從高中新教材習(xí)題思考科學(xué)態(tài)度與責(zé)任的滲透

邱佳樂 許桂清 張軍朋

摘 要：依據(jù)《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）》中“科學(xué)態(tài)度與責(zé)任”的學(xué)業(yè)質(zhì)量水平劃分，開發(fā)并設(shè)計了“科學(xué)態(tài)度”與“社會責(zé)任”核心素養(yǎng)相應(yīng)的水平層次框架.并以此為依據(jù)，分析“科學(xué)態(tài)度”與“社會責(zé)任”在新人教版高中物理必修一習(xí)題中的滲透情況，并給出進(jìn)一步在習(xí)題教學(xué)中培養(yǎng)科學(xué)態(tài)度與社會責(zé)任的策略.

關(guān)鍵詞：科學(xué)態(tài)度;社會責(zé)任;高中物理;新人教版;習(xí)題

中圖分類號：G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B 文章編號：1008-4134（2021）17-0016-04

基金項目：教育部人文社會科學(xué)研究青年基金項目“中學(xué)生科學(xué)核心素養(yǎng)的測評框架與標(biāo)準(zhǔn)研究”（項目編號：15YJC880103）.

作者簡介：邱佳樂（1997-），女，江西豐城人，研究生，研究方向：中學(xué)物理教學(xué);

許桂清（1982-），男，廣東韶關(guān)人，博士，副教授，研究方向：中學(xué)物理教學(xué)法、物理學(xué)史;

張軍朋（1963-），男，山東成武人，博士，教授，研究方向：中學(xué)物理課程與教學(xué)論、物理學(xué)習(xí)心理學(xué)、物理教育測量與評價.

“科學(xué)態(tài)度與責(zé)任”作為新課標(biāo)中的四大物理核心素養(yǎng)之一，是物理學(xué)科發(fā)揮育人功能的重要體現(xiàn).習(xí)題是學(xué)生物理學(xué)習(xí)中的必要途徑之一，通過比較發(fā)現(xiàn)，新教材的習(xí)題相對于舊教材來說進(jìn)行了很多必要的增添、刪減，更突出物理核心素養(yǎng)的價值.基于以上思考，本文以新人教版高中物理教材必修一為例，分析科學(xué)態(tài)度與社會責(zé)任在高中物理習(xí)題中的滲透情況，以期更好地認(rèn)識核心素養(yǎng)在教材中的落實，為開展習(xí)題教學(xué)提供指引.

1 科學(xué)態(tài)度與社會責(zé)任的水平劃分

為使習(xí)題中的“科學(xué)態(tài)度”與“社會責(zé)任”的分析具備統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，筆者參照《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）》（以下簡稱“課標(biāo)”）附錄1中列出的“科學(xué)態(tài)度與責(zé)任”的五個水平，整理出其中關(guān)于“科學(xué)態(tài)度”與“社會責(zé)任”五個水平的劃分框架，見表1，為習(xí)題的分析提供一個相對具體、可操作的標(biāo)準(zhǔn).

上述關(guān)于物理學(xué)科中科學(xué)態(tài)度與社會責(zé)任的水平劃分，一方面，為后續(xù)開展習(xí)題研究，提供了由易到難、層次較為分明的細(xì)化視角;另一方面，它可以指導(dǎo)教師去挖掘習(xí)題中有關(guān)科學(xué)態(tài)度與社會責(zé)任的要素，開展針對性的教學(xué).此外，它還可以成為考試命題的依據(jù)，為未來開發(fā)體現(xiàn)不同科學(xué)態(tài)度與社會責(zé)任水平層次的試題指引方向.

2 科學(xué)態(tài)度與社會責(zé)任在新人教版必修一習(xí)題中的體現(xiàn)

以表1為依據(jù)，對科學(xué)態(tài)度與社會責(zé)任在新人教版必修一習(xí)題中的體現(xiàn)展開細(xì)化分析，發(fā)現(xiàn)科學(xué)態(tài)度在習(xí)題中的體現(xiàn)主要圍繞四個層面，社會責(zé)任在習(xí)題中的體現(xiàn)主要在兩個層面.

2.1 科學(xué)態(tài)度在習(xí)題中的體現(xiàn)

科學(xué)態(tài)度在新人教版必修一習(xí)題中的體現(xiàn)主要集中于“對物理學(xué)習(xí)的興趣”“與他人合作的態(tài)度”“細(xì)心嚴(yán)謹(jǐn)?shù)钠焚|(zhì)”和“用物理學(xué)來解決實際問題的意識”四個方面，下面結(jié)合具體的習(xí)題進(jìn)行探討.

2.1.1 對物理學(xué)習(xí)的興趣

愛因斯坦曾經(jīng)說過：“興趣是最好的老師.”在物理課程的學(xué)習(xí)中，新人教版必修一中滲透“培養(yǎng)學(xué)生對物理學(xué)習(xí)興趣”的習(xí)題主要呈現(xiàn)三個水平層次，舉例見表2.

表2中例舉了新人教版必修一習(xí)題中的四道題.其中習(xí)題1、2分別將物理融入到“中國優(yōu)秀傳統(tǒng)文化古詩詞”和“寓言故事”中，引導(dǎo)學(xué)生從物理學(xué)的視角來欣賞古詩詞和講述寓言故事，對提高學(xué)生物理學(xué)習(xí)的興趣具有積極的作用.習(xí)題3將物理與日常生活中的娛樂項目聯(lián)系起來，讓學(xué)生有機會在刺激的娛樂活動中切身體會超重、失重，在提高學(xué)生對物理學(xué)敬畏之情的同時也進(jìn)一步增加對物理學(xué)習(xí)的興趣.習(xí)題4突出學(xué)生課后的物理探究，讓學(xué)生感受到運用物理知識解決感興趣問題的成就感與樂趣，激發(fā)學(xué)生自主探究的欲望，發(fā)展對物理學(xué)習(xí)更高層次的興趣.

2.1.2 與他人合作的態(tài)度

科學(xué)任務(wù)的完成往往離不開團(tuán)隊的合作，合作學(xué)習(xí)也是新課程積極倡導(dǎo)的理念與學(xué)習(xí)方式之一，人教版教材習(xí)題也有小部分展現(xiàn)了對合作態(tài)度養(yǎng)成的引導(dǎo)，舉例見表3.

該題要求A、B兩同學(xué)合作，積極配合完成實驗任務(wù)，重在培養(yǎng)學(xué)生的合作精神.學(xué)生在合作的過程中鞏固了知識，收獲了樂趣，與他人合作的意識潛移默化地根植于學(xué)生的心中.

2.1.3 細(xì)心嚴(yán)謹(jǐn)?shù)钠焚|(zhì)

科學(xué)研究是一項厚重且具有強烈使命感的事業(yè)，需要具備吃苦耐勞的精神、刻苦鉆研的態(tài)度和細(xì)心嚴(yán)謹(jǐn)?shù)钠焚|(zhì)，新人教版教材對該品質(zhì)在習(xí)題中的體現(xiàn)舉例見表4.

該題通過向?qū)W生呈現(xiàn)一個錯誤的示范來告訴學(xué)生在科學(xué)探究中，客觀事實、實驗數(shù)據(jù)是得出物理規(guī)律的重要組成部分，突出了科學(xué)探究中“證據(jù)”要素的重要性，警示學(xué)生在收集數(shù)據(jù)的過程中應(yīng)當(dāng)持有細(xì)心、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度.

2.1.4 將物理應(yīng)用于生活的意識

科技在推動人類社會的發(fā)展中扮演著重要的角色，用科學(xué)的思維和手段來處理和解決生活中的實際問題是一種重要的思想，人教版中體現(xiàn)該方面意識的習(xí)題舉例見表5.

上述兩道習(xí)題在體現(xiàn)科學(xué)態(tài)度方面有一共同的特點，都在向?qū)W生傳遞“用物理學(xué)知識解決生活、社會問題”的思想.前一題運用運動學(xué)知識計算出汽車行駛的安全距離和安全速度，給司機的安全出行提出指引，防止交通事故的發(fā)生.后一題要求學(xué)生運用重力和重心的知識來設(shè)計一個自動沖水裝置，讓學(xué)生感受到物理知識應(yīng)用的廣泛性.

2.2 社會責(zé)任在習(xí)題中的體現(xiàn)

“社會責(zé)任”在人教版必修一習(xí)題中的體現(xiàn)主要集中于“STSE教育”和“具備為祖國發(fā)展貢獻(xiàn)自己力量的使命感與責(zé)任”兩個方面，下面結(jié)合具體的習(xí)題案例進(jìn)行探討.

2.2.1 認(rèn)識STSE之間的關(guān)系

STSE教育是一種跨學(xué)科融合的新型教育方式，體現(xiàn)出把科學(xué)知識與科技發(fā)展、日常生活、社會進(jìn)步、生態(tài)環(huán)境相互緊密結(jié)合起來的教育理念[1]，體現(xiàn)STSE的相關(guān)習(xí)題舉例見表6.

表6中例舉了新人教版必修一習(xí)題中的四道題，分別體現(xiàn)了“社會責(zé)任”中STSE教育的兩個水平層次.習(xí)題1、2將物理與科技聯(lián)系起來，突出物理在推動科技發(fā)展中的重要作用和肩負(fù)的責(zé)任，使學(xué)生了解到科學(xué)、技術(shù)、社會之間存在密切的聯(lián)系.習(xí)題3、4是物理學(xué)中的摩擦力知識在社會交通、比賽項目中運用的例子，學(xué)生通過解答習(xí)題能認(rèn)識到物理具有推動社會和諧發(fā)展的力量.

2.2.2 具備為國家發(fā)展貢獻(xiàn)力量的使命感與責(zé)任感

培養(yǎng)學(xué)生的社會責(zé)任感，首先要讓學(xué)生認(rèn)識到自身在促進(jìn)社會發(fā)展方面所肩負(fù)的責(zé)任和能為祖國做出的貢獻(xiàn).人教版習(xí)題在該方面的體現(xiàn)舉例見表7.

該題以火箭發(fā)射為背景，展示了宇航員為了祖國的航天事業(yè)，承受著超重的考驗，身上肩負(fù)著促進(jìn)祖國航天事業(yè)可持續(xù)發(fā)展的責(zé)任與使命，其愛國情懷為學(xué)生樹立了良好的榜樣.

3 在習(xí)題教學(xué)中進(jìn)一步落實科學(xué)態(tài)度與社會責(zé)任的策略

通過上述分析，了解了科學(xué)態(tài)度與社會責(zé)任在習(xí)題中的體現(xiàn)情況，但這只是教師開展習(xí)題教學(xué)的第一步.把習(xí)題中蘊含的科學(xué)態(tài)度與社會責(zé)任核心素養(yǎng)，落實到具體的習(xí)題教學(xué)中讓學(xué)生受益，這是廣大物理教師需要予以重視的問題.對此，筆者給出以下兩點建議.

3.1 在習(xí)題教學(xué)中挖掘和點撥蘊含科學(xué)態(tài)度與社會責(zé)任的要素

科學(xué)態(tài)度與責(zé)任核心素養(yǎng)在習(xí)題中的體現(xiàn)一般具有一定的內(nèi)隱性，教師在習(xí)題教學(xué)中要發(fā)揮主導(dǎo)作用，主動挖掘與點撥習(xí)題中蘊含的科學(xué)態(tài)度與社會責(zé)任要素.例如，在講到實驗探究題的時候，可以重點挖掘其中的科學(xué)本質(zhì)和科學(xué)態(tài)度方面的要素，比如實驗中“要求重復(fù)多次實驗”的目的是什么，是在傳遞一種嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真、追求普適真理的科學(xué)態(tài)度.再如，當(dāng)介紹頻閃攝影技術(shù)、傳感器設(shè)備在研究物體做勻變速直線運動規(guī)律中的應(yīng)用時，教師可以介紹物理與技術(shù)之間的關(guān)系，這是對STSE教育的一種滲透.

3.2 在習(xí)題教學(xué)中自主開發(fā)體現(xiàn)科學(xué)態(tài)度與社會責(zé)任的習(xí)題

教師還可以從物理學(xué)史或國內(nèi)外科技發(fā)展熱點等方面入手，自主開發(fā)一些體現(xiàn)科學(xué)態(tài)度與社會責(zé)任的習(xí)題.例如在人教版必修一第四章第六節(jié)“超重和失重”中，可利用探月新聞設(shè)計一道習(xí)題：“2020年11月24日4時30分，長征五號遙五運載火箭成功將嫦娥五號探測器送入月球預(yù)定軌道，實現(xiàn)了我國探月道路上的又一個奇跡.火箭加速升空階段宇航員處于超重還是失重狀態(tài)？如何判斷？”該題以航空航天科技為背景，引導(dǎo)學(xué)生體會航天探索的艱辛，提升愛國情懷與民族自豪感，增強學(xué)生敢于擔(dān)當(dāng)?shù)纳鐣?zé)任感[2].

參考文獻(xiàn)：

[1]陸真，沈婷，錢海濱.從點綴到主角——新世紀(jì)科學(xué)教育中STSE的課程形式與功能演進(jìn)[J].課程·教材·教法，2009，29（03）：52-56+65.

[2]吳姍姍.高中物理科學(xué)態(tài)度與社會責(zé)任素養(yǎng)的培養(yǎng)——以航空航天技術(shù)為橋梁[J].高考，2020（28）：35-36.

[3]中華人民共和國教育部.普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）[M].北京：人民教育出版社，2018.

[4]人民教育出版社，課程教材研究所，物理課程教材開發(fā)中心.普通高中教科書物理（必修第一冊）[M].北京：人民教育出版社，2019.

（收稿日期：2021-06-04）