 STS 教育国际会议上提出：把 STS ( Science 、 Technology 、 Society ）教育看作"一个对今日学生进行理科教育最合适的方法"。其宗旨是培养了解科学技术及其社会价值，能够在一定程度上参与科学技术决策的公民，培养了解现代化社会骤科学技术发展的需求且能够应用科学技术致力于社会发展的人才。它要求科学教育要面向现代化，要注重渗透技术教育，以使学生认识科学、技术与社会的交互影响，理解科学技术致力于社会发展的综合化、整体化特征，理解科学技术作为"第一生产力的社会价值"。我在教学中利用 STS 教育培养学生的创新能力，主要是从培养创造性人格、创造性思维、创造性表现能力和引导实际创新成果等几方面做了有效的尝试：

一、利用 STS 教育培养学生的创造性人格

兴趣和志向是最好的老师，创新精神或创造性个性倾向是创造性发展的动力和方向保证。而生活中的物理能最直接地引起学生关心物理学、亲近物理学。

孩提时候，我就对一些自然现象百思不得其解。比如：为什么会觉得月亮跟着人走？为什么坐在快速行驶的车上会觉得近处地面向后转而远处的树木向前转？为什么晴朗的天空是蓝色？为什么海水看上去是蓝色，而舀起来却是无色？….

这些问题困扰着我直到大学毕业，当时总想要是能遇到一位高人请教就好了。后来，我亲自执教高中物理，心想：若学生问我，我也不能回答怎么办？于是进一步研究概念、规律的本质，广泛涉猎各种资料，终于得到了答案。从此，我也发现，用这些生活中的物理现象容易激发学生的学习兴趣，引起学生思考，能使学生主动钻研物理现象的本质，从而能熟练运用规律，同时它也能激起学生学透物理的强烈兴趣，有利于培养学生树立探索新规律，发明有益于日常生活、生产科技乃至国防科技的新事物的志向。

刚走上讲台，我的第一节课就是"摩擦力"，我用"冬天搓手"摩擦生热开始引入课题，学生觉得贴近生活，起点低，带着很大的兴趣，开始进入状态。讲"相对运动"和"相对运动趋势"这两个必要条件时，我同样用一手心带动另一手心演示，学生情不自禁地模仿、感受摩擦力的存在，此实验不需要任何其它仪器，而每位学生都可亲身体验到有无摩擦力时的感觉。课后也令他们回味无穷，加深印象。

在讲述"正压力"这一条件时，我随手拿起黑板擦，靠着竖直的黑板，演示"压紧静止"、"轻压则下滑"、"放手让其自落"，提问各种情况下的摩擦有无及种类，学生也觉非常有趣，积极回答。课后反馈时因课本上的实例不足以让学生突破这节课的难点："相对运动"及"相对运动趋势"中"相对"二字的理解。我就先提问："静止的物体能否受到滑动摩擦力？运动的物体能否受到静摩擦力？"有的学生想当然地说："不能"。于是，我拿黑板擦开始擦黑板，问："现在黑板受没受到摩擦力？是什么摩擦力，"学生想到"作用力和反作用力"，豁然开朗：原来，静止的物体也可受到滑动摩擦力，关键是要相对运动。然后我演示了"课本上放黑板擦，先缓慢拉"让黑板擦和课本一起由静止到运动，回顾"力是改变运动状态的原因"然后提问备课本和黑板擦受到了什么力？学生自然得出"运动的物体也可受到静摩擦力，只要相对静止"。为了更本质地掌握滑动摩擦力方向的特点，我首先提问"滑动摩擦力是否一定与运动方向相反？"学生众说不一，于是我快速拉动书，黑板擦在书上滑动。我请同学们看好书和黑板擦的初位置，再演示一遍，观察末位置，结果学生发现二者均前进了且书相对黑板擦也前进了。我提问："什么力使黑板擦运动？书与黑板擦的运动方向和受滑动摩擦力方向有什么关系？"学生顺利得出"滑动摩擦力的方向可能和物体的运动方向相同，也可能相反，但总是与相对运动方向相反。"就这样只需一个黑板擦，一本书通过信手拈来的几个实验。突出了重点，突破了难点，让学生轻松得出结论。避免了枯燥无味地做题讲题的负效应，学生兴趣盎然学得扎实。事后，我布置同学们写一篇科技论文"假如没有了摩擦力"，让学生充分发挥自己的创造性思维，促进其进一步研究摩擦力的本质，找出生活中与摩擦力有关的现象，思考如何利用摩擦为生活服务，如何防止摩擦的不利影响。对生活经验欠缺，无法想象出"没有摩擦的世界"的同学，就提示他们作几个实验（或根据生活经验想象）：洗澡时浑身涂肥皂后坐光滑的平凳子，脚底搽肥皂后在光滑的地板上很难站稳……这时可向学生说明，这样通过减小摩擦系数来推断无摩擦世界，其实也是一种科学的研究方法，伽俐略就利用这种合理外推和理想实验的方法，得出了很多当时无法直接用实验证实的重要结论。我经常利用生活中的物理来引入课题或巩固知识。学生对此表现出极大的兴趣。例"机械运动"一节讲参考系之前，我首先提问：①人可不可以比高速行驶的火车跑得快？②为什么觉得月亮跟人走？激起同学们的强烈兴趣，我就点题"参考系"，说："人在行驶的火车上从车厢后端跑到前端，对地来说，人不是比火车运动得快吗？"学生恍然大悟，对参考系有了深刻的印象。第二个问题我则让学生带着问题学习本节，使学生全力在本节中搜索信息，理解本节的内容，试图找到答案，达到主动学习的目的。又如讲绪论课时，向学生说明：学物理不仅要了解自然界基本规律，更重要的是运用规律解决实际问题，于是，我用生活中的物理智力抢答的方式进入课题，①高压锅的原理②为什么睡在柔软的床上比硬床上舒服，可不可以做一个睡着也很舒服的硬床？……这样，第一堂课就让同学们涌跃回答，物理基本功扎实的同学就脱颖而出了，一般的同学也提高了学物理的兴趣，正如有的同学在期中总结中说："我觉得物理是越学越有味了，我有信心把它学好。"学生对生活中的物理产生了浓厚的兴趣和深刻的印象，就会不自觉的关心生活、热爱生活，由觉得现象有趣，到觉得学物理是一种乐趣，形成透过现象探索事物本质规律的志趣，进而形成应用科学改善生活的个性倾向。

二、利用 STS 教育培养学生的物理创造性思维能力

杰出的科学工作者、发明家没有一个不是因为他出色的创造性思维能力而最终成功。创造性思维能力是创造性发展的核心和关键。

物理创造思维是物理思维活动中的高级过程，是个人在已有物理知识和经验的基础上，从某些物理现象、物理过程和物理事实中形成新概念、建立新规律、完成新理论的思维过程。美国教育心理学家托兰斯曾指出：富有创造性的学生能细致地观察物体，能把学到的东西在日常生活中运用，自觉地运用实验法和发现法。这要求教师运用适当的教学策略，教师创造性的教，学生才能创造性地学。

因此，教师在教学中要着力于学生创造性潜能的开发和创造行为的指导，努力帮助学生在独立地完成创造性产品的实践活动中实现自身的发展。简单地说，就是帮助学生通过物理事实、实验现象自己归纳得出新概念、新理论，并自觉地运用理论解决新问题。

例如：恒定电流这一章中，学生学习有一个难点：电路的简化。一位青年教师在教学比武试讲时采用传统教法，只按照参考书上介绍的等势点法、选主挂支法平辅直抒地介绍方法，然后让学生根据方法做题，很多同学觉得接受起来很困难，学生被动接受，课堂气氛不活跃，教师没有挖掘教材、内化为自己的东西，完全是照搬、灌输别人总结出来的方法，学生也多半知其然而不知其所以然，难以融会贯通，更不用说培养学生的归纳总结能力和创造力了。听课后，我根据自己的教学经验，建议他让学生自己从实验中归纳出这几种方法，正式讲课时，效果截然不同，学生露出了会心的笑容，整节课顺理成章，学生不仅理解了这种方法的实质，学得轻松，而且教师学生都体验到了创造的乐趣。主要操作过程如下：

把用纸板做的电阻和软线连成的电路放在实物展示台上，让一个学生上讲台弄清这几个电阻的连接情况，学生自然会从一端开始顺次把线拉直到另一端，从而看出电阻的关系。然后出一印在纸上的题目，学生在想象中完成拉直的过程，这时教师可以用刀将图的边沿划破，再来一次拉直的演示，鼓励学生归纳总结出选主挂支法。然后说明导线的长短不影响电路结构，画图时以美观简洁为原则。再用一例题巩固，学生接受会很轻松。

再放一电路，如图，学生会把导线 AA 缩短，将R1翻上，把 BB 缩短，将R3翻下，知道三个电阻是并联关系，这样老师利用同一导线连接的两点电势相等。引导学生得出"等势点法"（由缩短导

线，捏成一点而来），再在黑板上

用一电势点法的例题让学生练习，

会达到使学生真正弄懂的目的。

同样是画等效电路图，利用实验，能使学生顿悟，体验到了自己总结归纳出科学方法的乐趣，实实在在地看到了自己的创造成果。这里，实验决不只是形式，而是培养学生创造性思维能力的一种手段，是总结出科学规律的事实依据，是为了让学生明白物理规律是从实践中总结出来、再运用到实践中去的，逐渐培养学生的物理创新素质，达到教是为了不教的目的。

三、利用 STS 教育培养学生的创造性表现能力

创新能力最终要在实践中才能得以体现和锻炼。领域技能、对创造性产品的完成能力和创造性实践能力是实现创造性发展的必要条件。因为创造是一种实践活动，创造才能是"做"出来的，不是"说"出来的。所以，创造性教学必须把创造性实践活动置于极为重要的地位，引导学生通过自己动脑、动手，拿出实实在在的创造性产品。为此，我在教学中经常利用课后小实验及课外实践活动，培养学生的科学素质，引导其发现、发明出创新成果。

我除了平常教学中注意实验的重要性和学生学习的自主性外，还要求学校组织兴趣小组，广泛开展创造活动，为学生创设参与创造实践活动的条件；传授创造技法，帮助学生逐步提高创造产品的质量；高度珍视学生的创造成果，使这些成果有发表和表现的地方：用生动具体的实例，破除创造神秘感，增强创造的信心。

学校多次举行科技讲座，开阔同学们的视野，组织学生参观科技馆、博物馆，向他们介绍展品的价值、发明创新过程，使学生从中获得启示。还指导学生进行具体的实践活动，写调查报告和论文，培养其创造性表现能力。我曾经举办的"趣味物理讲座"，从"衣、食、住、行、娱乐"五方面入手，引导学生探索身边的趣味物理现象的奥秘后，提出了不少社会调查、论文及利用物理知识改善我们生活的实践活动具体要求。例调查医院放射科的医生如何防止放射线的危害，论文《电影"泰坦尼克号"中的物理学》、谈背跃式跳高的优点等。近两年来，我申报并负责具体实施的省级重点课题"在物理教学中培养学生创造力的实验研究"更进一步推动了我校创新教学的发展，研究性学习蔚然成风：自行车中的物理学、调查医院功能科所用几种仪器的原理、三峡工程中的物理学、神舟五号中的物理学等课题的研究大大激发了学生的创造力。

我还经常鼓励学生自己设计有助于理解课本知识的演示实验。例如，有的学生想出"用水的反射模拟光的漫反射"，非常直观。若教师能充分调动学生的积极性，让学生随时关注身边的物理，并及时反馈收集这些创新成果，学生能力必会得到长足的发展。最好能有计划地展览学生自己的小发明、小制作、小创作、小论文等创造性产品，使学生互相观摩、互相启发，并获得激励。

实践证明，在理论联系实际的科学方法指导思想下培养出来的人才确实是很具有创新意识的。比如我曾经教过的熊林璞同学，她在学了"静电除尘器"后，就想发明一个"不让粉尘到处飞扬的黑板擦"，然后和我商量对策。我不断给她提出可能会遇到的问题及改进措施，并鼓励她写成科技小论文发表（培养其创造性表现能力）。同班的董园林和郭芳就经常提出一些实际问题，比如：纸上浸油后为什么会变得透明？计算机硬盘反复存储和清除信息，是否会使存储的信息越来越弱？发射火箭成功时为什么会有蘑菇云？……有的问题是在我提出之前她们就先提问我了，而有的问题是我司空见惯却没去仔细思考为什么的，她们养成的良好习惯，还可反过来促进我进一步学习，可谓"教学相长"。这些学生也着实让我感到教学的乐趣，她们后来都以优异的成绩考上了名牌大学，并继续研究物理热门专业，可谓真正做到了素质教育与应试两不误。最值得一提的是：就是这个平行班，被华工和武大录取的就有十几个，并且在大学里都是班上综合总评的第一、第二名，都获得了奖学金。

对于正在我班学习的同学，我总是让他们感到生活中处处有物理，并在解决实际问题中培养学生的创造力。对于那些已毕业的学生，我不忘记经常鼓励他们多参观、访问和社会实践，多和有经验的人及导师接触，把所学的知识与生活、生产和科技联系起来，做到学以至用。特别要了解市场上与自己专业相关的新产品信息和社会需求新动向。以出实际成果为目的，促进自己有目的有动力地学，争取早有所创造发明，利用知识造福人类，以推动科技的进步为己任，争取成为科技界有影响的人物。

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