陳仕文

科學(xué)態(tài)度與責(zé)任是物理核心素養(yǎng)的重要維度，是學(xué)生參與物理學(xué)科學(xué)習(xí)的必備品格。教師將科學(xué)態(tài)度和責(zé)任教育貫穿于物理課堂教學(xué)中，引領(lǐng)學(xué)生開展小組合作探究，積極探索物理科學(xué)知識，能促進學(xué)生科學(xué)本質(zhì)、科學(xué)態(tài)度、社會責(zé)任等素質(zhì)的有效培養(yǎng)。本文通過選取魯科版高中物理必修第一冊第1章“運動的描述”中的“加速度”一節(jié)課教學(xué)為例，探討分析科學(xué)態(tài)度與責(zé)任素養(yǎng)的內(nèi)涵，以及培養(yǎng)科學(xué)態(tài)度與責(zé)任素養(yǎng)的重要意義，并借助具體課例，優(yōu)化物理教學(xué)實踐，促使學(xué)生更好地形成優(yōu)良的科學(xué)態(tài)度和責(zé)任素養(yǎng)。

一、科學(xué)態(tài)度與責(zé)任素養(yǎng)的基本內(nèi)涵

科學(xué)態(tài)度與責(zé)任素養(yǎng)包含科學(xué)本質(zhì)、科學(xué)態(tài)度、社會責(zé)任等重要因素，是指學(xué)生在參與物理學(xué)習(xí)和實踐進程中，通過深入了解科學(xué)本質(zhì)和認識科學(xué)、技術(shù)、社會、環(huán)境相互關(guān)系的基礎(chǔ)上，激起樂于探索科學(xué)奧秘的動力，理解科學(xué)本質(zhì)，逐步形成嚴謹求實、刻苦求真的科學(xué)探索精神和態(tài)度，自覺遵守社會道德規(guī)范，形成保護環(huán)境并推動可持續(xù)發(fā)展的社會責(zé)任感。具體體現(xiàn)為：1.在物理教育教學(xué)過程中，科學(xué)本質(zhì)是對物理科學(xué)理論知識、探索研究過程、科學(xué)方法、科學(xué)精神、物理科學(xué)發(fā)展歷史、科學(xué)價值和意義等方面最根本特征的基礎(chǔ)性、概括性認知。2.在物理教學(xué)中，科學(xué)態(tài)度是學(xué)生個體對物理科學(xué)研究對象、物理現(xiàn)象、研究過程、科學(xué)事實、理論知識等所持有的積極的、穩(wěn)定的心理狀態(tài)，體現(xiàn)出個體對物理科學(xué)的好奇心理以及實事求是、追求創(chuàng)新、合作分享等積極進取的行為傾向。

在高中物理教學(xué)中，教師要充分激發(fā)學(xué)生探索研究物理的求知欲和熱情，要注重證據(jù)和邏輯，實事求是，而不迷信權(quán)威，要善于開展創(chuàng)新學(xué)習(xí)，能主動融入合作團體，尊重他人的情感和態(tài)度。3.高中物理新課程標(biāo)準中的社會責(zé)任主要涉及科學(xué)倫理和STSE兩方面，要求學(xué)生在學(xué)習(xí)和應(yīng)用物理研究和科技成果時，能正確判斷科技倫理和道德的價值，自覺遵循社會倫理和道德規(guī)范，能深刻認識科學(xué)、技術(shù)、社會和環(huán)境間的關(guān)系，領(lǐng)會科學(xué)和技術(shù)的本質(zhì)，培育形成應(yīng)有的熱愛環(huán)保、節(jié)約資源、促進可持續(xù)發(fā)展的社會責(zé)任意識。

二、科學(xué)態(tài)度與責(zé)任素養(yǎng)的分層培養(yǎng)要求

在“加速度”這節(jié)課教學(xué)中，教師必須根據(jù)各個層次學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和水平，分層制定差異化的要求，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度與責(zé)任素養(yǎng)。首先，針對優(yōu)秀學(xué)生，要求他們具有較強的學(xué)習(xí)和探究物理的動機，能堅定堅持科學(xué)態(tài)度，主動參與物理探究學(xué)習(xí)，善于帶領(lǐng)小組團隊參與合作探究;善于理解和應(yīng)用物理研究學(xué)習(xí)成果，能自覺遵守科學(xué)技術(shù)倫理和社會道德規(guī)范，牢固樹立科學(xué)服務(wù)于人民的意識，具備振興中華的良好使命感和責(zé)任感。其次，針對中等學(xué)生，要求他們有積極探索研究物理的興趣，學(xué)會運用科學(xué)的視角去分析和解決經(jīng)濟、政治、生態(tài)、環(huán)境、社會等領(lǐng)域的問題，能堅持實事求是的態(tài)度，互助合作、尊重他人;在研究和應(yīng)用物理知識中認識到應(yīng)遵守道德規(guī)范，積極踐行社會責(zé)任。最后，針對后進學(xué)生，要求他們能激發(fā)探索自然的好奇心和興趣，能積極與其他同學(xué)開展合作學(xué)習(xí)，積極了解科學(xué)、技術(shù)、社會、環(huán)境之間的密切聯(lián)系，逐步樹立實事求是的科學(xué)態(tài)度;了解與物理學(xué)科相關(guān)的社會倫理和道德規(guī)范問題，增強自己的社會責(zé)任意識。

三、科學(xué)態(tài)度與責(zé)任素養(yǎng)培養(yǎng)的教育意義

（一）激發(fā)學(xué)生物理學(xué)習(xí)志趣

教師在高中物理課堂教學(xué)中積極引用新時代經(jīng)濟社會發(fā)展成就和物理科技發(fā)展成果，滲透開展科學(xué)態(tài)度與責(zé)任教育，有助于激起高中學(xué)生對物理科學(xué)的探索興趣和志向，轉(zhuǎn)變學(xué)生被動接受學(xué)習(xí)的狀態(tài)，激發(fā)參與課堂的熱情，有效克服排斥和厭學(xué)心理，激勵他們積極探索科學(xué)，主動認識世界，投入物理問題創(chuàng)造性學(xué)習(xí)進程，幫助他們領(lǐng)略和掌握豐富生動的物理科學(xué)文化知識，更好地促進學(xué)生的進步和發(fā)展。例如，在物理課堂中，教師為學(xué)生優(yōu)化設(shè)計生動的物理演示實驗，或精選利用一些典型的生活教學(xué)實例，或指引學(xué)生深入了解有趣的物理學(xué)史，感悟物理科學(xué)家的先進事跡，學(xué)習(xí)他們身上崇高的刻苦鉆研精神和嚴謹細致的求知品質(zhì)。

（二）促進提升物理學(xué)習(xí)能力

在日常物理課教學(xué)進程中，教師積極聯(lián)系現(xiàn)代物理前沿科技、物理學(xué)史、物理科學(xué)家事跡和典型實驗案例等物理文化素材，為學(xué)生創(chuàng)設(shè)豐富多彩的物理教學(xué)情境，滲透科學(xué)態(tài)度與責(zé)任教育，提升課堂教學(xué)效果，能幫助學(xué)生建構(gòu)知識，還能堅定對科學(xué)真理的追求，促進深刻理解物理知識、概念和規(guī)律。例如，可以引導(dǎo)學(xué)生從物理科學(xué)家事跡中形象地體會蘊涵其中的愛國情懷;在享受現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)進步的同時，真切地領(lǐng)略現(xiàn)代科技發(fā)展對生產(chǎn)、生活和環(huán)境的雙重影響，認識到全面把握和研究科學(xué)技術(shù)的重要意義;不斷提高物理探究和實驗技能，提升學(xué)生善于團結(jié)合作、樂于共享學(xué)習(xí)的優(yōu)秀學(xué)習(xí)品質(zhì)，為科學(xué)態(tài)度與責(zé)任素養(yǎng)培養(yǎng)奠定良好的基礎(chǔ)。

（三）助推物理綜合素養(yǎng)培育

學(xué)生的發(fā)展是高中物理核心素養(yǎng)教育的根本出發(fā)點和落腳點。在高中物理教學(xué)中，教師堅持以學(xué)生為中心，融合核心素養(yǎng)要求，加強科學(xué)態(tài)度與責(zé)任素養(yǎng)教育，有助于促使學(xué)生培養(yǎng)起嚴謹踏實、實事求是的科學(xué)態(tài)度，勇于創(chuàng)新和善于創(chuàng)造的科學(xué)精神;有助于使學(xué)生真切領(lǐng)會物理科學(xué)與現(xiàn)實生活的密切關(guān)系，引領(lǐng)學(xué)生充分感受、深刻認識現(xiàn)代物理科學(xué)技術(shù)對現(xiàn)代經(jīng)濟社會發(fā)展所發(fā)揮的重要作用和貢獻，增強節(jié)約資源和保護環(huán)境的良好意識，堅持可持續(xù)發(fā)展、積極承擔(dān)社會責(zé)任、為社會做貢獻的優(yōu)異素養(yǎng)，這些都對高中生的物理學(xué)科綜合素養(yǎng)發(fā)展起到了積極的促進作用。

四、科學(xué)態(tài)度與責(zé)任素養(yǎng)培養(yǎng)的課例實踐

在物理教學(xué)中，教師既要指導(dǎo)學(xué)生開展物理課程學(xué)習(xí)，掌握豐富的物理學(xué)科知識，又要注重在物理課中加強德育滲透，從多個維度進行引領(lǐng)和教育，不斷增進學(xué)生的科學(xué)態(tài)度與責(zé)任素養(yǎng)的培養(yǎng)。以下結(jié)合“加速度”一節(jié)課教學(xué)，融合課堂教學(xué)設(shè)計進程，探討如何有效培育學(xué)生的科學(xué)態(tài)度與責(zé)任素養(yǎng)。

（一）創(chuàng)設(shè)情境，激趣引學(xué)

進入新課教學(xué)時，教師先為學(xué)生展播了“F1世界汽車錦標(biāo)賽”微視頻，引導(dǎo)學(xué)生認真觀看，發(fā)現(xiàn)F1賽車的速度變化非?？?。接著，教師展示“航母上的艦載機以[10s]內(nèi)速度能增加到[45m/s]”“長征十一號運載火箭開始發(fā)射時[10s]內(nèi)速度增加到約[102m/s]”“轎車以[10m/s]的速度行駛，急剎時[3s]內(nèi)能停下來”“蜻蜓以[10m/s]的速度飛行，能在[0.8s]內(nèi)停下來”等四幅圖例，讓學(xué)生認真觀察物體加速運動和減速運動的情形，同時展示問題：“1.航母上的艦載機起飛與長征十一號運載火箭發(fā)射時的速度增大快慢有何不同？2.轎車急剎與蜻蜓停止飛行，二者速度減小的快慢有何不同？”在此，教師巧借生動的微視頻和現(xiàn)實圖例，適時創(chuàng)設(shè)思考問題，啟發(fā)學(xué)生鍛煉科學(xué)思維，指引學(xué)生進入運動物體速度變化快慢的學(xué)習(xí)，使學(xué)生初步形成對加速度的感性認識，通過觀察艦載機和長征十一號火箭的運動，很好地激起學(xué)生探索研究科學(xué)的興趣和熱情，使他們在關(guān)注現(xiàn)代科技發(fā)展成果的同時，從祖國的偉大成就中有效增強了自信心和自豪感。2F874F09-8D9F-4B57-BB15-77733A718BE0

（二）設(shè)疑啟思，合作探學(xué)

探究1：加速度的定義

學(xué)生通過初步了解運動物體速度變化的快慢，教師接著設(shè)置思考問題：“利用已學(xué)知識，結(jié)合以上四幅圖中的列表數(shù)據(jù)，能否利用類比方法來比較一下運動物體速度變化的快慢？”教師引導(dǎo)各小組學(xué)生互相幫助，利用數(shù)據(jù)進行分析，通過比較速度的概念，推理總結(jié)得出加速度的概念和公式，進一步訓(xùn)練學(xué)生分析數(shù)據(jù)和邏輯思維的能力。

探究2：加速度的方向

學(xué)生在前一課已通過學(xué)習(xí)，理解了速度是矢量，速度的變化量[Δ]也是矢量。教師接著啟發(fā)學(xué)生：“加速度是否也是矢量??？同學(xué)們能否推一推？”各小組學(xué)生在教師的鼓勵下一起開展推論：利用加速度公式，由于速度的變化量[Δ]是矢量，時間的變化量[Δt]是標(biāo)量，可推斷得知加速度[a]也是矢量，并且[a]的方向與實際的速度變化量的方向是一致的。此時，有的學(xué)生意外地提出質(zhì)疑：“矢量比標(biāo)量時，為何得出的結(jié)果是矢量，而不是標(biāo)量呢？”面對學(xué)生的疑惑，教師并不感到意外，而是欣喜地贊揚他這種大膽質(zhì)疑、主動探究的學(xué)習(xí)精神，并順勢引導(dǎo)他與同組學(xué)伴一起探索解決疑問。接著，在學(xué)生掌握了加速度是矢量的前提下，教師又適時設(shè)置了隨堂練習(xí)：“請思考并判斷正誤：1.速度越大，加速度越大;2.速度變化量越大，加速度越大;3.速度變化越快，加速度越大;4.速度為零時，加速度可能很大;5.速度很大時，加速度可能為零;6.加速度在減小，速度可能在增加?！惫膭罡餍〗M學(xué)生結(jié)合這六個小問題，進行合作討論交流，思考總結(jié)得出了“速度、速度變化量、加速度三者大小沒有必然的聯(lián)系”的結(jié)論，深化了對加速度的大小和方向性等知識的理解。尤其是各小組經(jīng)過深入討論，他們推選出小組代表來展示這些小問題的判斷結(jié)果和解析過程，從中更進一步領(lǐng)悟了初速度、末速度和加速度都是矢量，都有大小和方向，加速度的正負號只表示其方向;矢量的正負代表方向，為正則與選定的正方向相同，為負則與選定的正方向相反。在此探究環(huán)節(jié)中，各小組通過合作開展推理分析、交流討論和代表發(fā)言，激勵學(xué)生樹立起嚴謹踏實的科學(xué)態(tài)度，鍛煉形成勇于質(zhì)疑、積極探求新知的能力，有效提升了邏輯思維水平，增強了責(zé)任意識。

探究3：速度和加速度的區(qū)別

教師先為學(xué)生展播兩個微視頻片段：“1.轎車急剎時速度在急速減小，加速度卻不斷在增大。2.高鐵列車在勻高速前進，但它的加速度卻為零?！睂W(xué)生觀看微視頻后，發(fā)現(xiàn)與先前以為的“物體運動速度減小時，加速度也會減小;有速度就一定有加速度”等認識有極大差異，教師順勢再展示兩道辨析題：“1.磁懸浮列車的最高速度可達[431km/h]，它的加速度一定很大，這種說法對嗎？為什么？2.長征十一號運載火箭在點火后的短時間內(nèi)，速度仍很小，它的加速度一定很小，對嗎？為什么？”教師及時利用微視頻片段和辨析題，引導(dǎo)學(xué)生進行討論辨析，有效改變了學(xué)生對加速度的前概念認識誤區(qū)，使學(xué)生清晰把握了速度與加速度的區(qū)別，認識到探索研究物理科學(xué)規(guī)律不能只憑感覺來判斷，而必須具有嚴謹?shù)目茖W(xué)態(tài)度和嚴密的邏輯思維。

探究4：利用[x-t]圖像判斷加速度

學(xué)生已學(xué)過可以應(yīng)用[x-t]圖像來描述物體運動的速度，接著，教師指導(dǎo)學(xué)生結(jié)合[x-t]圖像，應(yīng)用二次函數(shù)的分析方法來判斷加速度，并鼓勵他們嘗試畫出加速度的圖像。在練習(xí)過程中，學(xué)生利用加速度公式和[x-t]圖像開展對比分析，順利畫出了加速度的圖像，借助函數(shù)圖像的斜率來表示加速度，斜率的絕對值來表示加速度大小，斜率的正負表示加速度方向。在此環(huán)節(jié)，教師指導(dǎo)學(xué)生在物理學(xué)習(xí)中積極滲透和應(yīng)用數(shù)學(xué)研究方法，鼓勵他們動手、嘗試畫出圖像，有效提升了勇于嘗試和動手實踐能力。

探究5：加速度的應(yīng)用

教師通過列舉“死亡加速度”案例：“交管部門警示駕駛者，事故中汽車碰撞的時間極短，幾乎為毫秒級，這就會使汽車加速度達到極大。當(dāng)發(fā)生事故時，汽車的加速度會達到500g（g為重力加速度），這個數(shù)值就是死亡加速度。加速度公式為[a=ΔvΔt]，因此汽車在行駛中，如果加速度超過了[500g]，就會有生命危險。”然后再展播“常見的交通事故”微視頻，引導(dǎo)學(xué)生將現(xiàn)實生活中的交通事故案例與物理學(xué)科知識關(guān)聯(lián)起來學(xué)習(xí)，滲透交通安全教育，警示學(xué)生在生活中必須自覺遵守交通規(guī)則，維護社會秩序，積極對自身和他人的生命安全負責(zé)，進而有效提高了他們的社會參與意識和責(zé)任感。

（三）作業(yè)引練，總結(jié)促學(xué)

最后，在輕松愉悅的課堂氣氛中結(jié)束本節(jié)課的教學(xué)。教師及時為學(xué)生布置了課后作業(yè)：“1.完成課后探究問題和配套練習(xí)。2.利用課余時間，調(diào)查、搜集生活中發(fā)生的交通事故典型案件，分析事故的主要原因，并指出哪些案件是由超速引發(fā)或加速度過大而造成的？”通過有針對性地開展課后作業(yè)訓(xùn)練，繼續(xù)滲透科學(xué)態(tài)度與責(zé)任教育理念，引領(lǐng)學(xué)生鞏固本課所學(xué)知識，利用鮮活的生活案例來探討學(xué)習(xí)物理知識，進一步增強社會責(zé)任感。同時，教師對學(xué)生在課堂中的小組活動參與度、互助合作表現(xiàn)、獨立見解、主動質(zhì)疑、隨堂訓(xùn)練等綜合學(xué)習(xí)情況及時做好結(jié)課分析和評價，肯定他們已獲得的學(xué)習(xí)成果，指明仍存在的不足。

五、結(jié)語

高中學(xué)生科學(xué)態(tài)度與責(zé)任素養(yǎng)的培育不可能一蹴而就，需要經(jīng)歷一個逐步發(fā)展的過程。在高中物理教學(xué)中，教師應(yīng)緊扣新課程標(biāo)準的要求，深入研究和把握學(xué)生的學(xué)習(xí)特點、認知規(guī)律和發(fā)展需求，巧設(shè)各種生活化案例和問題，堅持創(chuàng)新設(shè)計靈活多樣的互助合作教學(xué)方式，優(yōu)化課堂每一個環(huán)節(jié)，激勵學(xué)生主動參與建構(gòu)物理知識，指引他們逐漸樹立起正確的世界觀、人生觀和價值觀，切實推進物理科學(xué)態(tài)度與責(zé)任素養(yǎng)的培養(yǎng)。

（左毓紅）2F874F09-8D9F-4B57-BB15-77733A718BE0