新旧人教版高中物理必修教材中STSE内容呈现比较

林奕晖 李德安

摘   要：新课标明确指出了STSE在学科核心素养中的重要地位。文章借鉴已有研究成果中STSE内容呈现的分析工具，利用该工具分析新旧人教版高中物理必修教材的栏目内容，比较两个版本教材栏目STSE内容呈现的特点与异同。最后，以加强对学生进行STSE教育、培养科学态度与责任素养为目的，提出教师使用教材的建议。

关键词：人教版教材;STSE;教材使用

中图分类号：G633.7 文献标识码：A    文章编号：1003-6148（2020）5-0019-4

在科技成为第一生产力、生态文明关系人民福祉的今天，科学、技术、社会、环境（STSE）的教育显得格外重要。《普通高中物理课程标准（2017年版）》[1]强调了物理核心素养的培养，而STSE教育也成为了“科学态度与责任”教育的重要内容。教材是教师教学的主要依据，是学生学习的主要用书。对中学生进行STSE教育，最基础、最重要的莫过于在教材中渗透STSE教育思想。基于此，本文对新旧人教版高中物理必修教材[2-6]中STSE内容呈现方式进行比较，希望可以对中学物理教师有所启发，利用好新旧版教材，对学生进行更加有效的STSE教育，培养具有科学发展观的学生。

1    STSE内容的分析框架

新课程标准提出的“科学态度与责任”包括科学态度、科学本质、社会责任和STSE四个主要内容，要求学生“在认识科学、技术、社会、环境关系的基础上，逐渐形成探索自然的内在动力以及遵循道德规范、保护环境并推动可持续发展的责任感”。STSE教育主要包括科学教育、技术教育、社会教育与环境教育四个主要要素。四个要素可以进一步区分为如表1所示的六个主题及详细的内涵界定。

2    两版教材目录中STSE教育思想的呈现与比较

通过比较两版教材必修部分的目录，新旧两版高中物理必修教材课程编排顺序有明显的差异，部分章节名字也有所改动，基于STSE教育思想对其进行对比可以得到表2。两版教材在目录中都体现了对STSE教育的重视。而新版教材目录中的修改，多偏向于向STSE教育内容靠拢，向教师与学生展示将物理知识与STSE相结合、应用的重要性。

3    两版教材章节专栏中STSE教育的呈现与比较

两版教材中都设置有呈现STSE内容的专栏。旧版教材中的“科学漫步”与“STS”专栏都体现了STSE 教育的思想，而新版教材在“科学漫步”和“STSE”专栏的基础上，还增添了“想一想”导入专栏。“想一想”专栏中的题目皆以科学、技术、社会、环境为背景，这是新旧两版教材呈现STSE教育专栏上最大的差别。

3.1    两版教材中“科学漫步”与“STSE（STS）”专栏的统计与比较

两版教材中的“科学漫步”与“STSE（STS）”专栏篇幅在半页到两页之间，篇幅较长，涉及科学技术发展、社会联系及生态环境的内容，强调了科技发展对社会环境的影响。通过对两版教材的必修部分中的“科学漫步”与“STSE（STS）”专栏的统计（图1）可以看出，新版教材中的“科学漫步”与“STSE”专栏的数目明显增加，体现了新版教材对STSE教育重视程度的加强。

对新旧两版必修教材的STSE教育专栏主题分布情况进行统计（见表3），可以看出两版教材的“STSE”教育专栏都侧重于物理基础知识与物理学史的扩展，如两版教材中都存在的“流体阻力”和“牛顿的科学生涯”。旧版教材的主题分布却明显不均匀，一是对“前沿技术”“日常生活”与“社会发展”的介绍太少，不利于体现现代先进科学技术在社会生活中的应用;二是完全未涉及“生态环境”主题，无法体现生态环境对现代技术发展的影响、对社会生活优化的重要性，无法培养学生保护环境的社会责任意识。新版教材的STSE教育内容主题分布更加均匀，明显提高了“前沿技术”“日常生活”的篇数，也增加了“生态环境”主题的内容，弥补了STSE教育维度缺失的不足，更加全面地培养学生的科学态度与社会责任。但是，新版教材中“社会发展”与“生态环境”的比例仍然较低，不能很好地培养学生保护社会生态环境的意识。

3.2    新版教材中“想一想”专栏的分析

除了保留“科学漫步”与“STSE”专栏，新版教材在每节课的最开始增加了“想一想”的导入专栏。经过表4的统计可以看出，“想一想”专栏中提出的问题都是以科学、技术、社会或生态环境为背景，全面覆盖STSE主题。由此可以看出，新版教材更加重视STSE教育。

“想一想”專栏绝大部分以“物理知识”与“日常生活”为主题（如图2所示），体现了新版教材对物理基础知识重视的同时，也十分重视物理知识在日常生活中的应用，体现了新课标中物理学习生活化的观点。

4    两版教材STSE教育呈现的优点与不足

经过对新旧两版必修教材目录、教学栏目及内容主题的比较，可以得出两版教材STSE教育呈现的共同点与区别（见表5）。新版教材在新课程标准的指导下进行改编，增设了体现STSE教育的新栏目，增大了STSE教育栏目的篇幅与数目，全面化了STSE教育的维度。但两版教材都有其优点与不足，教师在进行教学的过程中应当对两者进行比较，取两者精华更好地教学。

4.1    旧版教材STSE内容呈现的优点与不足

旧版教材在STSE内容体现中具有以下优点：一是重视在物理知识应用介绍中弘扬爱国精神，在介绍前沿技术应用时都会提及我国在相关领域的研究成果与成就，彰显国家的强大，激发学生的爱国热情。如在“航天实验改变着人类生活”中就提到了太空育种的“航育一号”和“卫星87-2”的优良农产品给我国农业带来的巨大发展。二是重视物理学史的渗透，每一个物理概念与规律的背后都是科学家们无数个日夜实验的成果，在这个过程中，物理学家们遇到的困难、解决的思想及不惧艰苦的精神更是值得学生学习与效仿。通过物理学史的学习，可以让学生了解物理学家，激励他们学习物理学家们坚持不懈、艰苦奋斗、勤于思考的优秀品质。

旧版教材在STSE内容体现过程中却也有不足之处，即STSE教育内容中“环境”维度的缺失。在社会经济飞速发展的今天，生态环境保护的必要性与重要性也日益凸显。“金山银山不如绿水青山”，培养学生的环境保护意识，对学生进行环境教育是核心素养教育的重要组成部分。旧版教材却没有涉及生态环境的内容，造成了“环境”维度的缺失，这不利于学生认识科技社会的发展与生态环境之间密不可分的关系，不利于培养学生保护环境的意识，不利于学生社会责任感的形成。其次，旧版教材中STSE呈现的素材具有地区偏向性，对学生的学习与理解造成了不公平性。素材大多为新兴科技与技术的应用（如“高铁与自行车速度比较”），然而在较不发达的地区，许多高中生甚至没有见过这些素材，这不利于学生的理解，素材也无法发挥其帮助理解的作用。

4.2    新版教材STSE内容呈现的优点与不足

新版教材在STSE内容呈现中保持了旧版教材重视在物理知识应用介绍中弘扬爱国精神与重视物理学史渗透的优点，同时还具有以下优点：一是内容涵盖了“科学”“技术”“社会”“环境”四个维度，全面培养学生的科学态度与责任。不仅重视了科学技术在社会生活中的应用与发展，更是培养学生对科技社会发展与生态环境保护之间“你中有我我中有你”的关系的意识，从而全面培养学生的科学态度与责任。如“汽车与能源”中提到我国通过科技进步开发环保能源。二是丰富了STSE教育素材。旧版教材中只有“科学漫步”与“STS”专栏为STSE教育专栏，但其篇数较少。新版教材除了增加了“科学漫步”与“STSE”专栏的篇幅，同时在每节开篇增设了“想一想”导入栏目，“想一想”中的题目都是以STSE内容为背景，大大丰富了STSE的素材，有利于扩展学生的知识面，形成科技社会发展与生态环境保护之间密不可分的意识。如《静电的防止与利用》一节中“想一想”的问题，以生活中的静电现象为背景提出为什么在加油站给车加油前要触摸一下静电释放器;《向心加速度》一节中“想一想”的问题，以天宫二号绕地飞行为背景提出匀速圆周运动的加速度方向和大小如何判断的问题。

新版教材中与生态环境保护相关的素材、内容仍然偏少。绿水青山作为社会可持续发展不可替代的宝贵财富，生态环境的保护教育是学生教育的重要内容。虽然在新版教材中已经增设了新的STSE欄目与篇数，但与当下生态环境保护的重要性与必要性相比仍然有所欠缺。

5    对教师使用教材的几点建议

教材是教师进行学校教育的基本依据，大量物理教育专家根据国家最新课程标准，结合教育学原理、教育心理学长期编写修订，审查审定，最终出版。教材体现了国家意志，致力于培养全面发展的社会需要的人才，新课标更是将科学态度与责任作为学生培养的重要项目。新版教材在保留旧版教材在STSE内容呈现上优点的同时也进行了优化，从目录的改变到STSE教育专栏篇数的增设再到STSE素材的丰富，都可以看出新版教材对STSE教育的重视。

对教师使用教材培养学生的科学态度与责任提出几点建议：一是教师在备课时可对比新旧两版教材STSE内容方面的差别，根据学生生源与学生的知识水平、接受能力，选择较为适合的素材进行知识点的讲解。如在发达的一线城市，讲解速度可以运用旧版教材中小汽车的例子来进行展开，在落后的贫困山区则建议用新版教材中运动员跑步的例子来进行讲解。二是教师在每节课的最后可根据实际课程与需要对学生进行STSE的扩展教学。如在《万有引力》一节的最后，教师可选择性地向学生介绍最美丽十大物理实验中卡文迪许测出万有引力常量的故事。三是对教材中提到的生活应用进行实验重现，加深学生印象、启发学生思考，使STSE教育不再是纸上谈兵。如在学完《电磁感应的应用》一节后可带领学生在课后进行旧版教材中“操场甩绳晾灯泡”的游戏，激发学生学习与思考的热情。

参考文献：

[1]中华人民共和国教育部.普通高中物理课程标准（2017年版）[S].北京：人民教育出版社，2018.

[2]张大昌.普通高中课程标准实验教科书·物理（必修1）（第二版）[M].北京：人民教育出版社，2006.

[3]张大昌.普通高中课程标准实验教科书·物理（必修2）（第二版）[M].北京：人民教育出版社，2006.

[4]彭前程.普通高中教科书·物理（必修·第一册）[M].北京：人民教育出版社，2019.

[5]彭前程.普通高中教科书·物理（必修·第二册）[M].北京：人民教育出版社，2019.

[6]彭前程.普通高中教科书·物理（必修·第三册）[M].北京：人民教育出版社，2019.

[7]梁晓，王笑君.对高中教材栏目中STSE内容呈现的研究[J].物理教学，2019，41（6）：17-20.

（栏目编辑    刘   荣）