新舊人教版高中物理必修教材中STSE內(nèi)容呈現(xiàn)比較

林奕暉 李德安

摘 ? 要：新課標(biāo)明確指出了STSE在學(xué)科核心素養(yǎng)中的重要地位。文章借鑒已有研究成果中STSE內(nèi)容呈現(xiàn)的分析工具，利用該工具分析新舊人教版高中物理必修教材的欄目內(nèi)容，比較兩個(gè)版本教材欄目STSE內(nèi)容呈現(xiàn)的特點(diǎn)與異同。最后，以加強(qiáng)對學(xué)生進(jìn)行STSE教育、培養(yǎng)科學(xué)態(tài)度與責(zé)任素養(yǎng)為目的，提出教師使用教材的建議。

關(guān)鍵詞：人教版教材;STSE;教材使用

中圖分類號：G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A ? ?文章編號：1003-6148（2020）5-0019-4

在科技成為第一生產(chǎn)力、生態(tài)文明關(guān)系人民福祉的今天，科學(xué)、技術(shù)、社會、環(huán)境（STSE）的教育顯得格外重要?！镀胀ǜ咧形锢碚n程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）》[1]強(qiáng)調(diào)了物理核心素養(yǎng)的培養(yǎng)，而STSE教育也成為了“科學(xué)態(tài)度與責(zé)任”教育的重要內(nèi)容。教材是教師教學(xué)的主要依據(jù)，是學(xué)生學(xué)習(xí)的主要用書。對中學(xué)生進(jìn)行STSE教育，最基礎(chǔ)、最重要的莫過于在教材中滲透STSE教育思想?；诖?，本文對新舊人教版高中物理必修教材[2-6]中STSE內(nèi)容呈現(xiàn)方式進(jìn)行比較，希望可以對中學(xué)物理教師有所啟發(fā)，利用好新舊版教材，對學(xué)生進(jìn)行更加有效的STSE教育，培養(yǎng)具有科學(xué)發(fā)展觀的學(xué)生。

1 ? ?STSE內(nèi)容的分析框架

新課程標(biāo)準(zhǔn)提出的“科學(xué)態(tài)度與責(zé)任”包括科學(xué)態(tài)度、科學(xué)本質(zhì)、社會責(zé)任和STSE四個(gè)主要內(nèi)容，要求學(xué)生“在認(rèn)識科學(xué)、技術(shù)、社會、環(huán)境關(guān)系的基礎(chǔ)上，逐漸形成探索自然的內(nèi)在動力以及遵循道德規(guī)范、保護(hù)環(huán)境并推動可持續(xù)發(fā)展的責(zé)任感”。STSE教育主要包括科學(xué)教育、技術(shù)教育、社會教育與環(huán)境教育四個(gè)主要要素。四個(gè)要素可以進(jìn)一步區(qū)分為如表1所示的六個(gè)主題及詳細(xì)的內(nèi)涵界定。

2 ? ?兩版教材目錄中STSE教育思想的呈現(xiàn)與比較

通過比較兩版教材必修部分的目錄，新舊兩版高中物理必修教材課程編排順序有明顯的差異，部分章節(jié)名字也有所改動，基于STSE教育思想對其進(jìn)行對比可以得到表2。兩版教材在目錄中都體現(xiàn)了對STSE教育的重視。而新版教材目錄中的修改，多偏向于向STSE教育內(nèi)容靠攏，向教師與學(xué)生展示將物理知識與STSE相結(jié)合、應(yīng)用的重要性。

3 ? ?兩版教材章節(jié)專欄中STSE教育的呈現(xiàn)與比較

兩版教材中都設(shè)置有呈現(xiàn)STSE內(nèi)容的專欄。舊版教材中的“科學(xué)漫步”與“STS”專欄都體現(xiàn)了STSE 教育的思想，而新版教材在“科學(xué)漫步”和“STSE”專欄的基礎(chǔ)上，還增添了“想一想”導(dǎo)入專欄?！跋胍幌搿睂谥械念}目皆以科學(xué)、技術(shù)、社會、環(huán)境為背景，這是新舊兩版教材呈現(xiàn)STSE教育專欄上最大的差別。

3.1 ? ?兩版教材中“科學(xué)漫步”與“STSE（STS）”專欄的統(tǒng)計(jì)與比較

兩版教材中的“科學(xué)漫步”與“STSE（STS）”專欄篇幅在半頁到兩頁之間，篇幅較長，涉及科學(xué)技術(shù)發(fā)展、社會聯(lián)系及生態(tài)環(huán)境的內(nèi)容，強(qiáng)調(diào)了科技發(fā)展對社會環(huán)境的影響。通過對兩版教材的必修部分中的“科學(xué)漫步”與“STSE（STS）”專欄的統(tǒng)計(jì)（圖1）可以看出，新版教材中的“科學(xué)漫步”與“STSE”專欄的數(shù)目明顯增加，體現(xiàn)了新版教材對STSE教育重視程度的加強(qiáng)。

對新舊兩版必修教材的STSE教育專欄主題分布情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)（見表3），可以看出兩版教材的“STSE”教育專欄都側(cè)重于物理基礎(chǔ)知識與物理學(xué)史的擴(kuò)展，如兩版教材中都存在的“流體阻力”和“牛頓的科學(xué)生涯”。舊版教材的主題分布卻明顯不均勻，一是對“前沿技術(shù)”“日常生活”與“社會發(fā)展”的介紹太少，不利于體現(xiàn)現(xiàn)代先進(jìn)科學(xué)技術(shù)在社會生活中的應(yīng)用;二是完全未涉及“生態(tài)環(huán)境”主題，無法體現(xiàn)生態(tài)環(huán)境對現(xiàn)代技術(shù)發(fā)展的影響、對社會生活優(yōu)化的重要性，無法培養(yǎng)學(xué)生保護(hù)環(huán)境的社會責(zé)任意識。新版教材的STSE教育內(nèi)容主題分布更加均勻，明顯提高了“前沿技術(shù)”“日常生活”的篇數(shù)，也增加了“生態(tài)環(huán)境”主題的內(nèi)容，彌補(bǔ)了STSE教育維度缺失的不足，更加全面地培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度與社會責(zé)任。但是，新版教材中“社會發(fā)展”與“生態(tài)環(huán)境”的比例仍然較低，不能很好地培養(yǎng)學(xué)生保護(hù)社會生態(tài)環(huán)境的意識。

3.2 ? ?新版教材中“想一想”專欄的分析

除了保留“科學(xué)漫步”與“STSE”專欄，新版教材在每節(jié)課的最開始增加了“想一想”的導(dǎo)入專欄。經(jīng)過表4的統(tǒng)計(jì)可以看出，“想一想”專欄中提出的問題都是以科學(xué)、技術(shù)、社會或生態(tài)環(huán)境為背景，全面覆蓋STSE主題。由此可以看出，新版教材更加重視STSE教育。

“想一想”專欄絕大部分以“物理知識”與“日常生活”為主題（如圖2所示），體現(xiàn)了新版教材對物理基礎(chǔ)知識重視的同時(shí)，也十分重視物理知識在日常生活中的應(yīng)用，體現(xiàn)了新課標(biāo)中物理學(xué)習(xí)生活化的觀點(diǎn)。

4 ? ?兩版教材STSE教育呈現(xiàn)的優(yōu)點(diǎn)與不足

經(jīng)過對新舊兩版必修教材目錄、教學(xué)欄目及內(nèi)容主題的比較，可以得出兩版教材STSE教育呈現(xiàn)的共同點(diǎn)與區(qū)別（見表5）。新版教材在新課程標(biāo)準(zhǔn)的指導(dǎo)下進(jìn)行改編，增設(shè)了體現(xiàn)STSE教育的新欄目，增大了STSE教育欄目的篇幅與數(shù)目，全面化了STSE教育的維度。但兩版教材都有其優(yōu)點(diǎn)與不足，教師在進(jìn)行教學(xué)的過程中應(yīng)當(dāng)對兩者進(jìn)行比較，取兩者精華更好地教學(xué)。

4.1 ? ?舊版教材STSE內(nèi)容呈現(xiàn)的優(yōu)點(diǎn)與不足

舊版教材在STSE內(nèi)容體現(xiàn)中具有以下優(yōu)點(diǎn)：一是重視在物理知識應(yīng)用介紹中弘揚(yáng)愛國精神，在介紹前沿技術(shù)應(yīng)用時(shí)都會提及我國在相關(guān)領(lǐng)域的研究成果與成就，彰顯國家的強(qiáng)大，激發(fā)學(xué)生的愛國熱情。如在“航天實(shí)驗(yàn)改變著人類生活”中就提到了太空育種的“航育一號”和“衛(wèi)星87-2”的優(yōu)良農(nóng)產(chǎn)品給我國農(nóng)業(yè)帶來的巨大發(fā)展。二是重視物理學(xué)史的滲透，每一個(gè)物理概念與規(guī)律的背后都是科學(xué)家們無數(shù)個(gè)日夜實(shí)驗(yàn)的成果，在這個(gè)過程中，物理學(xué)家們遇到的困難、解決的思想及不懼艱苦的精神更是值得學(xué)生學(xué)習(xí)與效仿。通過物理學(xué)史的學(xué)習(xí)，可以讓學(xué)生了解物理學(xué)家，激勵(lì)他們學(xué)習(xí)物理學(xué)家們堅(jiān)持不懈、艱苦奮斗、勤于思考的優(yōu)秀品質(zhì)。

舊版教材在STSE內(nèi)容體現(xiàn)過程中卻也有不足之處，即STSE教育內(nèi)容中“環(huán)境”維度的缺失。在社會經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展的今天，生態(tài)環(huán)境保護(hù)的必要性與重要性也日益凸顯?！敖鹕姐y山不如綠水青山”，培養(yǎng)學(xué)生的環(huán)境保護(hù)意識，對學(xué)生進(jìn)行環(huán)境教育是核心素養(yǎng)教育的重要組成部分。舊版教材卻沒有涉及生態(tài)環(huán)境的內(nèi)容，造成了“環(huán)境”維度的缺失，這不利于學(xué)生認(rèn)識科技社會的發(fā)展與生態(tài)環(huán)境之間密不可分的關(guān)系，不利于培養(yǎng)學(xué)生保護(hù)環(huán)境的意識，不利于學(xué)生社會責(zé)任感的形成。其次，舊版教材中STSE呈現(xiàn)的素材具有地區(qū)偏向性，對學(xué)生的學(xué)習(xí)與理解造成了不公平性。素材大多為新興科技與技術(shù)的應(yīng)用（如“高鐵與自行車速度比較”），然而在較不發(fā)達(dá)的地區(qū)，許多高中生甚至沒有見過這些素材，這不利于學(xué)生的理解，素材也無法發(fā)揮其幫助理解的作用。

4.2 ? ?新版教材STSE內(nèi)容呈現(xiàn)的優(yōu)點(diǎn)與不足

新版教材在STSE內(nèi)容呈現(xiàn)中保持了舊版教材重視在物理知識應(yīng)用介紹中弘揚(yáng)愛國精神與重視物理學(xué)史滲透的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)還具有以下優(yōu)點(diǎn)：一是內(nèi)容涵蓋了“科學(xué)”“技術(shù)”“社會”“環(huán)境”四個(gè)維度，全面培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度與責(zé)任。不僅重視了科學(xué)技術(shù)在社會生活中的應(yīng)用與發(fā)展，更是培養(yǎng)學(xué)生對科技社會發(fā)展與生態(tài)環(huán)境保護(hù)之間“你中有我我中有你”的關(guān)系的意識，從而全面培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度與責(zé)任。如“汽車與能源”中提到我國通過科技進(jìn)步開發(fā)環(huán)保能源。二是豐富了STSE教育素材。舊版教材中只有“科學(xué)漫步”與“STS”專欄為STSE教育專欄，但其篇數(shù)較少。新版教材除了增加了“科學(xué)漫步”與“STSE”專欄的篇幅，同時(shí)在每節(jié)開篇增設(shè)了“想一想”導(dǎo)入欄目，“想一想”中的題目都是以STSE內(nèi)容為背景，大大豐富了STSE的素材，有利于擴(kuò)展學(xué)生的知識面，形成科技社會發(fā)展與生態(tài)環(huán)境保護(hù)之間密不可分的意識。如《靜電的防止與利用》一節(jié)中“想一想”的問題，以生活中的靜電現(xiàn)象為背景提出為什么在加油站給車加油前要觸摸一下靜電釋放器;《向心加速度》一節(jié)中“想一想”的問題，以天宮二號繞地飛行為背景提出勻速圓周運(yùn)動的加速度方向和大小如何判斷的問題。

新版教材中與生態(tài)環(huán)境保護(hù)相關(guān)的素材、內(nèi)容仍然偏少。綠水青山作為社會可持續(xù)發(fā)展不可替代的寶貴財(cái)富，生態(tài)環(huán)境的保護(hù)教育是學(xué)生教育的重要內(nèi)容。雖然在新版教材中已經(jīng)增設(shè)了新的STSE欄目與篇數(shù)，但與當(dāng)下生態(tài)環(huán)境保護(hù)的重要性與必要性相比仍然有所欠缺。

5 ? ?對教師使用教材的幾點(diǎn)建議

教材是教師進(jìn)行學(xué)校教育的基本依據(jù)，大量物理教育專家根據(jù)國家最新課程標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合教育學(xué)原理、教育心理學(xué)長期編寫修訂，審查審定，最終出版。教材體現(xiàn)了國家意志，致力于培養(yǎng)全面發(fā)展的社會需要的人才，新課標(biāo)更是將科學(xué)態(tài)度與責(zé)任作為學(xué)生培養(yǎng)的重要項(xiàng)目。新版教材在保留舊版教材在STSE內(nèi)容呈現(xiàn)上優(yōu)點(diǎn)的同時(shí)也進(jìn)行了優(yōu)化，從目錄的改變到STSE教育專欄篇數(shù)的增設(shè)再到STSE素材的豐富，都可以看出新版教材對STSE教育的重視。

對教師使用教材培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度與責(zé)任提出幾點(diǎn)建議：一是教師在備課時(shí)可對比新舊兩版教材STSE內(nèi)容方面的差別，根據(jù)學(xué)生生源與學(xué)生的知識水平、接受能力，選擇較為適合的素材進(jìn)行知識點(diǎn)的講解。如在發(fā)達(dá)的一線城市，講解速度可以運(yùn)用舊版教材中小汽車的例子來進(jìn)行展開，在落后的貧困山區(qū)則建議用新版教材中運(yùn)動員跑步的例子來進(jìn)行講解。二是教師在每節(jié)課的最后可根據(jù)實(shí)際課程與需要對學(xué)生進(jìn)行STSE的擴(kuò)展教學(xué)。如在《萬有引力》一節(jié)的最后，教師可選擇性地向?qū)W生介紹最美麗十大物理實(shí)驗(yàn)中卡文迪許測出萬有引力常量的故事。三是對教材中提到的生活應(yīng)用進(jìn)行實(shí)驗(yàn)重現(xiàn)，加深學(xué)生印象、啟發(fā)學(xué)生思考，使STSE教育不再是紙上談兵。如在學(xué)完《電磁感應(yīng)的應(yīng)用》一節(jié)后可帶領(lǐng)學(xué)生在課后進(jìn)行舊版教材中“操場甩繩晾燈泡”的游戲，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)與思考的熱情。

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（欄目編輯 ? ?劉 ? 榮）