从高中新教材习题思考科学态度与责任的渗透

邱佳乐 许桂清 张军朋

摘 要：依据《普通高中物理课程标准（2017年版）》中“科学态度与责任”的学业质量水平划分，开发并设计了“科学态度”与“社会责任”核心素养相应的水平层次框架.并以此为依据，分析“科学态度”与“社会责任”在新人教版高中物理必修一习题中的渗透情况，并给出进一步在习题教学中培养科学态度与社会责任的策略.

关键词：科学态度;社会责任;高中物理;新人教版;习题

中图分类号：G633.7 文献标识码：B 文章编号：1008-4134（2021）17-0016-04

基金项目：教育部人文社会科学研究青年基金项目“中学生科学核心素养的测评框架与标准研究”（项目编号：15YJC880103）.

作者简介：邱佳乐（1997-），女，江西丰城人，研究生，研究方向：中学物理教学;

许桂清（1982-），男，广东韶关人，博士，副教授，研究方向：中学物理教学法、物理学史;

张军朋（1963-），男，山东成武人，博士，教授，研究方向：中学物理课程与教学论、物理学习心理学、物理教育测量与评价.

“科学态度与责任”作为新课标中的四大物理核心素养之一，是物理学科发挥育人功能的重要体现.习题是学生物理学习中的必要途径之一，通过比较发现，新教材的习题相对于旧教材来说进行了很多必要的增添、删减，更突出物理核心素养的价值.基于以上思考，本文以新人教版高中物理教材必修一为例，分析科学态度与社会责任在高中物理习题中的渗透情况，以期更好地认识核心素养在教材中的落實，为开展习题教学提供指引.

1 科学态度与社会责任的水平划分

为使习题中的“科学态度”与“社会责任”的分析具备统一标准，笔者参照《普通高中物理课程标准（2017年版）》（以下简称“课标”）附录1中列出的“科学态度与责任”的五个水平，整理出其中关于“科学态度”与“社会责任”五个水平的划分框架，见表1，为习题的分析提供一个相对具体、可操作的标准.

上述关于物理学科中科学态度与社会责任的水平划分，一方面，为后续开展习题研究，提供了由易到难、层次较为分明的细化视角;另一方面，它可以指导教师去挖掘习题中有关科学态度与社会责任的要素，开展针对性的教学.此外，它还可以成为考试命题的依据，为未来开发体现不同科学态度与社会责任水平层次的试题指引方向.

2 科学态度与社会责任在新人教版必修一习题中的体现

以表1为依据，对科学态度与社会责任在新人教版必修一习题中的体现展开细化分析，发现科学态度在习题中的体现主要围绕四个层面，社会责任在习题中的体现主要在两个层面.

2.1 科学态度在习题中的体现

科学态度在新人教版必修一习题中的体现主要集中于“对物理学习的兴趣”“与他人合作的态度”“细心严谨的品质”和“用物理学来解决实际问题的意识”四个方面，下面结合具体的习题进行探讨.

2.1.1 对物理学习的兴趣

爱因斯坦曾经说过：“兴趣是最好的老师.”在物理课程的学习中，新人教版必修一中渗透“培养学生对物理学习兴趣”的习题主要呈现三个水平层次，举例见表2.

表2中例举了新人教版必修一习题中的四道题.其中习题1、2分别将物理融入到“中国优秀传统文化古诗词”和“寓言故事”中，引导学生从物理学的视角来欣赏古诗词和讲述寓言故事，对提高学生物理学习的兴趣具有积极的作用.习题3将物理与日常生活中的娱乐项目联系起来，让学生有机会在刺激的娱乐活动中切身体会超重、失重，在提高学生对物理学敬畏之情的同时也进一步增加对物理学习的兴趣.习题4突出学生课后的物理探究，让学生感受到运用物理知识解决感兴趣问题的成就感与乐趣，激发学生自主探究的欲望，发展对物理学习更高层次的兴趣.

2.1.2 与他人合作的态度

科学任务的完成往往离不开团队的合作，合作学习也是新课程积极倡导的理念与学习方式之一，人教版教材习题也有小部分展现了对合作态度养成的引导，举例见表3.

该题要求A、B两同学合作，积极配合完成实验任务，重在培养学生的合作精神.学生在合作的过程中巩固了知识，收获了乐趣，与他人合作的意识潜移默化地根植于学生的心中.

2.1.3 细心严谨的品质

科学研究是一项厚重且具有强烈使命感的事业，需要具备吃苦耐劳的精神、刻苦钻研的态度和细心严谨的品质，新人教版教材对该品质在习题中的体现举例见表4.

该题通过向学生呈现一个错误的示范来告诉学生在科学探究中，客观事实、实验数据是得出物理规律的重要组成部分，突出了科学探究中“证据”要素的重要性，警示学生在收集数据的过程中应当持有细心、严谨的科学态度.

2.1.4 将物理应用于生活的意识

科技在推动人类社会的发展中扮演着重要的角色，用科学的思维和手段来处理和解决生活中的实际问题是一种重要的思想，人教版中体现该方面意识的习题举例见表5.

上述两道习题在体现科学态度方面有一共同的特点，都在向学生传递“用物理学知识解决生活、社会问题”的思想.前一题运用运动学知识计算出汽车行驶的安全距离和安全速度，给司机的安全出行提出指引，防止交通事故的发生.后一题要求学生运用重力和重心的知识来设计一个自动冲水装置，让学生感受到物理知识应用的广泛性.

2.2 社会责任在习题中的体现

“社会责任”在人教版必修一习题中的体现主要集中于“STSE教育”和“具备为祖国发展贡献自己力量的使命感与责任”两个方面，下面结合具体的习题案例进行探讨.

2.2.1 认识STSE之间的关系

STSE教育是一种跨学科融合的新型教育方式，体现出把科学知识与科技发展、日常生活、社会进步、生态环境相互紧密结合起来的教育理念[1]，体现STSE的相关习题举例见表6.

表6中例举了新人教版必修一习题中的四道题，分别体现了“社会责任”中STSE教育的两个水平层次.习题1、2将物理与科技联系起来，突出物理在推动科技发展中的重要作用和肩负的责任，使学生了解到科学、技术、社会之间存在密切的联系.习题3、4是物理学中的摩擦力知识在社会交通、比赛项目中运用的例子，学生通过解答习题能认识到物理具有推动社会和谐发展的力量.

2.2.2 具备为国家发展贡献力量的使命感与责任感

培养学生的社会责任感，首先要让学生认识到自身在促进社会发展方面所肩负的责任和能为祖国做出的贡献.人教版习题在该方面的体现举例见表7.

该题以火箭发射为背景，展示了宇航员为了祖国的航天事业，承受着超重的考验，身上肩负着促进祖国航天事业可持续发展的责任与使命，其爱国情怀为学生树立了良好的榜样.

3 在習题教学中进一步落实科学态度与社会责任的策略

通过上述分析，了解了科学态度与社会责任在习题中的体现情况，但这只是教师开展习题教学的第一步.把习题中蕴含的科学态度与社会责任核心素养，落实到具体的习题教学中让学生受益，这是广大物理教师需要予以重视的问题.对此，笔者给出以下两点建议.

3.1 在习题教学中挖掘和点拨蕴含科学态度与社会责任的要素

科学态度与责任核心素养在习题中的体现一般具有一定的内隐性，教师在习题教学中要发挥主导作用，主动挖掘与点拨习题中蕴含的科学态度与社会责任要素.例如，在讲到实验探究题的时候，可以重点挖掘其中的科学本质和科学态度方面的要素，比如实验中“要求重复多次实验”的目的是什么，是在传递一种严谨认真、追求普适真理的科学态度.再如，当介绍频闪摄影技术、传感器设备在研究物体做匀变速直线运动规律中的应用时，教师可以介绍物理与技术之间的关系，这是对STSE教育的一种渗透.

3.2 在习题教学中自主开发体现科学态度与社会责任的习题

教师还可以从物理学史或国内外科技发展热点等方面入手，自主开发一些体现科学态度与社会责任的习题.例如在人教版必修一第四章第六节“超重和失重”中，可利用探月新闻设计一道习题：“2020年11月24日4时30分，长征五号遥五运载火箭成功将嫦娥五号探测器送入月球预定轨道，实现了我国探月道路上的又一个奇迹.火箭加速升空阶段宇航员处于超重还是失重状态？如何判断？”该题以航空航天科技为背景，引导学生体会航天探索的艰辛，提升爱国情怀与民族自豪感，增强学生敢于担当的社会责任感[2].

参考文献：

[1]陆真，沈婷，钱海滨.从点缀到主角——新世纪科学教育中STSE的课程形式与功能演进[J].课程·教材·教法，2009，29（03）：52-56+65.

[2]吴姗姗.高中物理科学态度与社会责任素养的培养——以航空航天技术为桥梁[J].高考，2020（28）：35-36.

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

[4]人民教育出版社，课程教材研究所，物理课程教材开发中心.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.

（收稿日期：2021-06-04）