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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，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，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。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，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、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影响。e e）新科学理论表达了人类创造性思维和认识世界）新科学理论表达了人类创造性思维和认识世界先进科学思想方法先进科学思想方法；f f）科学家是他们研究这个世界一部分，这个世界）科学家是他们研究这个世界一部分，这个世界并非处于与他们对立地位上。并非处于与他们对立地位上。第43页2 2以培养科学素养为总目标以培养科学素养为总目标美国国家科学教育标准指出，美国国家科学教育标准指出，“科学素养就是对个人决议、参加公共和科学素养就是对个人决议、参加公共和文化事务以及经济生产所需要科学概念文化事务以及经济生产所需要科学概念和过程知识和了解。含有科学素养人和过程知识和了解。含有科学素养人能够提出、发觉和解答与日常体验相关能够提出、发觉和解答与日常体验相关问题。他们能够描述、解释和预言自然现象。问题。他们能够描述、解释和预言自然现象。”“科学素养有不一样程度和形式，人科学素养有不一样程度和形式，人一生中科学素养都在不停发展和深化，而不一生中科学素养都在不停发展和深化，而不仅仅局限于在校期间。仅仅局限于在校期间。”第44页The International Encyclopediaof The International Encyclopediaof EducationEducation（教育国际大百科全书）给出了以下（教育国际大百科全书）给出了以下定义：定义：（1 1）了解主要科学事实、概念、标准和理论；）了解主要科学事实、概念、标准和理论；（2 2）含有把相关科学知识应用于日常）含有把相关科学知识应用于日常生活情景中能力；生活情景中能力；（3 3）含有实施科学探究过程能力；）含有实施科学探究过程能力；（4 4）了解科学性质普通原理和）了解科学性质普通原理和关于科学技术于社会相互作用。关于科学技术于社会相互作用。（5 5）含有明智对待科学态度以及含有对与）含有明智对待科学态度以及含有对与科学相关事物兴趣。科学相关事物兴趣。第45页科学素养包含科学素养包含4 4个关键原因：个关键原因：在这四个原因中，利用科学技术处理日常在这四个原因中，利用科学技术处理日常生活及社会间题是要到达结果，而前生活及社会间题是要到达结果，而前3 3个原因是个原因是到达这一结果必要条件。到达这一结果必要条件。1 1）了解科学技术性质、概念、原理和过程；）了解科学技术性质、概念、原理和过程；2 2）了解科学、技术、社会三者关系；）了解科学、技术、社会三者关系；3 3）树立科学精神和态度；）树立科学精神和态度；4 4）利用科学技术处理日常生活及社会问题能力，）利用科学技术处理日常生活及社会问题能力，包含利用科学方法能力、判断和决议能力、与他包含利用科学方法能力、判断和决议能力、与他人合作交流能力、自我补充和继续学习能力。人合作交流能力、自我补充和继续学习能力。第46页我国科学课程标准将科学课程目标规范在我国科学课程标准将科学课程目标规范在四个维度上四个维度上:科学探究（过程、方法与能力），科学知科学探究（过程、方法与能力），科学知识与技能，科学态度、情感与价值观，科学、识与技能，科学态度、情感与价值观，科学、技术与社会关系。技术与社会关系。科学素养培养无疑是一项非常复杂工程，科学素养培养无疑是一项非常复杂工程，它不但包括到教育总目标、科学教育目标，还它不但包括到教育总目标、科学教育目标，还关涉到学生年纪、社会需要、科学文化价值、关涉到学生年纪、社会需要、科学文化价值、地域之间文化差异、学生志向和兴趣兴趣等原地域之间文化差异、学生志向和兴趣兴趣等原因，需要我们在实践中深入探索。因，需要我们在实践中深入探索。第47页3 3建立建立“科学科学-技术技术-社会社会”整合课整合课程观程观 新科学课程标准突出了科学、技术和社会一新科学课程标准突出了科学、技术和社会一体化主要性，力图实现科学教育课程整合。体化主要性，力图实现科学教育课程整合。为何要强调科学、技术和社会整合课程观呢？为何要强调科学、技术和社会整合课程观呢？首首先，它反应出科学、技术和社会互动与关联。科学技先，它反应出科学、技术和社会互动与关联。科学技术发展生态化趋势要求人们更重视人类与客观世界相术发展生态化趋势要求人们更重视人类与客观世界相互协调和适应，以保持人类有一个可连续发展生态环互协调和适应，以保持人类有一个可连续发展生态环境，不停地提升人类生活质量。境，不停地提升人类生活质量。第48页其次，强调科学、技术和社会整合对中小学生有重要教育意义。在某种意义上说，这些“作风”、“意识”和“观念”比具体科学技术知识在学生科学素养中占有更优先位置。科学课程标准指出，科学课程标准指出，“了解科学、技术与社会了解科学、技术与社会关系是当代公民科学素养主要内涵，对这一部分关系是当代公民科学素养主要内涵，对这一部分内容学习是培养学生理论联络实际作风、参加社内容学习是培养学生理论联络实际作风、参加社会决议意识、形成可连续发展观念关键。会决议意识、形成可连续发展观念关键。”第49页怎样实施科学怎样实施科学技术技术社会课程整合课程观？社会课程整合课程观？以科学、技术和社会三者之间联络为以科学、技术和社会三者之间联络为中心中心，以选择与学生日常生活相关科技问题为学科以选择与学生日常生活相关科技问题为学科内容，内容，以关于自然、社会和人知识为一个有机以关于自然、社会和人知识为一个有机整体整体，以培养学生作为合格公民所必须科学素养以培养学生作为合格公民所必须科学素养为为目标目标。第50页4 4 建立以探究为科学教育重点和关键建立以探究为科学教育重点和关键教学观教学观 以探究为关键是世界各发达国家对科学教育以探究为关键是世界各发达国家对科学教育共同要求，也是科学教育重点和关键。共同要求，也是科学教育重点和关键。科学课程标准（科学课程标准（7-97-9年级）指出：年级）指出：“在科学课程中，学生将经过科学探究等方式了解在科学课程中，学生将经过科学探究等方式了解科学知识，学习科学技能，体验科学过程与方法，科学知识，学习科学技能，体验科学过程与方法，初步了解科学本质，形成科学态度、情感与价值观，初步了解科学本质，形成科学态度、情感与价值观，培养创新意识和实践能力。培养创新意识和实践能力。”第51页1.4 1.4 当前科学教育面临迫切问题。当前科学教育面临迫切问题。1.1.当前科学教育面临迫切问题有：当前科学教育面临迫切问题有：新一轮以科学技术社会为旗帜科技教育改革运动新一轮以科学技术社会为旗帜科技教育改革运动诞生了。诞生了。STSSTS教育正是人们在科学发展和科学教育背景教育正是人们在科学发展和科学教育背景下中寻找一个对这些迫切问题回答。下中寻找一个对这些迫切问题回答。怎样改进和重构科学教育体系？怎样改进和重构科学教育体系？怎样了解社会和文化改变带来挑战？怎样了解社会和文化改变带来挑战？怎样树立符合社会发展科学教育关键观念？怎样树立符合社会发展科学教育关键观念？怎样建构科学技术和社会整合一体化科学教育？怎样建构科学技术和社会整合一体化科学教育？怎样用新科学教育图景去指导人们设计科学技术怎样用新科学教育图景去指导人们设计科学技术学习与个人科学素养发展相统一新路径？学习与个人科学素养发展相统一新路径？第52页2.2.什么是什么是STSSTS教育教育?所谓所谓STSSTS，通常指英文，通常指英文SCIENCESCIENCE，TECHNOLOGY TECHNOLOGY AND SOCIETYAND SOCIETY，即，即“科学技术与社会科学技术与社会”之简写对于之简写对于STSSTS常见观点，有广义与狭义两种常见观点，有广义与狭义两种 我国研究我国研究STSSTS有些学者曾对有些学者曾对STSSTS给出狭义定义以下：给出狭义定义以下：“STS “STS是一门研究科学、技术和社会相互关系新兴学科它把科是一门研究科学、技术和社会相互关系新兴学科它把科学技术看作是一个渗透价值复杂社会事业，研究作为社会子系学技术看作是一个渗透价值复杂社会事业，研究作为社会子系统科学和技术性质、结构、功效及它们之间相互关系；研统科学和技术性质、结构、功效及它们之间相互关系；研究科学技术与社会其它子系统如政治、经济、文化、教育等之间究科学技术与社会其它子系统如政治、经济、文化、教育等之间互动关系；还要研究科学、技术和社会在整体上性质、特点、互动关系；还要研究科学、技术和社会在整体上性质、特点、结构和相互关系及其协调发展动力学机制结构和相互关系及其协调发展动力学机制”第53页由此基础上形成教育就是由此基础上形成教育就是STSSTS教育。教育。所以，所以，STSSTS教育实质上教育实质上就是引导人们去认就是引导人们去认识当今时代里科学、技术、社会乃至观念、识当今时代里科学、技术、社会乃至观念、意识、文化之间复杂关系，去研究并掌握意识、文化之间复杂关系，去研究并掌握怎样对这些关系进行有效调控，以确保地怎样对这些关系进行有效调控，以确保地球系统演化能处于最正确状态，从而使人球系统演化能处于最正确状态，从而使人类文明得以长久稳定一个教育。类文明得以长久稳定一个教育。第54页在在19951995年问世美国国家教育标准年问世美国国家教育标准“科科学内容标准学内容标准”中，中，STSSTS内容最显著地表达在其中内容最显著地表达在其中“科学与技术科学与技术”、“从个人和社会视角所见科从个人和社会视角所见科学学”，以及，以及“科学历史和本质科学历史和本质”这几部分里这几部分里这几部分内容目标，是要为学生提供一个了解这几部分内容目标，是要为学生提供一个了解个人问题和社会问题并采取行动伎俩，帮助学个人问题和社会问题并采取行动伎俩，帮助学生培养决议能力，同时，也是让学生经过历史生培养决议能力，同时，也是让学生经过历史来了解科学，了解科学是一个处于不停改变之来了解科学，了解科学是一个处于不停改变之中事业，借以说明科学探究不一样侧面、科学中事业，借以说明科学探究不一样侧面、科学人性侧面以及科学在各种文化发展过程中作用人性侧面以及科学在各种文化发展过程中作用第55页从更深刻背景上看，所谓将从更深刻背景上看，所谓将STSSTS引入引入基础科学教育，实际上是国际范围内对于基础科学教育，实际上是国际范围内对于沟通科学文化和人文文化这沟通科学文化和人文文化这“两种文化两种文化”连续努力一部分连续努力一部分STSSTS内容被引入到科学内容被引入到科学教育中，实际上也就是以一个人文视角来教育中，实际上也就是以一个人文视角来更全方面地审阅和了解科学更全方面地审阅和了解科学 从一些国外主要科学教育标准从一些国外主要科学教育标准，或类似于标准纲或类似于标准纲领或要求等文件中，能够清楚地看到以下领或要求等文件中，能够清楚地看到以下一些被强调一些被强调STSSTS教育十个目标它们分别是：教育十个目标它们分别是：第56页对于科学方法培养，对于科学方法培养，对于科学态度培养，对于科学态度培养，对于科学思维习惯培养，对于科学思维习惯培养，对于科学观培养，对于科学观培养，对于科学与技术之差异认识，对于科学与技术之差异认识，对于科学对于科学(主要是技术主要是技术)在社会生在社会生活方面影响，活方面影响，对于科学技术内容之详细应用认对于科学技术内容之详细应用认识，识，对于人与自然关系、可连续发展对于人与自然关系、可连续发展概念，以及科学概念，以及科学(主要是技术主要是技术)环境环境影响认识，影响认识，经过对科学史学习，加深对科学经过对科学史学习，加深对科学之本质了解，之本质了解，对于社会责任感培养，对于在了对于社会责任感培养，对于在了解科学技术之本质基础上做出合理解科学技术之本质基础上做出合理决议之能力培养决议之能力培养第57页由此可见，在基础教育中引入由此可见，在基础教育中引入STSSTS内容，绝内容，绝不但仅是简单地将科学知识诉诸详细实际应用，不但仅是简单地将科学知识诉诸详细实际应用，而是有着更深刻理论和观念寓意而是有着更深刻理论和观念寓意 STSSTS教育理念是一个观念形态，不像化学教教育理念是一个观念形态，不像化学教育，物理教育那样含有一定相对性育，物理教育那样含有一定相对性,有确定所指有确定所指.STSSTS教育是在特定历史条件和特定文化背景教育是在特定历史条件和特定文化背景下产生思潮，一开始人们对它了解就有一定偏差，下产生思潮，一开始人们对它了解就有一定偏差，并在实践中又不停地修正更新；对不一样人来说，并在实践中又不停地修正更新；对不一样人来说，STSSTS教育意味着不一样事物。教育意味着不一样事物。第58页比如，比如，STSSTS教育是科学教育关键；（教育是科学教育关键；（YagerYager）STS STS教育是激发学生学习科学动机原因；教育是激发学生学习科学动机原因；（KromhoutKromhout）STS STS教育是为学习知识，过程以及到达职教育是为学习知识，过程以及到达职业目标提供学习背景；（业目标提供学习背景；（BybeeBybee）STS STS教育提供了科学认识不一样方式；教育提供了科学认识不一样方式；（SolomonSolomon）不论什么观点，对不论什么观点，对STSSTS教育界定总是从三个教育界定总是从三个角度上考虑。角度上考虑。第59页 科学科学 学生学生 技术技术 社会社会自然环境自然环境 人工建构环境人工建构环境 社会环境社会环境第60页STSTS教育是教育是STSSTS在教育上映射，是对当代科在教育上映射，是对当代科学教育一个理性反思，是对传统理科课程挑战学教育一个理性反思，是对传统理科课程挑战一个应然回答。一个应然回答。STSSTS教育把社会原因纳入到科学教育中，并教育把社会原因纳入到科学教育中，并将其作为不可分割一部分，使科学、技术、社将其作为不可分割一部分，使科学、技术、社会成为一个相互关联整体，并充分地展现了科会成为一个相互关联整体，并充分地展现了科学、技术与社会互动关系，表达了保持学科知学、技术与社会互动关系，表达了保持学科知识结构与了解科学、技术与社会三者关系间必识结构与了解科学、技术与社会三者关系间必要张力。要张力。第61页 STS STS教育是一个实现个体社会化学校教育。它教育是一个实现个体社会化学校教育。它提出和研究顺应了时代发展，反应了新时代对人才提出和研究顺应了时代发展，反应了新时代对人才要求。要求。STSSTS教育在一定程度上表达了对现实世界全方面了解。教育在一定程度上表达了对现实世界全方面了解。不论是从理念层面还是实践层面不论是从理念层面还是实践层面课程结构、内容课程结构、内容与组织等，与组织等，STSSTS教育都表达了一个开放思想和体系。教育都表达了一个开放思想和体系。STSSTS教育含有综合、开放、动态、发展特点，表达了教育含有综合、开放、动态、发展特点，表达了当代系统科学思维方式。以人为本、关注情景，强当代系统科学思维方式。以人为本、关注情景，强调互动交往，调互动交往，STSSTS教育整个过程表现了建构主义教教育整个过程表现了建构主义教育理论丰富内涵。育理论丰富内涵。第62页3.西方发达国家STS教育-美国STS教育发展和现实状况。在STS教育发展较为普遍美国，经过了长达2辩论，STS教育才作为一门普通学科进入教育领域。早在1861年，美国波士顿市民一个协会就曾为一个科学技术社会课程要求一个理论基础、课程目标和教学策略。其后，STS思想曾消失过一个时期。19STS思想又重新出现。STS教育首先是在理工科大学发展起来。第63页 上个世纪六、七十年代，美国许多著名大上个世纪六、七十年代，美国许多著名大学先后成立了专门研究组织学先后成立了专门研究组织STSSTS研究中心，研究中心，专门开展科学、技术和社会三者之间相互关系专门开展科学、技术和社会三者之间相互关系研究。这些研究中心在研究基础上向本科生和研究。这些研究中心在研究基础上向本科生和研究主开设研究主开设STSSTS课程。课程。比如，麻省理工学院比如，麻省理工学院STSSTS研究中心，聚集了许多研究中心，聚集了许多学科领域著名学者，他们用学科交叉、比较学科领域著名学者，他们用学科交叉、比较历史和哲学观点，把科学技术发展和由之引发历史和哲学观点，把科学技术发展和由之引发社会问题结合起来研究，开没了社会问题结合起来研究，开没了“科学技术社会科学技术社会研究研究”，“技术社会和政治影响技术社会和政治影响”、“美国科技政美国科技政策策”等近等近7070门门STSSTS课程。课程。第64页 美国自美国自19691969年在康奈尔大学制订第一个以年在康奈尔大学制订第一个以STSSTS命名计划以来，对命名计划以来，对STSSTS研究先后历经了三个研究先后历经了三个阶段，产生了大批新阶段，产生了大批新STSSTS计划，许多大学设置计划，许多大学设置了固定专业、研究中心，成立了国家科学、技了固定专业、研究中心，成立了国家科学、技术和社会协会术和社会协会(NASTS)(NASTS)，创办了一些专业杂志，创办了一些专业杂志和许多通讯，对和许多通讯，对STSSTS研究也由数量扩展转向内研究也由数量扩展转向内涵深化、专业化程度提升，对社会影响越来越涵深化、专业化程度提升，对社会影响越来越大。大。第65页 1971 1971年和年和19831983年，美国科学教协会先后过年，美国科学教协会先后过列关科学列关科学技术技术社会情况汇报书，后一汇报社会情况汇报书，后一汇报书名为书名为科学科学技术技术社会：社会：8080年代科学教育年代科学教育。科学。科学技术技术社会逐步在中等教育中流行。社会逐步在中等教育中流行。必定科学教育比较权威文件是必定科学教育比较权威文件是美国国家科学美国国家科学教育标准（教育标准（NRCNRC，19961996），它确认，它确认STSSTS方法是方法是适适用于科学纲领。适适用于科学纲领。第66页在美国国家科学教育标准内容与在美国国家科学教育标准内容与“在在个人和社会观点中科学个人和社会观点中科学”联络一些联络一些STSSTS题目中，题目中，包含以下包含以下4848个相关科学技术社会一些问题、个相关科学技术社会一些问题、