上海市科技教师b培训b课程

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1、上海市科技教师培训课程发达国家科学教育中STS教育的理念方法和特点华东师大课题组朱鋐雄问题的提出：1.STS教育就是科学知识和专业技能的教育吗？2.STS教育就是关于科学在技术和社会中的应用的教育吗？3.STS教育就是关于个人认识和理解科学技术地位和作用的教育吗？4.与学科教育（物理教育，化学教育，数学教育等）相比较，STS教育具有哪些最明显的特点？5.在目前的教育环境下，如何实施STS教育在学科教育中的渗透？爱因斯坦在《科学与社会》一文中指出：“科学对于人类事物的影响有两种方式.第一中方式是大家熟悉的：科学直接地、并且在更大的程度上间接地生产出完

2、全改变了人类生活的工具。第二种是教育方式的——它作用于心灵。尽管草率看来，这种方式好像不大明显，但至少同第一种方式一样锐利。”如果说，科学的直接作用主要体现在物质层面上，那么科学的间接作用主要体现在精神层面上。这两个层面的作用不是互相独立和割裂的，而是互相影响和依存的。自16世纪以来，在人类历史上出现过三次科学革命，并由此推进了相应的技术革命，产生了显著的社会影响。⑴、第一次科学技术革命（16-17世纪）以哥白尼日心说和牛顿经典力学体系为标志的第一次科学革命，推动了以纺织技术的改进为开端，以蒸汽动力技术达到实用阶段为标志的技术革命。这次科学技术

3、革命的特征是技术走在科学前面，技术对科学提出新课题；例如，蒸汽机效率推动了热力学理论的创立和发展，在热力学理论指导下，发明了内燃机。其产生的社会影响是，社会面貌发生根本变化，人类社会开始了由传统的农业社会向近代工业社会的跃进，极大地提高了社会生产力。（2）第二次科学技术革命（18世纪）以奥斯特发现电流磁效应，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的第二次科学革命推动了以电动机和电力技术的广泛应用为标志的第二次技术革命。其特征是科学走在技术前面，科学导致了电力革命。以发展和利用动力为特征，人的机体功能得到了延伸。其产生的影响是

4、，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。⑶、第三次科学技术革命（19世纪末——20世纪初）以相对论，量子论的创立和对原子结构与基本粒子层次的认识以及分子生物学的诞生为标志的第三次科学革命推动了以原子能的利用、电子计算机、空间技术和信息技术的发展为标志的第三次技术革命。 以发展和利用信息为特征，人的脑力功能得到了延伸。其影响是，人类由工业革命时代进入知识经济时代。二十世纪以来，现代科学技术越来越发展成为一个内容丰富，结构完整，门类齐全的庞大体系。现代科学技术在日益分化的同时，又出现了逐渐综合的趋势，从而使科学技术走向整体化和系

5、统化。科学对人类的作用无论在物质层面和精神层面上都产生了前所未有的影响。当代科技发展的一个基本趋势是：科学的社会化和社会的科学化。科学是一项复杂的社会活动，不可避免反映社会价值和社会观点，科学又越来越渗透在社会生活的各个方面。从上一个世纪50年代开始，随着电子计算机、遗传工程、光导纤维、海洋开发、航天技术等科学技术的迅猛发展和应用，人类社会进入了第三次技术革命的新时代以后，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、高科技化的方向发展，产业结构正由“劳动密集型”转向“知识密集”，社会生活正在发生深刻的变化。磁

6、性纳米粒子标记物许多检验都是通过检测抗体同靶子的结合，从而揭示某种分子或致病生物的存在。当用磁性纳米粒子标记的抗体同表面上(前景所示)的靶子结合时，把它们短暂地暴露在磁场下就能使这些“探针”共同发射出强有力的磁信号。与此同时，未同靶子结合的抗体则向四面八方翻腾，因而产生不了一点磁信号。上述最后这一特性使得研究人员无需先将未能同靶子结合的“探针“洗去就可以看清检验结果。金纳米粒子已同DNA短片段结合的金纳米粒子可构成一种基础，使检查研究样本中是否存在某种遗传顺序(黑色所示)的结果容易看清的检验成为可行。能同这样一种顺序(红色所示)的一半互补的DNA附

7、在溶液中的一组金粒子上，而能同另一半顺序(蓝色所示)互补的DNA则连接在另一组金粒子上。如果所研究的遗传顺序存在于样本中，它就会同两组金粒子上的DNA触手结合，而把金粒子置于一张密实的网中。这种团聚作用会使溶液改变颜色〔由红色变为蓝色)。弯曲几纳米的灵巧的悬臂利用小小的悬臂(与原子力显微镜所采用的类型相同)，可检查出生物样本中是否存在特定的遗传顺序。每个悬臂的表面都涂有能同某种特定的靶顺序结合的DNA。然而，把样本撒在悬臂上。样本中的DNA同靶顺序结台时，会产生一股表面应力。它能使受到影响的悬臂弯曲几纳米——幅度虽然不大，但已足以表明，弯曲的悬臂已

8、找到样本中特定的靶子。纳米级半导体“条形码”充满几种颜色的纳米级半导体(称为“量子点“)的胶乳球有可能用作任何数量的各种“