教學(xué)設(shè)計中挖掘素材落實培養(yǎng)科學(xué)態(tài)度與責(zé)任

【摘要】科學(xué)態(tài)度與責(zé)任，既是高中物理學(xué)科核心素養(yǎng)的理論基礎(chǔ)，又是其價值追求，是立德樹人的重要環(huán)節(jié).本文從論述科學(xué)態(tài)度與責(zé)任的內(nèi)涵、重要性入手，以“電磁感應(yīng)現(xiàn)象及應(yīng)用”教學(xué)設(shè)計為例，探索在課堂教學(xué)中如何挖掘素材落實培養(yǎng)科學(xué)態(tài)度與責(zé)任的途徑.

【關(guān)鍵詞】高中物理;電磁感應(yīng);教學(xué)設(shè)計

高中物理核心素養(yǎng)的概念包括物理觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究、科學(xué)態(tài)度與責(zé)任四個方面.核心素養(yǎng)目標(biāo)要求在課程改革之后的高中物理教學(xué)中很多方面已經(jīng)得到了足夠的重視，但是其中的科學(xué)態(tài)度與責(zé)任維度由于其人文性、價值觀特點，在物理學(xué)科的考試評價中較難體現(xiàn)，因此在實際教學(xué)中很多教師不能主動挖掘甚至忽視教材中已有的素材對學(xué)生進行價值素養(yǎng)培養(yǎng)，嚴(yán)重的甚至繼續(xù)使用傳統(tǒng)教學(xué)方式造成高分低能現(xiàn)象.本文擬從科學(xué)態(tài)度與責(zé)任的內(nèi)涵、重要性結(jié)合教學(xué)實例探討教學(xué)中如何挖掘素材落實培養(yǎng)科學(xué)態(tài)度與責(zé)任的途徑.

1 科學(xué)態(tài)度與責(zé)任的內(nèi)涵

“科學(xué)態(tài)度與責(zé)任”是指在認(rèn)識科學(xué)本質(zhì)，認(rèn)識科學(xué)、技術(shù)、社會、環(huán)境關(guān)系的基礎(chǔ)上，逐漸形成的探索自然的內(nèi)在動力，嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真、實事求是和持之以恒的科學(xué)態(tài)度，以及遵守道德規(guī)范，保護環(huán)境并推動可持續(xù)發(fā)展的責(zé)任感［1］.

目前，我國基礎(chǔ)教育對科學(xué)本質(zhì)的理解從哲學(xué)角度看主要包括：科學(xué)知識的絕對性與相對性，科學(xué)發(fā)現(xiàn)過程中的曲折性及研究方法的多樣性，科學(xué)理論的歸納性、適用性與合理性檢驗標(biāo)準(zhǔn)等哲學(xué)思想.

科學(xué)態(tài)度大致可包括：好奇與興趣、合作與分享、實事求是、追求真理、百折不撓、勇于獻身等思想方法與意志品質(zhì).

社會責(zé)任作為個人、國家、社會所需要的價值取向主要包括：熱愛生命、愛國自信、科學(xué)倫理與道德、合理利用資源、節(jié)約能源、保護環(huán)境等價值觀.

2 科學(xué)態(tài)度與責(zé)任培養(yǎng)的重要性

核心素養(yǎng)的四個方面緊密聯(lián)系、相互影響、相互支撐，共同促進學(xué)生的全面發(fā)展［3］.其中物理觀念的養(yǎng)成即核心素養(yǎng)的基礎(chǔ)也是最終目標(biāo)，科學(xué)探究是物理學(xué)習(xí)的主要方式及途徑，科學(xué)思維是物理學(xué)習(xí)的思考方式、解決問題獲得知識的手段.擁有扎實的物理觀念可以幫助學(xué)生更好地進行科學(xué)思維和科學(xué)探究，科學(xué)探究貫穿著科學(xué)思維，科學(xué)思維又推進科學(xué)探究更深入地進行，從探究到實踐，獲得更深刻的物理觀念.

科學(xué)本質(zhì)的認(rèn)識是整個核心素養(yǎng)的理論基礎(chǔ)，科學(xué)態(tài)度中所蘊含的實事求是、合作分享等態(tài)度是科學(xué)思維與科學(xué)探究中需要遵從執(zhí)行的原則，社會責(zé)任所蘊含的愛國自信、保護環(huán)境、倫理道德等價值取向是對物理觀念在實踐應(yīng)用中的要求與解釋［4］.

由此可見，科學(xué)態(tài)度與責(zé)任的培養(yǎng)不僅有助于學(xué)生個人知識、能力的發(fā)展與培養(yǎng)，也是社會進步和發(fā)展的需要，是貫穿于整個學(xué)習(xí)過程的重要指導(dǎo)原則，是實現(xiàn)立德樹人的根本.

3 挖掘素材落實培養(yǎng)科學(xué)態(tài)度與責(zé)任課堂教學(xué)實例探究

隨著教學(xué)改革的逐漸深入，很多教師已經(jīng)開始積極主動在課堂教學(xué)中通過樹立榜樣示范、深化物理學(xué)史、聯(lián)系社會生活、重視實驗探究等各種途徑來實現(xiàn)對學(xué)生科學(xué)態(tài)度與責(zé)任的培養(yǎng)［2］.然而由于高中學(xué)業(yè)課程壓力較大，高考中對科學(xué)態(tài)度與責(zé)任考查比較難以實施，教材中的素材內(nèi)容與科學(xué)態(tài)度與責(zé)任聯(lián)系較少且不明確，需要教師在教學(xué)設(shè)計中對教學(xué)素材進行鑒別、轉(zhuǎn)化與補充才能有效實施，因此影響了部分教師在教學(xué)實施過程中的積極性［5］.

本文以人教版高中物理必修三“電磁感應(yīng)現(xiàn)象及應(yīng)用”教學(xué)為例，設(shè)計如何挖掘素材落實培養(yǎng)科學(xué)態(tài)度與責(zé)任，拋磚引玉為廣大一線教師提供一些教學(xué)思路.

3.1 教學(xué)內(nèi)容分析

本節(jié)內(nèi)容包括電磁感應(yīng)現(xiàn)象發(fā)現(xiàn)的歷史概述、探究產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件和電磁感應(yīng)的應(yīng)用三部分.教科書以電磁感應(yīng)現(xiàn)象發(fā)現(xiàn)的歷史線索的分析為切入點，通過介紹法拉第對“磁生電”的獨特思考與不懈探索，使學(xué)生體會到“磁生電”是一種在變化、運動的過程中才能出現(xiàn)的效應(yīng)，并在潛移默化中接受科學(xué)思維與方法的熏陶，領(lǐng)悟科學(xué)探索的精髓；以面向?qū)W生的實驗探究和電磁感應(yīng)規(guī)律的廣泛應(yīng)用現(xiàn)實為基礎(chǔ)，使學(xué)生體會電磁感應(yīng)的應(yīng)用從“嬰兒”到“巨人”的轉(zhuǎn)變.以上做法的目的是先讓學(xué)生有豐富的感性認(rèn)識，再通過分析整合，從而形成理性的定性認(rèn)識.這三部分內(nèi)容是前后相互聯(lián)系而且是協(xié)調(diào)一致的.在教學(xué)過程中，教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生通過活動和思考來主動地獲得知識.

3.2 學(xué)情分析

學(xué)生在初中階段的物理課學(xué)習(xí)中，已經(jīng)學(xué)習(xí)過關(guān)于電磁感應(yīng)的基礎(chǔ)知識，了解了通過切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流的方式，但只限于定性的分析.在現(xiàn)階段，電磁感應(yīng)的主體部分知識在高中物理選修部分.本節(jié)課為電磁感應(yīng)現(xiàn)象的基礎(chǔ)知識，需要學(xué)生對電磁感應(yīng)現(xiàn)象產(chǎn)生原因的本質(zhì)進行分析，不要求定量計算.因此，本節(jié)課對學(xué)生設(shè)計、進行探究實驗，實驗現(xiàn)象歸納結(jié)論的能力有一定的要求，也對學(xué)生對比不同現(xiàn)象，運用以往所學(xué)知識進行類比、歸納的能力有一定要求.

3.3 明確教學(xué)目標(biāo)，挖掘可實現(xiàn)科學(xué)態(tài)度與責(zé)任的素養(yǎng)目標(biāo)

基于新課標(biāo)對于本節(jié)知識掌握的要求，確立本課的教學(xué)目標(biāo)，挖掘素材提煉相應(yīng)的科學(xué)態(tài)度與責(zé)任目標(biāo)如下：

教學(xué)目標(biāo)設(shè)計 （1）了解電磁感應(yīng)現(xiàn)象發(fā)現(xiàn)的曲折過程，學(xué)習(xí)法拉第堅持理想、鍥而不舍的科學(xué)精神.體會科學(xué)的本質(zhì)是相互聯(lián)系、科學(xué)認(rèn)識過程具有反復(fù)性與無限性，體會科學(xué)精神的養(yǎng)成.

（2）通過探究分組合作實驗，學(xué)會通過現(xiàn)象分析歸納事物本質(zhì)特征的科學(xué)思維方法，認(rèn)識實驗觀察能力與邏輯思維能力在科學(xué)探究過程中的重要作用.在實驗中培養(yǎng)合作與交流、實事求是的科學(xué)態(tài)度.

（3）通過分析歸納感應(yīng)電流產(chǎn)生條件，進一步加強“電磁相互作用”觀念，并利用這一觀念分析生活中的電磁感應(yīng)實例，體會實踐是驗證真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)，培養(yǎng)學(xué)以致用的科學(xué)態(tài)度.

（4）了解電磁感應(yīng)現(xiàn)象發(fā)現(xiàn)的重大歷史意義和電磁感應(yīng)現(xiàn)象的廣泛應(yīng)用，體會科學(xué)、技術(shù)對人類文明的推動作用.培養(yǎng)學(xué)生的民族自豪感與愛國主義熱情，樹立科技強國、保護環(huán)境的責(zé)任感.

3.4 教學(xué)過程

環(huán)節(jié)1 創(chuàng)設(shè)情境激發(fā)學(xué)習(xí)熱情.

通過自制教具小風(fēng)扇發(fā)電機，讓學(xué)生用嘴吹小風(fēng)扇引起二極管發(fā)光，引起學(xué)生興趣，并提出問題“沒有電源，小燈泡為什么會亮？”當(dāng)學(xué)生回憶起初中學(xué)習(xí)的內(nèi)容后，繼續(xù)追問“滿足什么條件就會有感應(yīng)電流產(chǎn)生呢？”

設(shè)計說明 通過挖掘日常生活素材，如常見物品出現(xiàn)的反常現(xiàn)象，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣與動機，喚醒學(xué)生對以往所

學(xué)知識的

記憶.讓學(xué)生體會物理與生活密切聯(lián)系，激發(fā)學(xué)生探究欲望.

環(huán)節(jié)2 劃時代的發(fā)現(xiàn)，講述電磁感應(yīng)現(xiàn)象曲折的發(fā)現(xiàn)過程.

PPT：講述奧斯特發(fā)現(xiàn)的電流的磁效應(yīng)，震動了整個科學(xué)界，人們從電流磁效應(yīng)的對稱性角度開始思考如下的問題：既然通電導(dǎo)線能夠引起磁針的運動，那么磁場能不能使導(dǎo)線中產(chǎn)生電流呢？介紹人類在探索的歷程，介紹探索過程中的失敗案例，播放一段法拉第的簡介視頻，讓學(xué)生感悟法拉第對科學(xué)探究的執(zhí)著追求，持之以恒，堅持不懈的精神.

設(shè)計說明 通過挖掘并補充教材中物理學(xué)史的內(nèi)容，幫助學(xué)生認(rèn)識到科學(xué)的本質(zhì)是普遍聯(lián)系，科學(xué)認(rèn)識的過程具有反復(fù)性與無限性，科學(xué)家所具有的品質(zhì)、態(tài)度，以及幫助他們樹立正確的人生觀、價值觀.

環(huán)節(jié)3 探究感應(yīng)電流產(chǎn)生條件.

探究實驗1 根據(jù)提供的實驗器材：大線圈、靈敏電流計、條形磁鐵、導(dǎo)線等器材探究感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件.引導(dǎo)學(xué)生分組利用所提供的儀器設(shè)計實驗，記錄實驗操作和觀察到的現(xiàn)象、組織學(xué)生對記錄的實驗操作過程和結(jié)果進行交流討論.根據(jù)實驗現(xiàn)象得出結(jié)論，根據(jù)實驗現(xiàn)象，討論猜想感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件.

設(shè)計說明 本環(huán)節(jié)中設(shè)計的實驗較簡單，且現(xiàn)象豐富，更有利于學(xué)生對于感應(yīng)電流產(chǎn)生條件的分析.在探究過程中學(xué)生的積極性被充分調(diào)動.學(xué)生通過簡單的探究實驗，觀察現(xiàn)象，思考聯(lián)系，形成了分析總結(jié)歸納的科學(xué)思維方式.通過挖掘?qū)嶒灲虒W(xué)特點，培養(yǎng)學(xué)生的團隊合作精神，實事求是的科學(xué)態(tài)度.

圖1

圖2

探究實驗2 引導(dǎo)學(xué)生利用提供的實驗儀器：大線圈、小線圈（帶鐵芯）、靈敏電流計、開關(guān)、電源、滑動變阻器、小磁針、導(dǎo)線等器材進一步開展實驗，驗證所得到的初步結(jié)論是否正確.學(xué)生分組合作探究，共同完成實驗的表格，總結(jié)得出結(jié)論.通過改變電流大小來改變磁感應(yīng)強度，從而改變磁通量，進一步驗證探究實驗1得出的感應(yīng)電流產(chǎn)生條件的正確性.

設(shè)計說明 在研究問題時，往往需要用更多的實驗驗證猜想.本實驗電路相對較為復(fù)雜，教師通過問題驅(qū)動，引導(dǎo)學(xué)生自主設(shè)計實驗方案，體會探究發(fā)現(xiàn)的過程，突出學(xué)生的主體性，進一步提升學(xué)生的科學(xué)探究能力.通過對實驗探究的深度挖掘，體驗實踐是檢驗真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)的哲學(xué)思想.

環(huán)節(jié)4 體會科技服務(wù)生活、強國有我未來可期.

教師展示講解手搖發(fā)電機、電磁爐、無線充電，讓學(xué)生體會電磁感應(yīng)現(xiàn)象在生產(chǎn)、生活以及科技中的應(yīng)用.通過圖片、視頻等形式介紹我國三峽發(fā)電機組、新疆達坂城風(fēng)力田、無線充電等技術(shù)的應(yīng)用.通過視頻讓學(xué)生感受祖國的日益強大，引導(dǎo)學(xué)生也能像法拉第一樣，十年磨劍，永不言棄，為建設(shè)祖國發(fā)光發(fā)熱.

設(shè)計說明 挖掘教材中的素材及其他素材，將所學(xué)知識運用到實際問題中，體會物理來源于生活，服務(wù)于生活，增強學(xué)習(xí)和研究物理的內(nèi)驅(qū)力，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣.讓學(xué)生體會科學(xué)、技術(shù)對人類文明的推動作用，引導(dǎo)學(xué)生形成“強國有我”的信念與使命感，滲透學(xué)以致用的哲學(xué)思想，培養(yǎng)學(xué)生的民族自豪感和自信心.

環(huán)節(jié)5 增強學(xué)生課后積極性，實現(xiàn)全程育人.

本節(jié)課的作業(yè)安排為必做題和選做題，必做題：教材后的練習(xí)與應(yīng)用；選做題：查閱并了解電磁感應(yīng)應(yīng)用中我國5G技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀及前景.

設(shè)計說明 通過這樣的作業(yè)設(shè)置，可以使不同層次的學(xué)生都可以獲得成功的喜悅，從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣.課后鞏固環(huán)節(jié)幫助學(xué)生理解并熟練掌握本節(jié)知識的應(yīng)用，挖掘素材即可以培養(yǎng)他們收集和整理信息的能力，又培養(yǎng)了民族自豪感.

4 結(jié)語

課堂教學(xué)是核心素養(yǎng)落實的主戰(zhàn)地，教師在對課標(biāo)、教材、學(xué)情理解的前提下，根據(jù)需要對內(nèi)容進行再加工，通過挖掘教材中的素材及課外素材的補充進行系統(tǒng)化結(jié)合，顯性化處理，既能將科學(xué)態(tài)度與責(zé)任素養(yǎng)明確地展示，還能與物理知識內(nèi)容、活動相融合，發(fā)揮潤物細無聲的教育作用［5］.教師應(yīng)發(fā)揮主觀能動性，在教學(xué)設(shè)計中將知識問題化，問題情境化，充分挖掘多方面素材，選取恰當(dāng)有效策略將科學(xué)態(tài)度與素養(yǎng)或隱或顯貫穿于整個教學(xué)過程中，避免簡單說教、生拉硬套，才可以使學(xué)生在情境中思考問題，在思考問題中掌握知識，通過潛移默化陶冶情操、提升品質(zhì)，使科學(xué)態(tài)度與責(zé)任素養(yǎng)的落實在形式上豐富多彩，在過程上簡單高效.

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