上海市科技教师培训章节程市公开课一等奖百校联赛特等奖课件.pptx
《上海市科技教师培训章节程市公开课一等奖百校联赛特等奖课件.pptx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《上海市科技教师培训章节程市公开课一等奖百校联赛特等奖课件.pptx(82页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、上海市科技教师培训课程上海市科技教师培训课程发达国家科学教育中发达国家科学教育中 STS STS教育理念方法和特点教育理念方法和特点华东师大课题组华东师大课题组 朱鋐雄朱鋐雄第1页问题提出:问题提出:1.STS1.STS教育就是科学知识和专业技能教育吗?教育就是科学知识和专业技能教育吗?2.STS2.STS教育就是关于科学在技术和社会中应用教育吗?教育就是关于科学在技术和社会中应用教育吗?3.STS3.STS教育就是关于个人认识和了解科学技术地位和作教育就是关于个人认识和了解科学技术地位和作用教育吗?用教育吗?4.4.与学科教育(物理教育,化学教育,数学教育等)与学科教育(物理教育,化学教育,
2、数学教育等)相比较,相比较,STSSTS教育含有哪些最显著特点?教育含有哪些最显著特点?5.5.在当前教育环境下,怎样实施在当前教育环境下,怎样实施STSSTS教育在学科教育中教育在学科教育中渗透?渗透?第2页爱因斯坦在科学与社会一爱因斯坦在科学与社会一文中指出:文中指出:“科学对于人类事物影响科学对于人类事物影响有两种方式有两种方式.第一中方式是大第一中方式是大家熟悉:科学直接地、而且在家熟悉:科学直接地、而且在更大程度上间接地生产出完全更大程度上间接地生产出完全改变了人类生活工具。第二种改变了人类生活工具。第二种是教育方式是教育方式它作用于心灵它作用于心灵。尽管草率看来,这种方式好像尽管草
3、率看来,这种方式好像不大显著,但最少同第一个方不大显著,但最少同第一个方式一样锐利。式一样锐利。”第3页 假如说,科学直接作用主要表达在物质层假如说,科学直接作用主要表达在物质层面上,那么科学间接作用主要表达在精神层面面上,那么科学间接作用主要表达在精神层面上。这两个层面作用不是相互独立和割裂,而上。这两个层面作用不是相互独立和割裂,而是相互影响和依存。是相互影响和依存。自自1616世纪以来,在人类历史上出现过三次世纪以来,在人类历史上出现过三次科学革命,并由此推进了对应技术革命,产生科学革命,并由此推进了对应技术革命,产生了显著社会影响。了显著社会影响。第4页、第一次科学技术革命(、第一次科
4、学技术革命(16-1716-17世纪)世纪)以哥白尼日心说和牛顿经典力学体系为标志以哥白尼日心说和牛顿经典力学体系为标志第一次科学革命,推进了以纺织技术改进为开端,以第一次科学革命,推进了以纺织技术改进为开端,以蒸汽动力技术到达实用阶段为标志技术革命。蒸汽动力技术到达实用阶段为标志技术革命。这次科学技术革命特征是技术走在科学前面,技这次科学技术革命特征是技术走在科学前面,技术对科学提出新课题;术对科学提出新课题;第5页比如,蒸汽机效率推进了热力学理论创建和发展,比如,蒸汽机效率推进了热力学理论创建和发展,在热力学理论指导下,创造了内燃机。在热力学理论指导下,创造了内燃机。其产生社会影响是,社见
5、面貌发生根本改变,人其产生社会影响是,社见面貌发生根本改变,人类社会开始了由传统农业社会向近代工业社会跃进,类社会开始了由传统农业社会向近代工业社会跃进,极大地提升了社会生产力。极大地提升了社会生产力。第6页(2 2)第二次科学技术革命()第二次科学技术革命(1818世纪)世纪)以奥斯特发觉电流磁效应,法拉弟提出电磁感应以奥斯特发觉电流磁效应,法拉弟提出电磁感应定律到麦克斯韦创建了电磁场理论为标志第二次科学定律到麦克斯韦创建了电磁场理论为标志第二次科学革命推进了以电动机和电力技术广泛应用为标志第二革命推进了以电动机和电力技术广泛应用为标志第二次技术革命。次技术革命。其特征是科学走在技术前面,科
6、学其特征是科学走在技术前面,科学造成了电力革命。造成了电力革命。第7页以发展和利用动力为特征,人机体功效得以发展和利用动力为特征,人机体功效得到了延伸。到了延伸。其产生影响是,人类社会由蒸汔时代进入其产生影响是,人类社会由蒸汔时代进入电气时代,由机械化开始走向电气化。电气时代,由机械化开始走向电气化。第8页、第三次科学技术革命(、第三次科学技术革命(1919世纪末世纪末2020世世纪初)纪初)以相对论,量子论创建和对原子结构与基本粒子层以相对论,量子论创建和对原子结构与基本粒子层次认识以及分子生物学诞生为标志第三次科学革命推次认识以及分子生物学诞生为标志第三次科学革命推进了以原子能利用、电子计
7、算机、空间技术和信息技进了以原子能利用、电子计算机、空间技术和信息技术发展为标志第三次技术革命。术发展为标志第三次技术革命。以发展和利用信息为特征,人脑力以发展和利用信息为特征,人脑力功效得到了延伸。其影响是,人类由工业功效得到了延伸。其影响是,人类由工业革命时代进入知识经济时代。革命时代进入知识经济时代。第9页二十世纪以来,当代科学技术越来越发展二十世纪以来,当代科学技术越来越发展成为一个内容丰富,结构完整,门类齐全庞大成为一个内容丰富,结构完整,门类齐全庞大致系。当代科学技术在日益分化同时,又出现致系。当代科学技术在日益分化同时,又出现了逐步综合趋势,从而使科学技术走向整体化了逐步综合趋势
8、,从而使科学技术走向整体化和系统化。科学对人类作用不论在物质层面和和系统化。科学对人类作用不论在物质层面和精神层面上都产生了前所未有影响。精神层面上都产生了前所未有影响。第10页 当代科技发展一个基本趋势是:当代科技发展一个基本趋势是:科学社会化和社科学社会化和社会科学化。会科学化。科学是一项复杂社会活动,不可防止反应社会价科学是一项复杂社会活动,不可防止反应社会价值和社会观点,科学又越来越渗透在社会生活各个方值和社会观点,科学又越来越渗透在社会生活各个方面。面。从上一个世纪从上一个世纪5050年代开始,伴随电子计算机、遗年代开始,伴随电子计算机、遗传工程、光导纤维、海洋开发、航天技术等科学技
9、术传工程、光导纤维、海洋开发、航天技术等科学技术迅猛发展和应用,人类社会进入了第三次技术革命新迅猛发展和应用,人类社会进入了第三次技术革命新时代以后,科学技术越来越快地转化为生产力。在发时代以后,科学技术越来越快地转化为生产力。在发达国家中,社会生产力在物质技术方面正向着自动化、达国家中,社会生产力在物质技术方面正向着自动化、高科技化方向发展,产业结构正由高科技化方向发展,产业结构正由“劳动密集型劳动密集型”转转向向“知识密集知识密集”,社会生活正在发生深刻改变。,社会生活正在发生深刻改变。第11页磁性纳米粒子标识物磁性纳米粒子标识物许多检验都是经过检测抗许多检验都是经过检测抗体同靶子结合,从
10、而揭示某种体同靶子结合,从而揭示某种分子或致病生物存在。当用磁分子或致病生物存在。当用磁性纳米粒子标识抗体同表面上性纳米粒子标识抗体同表面上(前景所表示前景所表示)靶子结合时,把靶子结合时,把它们短暂地暴露在磁场下就能它们短暂地暴露在磁场下就能使这些使这些“探针探针”共同发射出强共同发射出强有力磁信号。与此同时,未同有力磁信号。与此同时,未同靶子结合抗体则向四面八方翻靶子结合抗体则向四面八方翻腾,因而产生不了一点磁信号。腾,因而产生不了一点磁信号。上述最终这一特征使得研究人上述最终这一特征使得研究人员无需先将未能同靶子结合员无需先将未能同靶子结合“探针探针“洗去就能够看清检验结洗去就能够看清检
11、验结果。果。第12页金纳米粒子金纳米粒子已同已同DNADNA短片段结合金纳米粒短片段结合金纳米粒子可组成一个基础,使检验研究子可组成一个基础,使检验研究样本中是否存在某种遗传次序样本中是否存在某种遗传次序(黑色所表示黑色所表示)结果轻易看清检验结果轻易看清检验成为可行。能同这么一个次序成为可行。能同这么一个次序(红色所表示红色所表示)二分之一互补二分之一互补DNADNA附在溶液中一组金粒子上,而能附在溶液中一组金粒子上,而能同另二分之一次序同另二分之一次序(蓝色所表示蓝色所表示)互补互补DNADNA则连接在另一组金粒子则连接在另一组金粒子上。假如所研究遗传次序存在于上。假如所研究遗传次序存在于
12、样本中,它就会同两组金粒子上样本中,它就会同两组金粒子上DNADNA触手结合,而把金粒子置于触手结合,而把金粒子置于一张密实网中。这种团聚作用会一张密实网中。这种团聚作用会使溶液改变颜色由红色变为蓝使溶液改变颜色由红色变为蓝色色)。第13页弯曲几纳米灵巧悬臂弯曲几纳米灵巧悬臂利用小小悬臂利用小小悬臂(与原子力显微与原子力显微镜所采取类型相同镜所采取类型相同),可检验出,可检验出生物样本中是否存在特定遗传次生物样本中是否存在特定遗传次序。每个悬臂表面都涂有能同某序。每个悬臂表面都涂有能同某种特定靶次序结合种特定靶次序结合DNADNA。然而,。然而,把样本撒在悬臂上。样本中把样本撒在悬臂上。样本中
13、DNADNA同靶次序结台时,会产生一股表同靶次序结台时,会产生一股表面应力。它能使受到影响悬臂弯面应力。它能使受到影响悬臂弯曲几纳米曲几纳米幅度即使不大,但幅度即使不大,但已足以表明,弯曲悬臂已找到样已足以表明,弯曲悬臂已找到样本中特定靶子。本中特定靶子。第14页纳米级半导体纳米级半导体“条形码条形码”充满几个颜色纳米级半导体充满几个颜色纳米级半导体(称称为为“量子点量子点“)“)胶乳球有可能用作胶乳球有可能用作任何数量各种任何数量各种“探针探针”独特标识。独特标识。受到光照射时,胶乳球会发射出受到光照射时,胶乳球会发射出能够分解成特有颜色和强度谱光,能够分解成特有颜色和强度谱光,即一个光谱即
14、一个光谱“条形码条形码”,从而表,从而表明自己身份明自己身份(以及与其相连接以及与其相连接”探探针针”身份身份)。第15页苍蝇机器人苍蝇机器人爱因斯坦机器人爱因斯坦机器人第16页科学技术是一把科学技术是一把“双刃剑双刃剑”,它在造福人,它在造福人类、促进人类文明同时,却也因为使用不妥给类、促进人类文明同时,却也因为使用不妥给人类生存和发展,甚至给整个人类文明带来很人类生存和发展,甚至给整个人类文明带来很大危害,人们需要面对由科学技术而引发如人大危害,人们需要面对由科学技术而引发如人口、粮食、能源、环境、政治、战争伦理间题口、粮食、能源、环境、政治、战争伦理间题等等,而且这些间题日趋复杂和尖锐。
15、等等,而且这些间题日趋复杂和尖锐。这么,严峻现实促使人们不得不重新思索这么,严峻现实促使人们不得不重新思索和调整科学、技术和社会关系。和调整科学、技术和社会关系。第17页第18页地球上空臭氧层浓度地球上空臭氧层浓度第19页十年来二氧化碳排放量增加十倍十年来二氧化碳排放量增加十倍第20页南极冰块融化南极冰块融化第21页今年七月英国暴雨成灾第22页家电造成“电子烟雾”第23页现代科技发展另一个基本趋势是:科学技术化和技术科学化。现代技术发明越来越依靠科学,而科学研究也越来越需要高技术装备。技术依靠科学又促进科学。科学可以启发和导致新技术产生,技术可认为科学提供“眼睛”和“耳朵”,又可以激励科学研究
16、动机和方向。(例如,气象研究,人口统计,基因结构)技术对人类社会进程和历史进程有着重大影响反之,技术决策会受到社会环境和社会价值影响。技术越复杂,与科学联络越紧密。科学与技术界限变得越来越含糊不清。第24页1.STS1.STS产生和发展背景产生和发展背景1.1 1.1 当代科学技术发展基本趋势当代科学技术发展基本趋势 从科学与技术关系看:从科学与技术关系看:科学科学技术技术社会科学技术社会化科学技术社会化社会科学化社会科学化科学科学技术技术科学技术化科学技术化技术科学化技术科学化从科学与技术关系看:从科学与技术关系看:第25页-从科学研究本身模式看从科学研究本身模式看研究领域研究领域发展性发展
17、性科学研究科学研究领域领域科学研究科学研究内容内容科学研究科学研究伎俩伎俩物质世界科学精神世界科学精神世界科学客观世界科学客观世界科学主观世界科学主观世界科学现实世界科学现实世界科学虚拟世界科学虚拟世界科学第26页研究理论研究理论完整性完整性层次层次理论理论过程过程动力学动力学理论理论物质物质结构结构理论理论结构结构功效功效理论理论第27页研究对象研究对象综合性综合性简单性简单性复杂性复杂性学科科学学科科学系统科学系统科学分析性科学分析性科学综合性科学综合性科学线性科学线性科学非线性科学非线性科学第28页研究方法多样性研究方法多样性研究信息全球性研究信息全球性(网络时代)(网络时代)时间上传递
18、和改变时间上传递和改变空间上延伸和共享空间上延伸和共享理论研究理论研究试验研究计算机研究计算机研究第29页从科学包含价值和提供世界图景看从科学包含价值和提供世界图景看在科学价值上,在科学价值上,从重视知识价值走向更重视方法从重视知识价值走向更重视方法和情感价值;和情感价值;在科学观念上,在科学观念上,从传统机械,简单,人和自然对从传统机械,简单,人和自然对立时钟式确实定论实在世界观走向当代,复杂,人和立时钟式确实定论实在世界观走向当代,复杂,人和自然友好自组织不确定生态型整体世界观。自然友好自组织不确定生态型整体世界观。在世界图景上,在世界图景上,从以线性,平衡,可逆世界图景从以线性,平衡,可
19、逆世界图景走向非线性,非平衡,不可逆世界图景。走向非线性,非平衡,不可逆世界图景。第30页科学家面临科学家面临2222个难题之一(与信息相关)个难题之一(与信息相关)传统计算极限是什么?传统计算极限是什么?第31页科学家面临科学家面临2222个难题之一个难题之一(与信息相关)(与信息相关)怎样从大量生物学数据中得到生命体怎样从大量生物学数据中得到生命体全息?全息?第32页科学家面临科学家面临2222个难题之一(与信息相关)个难题之一(与信息相关)记忆是怎样存取?记忆是怎样存取?第33页 科学家面临科学家面临2222个难题之一个难题之一 -在量子和不确定层次下还有基本原理吗?在量子和不确定层次下
20、还有基本原理吗?第34页科学家面临科学家面临2222个难题之一个难题之一-物理学基本定律能够统一起来吗物理学基本定律能够统一起来吗第35页科学家面临科学家面临2222个难题之一(与宇宙相关)个难题之一(与宇宙相关)宇宙是由什么组成?宇宙是由什么组成?第36页科学家面临科学家面临2222个难题之一(与宇宙相关)个难题之一(与宇宙相关)我们人类在宇宙中是唯一吗?我们人类在宇宙中是唯一吗?第37页科学家面临科学家面临2222个难题之一(与宇宙相关)个难题之一(与宇宙相关)我们地球将变得多热?我们地球将变得多热?第38页1.2 1.2 当前科学教育提出主要问题当前科学教育提出主要问题1 1怎样对待科学
21、教育中传授知识与全方面提怎样对待科学教育中传授知识与全方面提升学生科学素养关系升学生科学素养关系。科学教育需要传授科学知识,不过科学科学教育需要传授科学知识,不过科学教育更需要全方面提升学生科学素养。尽管教育更需要全方面提升学生科学素养。尽管在口头上都会认可,这二者之间不是割裂,在口头上都会认可,这二者之间不是割裂,而是相互亲密联络。不过在科学教学过程中而是相互亲密联络。不过在科学教学过程中却存在着一些值得反思现象。却存在着一些值得反思现象。第39页2 2怎样对待按照教材教知识和利用教材展示过程,点怎样对待按照教材教知识和利用教材展示过程,点拨方法关系拨方法关系 与其它学科教育情况类似,在科学
22、教育中依然存与其它学科教育情况类似,在科学教育中依然存在着终究是在着终究是“只教教材上知识只教教材上知识”还是还是“用教材引导学用教材引导学生学习知识,点拨方法生学习知识,点拨方法”两种不一样教学理念。我们两种不一样教学理念。我们科学教材往往只写入了知识性结论以及与教科书中提科学教材往往只写入了知识性结论以及与教科书中提到科学成就紧密相关部分科学家部分工作,而忽略了到科学成就紧密相关部分科学家部分工作,而忽略了科学家所走弯路和所犯错误;也极少写入科学家科学科学家所走弯路和所犯错误;也极少写入科学家科学思想和科学方法发展过程。思想和科学方法发展过程。第40页3 3 怎样对待怎样对待“读科学书读科
23、学书”学习方式和学习方式和“做科做科学事学事”学习方式关系学习方式关系 学生在接收科学教育时是学生在接收科学教育时是只采取读只采取读“读科学书读科学书”学习方式,还是同时采取学习方式,还是同时采取“读科学书读科学书“和和“做科学事做科学事”结合学习方式?结合学习方式?这是两种不一样学习观。这是两种不一样学习观。只读只读“读科学书读科学书”教育在教学目标上表现为,首教育在教学目标上表现为,首先要求学生记住教材上内容,然后经过解题偏重学生先要求学生记住教材上内容,然后经过解题偏重学生逻辑思维能力培养,而忽略了提出问题并处理问题能逻辑思维能力培养,而忽略了提出问题并处理问题能力培养,忽略了经过力培养
24、,忽略了经过“做科学事做科学事”,使学生将科学原,使学生将科学原理变为处理真实情境中问题实践能力培养。理变为处理真实情境中问题实践能力培养。第41页只读只读“读科学书读科学书”教育造成结果是教育造成结果是:学生即学生即使学习了大量科学知识,不过学生不会问,不使学习了大量科学知识,不过学生不会问,不敢问,即使提出问题大多是:这个习题怎么解敢问,即使提出问题大多是:这个习题怎么解?学习这个定律有什么用?学习这个定律有什么用?等问题,对生活中等问题,对生活中详细问题缺乏好奇心和探究欲,不是漠不关心详细问题缺乏好奇心和探究欲,不是漠不关心就是束手无策;没有形成就是束手无策;没有形成“爱科学爱科学”情感
25、、态情感、态度和度和“用科学用科学”意识、能力,更谈不上体验科意识、能力,更谈不上体验科学探究所蕴含无限乐趣。学探究所蕴含无限乐趣。第42页1.3 1.3 科学课程改革需要新科学教育理念科学课程改革需要新科学教育理念1 1树立合理科学观树立合理科学观 a a)科学知识含有不确定性,不等同于确定真理;)科学知识含有不确定性,不等同于确定真理;b b)在观察和推理之间没有绝正确界限,)在观察和推理之间没有绝正确界限,简单归纳方法或单纯观察不是形成科学理论通道;简单归纳方法或单纯观察不是形成科学理论通道;c c)没有一个认识不在某种程度上受到错误和幻觉影响。)没有一个认识不在某种程度上受到错误和幻觉
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 上海市 科技 教师 培训 章节 公开 一等奖 联赛 特等奖 课件
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【快乐****生活】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【快乐****生活】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。