侯新杰 丁 歡 周 睿

（1.河南師范大學(xué)物理學(xué)院，河南 新鄉(xiāng) 453007；2.河南師范大學(xué)附屬中學(xué)，河南 新鄉(xiāng) 453002）

STSE（即Science，Technology，Society，Environment的縮寫(xiě)）教育強(qiáng)調(diào)科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)和環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展，關(guān)注科技進(jìn)步、社會(huì)發(fā)展與生態(tài)環(huán)境之間的相互影響.美國(guó)、英國(guó)、加拿大的科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)都強(qiáng)調(diào)在科學(xué)教育中進(jìn)行STSE教育的重要性，對(duì)STSE教育內(nèi)容提出了要求.［1－3］

我國(guó)教育部制定的《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)（2020年修訂）》（以下簡(jiǎn)稱(chēng)《課程標(biāo)準(zhǔn)》）課程基本理念提出要“注重課程的時(shí)代性，關(guān)注科技進(jìn)步和社會(huì)發(fā)展需求”，強(qiáng)調(diào)“高中物理課程在內(nèi)容上注重與生產(chǎn)生活、現(xiàn)代社會(huì)及科技發(fā)展的聯(lián)系，反映當(dāng)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展的重要成果和科學(xué)思想，同時(shí)關(guān)注物理學(xué)的技術(shù)應(yīng)用帶來(lái)的社會(huì)問(wèn)題，培養(yǎng)學(xué)生的社會(huì)參與意識(shí)和社會(huì)責(zé)任感”.《課程標(biāo)準(zhǔn)》闡述了物理學(xué)科核心素養(yǎng)的內(nèi)涵，指出物理學(xué)科核心素養(yǎng)主要包括“物理觀念”“科學(xué)思維”“科學(xué)探究”“科學(xué)態(tài)度與責(zé)任”4個(gè)方面.《課程標(biāo)準(zhǔn)》制定的高中物理課程目標(biāo)是“高中物理課程應(yīng)在義務(wù)教育的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步促進(jìn)學(xué)生物理學(xué)科核心素養(yǎng)的養(yǎng)成和發(fā)展”.課程目標(biāo)的“科學(xué)態(tài)度與責(zé)任”維度明確要求學(xué)生“能正確認(rèn)識(shí)科學(xué)的本質(zhì)”“認(rèn)識(shí)科學(xué)·技術(shù)·社會(huì)·環(huán)境的關(guān)系”.［4］

STSE教育既是“科學(xué)態(tài)度與責(zé)任”素養(yǎng)的重要內(nèi)容，也是物理觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究等物理學(xué)科核心素養(yǎng)落實(shí)的橋梁.STSE教育重視跨學(xué)科的知識(shí)整合、真實(shí)情境問(wèn)題的解決、多樣化的教學(xué)方法，有利于培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題能力、邏輯推理能力、科學(xué)探究能力、科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任感.［5］STSE教育為培養(yǎng)學(xué)生“從物理學(xué)視角解釋自然現(xiàn)象和解決實(shí)際問(wèn)題”“基于事實(shí)證據(jù)和科學(xué)推理對(duì)不同觀點(diǎn)和結(jié)論質(zhì)疑和批判”“基于觀察和實(shí)驗(yàn)提出物理問(wèn)題”“在認(rèn)識(shí)科學(xué)本質(zhì)，認(rèn)識(shí)科學(xué)·技術(shù)·社會(huì)·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(dòng)力，嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真、實(shí)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(hù)環(huán)境并推動(dòng)可持續(xù)發(fā)展的責(zé)任感”等物理學(xué)科核心素養(yǎng)提供了有效途徑和方法.［5］因此，在高中物理課程中進(jìn)行STSE教育是極其必要的.

物理教科書(shū)作為教學(xué)內(nèi)容的重要載體，是教師和學(xué)生在物理學(xué)科中進(jìn)行STSE教育的重要工具.我國(guó)2019年出版的人教版高中物理教科書(shū)中STSE教育內(nèi)容主題體現(xiàn)情況如何？與國(guó)外教科書(shū)相比有什么異同？針對(duì)這些問(wèn)題，本文對(duì)我國(guó)和英國(guó)高中物理教科書(shū)中STSE教育內(nèi)容的主題進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，找出兩版教科書(shū)中STSE教育內(nèi)容主題體現(xiàn)情況的特色與不足，為高中物理教科書(shū)的編寫(xiě)提供參考.

1 研究設(shè)計(jì)

1.1 研究對(duì)象

我國(guó)教科書(shū)選取的是2019年人教版高中物理教科書(shū)（必修1- 3，選擇性必修1- 3）.［6］該書(shū)是我國(guó)高中最廣泛使用的物理教科書(shū)，依據(jù)最新出版的普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)所編寫(xiě)，共6冊(cè).英國(guó)教科書(shū)選取的是由英國(guó)劍橋大學(xué)出版社2020年出版的第3版A-Level物理教科書(shū)——《Physics for Cambridge International AS＆ A Level Coursebook》，共1冊(cè).［7］該教科書(shū)也是我國(guó)諸多國(guó)際學(xué)校廣泛使用的A-Level物理課程教科書(shū).

1.2 研究方法

本文主要采用內(nèi)容分析法，利用開(kāi)發(fā)的STSE教育內(nèi)容主題分析量表對(duì)兩版教科書(shū)中STSE教育內(nèi)容的主題進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析和比較.

1.3 研究工具

國(guó)內(nèi)外學(xué)者在文獻(xiàn)中關(guān)于STSE教育內(nèi)容主題的分類(lèi)有很多.牙茹夢(mèng)認(rèn)為STSE教育內(nèi)容主要包括物理學(xué)與科學(xué)進(jìn)步、物理學(xué)與技術(shù)發(fā)展、物理學(xué)與社會(huì)生活、物理學(xué)與生態(tài)環(huán)境4個(gè)部分，并進(jìn)一步將其劃分為科學(xué)進(jìn)步、物理學(xué)前沿、物理原理、技術(shù)應(yīng)用、日常生活、社會(huì)發(fā)展、環(huán)境問(wèn)題7個(gè)主題.［8］滕艷萍借鑒國(guó)外文獻(xiàn)中STSE教育內(nèi)容主題的分類(lèi)，從科學(xué)與技術(shù)事件及其社會(huì)情境、科學(xué)與技術(shù)的相互影響、作為問(wèn)題解決方式的科學(xué)與技術(shù)、科學(xué)與技術(shù)的風(fēng)險(xiǎn)和影響、爭(zhēng)議問(wèn)題、決策過(guò)程等6個(gè)主要維度出發(fā)分析了教科書(shū)中的STSE教育內(nèi)容.［9］邵夢(mèng)迎認(rèn)為STSE教育內(nèi)容可以分為物理學(xué)史與科學(xué)本質(zhì)、物理學(xué)與技術(shù)、物理學(xué)與社會(huì)生活、物理學(xué)與環(huán)境4個(gè)主題，并給出了具體的二級(jí)指標(biāo).［10］

依據(jù)STSE教育的內(nèi)涵及國(guó)內(nèi)學(xué)者對(duì)STSE教育內(nèi)容主題的分類(lèi)，筆者以邵夢(mèng)迎提出的STSE教育內(nèi)容主題分類(lèi)指標(biāo)為框架，建立了高中物理教科書(shū)中STSE教育內(nèi)容主題的分析工具，將STSE教育內(nèi)容分為4個(gè)一級(jí)主題，14個(gè)二級(jí)主題，具體劃分如表1所示.

表1 STSE教育內(nèi)容主題分析量表

續(xù)表

1.4 研究工具的信度檢驗(yàn)

由筆者擔(dān)任主評(píng)分員D，并邀請(qǐng)2名課程與教學(xué)論（物理）專(zhuān)業(yè)研究生Y和L作為助理評(píng)分員.經(jīng)過(guò)相關(guān)內(nèi)容的訓(xùn)練與預(yù)分析后，3位評(píng)分員利用上述量表對(duì)隨機(jī)抽樣的兩版教科書(shū)中的各兩章內(nèi)容進(jìn)行獨(dú)立的歸類(lèi)分析.3人相互同意度如表2所示.

表2 不同評(píng)分員間的相互同意度

經(jīng)計(jì)算，該研究工具信度為0.905，高于0.8，且信度較高，說(shuō)明研究結(jié)果是可靠可信的.

2 兩版教科書(shū)中STSE教育內(nèi)容主題的統(tǒng)計(jì)和分析

2.1 統(tǒng)計(jì)結(jié)果

根據(jù)STSE教育內(nèi)容主題分析量表，對(duì)中英高中物理教科書(shū)中STSE教育內(nèi)容主題進(jìn)行分類(lèi)統(tǒng)計(jì)，統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)如表3所示.

表3 兩版教科書(shū)中STSE教育內(nèi)容主題數(shù)量統(tǒng)計(jì)表

續(xù)表

2.2 兩版教科書(shū)中STSE教育內(nèi)容主題的分析與比較

（1）兩版教科書(shū)都關(guān)注物理學(xué)史，對(duì)科學(xué)本質(zhì)主題體現(xiàn)較少.

人教版教科書(shū)對(duì)物理學(xué)史與科學(xué)本質(zhì)主題的體現(xiàn)明顯多于英國(guó)教科書(shū).兩版教科書(shū)均對(duì)物理學(xué)的發(fā)展主題體現(xiàn)較多，分布比例都在50%左右，其次是物理學(xué)家，對(duì)科學(xué)本質(zhì)內(nèi)容體現(xiàn)較少，且都沒(méi)有用專(zhuān)欄呈現(xiàn)科學(xué)本質(zhì)主題內(nèi)容.人教版教科書(shū)對(duì)于物理學(xué)的發(fā)展和物理學(xué)家主題的呈現(xiàn)比例都高于英國(guó)教科書(shū)，較多地展現(xiàn)了力與運(yùn)動(dòng)、電磁部分的物理學(xué)發(fā)展或者物理學(xué)家具體事跡；對(duì)科學(xué)本質(zhì)主題的呈現(xiàn)比例低于英國(guó)教科書(shū)，大多數(shù)科學(xué)本質(zhì)的內(nèi)容都出現(xiàn)在力與運(yùn)動(dòng)模塊.可見(jiàn)，人教版教科書(shū)較注重物理學(xué)家、物理學(xué)進(jìn)展等物理學(xué)史方面的內(nèi)容，傾向于將科學(xué)本質(zhì)隱含于物理學(xué)史以及物理學(xué)發(fā)展的描述中，對(duì)科學(xué)本質(zhì)主題內(nèi)容的顯化較少.

（2）兩版教科書(shū)都重視技術(shù)原理和技術(shù)應(yīng)用，人教版教科書(shū)對(duì)技術(shù)評(píng)價(jià)與選擇體現(xiàn)不足.

通過(guò)數(shù)據(jù)可知，人教版教科書(shū)涉及物理學(xué)與技術(shù)主題的STSE教育內(nèi)容多于英國(guó)教科書(shū).兩版教科書(shū)均對(duì)物理學(xué)相關(guān)的技術(shù)知識(shí)體現(xiàn)較多，呈現(xiàn)比例超過(guò)60%，且絕大多數(shù)都是對(duì)技術(shù)原理的描述，有利于學(xué)生體會(huì)科學(xué)知識(shí)在技術(shù)中的重要作用.如：“避雷針原理”“微波爐加熱原理”“三級(jí)火箭技術(shù)”“汽車(chē)避免碰撞的設(shè)計(jì)原理”“解釋離心機(jī)是如何工作的”“CT掃描儀的原理”等.人教版教科書(shū)對(duì)物理學(xué)相關(guān)的技術(shù)知識(shí)、技術(shù)操作、科學(xué)與技術(shù)關(guān)系的體現(xiàn)多于英國(guó)教科書(shū)，對(duì)技術(shù)設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)的體現(xiàn)少于英國(guó)教科書(shū).在技術(shù)設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)的相關(guān)內(nèi)容中，人教版教科書(shū)較多展現(xiàn)了技術(shù)設(shè)計(jì)內(nèi)容，如“設(shè)想在家里、學(xué)校和生活的社區(qū)，什么地方應(yīng)該安裝傳感器？”而英國(guó)教科書(shū)中大多是技術(shù)的評(píng)價(jià)與選擇，如思考各種發(fā)電機(jī)優(yōu)缺點(diǎn)，說(shuō)明如何選擇發(fā)電機(jī)；建議一種或多種可用于檢查大腦的掃描技術(shù).

可見(jiàn)，英國(guó)教科書(shū)較重視讓學(xué)生多了解各種技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)，能夠在生活中選擇合適的技術(shù)和技術(shù)產(chǎn)品，而人教版教科書(shū)較重視如何將物理知識(shí)應(yīng)用于技術(shù)，但是有關(guān)技術(shù)設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)的內(nèi)容較少，還需增加其數(shù)量.

（3）兩版教科書(shū)都注意突出物理學(xué)知識(shí)在生活中的應(yīng)用，英國(guó)教科書(shū)較關(guān)注科技對(duì)人們生活的影響.

總體來(lái)看，人教版教科書(shū)對(duì)于物理學(xué)與社會(huì)生活主題的呈現(xiàn)數(shù)量多于英國(guó)教科書(shū).從二級(jí)主題來(lái)看，兩版教科書(shū)都對(duì)物理學(xué)知識(shí)在生活中的應(yīng)用體現(xiàn)較多，人教版教科書(shū)對(duì)其體現(xiàn)比例明顯高于英國(guó)教科書(shū)，且多以提問(wèn)形式呈現(xiàn)，讓學(xué)生自己用物理知識(shí)解釋生活現(xiàn)象，如解釋荷葉上的露珠呈扁平球形的現(xiàn)象、解釋系安全帶的規(guī)定的原因.人教版教科書(shū)對(duì)物理學(xué)技術(shù)的應(yīng)用、科技對(duì)人們生活的影響體現(xiàn)比例稍低于英國(guó)教科書(shū)，對(duì)于科技與社會(huì)發(fā)展的關(guān)系的體現(xiàn)比例高于英國(guó)教科書(shū).其中，人教版教科書(shū)在描述科技對(duì)社會(huì)發(fā)展的影響時(shí)，多以STSE欄目形式呈現(xiàn)，從科學(xué)技術(shù)發(fā)展和歷史事件等視角關(guān)注科學(xué)技術(shù)與社會(huì)發(fā)展的相互影響，如“交通工具與社會(huì)發(fā)展”“鄭和下西洋的影響”等.

英國(guó)教科書(shū)選取的內(nèi)容更傾向于科技在人們生活中的應(yīng)用，注重科技對(duì)人們生活水平的提高.人教版教科書(shū)選取的內(nèi)容有意識(shí)地從社會(huì)角度培養(yǎng)學(xué)生理解科技與社會(huì)的關(guān)系，形成社會(huì)責(zé)任感，但是在討論社會(huì)問(wèn)題時(shí)，缺少了讓學(xué)生自己進(jìn)行思考、討論，發(fā)表自己看法的環(huán)節(jié)，往往直接給出了“最優(yōu)解”，會(huì)影響學(xué)生思辨能力的培養(yǎng).

（4）人教版教科書(shū)比英國(guó)教科書(shū)較注重呈現(xiàn)物理學(xué)與環(huán)境的相互影響.

人教版教科書(shū)對(duì)物理學(xué)與環(huán)境主題的體現(xiàn)數(shù)量明顯多于英國(guó)教科書(shū)，各二級(jí)主題的體現(xiàn)比例也均高于英國(guó).人教版教科書(shū)的STSE教育內(nèi)容涵蓋了環(huán)境污染、資源危機(jī)與能源開(kāi)發(fā)、環(huán)境意識(shí)等3個(gè)主題，包含能源危機(jī)、能源的開(kāi)發(fā)與利用、能源與社會(huì)發(fā)展、新的能源安全觀、汽車(chē)和能源、能源和輻射、放射性物質(zhì)造成的環(huán)境污染等內(nèi)容.英國(guó)教科書(shū)中體現(xiàn)物理學(xué)與環(huán)境主題的內(nèi)容較少，只有2處，分別是第22章導(dǎo)入中的“隨著5G在各國(guó)的鋪開(kāi)，這將對(duì)當(dāng)?shù)丨h(huán)境產(chǎn)生什么影響？”和第29章導(dǎo)入中關(guān)于“太陽(yáng)的作用及產(chǎn)生能量的方式”的內(nèi)容，主要涉及環(huán)境污染、資源危機(jī)與能源開(kāi)發(fā)這兩個(gè)主題，沒(méi)有涉及環(huán)境意識(shí)的內(nèi)容.可以發(fā)現(xiàn)，人教版教科書(shū)比英國(guó)較重視呈現(xiàn)環(huán)境保護(hù)、能源合理開(kāi)發(fā)等內(nèi)容.

2.3 兩版教科書(shū)STSE教育內(nèi)容主題的總體分析與比較

人教版教科書(shū)中體現(xiàn)STSE教育的內(nèi)容共有304處，英國(guó)版教科書(shū)中體現(xiàn)STSE教育的內(nèi)容共計(jì)232處.兩版教科書(shū)都注重對(duì)不同主題STSE教育內(nèi)容的滲透，人教版教科書(shū)中STSE教育內(nèi)容的總體數(shù)量和各一級(jí)主題數(shù)量均比英國(guó)教科書(shū)多.

中英教科書(shū)對(duì)STSE教育內(nèi)容主題的體現(xiàn)整體分布較一致，對(duì)物理學(xué)與技術(shù)主題的滲透比例都較高，占比分別為39.80%和43.10%，都以技術(shù)原理和應(yīng)用知識(shí)為重心；其次是對(duì)物理學(xué)與社會(huì)生活主題的滲透，比例稍低于物理學(xué)與技術(shù)相關(guān)內(nèi)容的體現(xiàn)，分別為32.24%和39.22%.兩版教科書(shū)都注意選取社會(huì)熱點(diǎn)問(wèn)題，聯(lián)系物理學(xué)知識(shí)與社會(huì)生活，具體的側(cè)重稍有不同.可以發(fā)現(xiàn)兩版教科書(shū)都注重以技術(shù)和生活為切入點(diǎn)，對(duì)科學(xué)與技術(shù)之間的關(guān)系、科學(xué)與社會(huì)之間的關(guān)系進(jìn)行討論.兩版教科書(shū)對(duì)物理學(xué)史與科學(xué)本質(zhì)主題的體現(xiàn)比例均稍低，側(cè)重展現(xiàn)物理學(xué)史.兩版教科書(shū)對(duì)于物理學(xué)與環(huán)境主題的滲透均較少，分布比例分別為5.92%和0.86%.人教版教科書(shū)中物理學(xué)與環(huán)境主題內(nèi)容體現(xiàn)較全面，且數(shù)量較多，但相比于其他主題，兩版教科書(shū)中有關(guān)物理學(xué)與環(huán)境的內(nèi)容數(shù)量依然偏少，都還需增加.

3 對(duì)改進(jìn)我國(guó)高中物理教科書(shū)編寫(xiě)的建議

3.1 增加顯化科學(xué)本質(zhì)主題內(nèi)容的欄目

正確理解科學(xué)本質(zhì)一直被公認(rèn)為是學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的重要方面.我國(guó)最新版高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)中也提到要認(rèn)識(shí)科學(xué)本質(zhì)，但是通過(guò)對(duì)人教版教科書(shū)中STSE教育內(nèi)容主題的分析，發(fā)現(xiàn)教科書(shū)對(duì)科學(xué)本質(zhì)主題的體現(xiàn)比例不高，大多數(shù)都是隱含在關(guān)于物理學(xué)史的表述中，很難讓學(xué)生直接明白科學(xué)本質(zhì)的內(nèi)涵.科學(xué)本質(zhì)在物理教科書(shū)中的體現(xiàn)程度直接影響著物理教師的科學(xué)本質(zhì)教學(xué)策略和學(xué)生對(duì)科學(xué)本質(zhì)的理解，而包含多樣化的欄目是我國(guó)高中物理教科書(shū)的一大特色，因此建議教科書(shū)在包含物理學(xué)史的章節(jié)中增加科學(xué)本質(zhì)欄目，將具體的科學(xué)本質(zhì)內(nèi)涵顯化出來(lái).例如，在教科書(shū)必修第1冊(cè)第2章第4節(jié)“自由落體運(yùn)動(dòng)”的科學(xué)漫步欄目講述“伽利略對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的研究”后，增設(shè)科學(xué)本質(zhì)欄目，顯化上述欄目?jī)?nèi)容體現(xiàn)的科學(xué)本質(zhì)特點(diǎn)：① 科學(xué)探究運(yùn)用多種方法，伽利略運(yùn)用實(shí)驗(yàn)和邏輯推理（包括數(shù)學(xué)演算）相結(jié)合的方法進(jìn)行自由落體運(yùn)動(dòng)的探究；② 科學(xué)知識(shí)是以經(jīng)驗(yàn)證據(jù)為基礎(chǔ)的，伽利略想辦法用實(shí)驗(yàn)來(lái)探究自己的猜想，做了上百次實(shí)驗(yàn)，由實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行合理外推確定了自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律；③ 科學(xué)知識(shí)可以接受新證據(jù)的修正，伽利略研究結(jié)果對(duì)亞里士多德結(jié)論的修正.

3.2 重視技術(shù)評(píng)價(jià)與選擇類(lèi)內(nèi)容的呈現(xiàn)

在STSE教育中，技術(shù)是聯(lián)系科學(xué)和社會(huì)的重要橋梁，許多科學(xué)知識(shí)都是依靠人們的智慧與才能轉(zhuǎn)化為具體的技術(shù)裝置，從而應(yīng)用到生活中各個(gè)方面.我國(guó)高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)也在多處規(guī)定教科書(shū)要體現(xiàn)技術(shù)進(jìn)步的新成果，引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注航天、電磁、激光等技術(shù)的應(yīng)用和對(duì)社會(huì)造成的影響.通過(guò)以上對(duì)我國(guó)人教版教科書(shū)的統(tǒng)計(jì)分析，發(fā)現(xiàn)教科書(shū)中共有121處介紹了物理學(xué)與技術(shù)主題內(nèi)容，其中物理學(xué)相關(guān)的技術(shù)知識(shí)、技術(shù)操作、技術(shù)設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)、科學(xué)與技術(shù)關(guān)系占物理學(xué)與技術(shù)主題內(nèi)容總體數(shù)量的比例分別是61.98%、14.05%、13.22%、10.74%，注重對(duì)技術(shù)原理的體現(xiàn)，但是技術(shù)設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)的內(nèi)容少于英國(guó)教科書(shū)，且在技術(shù)設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)部分多為技術(shù)設(shè)計(jì)內(nèi)容.要更好地培養(yǎng)學(xué)生的技術(shù)素養(yǎng)，應(yīng)多在教科書(shū)中增加體現(xiàn)技術(shù)評(píng)價(jià)、技術(shù)選擇的內(nèi)容.既可以直接在習(xí)題中設(shè)置對(duì)某些技術(shù)的評(píng)價(jià)與選擇，如“說(shuō)明光纖通信的優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn)”“假如你的朋友頭部受傷，選擇哪種醫(yī)學(xué)影像技術(shù)比較適合？”等；也可以設(shè)置一些動(dòng)手制作活動(dòng)，在活動(dòng)中提供不同材料和工具供學(xué)生選擇，如設(shè)置制作“保溫盒”的實(shí)踐活動(dòng)，提供珍珠棉、綢布、人造皮革、帆布、牛津布、鋁箔布、透明膠、雙面膠、針線包等工具和材料，學(xué)生需要了解不同材料的保溫、耐磨以及防水性能來(lái)選擇材料，在制作中也需要根據(jù)用途使用不同的工具.［11］

另外，物理實(shí)驗(yàn)也是物理學(xué)與技術(shù)的相關(guān)內(nèi)容，教科書(shū)中可以適當(dāng)增加對(duì)于物理實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)進(jìn)行評(píng)價(jià)的環(huán)節(jié)，并要求學(xué)生們提出相應(yīng)的改進(jìn)措施，既可以提高學(xué)生對(duì)技術(shù)的理解與應(yīng)用，也有利于學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)中物理知識(shí)的深入理解，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究素養(yǎng).

3.3 突出對(duì)社會(huì)問(wèn)題的討論與決策

科學(xué)和技術(shù)發(fā)展帶來(lái)了諸多緊迫的社會(huì)問(wèn)題（如：基因工程和納米技術(shù)的意外危險(xiǎn)、技術(shù)使用帶來(lái)的環(huán)境破壞、生態(tài)失衡等），并引發(fā)了科學(xué)界對(duì)學(xué)生進(jìn)行社會(huì)問(wèn)題教育的呼吁，鼓勵(lì)學(xué)生通過(guò)觀察現(xiàn)實(shí)，參與辯論和討論社會(huì)問(wèn)題，形成自己的觀點(diǎn)和決策，擁有社會(huì)責(zé)任感.通過(guò)教科書(shū)分析發(fā)現(xiàn)，我國(guó)高中物理教科書(shū)在呈現(xiàn)物理學(xué)與社會(huì)生活主題內(nèi)容時(shí)，雖然包含了社會(huì)問(wèn)題的介紹，但是在進(jìn)行社會(huì)問(wèn)題的描述時(shí)，總是直接給出解決方案或最正確的觀點(diǎn)，沒(méi)有讓學(xué)生自己進(jìn)行思考、討論、發(fā)表看法的環(huán)節(jié).為了提高學(xué)生對(duì)于社會(huì)問(wèn)題的決策能力，形成社會(huì)責(zé)任感，教科書(shū)編寫(xiě)時(shí)應(yīng)該注意在類(lèi)似的社會(huì)問(wèn)題中多增加一些思考性問(wèn)題或者設(shè)置不同觀點(diǎn)的碰撞，讓學(xué)生經(jīng)歷質(zhì)疑批判過(guò)程，形成創(chuàng)造性見(jiàn)解.比如在選擇性必修第2冊(cè)第5章第1節(jié)“認(rèn)識(shí)傳感器”的科學(xué)漫步欄目呈現(xiàn)“機(jī)器人”內(nèi)容時(shí)，對(duì)于最后一段中“機(jī)器人越來(lái)越聰明，它們是否有一天會(huì)完全取代人的工作？”這一問(wèn)題，可以給出“隨著人類(lèi)科技的進(jìn)步，機(jī)器人可能會(huì)像電影里一樣擁有自主意識(shí)，我們不應(yīng)該制造具有較高智能的機(jī)器人”“機(jī)器人是人類(lèi)制造的，它們的智慧永遠(yuǎn)不會(huì)超過(guò)人類(lèi)，即使取代工作，也只能取代一些重復(fù)性的工作，而這種取代是可以促進(jìn)社會(huì)發(fā)展的”“我們無(wú)法確定未來(lái)機(jī)器人會(huì)多聰明，但是只要機(jī)器人是對(duì)社會(huì)有益的，就應(yīng)該支持機(jī)器人智能技術(shù)的發(fā)展”等不同觀點(diǎn)，讓學(xué)生通過(guò)思考形成“科技沒(méi)有好壞之分，是人類(lèi)決定了如何使用它，我們應(yīng)該衡量和思考，如何運(yùn)用這些技術(shù)才能對(duì)社會(huì)更有益，使世界變得更加美好”的正確觀點(diǎn).

3.4 增加物理學(xué)與環(huán)境主題內(nèi)容

環(huán)境教育作為學(xué)生樹(shù)立環(huán)境意識(shí)、提高環(huán)境認(rèn)知能力、形成良好環(huán)境行為和生態(tài)道德的主要方式，對(duì)我國(guó)生態(tài)環(huán)境的保護(hù)和改善具有重要作用.［12］通過(guò)以上分析可以發(fā)現(xiàn)，我國(guó)人教版教科書(shū)中關(guān)于物理學(xué)與環(huán)境主題的內(nèi)容僅有18處，雖然明顯優(yōu)于英國(guó)教科書(shū)，但是與其他一級(jí)主題相比，該主題內(nèi)容的數(shù)量顯然較少，而且人教版教科書(shū)中物理學(xué)與環(huán)境主題的內(nèi)容大部分集中于資源危機(jī)與能源開(kāi)發(fā)部分，對(duì)環(huán)境污染和環(huán)境意識(shí)體現(xiàn)較少，也缺少討論交流的環(huán)節(jié).教科書(shū)應(yīng)該多角度地選取已經(jīng)出現(xiàn)的環(huán)境問(wèn)題，在不同模塊展開(kāi)敘述，讓學(xué)生進(jìn)行更多的討論交流，或者進(jìn)行課題研究，從而切實(shí)領(lǐng)悟到環(huán)境對(duì)于整體人類(lèi)的重要性.比如在選擇性必修第2冊(cè)第2章“電磁感應(yīng)”的教學(xué)中引入“電磁輻射”相關(guān)內(nèi)容，簡(jiǎn)要介紹其在生活中對(duì)環(huán)境及人體的危害，讓學(xué)生思考討論生活中的預(yù)防措施.再比如在必修第3冊(cè)第12章第4節(jié)“能源與可持續(xù)發(fā)展”的“能源的分類(lèi)與應(yīng)用”部分，增加各種發(fā)電方式對(duì)于動(dòng)植物乃至生態(tài)環(huán)境的影響的描述，呈現(xiàn)科技與社會(huì)、環(huán)境的密切聯(lián)系，讓學(xué)生形成人與自然保持相對(duì)平衡的環(huán)境意識(shí).