浅谈物理学科素养中的科学态度与责任

余璐

【摘 要】科学态度和责任是高中物理新课标学科素养中的重要内容，在具体的物理教学中科学态度和责任的内容不应该是生硬的，而是“润物细无声”的，在探究过程、时代情境、习题延伸都是浸润式科学态度与责任的载体。

【关键词】学科素养；科学态度与责任

2017年《课程标准》（简称新课标）中这样界定科学态度和责任：“科学态度与责任”是指在认识科学本质、理解科学·技术·环境·社会关系的基础上，逐渐形成应有的科学态度和社会责任感包括科学本质、科学态度、社会责任感。科学态度的内容包括：科学本质、科学态度、科学伦理、STSE等，可见，这些内容不能单纯地说教，应将这些变成“随风潜入夜，润物细无声”，在物理概念、规律的教学中认识科学本质，在科学探究中了解物理学家在推动科学时对待科学的态度从而树立自己的态度，在科学思维养成的过程中也了解科学伦理和STSE等。

一、经历探究過程，认识科学本质

深度分析课程标准，重视学生经历探究过程，培养学生创造力，学生在合作过程中也学会与他人交流，基于证据和逻辑发表自己的观点。在经历了探究的过程中，科学为何“物”？科学有什么样的特点？学生才能更加深入的理解。

例如：关于物理必修一第二章第6节“伽利略对自由落体的研究”这节课，很多教师认为这部分没有什么用，考试只会出简单的物理学史内容，学生只有记得就行，在课堂上直接将其删除，或者告诉学生需要记住亚里士多德和伽利略的观点就行了。这样的删减，不仅没有深入体会到教材以新课标为本的编写宗旨，也让学生觉得这部分内容无关紧要。

的确，教师如果对这部分内容进行满堂灌，也只会变成教师在讲台上讲得很精彩，学生没有任何动脑筋的余地，最终变得昏昏欲睡。但是在探究方面，教师可以将这节内容分成不同的小课题，让学生课下查阅资料、小组讨论或者借助网络，最终以小论文或者课题汇报的形式展现，而教师的作用仅是最开始时课题的引入，学生在查阅资料期间遇到了问题给予适当的帮助和最终学生完成结果的评价。

小课题一：伽利略之前人们对下落运动的认识；

小课题二：伽利略的一生；

小课题三：伽利略对落体运动的研究。

在小课题的研究中能够训练学生寻找资料、知识的来源，这种寻找是主动的，不是被动的灌输，在阅读和整理的过程中学生学会科学探究的方法，在小组合作和组间交流上也学会主动合作、尊重他人、实事求是、表述探究过程。也会发现物理学科还有很多有趣的地方，也能从这些科学家身上体会更多的科学品质和精神，例如：不迷信权威，敢于有理有据的发表自己的意见。这些往往不是教师在课堂上能教给学生的，从而学生的主观能动性被激发，在科学探究的过程中，也认识了科学的本质特点。

二、时代性情境，增强社会责任感

社会和科技的迅猛发展，传感器是现代社会和科技中必不可少的装置，教材也与时俱进专门介绍了各种传感器。比如：在学到速度和加速度时，在有条件的学校，教师就可以增加用光电门和气垫导轨测量速度和加速度的演示实验或者学生实验。又如：在学习牛顿第三定律的时候，将DIS系统介绍、演示或者分发给学生。教师将最新科技技术和内容展现给学生，让学生了解当下社会、科学、技术、环境关系下的社会发展，增强学生社会责任。

例如：物理必修一第四章第2节“实验：探究加速度与力、质量的关系”，该节内容本身就是一节实验课，既然是探究实验，宗旨就是让学生参与到探究的各个过程包括实验的设计过程。教材也一改以往直接给出实验设计的做法，而是给出了两个实验方案，称之为参考方案。不管是教师还是学生在这里都是作为“参考”的，可以实施该方案也可以不实施，也可以在设计并实施其他的方案。如果教学条件足够，可以围绕上述两个问题，征求学生多方面的答案，并根据不同的答案设计不同的实验并实施。如：有些学生可能会在问题1中答出可以频闪照相的方法来测量加速度。如果学校有这样的器材就可以实施。即使没有专门的频闪设备，用手机的摄像功能和一些对应视频处理软件也可以做到。一方面，这不仅让学生体会到：教材上的不是死内容，自己的想法和设计也可以解决问题。体现了核心素养中的探究能力，使学生从心理层面上进一步肯定了自己，使学习变得有趣，物理变得生动；另一方面，也符合手机、电脑的普及和发达带给学生在实验上的进步，学生得以体会社会科技的发展进步。

三、延伸习题，渗透科学态度和责任

物理教材不可或缺的重要组成部分是教材习题。“教材习题是在课程标准下经过教材专家与一线教师深思熟虑、精心挑选的教学素材，是集体智慧的结晶，具有科学性、典型性、示范性和功能性。”现行人教版高中物理教材为一线物理教师提供了多种多样习题素材，但往往具体在教学实践中，很多物理教师不屑于对教材习题行进细化研究，仅仅将教材习题作为作业布置给学生，缺少对教材习题的深度挖掘以及其他教学过程和环节的有机整合，导致教材习题地位降低、功能弱化。因此，一线教师更应该合理选择教材习题，有目的、有意识地对其进行筛选处理，从而实现教材习题功能的最大化、最优化。

教材中很多习题是建立在物理学史和实际应用中的，合理处理这些习题可以使我们的教学更加完整。带领学生回顾科学家在建立物理学“大厦”过程中坚韧的品质，严谨的科学态度都使学生对科学肃然起敬，逐渐形成探索自然的内在动力。而物理知识和方法在现代生活和科技的应用也给予学生更多的社会责任。这是很多教师忽略的，我们不能只盯着学生是否记得了公式，是否能够应付得了考试，而忽略了对学生内在品质的培养。

例1：在物理选修3-1第一章第7节“静电现象的应用”的课后“问题与练习”的第4题：超高压带电作业的工人穿戴的工作服，为什么要用包含金属的织物制成？问题很简单，但是该问题之前，学生一直有这样的疑惑，高压电附近都会有“请勿靠近”的警告，但是为什么电工人能够在这样的地方安全的工作呢？习题给了提示，原来是这些电工是穿上了特制的衣物——包含金属织物的工作服。在学完该节内容后学生可以解释这一原理。但是学生难免会有工作服中的金属是怎么样在织物中放置的想象和疑问，教师这时可以顺势以“研究电工工作服”作为小课题给学生以研究，学生可以通过查阅资料、访谈等活动展开研究。从中获得更多知识，而这些知识并不是单一地来源于学校教师、教材和课堂。通过小课题的研究也许还能激发学生的无限想象力和创造力。

例2：如图1在物理选修3-2第四章第3节“楞次定律”课后的第7题：1831年10月28日，法拉第在一次会议上展示了它发明的圆盘发电机，它是利用电磁感应的原理制成的，是人类历史上的第一台发电机，据说，在法拉第表演他的圆盘发电机时。一位贵妇问道：“法拉第先生，这东西有什么用呢？”法拉第答道：“夫人，一个刚刚出生的婴儿有什么用呢？”

该题没有直接给出圆盘发电机的示意图，而是给了一段历史描述，学生可以清楚地从中得到法拉第除了电磁感应定律的又一贡献——人类历史上的第一台发电机。从贵妇和法拉第的对话中，学生一定会想打现代的社会和科技发展离不开电力，而电力从何而来？正如法拉第所说的圆盘发电机是一个有着巨大潜能的“婴儿”。习题编写者用这样的一种方式将习题摆脱枯燥的计算，也让学生了解物理学历史，让学生对这些物理学家肃然起敬是很难得的。作为教师就更应该担负起建立学生的科学态度和责任的重担，从而培养核心素养。所以教师也可以这样二次开发，1.问题链：（1）注意法拉第这次演示圆盘发电机的时间，当时的物理学还有什么重大发展？（2）电是什么时候被人们发现的？对电的利用又是从什么时候开始的？（3）法拉第的主要贡献和这些贡献对物理学和社会有哪些重大意义？2.将学生按小组的形式对应不同的问题进行研究；3.当学生有问题的时候给予适当的帮助；4.学生将自己的研究成果进行汇报。这样可能会给教师带来更多的工作量，但是一定是值得的，小课题的研究和汇报会大大提升学生对物理的学习兴趣，扩大了视野，增长了知识。而教师本身也能得到技能和理念的提升。

可见，科学态度和责任不是教师站在高高讲台上宣讲“大道理”，因为科学态度与责任不是说科学涉及哪些领域，讲的什么内容，而是讲科学是什么属性、特点。科学态度与责任教学不能生硬地单独说教，而应该通过探究的形式融入科学观念和科学思维教学之中，力求做到“随风潜入夜，润物细无声”。