從高中新教材習題思考科學態度與責任的滲透

邱佳樂 許桂清 張軍朋

摘 要：依據《普通高中物理課程標準（2017年版）》中“科學態度與責任”的學業質量水平劃分，開發并設計了“科學態度”與“社會責任”核心素養相應的水平層次框架.并以此為依據，分析“科學態度”與“社會責任”在新人教版高中物理必修一習題中的滲透情況，并給出進一步在習題教學中培養科學態度與社會責任的策略.

關鍵詞：科學態度;社會責任;高中物理;新人教版;習題

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

基金項目：教育部人文社會科學研究青年基金項目“中學生科學核心素養的測評框架與標準研究”（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：中學物理教學;

許桂清（1982-），男，廣東韶關人，博士，副教授，研究方向：中學物理教學法、物理學史;

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

“科學態度與責任”作為新課標中的四大物理核心素養之一，是物理學科發揮育人功能的重要體現.習題是學生物理學習中的必要途徑之一，通過比較發現，新教材的習題相對于舊教材來說進行了很多必要的增添、刪減，更突出物理核心素養的價值.基于以上思考，本文以新人教版高中物理教材必修一為例，分析科學態度與社會責任在高中物理習題中的滲透情況，以期更好地認識核心素養在教材中的落實，為開展習題教學提供指引.

1 科學態度與社會責任的水平劃分

為使習題中的“科學態度”與“社會責任”的分析具備統一標準，筆者參照《普通高中物理課程標準（2017年版）》（以下簡稱“課標”）附錄1中列出的“科學態度與責任”的五個水平，整理出其中關于“科學態度”與“社會責任”五個水平的劃分框架，見表1，為習題的分析提供一個相對具體、可操作的標準.

上述關于物理學科中科學態度與社會責任的水平劃分，一方面，為后續開展習題研究，提供了由易到難、層次較為分明的細化視角;另一方面，它可以指導教師去挖掘習題中有關科學態度與社會責任的要素，開展針對性的教學.此外，它還可以成為考試命題的依據，為未來開發體現不同科學態度與社會責任水平層次的試題指引方向.

2 科學態度與社會責任在新人教版必修一習題中的體現

以表1為依據，對科學態度與社會責任在新人教版必修一習題中的體現展開細化分析，發現科學態度在習題中的體現主要圍繞四個層面，社會責任在習題中的體現主要在兩個層面.

2.1 科學態度在習題中的體現

科學態度在新人教版必修一習題中的體現主要集中于“對物理學習的興趣”“與他人合作的態度”“細心嚴謹的品質”和“用物理學來解決實際問題的意識”四個方面，下面結合具體的習題進行探討.

2.1.1 對物理學習的興趣

愛因斯坦曾經說過：“興趣是最好的老師.”在物理課程的學習中，新人教版必修一中滲透“培養學生對物理學習興趣”的習題主要呈現三個水平層次，舉例見表2.

表2中例舉了新人教版必修一習題中的四道題.其中習題1、2分別將物理融入到“中國優秀傳統文化古詩詞”和“寓言故事”中，引導學生從物理學的視角來欣賞古詩詞和講述寓言故事，對提高學生物理學習的興趣具有積極的作用.習題3將物理與日常生活中的娛樂項目聯系起來，讓學生有機會在刺激的娛樂活動中切身體會超重、失重，在提高學生對物理學敬畏之情的同時也進一步增加對物理學習的興趣.習題4突出學生課后的物理探究，讓學生感受到運用物理知識解決感興趣問題的成就感與樂趣，激發學生自主探究的欲望，發展對物理學習更高層次的興趣.

2.1.2 與他人合作的態度

科學任務的完成往往離不開團隊的合作，合作學習也是新課程積極倡導的理念與學習方式之一，人教版教材習題也有小部分展現了對合作態度養成的引導，舉例見表3.

該題要求A、B兩同學合作，積極配合完成實驗任務，重在培養學生的合作精神.學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生的心中.

2.1.3 細心嚴謹的品質

科學研究是一項厚重且具有強烈使命感的事業，需要具備吃苦耐勞的精神、刻苦鉆研的態度和細心嚴謹的品質，新人教版教材對該品質在習題中的體現舉例見表4.

該題通過向學生呈現一個錯誤的示范來告訴學生在科學探究中，客觀事實、實驗數據是得出物理規律的重要組成部分，突出了科學探究中“證據”要素的重要性，警示學生在收集數據的過程中應當持有細心、嚴謹的科學態度.

2.1.4 將物理應用于生活的意識

科技在推動人類社會的發展中扮演著重要的角色，用科學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，人教版中體現該方面意識的習題舉例見表5.

上述兩道習題在體現科學態度方面有一共同的特點，都在向學生傳遞“用物理學知識解決生活、社會問題”的思想.前一題運用運動學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，防止交通事故的發生.后一題要求學生運用重力和重心的知識來設計一個自動沖水裝置，讓學生感受到物理知識應用的廣泛性.

2.2 社會責任在習題中的體現

“社會責任”在人教版必修一習題中的體現主要集中于“STSE教育”和“具備為祖國發展貢獻自己力量的使命感與責任”兩個方面，下面結合具體的習題案例進行探討.

2.2.1 認識STSE之間的關系

STSE教育是一種跨學科融合的新型教育方式，體現出把科學知識與科技發展、日常生活、社會進步、生態環境相互緊密結合起來的教育理念[1]，體現STSE的相關習題舉例見表6.

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

2.2.2 具備為國家發展貢獻力量的使命感與責任感

培養學生的社會責任感，首先要讓學生認識到自身在促進社會發展方面所肩負的責任和能為祖國做出的貢獻.人教版習題在該方面的體現舉例見表7.

該題以火箭發射為背景，展示了宇航員為了祖國的航天事業，承受著超重的考驗，身上肩負著促進祖國航天事業可持續發展的責任與使命，其愛國情懷為學生樹立了良好的榜樣.

3 在習題教學中進一步落實科學態度與社會責任的策略

通過上述分析，了解了科學態度與社會責任在習題中的體現情況，但這只是教師開展習題教學的第一步.把習題中蘊含的科學態度與社會責任核心素養，落實到具體的習題教學中讓學生受益，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 在習題教學中挖掘和點撥蘊含科學態度與社會責任的要素

科學態度與責任核心素養在習題中的體現一般具有一定的內隱性，教師在習題教學中要發揮主導作用，主動挖掘與點撥習題中蘊含的科學態度與社會責任要素.例如，在講到實驗探究題的時候，可以重點挖掘其中的科學本質和科學態度方面的要素，比如實驗中“要求重復多次實驗”的目的是什么，是在傳遞一種嚴謹認真、追求普適真理的科學態度.再如，當介紹頻閃攝影技術、傳感器設備在研究物體做勻變速直線運動規律中的應用時，教師可以介紹物理與技術之間的關系，這是對STSE教育的一種滲透.

3.2 在習題教學中自主開發體現科學態度與社會責任的習題

教師還可以從物理學史或國內外科技發展熱點等方面入手，自主開發一些體現科學態度與社會責任的習題.例如在人教版必修一第四章第六節“超重和失重”中，可利用探月新聞設計一道習題：“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定軌道，實現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？如何判斷？”該題以航空航天科技為背景，引導學生體會航天探索的艱辛，提升愛國情懷與民族自豪感，增強學生敢于擔當的社會責任感[2].

參考文獻：

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

[2]吳姍姍.高中物理科學態度與社會責任素養的培養——以航空航天技術為橋梁[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準（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）