核心素養(yǎng)視野下高中物理教材中STSE的德育

《普通高中物理課程標準（2017年版2020年修訂）》中提出了STSE教育理念，該理念倡導(dǎo)通過跨學(xué)科的學(xué)習(xí)方式，讓學(xué)生在掌握科學(xué)和技術(shù)知識的同時，深刻理解科學(xué)探索中的道德倫理，培養(yǎng)尊重事實、追求真理、勇于創(chuàng)新的科學(xué)精神。這種科學(xué)精神與道德素養(yǎng)的融合教育，對于學(xué)生全面、均衡的人格發(fā)展具有重要意義。新人教版高中物理教材中的STSE內(nèi)容，正是這一教育理念的生動體現(xiàn)，它不僅豐富了物理課程內(nèi)容，更為學(xué)生提供了廣闊的德育學(xué)習(xí)空間。通過深入分析STSE內(nèi)容，我們可以從物理學(xué)科核心素養(yǎng)的四個維度——物理觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究、科學(xué)態(tài)度和責任出發(fā)，探討其對學(xué)生德育素養(yǎng)的深遠影響。

一、物理觀念維度下的德育

以新人教版必修一第一章第四節(jié)STSE欄目中的“交通工具與社會發(fā)展”為例，該欄目生動展示了隨著社會的進步和技術(shù)的發(fā)展，交通工具速度的巨大飛躍——從速度僅為5km/h的馬車到高達500km/h的磁懸浮列車。學(xué)生可以從這一速度變革中深刻感受到技術(shù)進步和人們對生活便利的追求，加深對速度概念的學(xué)習(xí)。同時，教師可以巧妙地利用欄目內(nèi)容，引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注“速度與社會生活”的緊密聯(lián)系，通過討論“如果沒有火車和汽車，現(xiàn)代社會將會如何”等話題，激發(fā)學(xué)生對社會生活的思考;通過探討“交通工具速度的提升如何影響部隊機動性、國家間交流與貿(mào)易”等問題，引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注“速度與國家安全、國防建設(shè)以及全球發(fā)展問題”的重要問題;通過剖析“交通堵塞、交通事故、能源消耗、環(huán)境污染”等現(xiàn)實問題，引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注“速度與能源安全、速度與環(huán)境保護”的微妙平衡。在這樣的教學(xué)過程中，教師不僅能夠有效地進行物理知識傳授，還能潛移默化地對學(xué)生進行國防安全教育、社會安全教育和環(huán)境保護教育等德育，實現(xiàn)知識教育與德育的和諧統(tǒng)一。

二、科學(xué)思維維度下的德育

以新人教版必修三第十三章第三節(jié)的STSE欄目——“法拉第與電氣化時代”為例，這一欄目生動地描繪了法拉第如何運用科學(xué)思維推動電氣化時代的到來。法拉第堅信自然現(xiàn)象之間相互聯(lián)系，通過逆向思維提出“磁生電”的假說，并通過進一步推理，提出用“場”和“力線”概念來描述電磁作用。這些成果都是科學(xué)思維的杰出代表，不僅推動了電磁學(xué)的發(fā)展，更為人類社會的電氣化進程奠定了堅實基礎(chǔ)。同時，材料中提到的法拉第在艱苦條件下堅持學(xué)習(xí)、對理想的執(zhí)著追求以及在探索過程中展現(xiàn)出的堅韌不拔的精神，都是對學(xué)生進行德育的寶貴素材。教師在教學(xué)中應(yīng)充分挖掘這些資源，通過講述法拉第的故事，引導(dǎo)學(xué)生領(lǐng)悟科學(xué)思維的魅力，培養(yǎng)他們的科學(xué)精神和道德品質(zhì)。

三、科學(xué)探究維度下的德育

物理學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的科學(xué)，教材中諸多精心設(shè)計的實驗探究活動，為學(xué)生開辟了一條直觀感悟物理奧秘，用實驗探索知識的途徑。正如教育巨匠杜威所強調(diào)的，科學(xué)學(xué)習(xí)的本質(zhì)遠不止于知識的單向傳遞，其真正價值更體現(xiàn)在對探究過程和學(xué)習(xí)方法的深刻體驗上。陶行知先生所倡導(dǎo)的“做中學(xué)”教育理念，也在此找到了共鳴。教材中的STSE內(nèi)容，將科學(xué)家們的實驗探究情境生動地呈現(xiàn)在學(xué)生眼前，仿佛引導(dǎo)學(xué)生穿越時空，與科學(xué)家們并肩工作。在這樣的學(xué)習(xí)氣氛中，學(xué)生們得以模擬科學(xué)家的探究過程，逐步掌握科學(xué)知識，更重要的是，他們能深刻體會到科學(xué)探究的艱辛與樂趣，領(lǐng)悟到獲得知識的不易與珍貴。這樣的學(xué)習(xí)經(jīng)歷，無疑有助于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究精神，激發(fā)他們對未知世界的好奇與探索欲望。例如，在新人教版選擇性必修一第四章第五節(jié)中的科學(xué)漫步這一欄目通過“泊松亮斑趣事”與“X射線衍射與雙螺旋”兩個子話題，向?qū)W生們展示了科學(xué)探索的無窮魅力與深邃內(nèi)涵。其中，阿拉果成功觀測到“泊松亮斑”，為光的波動理論提供了有力的實證支持;勞厄則通過X射線晶體衍射實驗，證實了X射線亦具有波動性特征;威爾金斯和富蘭克林對DNA進行X射線衍射實驗，得到了DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的衍射圖樣，再進一步證實了X射線的波動性同時，也宣布了分子生物學(xué)的誕生，再次用實驗證實了光是一種波。在教學(xué)中，我們完全可以借鑒并延續(xù)這種科學(xué)探索的精神和方法，有條件的學(xué)校也可以和大學(xué)合作做物理實驗，讓學(xué)生親身體驗科學(xué)探究獲取知識的過程。這樣的教學(xué)模式，學(xué)生們將有機會以科學(xué)探究者的身份，深入體驗知識獲取的全過程，強化物理觀念，提升科學(xué)思維能力。同時，這種以科學(xué)探究為核心的教學(xué)方法，也將有助于培養(yǎng)學(xué)生們嚴謹認真、實事求是的科學(xué)態(tài)度，以及獨立思考、解決問題的能力。最終，通過這樣的教學(xué)活動，我們有望培養(yǎng)出更多具備科學(xué)素養(yǎng)和創(chuàng)新精神的未來之星。

四、科學(xué)態(tài)度與責任維度下的德育

隨著新課程改革的深入推進，教材中的STSE內(nèi)容逐漸凸顯出其人文與科學(xué)的交融價值，成為培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)態(tài)度和社會責任感的重要載體。在教學(xué)過程中，教師應(yīng)充分發(fā)掘STSE資源的潛力，結(jié)合時事熱點和多媒體手段，逐步激發(fā)學(xué)生對物理世界的探索熱情，并在此過程中培育他們的團隊協(xié)作精神和對科學(xué)真理的堅定追求。例如，新人教版必修二第七章第一節(jié)科學(xué)漫步欄目中的“人類對行星運動規(guī)律的認識”，就像一部展現(xiàn)科學(xué)家嚴謹治學(xué)、追求真理的畫卷。從托勒密的“地心說”到哥白尼的“日心說”，再到開普勒的行星運動三定律，每一步都銘刻著科學(xué)家們的智慧與堅韌，彰顯著他們對科學(xué)真理的不懈追求。布魯諾為捍衛(wèi)“日心說”所展現(xiàn)出的無畏精神，更是將科學(xué)家對真理的堅守推向了新的高度。這些故事無疑會深深觸動學(xué)生的心靈，激勵他們繼承和弘揚這種寶貴的科學(xué)精神。同時，教材中提到的錢學(xué)森、鄧稼先等杰出科學(xué)家的事跡，更是對學(xué)生進行愛國主義教育的生動教材。他們?yōu)榱藝业目萍际聵I(yè)和國防建設(shè)，甘于隱姓埋名、默默奉獻，用自己的智慧和汗水譜寫了壯麗的愛國篇章。他們的崇高品質(zhì)和深厚愛國情懷，將成為學(xué)生們心中永恒的豐碑，激勵著他們?yōu)閲业姆睒s富強貢獻自己的力量。此外，新人教版必修三STSE欄目的“量子力學(xué)的創(chuàng)立和索爾維會議”則深刻闡釋了科學(xué)合作的重要性。量子力學(xué)的創(chuàng)立是多位科學(xué)家歷經(jīng)數(shù)十年共同努力的結(jié)晶，這一過程充分體現(xiàn)了科學(xué)研究中的團結(jié)協(xié)作與知識共享。教師在教學(xué)中可以以此為契機，著力培養(yǎng)學(xué)生的合作意識和團隊精神，使他們在未來的科學(xué)探索中能夠更好地發(fā)揮集體智慧的力量，共同推動科學(xué)的進步與發(fā)展。

責任編輯 徐國堅