摘 要：科學(xué)態(tài)度與責(zé)任作為物理學(xué)科核心素養(yǎng)的關(guān)鍵組成部分，承擔(dān)著塑造學(xué)生積極態(tài)度、高尚品格及正確價值觀的重任，是物理學(xué)科育人功能的重要展現(xiàn)。為了有效落實這一核心素養(yǎng)，真正實現(xiàn)對學(xué)生情感品格的積極塑造，本文基于HPS視角，對科學(xué)態(tài)度與責(zé)任素養(yǎng)進行了深入剖析，并提出在高中物理教學(xué)過程中，教師應(yīng)注重融入物理學(xué)史的教育，以加深學(xué)生對科學(xué)本質(zhì)的理解；應(yīng)采用以問題為導(dǎo)向的教學(xué)設(shè)計，激發(fā)學(xué)生的哲學(xué)思辨能力；應(yīng)加強情感體驗教育，進一步增強學(xué)生的責(zé)任感。

關(guān)鍵詞：HPS；高中物理；科學(xué)態(tài)度與責(zé)任；教學(xué)策略

1 引言

物理學(xué)科核心素養(yǎng)是物理學(xué)科育人價值的集中體現(xiàn)。其中，科學(xué)態(tài)度與責(zé)任素養(yǎng)直接指向落實“立德樹人”的根本任務(wù)，對學(xué)生的物理學(xué)習(xí)提出了更高層次的價值追求。這一素養(yǎng)旨在讓學(xué)生在學(xué)習(xí)物理基礎(chǔ)知識與基本技能的基礎(chǔ)上，深刻理解科學(xué)的本質(zhì)，并形成正確的價值觀。HPS（History，Philosophy and Sociology of Science）源于西方，是科學(xué)教育領(lǐng)域倡導(dǎo)的一種新型教育范式。^［1］HPS教育以建構(gòu)主義為指導(dǎo)思想，旨在促進個體對科學(xué)本質(zhì)的理解，培養(yǎng)個體的科學(xué)精神和創(chuàng)新能力，提高公眾科學(xué)素養(yǎng)，這與科學(xué)態(tài)度與責(zé)任素養(yǎng)的要求相契合。物理學(xué)作為自然科學(xué)領(lǐng)域的一門基礎(chǔ)學(xué)科，本身就蘊含著大量的物理學(xué)史、科學(xué)哲學(xué)和科學(xué)社會學(xué)的內(nèi)容。這些內(nèi)容不僅對學(xué)生把握知識的來龍去脈、領(lǐng)悟物理的思想方法、理解物理的內(nèi)涵本質(zhì)具有重要作用，而且能使學(xué)生理解科學(xué)是探索真理的事業(yè)，培養(yǎng)學(xué)生的社會責(zé)任感。因此，HPS不僅為科學(xué)態(tài)度與責(zé)任素養(yǎng)的落實提供了一個獨特的視角，還為教師提供了豐富且有效的教學(xué)資源。本文旨在從HPS視角出發(fā)，對科學(xué)態(tài)度與責(zé)任素養(yǎng)進行深入解讀，并探討在高中物理教學(xué)中教師如何有效地實施培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)態(tài)度與責(zé)任的教學(xué)策略。

2 HPS視角下對科學(xué)態(tài)度與責(zé)任素養(yǎng)的深入解讀

《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版2020年修訂）》對科學(xué)態(tài)度與責(zé)任的定義為：在認(rèn)識科學(xué)本質(zhì)，認(rèn)識科學(xué)·技術(shù)·社會·環(huán)境關(guān)系的基礎(chǔ)上，逐漸形成的探索自然的內(nèi)在動力，嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真、實事求是和持之以恒的科學(xué)態(tài)度，以及遵守道德規(guī)范，保護環(huán)境并推動可持續(xù)發(fā)展的責(zé)任感?！翱茖W(xué)態(tài)度與責(zé)任”主要包括科學(xué)本質(zhì)、科學(xué)態(tài)度、社會責(zé)任等要素。^［2］其中，科學(xué)本質(zhì)既是學(xué)生學(xué)習(xí)物理這門學(xué)科應(yīng)達到的基本要求，又是學(xué)生形成科學(xué)態(tài)度與社會責(zé)任的基礎(chǔ)和前提；科學(xué)態(tài)度關(guān)注學(xué)生本身，是對學(xué)生內(nèi)化物理學(xué)內(nèi)容的要求；社會責(zé)任更注重物理教學(xué)在個體社會化過程中的作用，以及學(xué)生將物理融入生活的能力。

2.1 科學(xué)本質(zhì)

科學(xué)本質(zhì)的內(nèi)容主要包括科學(xué)知識的本質(zhì)、科學(xué)研究的本質(zhì)和科學(xué)事業(yè)的本質(zhì)三部分，其要求學(xué)生對科學(xué)知識本身、科學(xué)研究過程、科學(xué)方法論、科學(xué)精神、科學(xué)的歷史、科學(xué)的價值等方面有最基本的認(rèn)識，并形成一個結(jié)構(gòu)化的觀念系統(tǒng)。

從科學(xué)史的視角來看，科學(xué)本質(zhì)不僅要求學(xué)生應(yīng)該理解物理概念、定理、定律等知識的產(chǎn)生及其隨時間變化的方式和原因，還需洞察物理學(xué)研究過程的曲折以及科學(xué)事業(yè)發(fā)展的方式；明白科學(xué)知識具有暫時性，即它并不等同于真理，科學(xué)研究的本質(zhì)在于求知而不是已知。

從科學(xué)哲學(xué)的視角來看，科學(xué)的本質(zhì)不僅要求學(xué)生掌握扎實的認(rèn)識論和方法論知識，以進行更為深入和全面的上位思考；同時，它也強調(diào)人們并非以空白的頭腦去認(rèn)識世界和探尋真理，而是不可避免地受到頭腦中既有知識框架的引導(dǎo)與影響?？茖W(xué)家及其研究活動亦不例外。作為社會整體的一個組成部分，他們的研究視角、方法以及得出的結(jié)論，均不可避免地受到社會環(huán)境的影響。因此，教師應(yīng)當(dāng)秉持辯證的態(tài)度，審視科學(xué)家及其所從事的科學(xué)研究活動。

從科學(xué)社會學(xué)的視角來看，科學(xué)本質(zhì)關(guān)注的是物理學(xué)概念及其應(yīng)用如何受到社會、倫理、精神及文化背景的多重影響。它揭示了科學(xué)并非孤立存在，而是與社會發(fā)展緊密相連、相互促進的。在這一視角下，理解科學(xué)和科學(xué)家在社會中的功能與作用顯得尤為重要。

2.2 科學(xué)態(tài)度

科學(xué)態(tài)度是學(xué)生在面對科學(xué)現(xiàn)象、科學(xué)過程、科學(xué)事實、科學(xué)理論和科學(xué)研究等特定對象時所持有的情感、價值觀，以及動機和興趣等。它要求學(xué)生對一切事物和現(xiàn)象保持好奇心，以實事求是的精神進行研究和學(xué)習(xí)，以嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度進行科學(xué)探究，并以鍥而不舍的精神追求真理。

從科學(xué)史的視角來看，科學(xué)態(tài)度要求學(xué)生在認(rèn)識科學(xué)研究過程的不易與艱辛之后，能夠內(nèi)化和吸收前人的科學(xué)方法與思想，形成自己認(rèn)識世界和探求真知的方法體系。同時，學(xué)生還需要堅信自己具有追求真理的能力，并以實事求是和腳踏實地

的態(tài)度進行學(xué)習(xí)與研究。

從科學(xué)哲學(xué)的視角來看，一方面，科學(xué)態(tài)度要求學(xué)生能夠跳脫出科學(xué)研究本身，去總結(jié)和發(fā)現(xiàn)科學(xué)家在對待科學(xué)現(xiàn)象時的心態(tài)，明白面對所有事物應(yīng)勇于質(zhì)疑和批判，并以大膽而又基于理性的想象力去創(chuàng)新；另一方面，科學(xué)態(tài)度要求學(xué)生對自己的科學(xué)學(xué)習(xí)過程能夠?qū)嵤┯行У谋O(jiān)控，不斷反思自己的行為，提高自身科學(xué)素養(yǎng)。

從科學(xué)社會學(xué)的視角來看，科學(xué)態(tài)度要求學(xué)生客觀和理性地看待在社會發(fā)展的不同階段中，物理學(xué)的研究和發(fā)展如何受政治、經(jīng)濟、文化等因素的影響；同時能夠基于當(dāng)前社會背景，樹立正確的價值觀和動機；能夠在生活中尋找科學(xué)的蹤跡，對生活中的所有事物和現(xiàn)象充滿好奇和求知欲。

2.3 社會責(zé)任

社會責(zé)任包括科學(xué)與社會倫理以及STSE（科學(xué)·技術(shù)·社會·環(huán)境）兩部分內(nèi)容。前者要求學(xué)生在進行物理研究時，應(yīng)充分考慮社會倫理和道德規(guī)范，堅持正確的倫理和道德的價值取向；后者則要求學(xué)生理解科學(xué)、技術(shù)、社會、環(huán)境四者的關(guān)系，培養(yǎng)自身保護自然環(huán)境、節(jié)約資源及可持續(xù)發(fā)展的意識。

從科學(xué)史的視角來看，社會責(zé)任促使學(xué)生深入思考，在歷史上的不同時期，是何種力量支撐科學(xué)家們冒著巨大的風(fēng)險，如此艱難卻仍致力于科學(xué)研究；同時，學(xué)生也應(yīng)認(rèn)識到隨著科學(xué)的不斷發(fā)展，我們這一代人肩負(fù)著什么樣的使命，應(yīng)該承擔(dān)起什么樣的責(zé)任。

從科學(xué)哲學(xué)的視角來看，社會責(zé)任要求學(xué)生認(rèn)識科學(xué)與社會的發(fā)展過程中人類活動的重要意義，并理解人類在科學(xué)社會化和社會科學(xué)化的過程中起著關(guān)鍵作用；在面對實際生活中的問題和社會現(xiàn)象時，學(xué)生應(yīng)該能夠理性分析和處理。

從科學(xué)社會學(xué)的視角來看，社會責(zé)任要求學(xué)生關(guān)心社會議題，理解科學(xué)、技術(shù)、社會、環(huán)境四者之間相互推動又相互制約的關(guān)系。社會的需求推動科學(xué)和技術(shù)的發(fā)展，而科學(xué)的發(fā)展又影響著技術(shù)水平的高低。同時，科學(xué)和技術(shù)的不斷發(fā)展必然對人類賴以生存的環(huán)境產(chǎn)生影響。因此，科學(xué)研究須建立在保護環(huán)境、節(jié)約資源和可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)之上。

3 基于HPS培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)態(tài)度與責(zé)任素養(yǎng)的教學(xué)策略

通過對HPS視角下科學(xué)態(tài)度與責(zé)任素養(yǎng)的解讀，教師在高中物理教學(xué)中應(yīng)根據(jù)教學(xué)目標(biāo)充分挖掘教材中的HPS內(nèi)容并加以補充，對教學(xué)素材進行新的整合，以促進學(xué)生理解“科學(xué)本質(zhì)”，樹立正確的“科學(xué)態(tài)度”，具備所需的“社會責(zé)任”。

3.1 深化物理學(xué)史，理解科學(xué)本質(zhì)

物理學(xué)史是物理知識形成、更替的歷史，是物理學(xué)家進行科學(xué)研究活動的歷史，是科學(xué)事業(yè)萌芽、發(fā)展、壯大的歷史。然而，由于篇幅的限制，教材中關(guān)于物理學(xué)史的內(nèi)容有限。但教師應(yīng)該對其進行精心挖掘和擴充，展示其背后蘊含的科學(xué)知識本質(zhì)、科學(xué)研究本質(zhì)、科學(xué)事業(yè)本質(zhì)的內(nèi)容。教師使用物理學(xué)史這一素材，不僅是簡單呈現(xiàn)歷史故事，還應(yīng)對整個物理學(xué)史有不同層次的把握，進而在教學(xué)中深化物理學(xué)史的內(nèi)容，將培養(yǎng)目標(biāo)細(xì)化到知識史、研究史和事業(yè)史三個層面，由宏觀到微觀、逐層深入，讓學(xué)生在親歷物理知識的形成過程、感悟物理學(xué)家的研究歷程以及整個科學(xué)事業(yè)的推進與發(fā)展中，形成對科學(xué)本質(zhì)的全面且深入的認(rèn)識。

在高中物理教學(xué)中，教師在教授物理概念、物理公式等知識時，應(yīng)盡可能完整地呈現(xiàn)其產(chǎn)生的背景、發(fā)生和發(fā)展的過程，讓學(xué)生能夠較清晰地把握其來龍去脈，充分認(rèn)識其存在的意義與價值，從而真正實現(xiàn)物理知識的內(nèi)化。知識不是靜止不變的客觀實體，而是人類與自然相互作用的結(jié)果，是不斷發(fā)展的。教師讓學(xué)生理解科學(xué)知識具有相對真理性，便能鼓勵學(xué)生持續(xù)不斷地探索、質(zhì)疑與創(chuàng)新。物理學(xué)家在進行科學(xué)研究的過程中，常常存在著認(rèn)知局限性、思維誤區(qū)。同時，研究的過程也展現(xiàn)了物理思想、認(rèn)識論與方法論。例如，在“自由落體運動”的教學(xué)中，教師可以針對亞里士多德與伽利略觀點的矛盾沖突展開討論，引導(dǎo)學(xué)生思考“亞里士多德的結(jié)論是如何得到的呢？”“伽利略是在什么樣的背景下提出了自己的觀點呢？

他在證明自己觀點的過程中都經(jīng)歷了什么呢？”一方面，讓學(xué)生了解人類認(rèn)識世界的方式是如何變化的；另一方面，讓學(xué)生明白科學(xué)知識的誕生不僅受科學(xué)家自身的影響，還受當(dāng)時的政治、文化，甚至宗教等因素的制約。教師要讓學(xué)生深刻體會到，科學(xué)之路始終充滿挑戰(zhàn)，獲取科學(xué)真理的歷程從來都不是輕而易舉的。為了讓物理學(xué)史真正彰顯其價值與意義，教師不應(yīng)孤立地、以英雄主義色彩來展示個別物理學(xué)家的杰出貢獻與科研歷程。因為這種做法容易誤導(dǎo)大多數(shù)學(xué)生，使他們認(rèn)為“偉大的科學(xué)發(fā)現(xiàn)和科學(xué)成就是極少數(shù)天才的專屬，而自己這樣的普通人難以企及”。學(xué)生學(xué)習(xí)歷史的真正意義不僅在于體會和認(rèn)識科學(xué)研究過程的不易與艱辛，更重要的是讓學(xué)生相信自己若是腳踏實地地去研究與探索，同樣能夠揭示物理學(xué)的奧秘。教師在教學(xué)中讓學(xué)生對物理學(xué)有一個宏觀且真實的把握，使他們能從整個歷史進程中看到科學(xué)事業(yè)對人類社會發(fā)展的作用，同時也看到科學(xué)事業(yè)的艱難曲折，從而讓學(xué)生更加理解科學(xué)事業(yè)的本質(zhì)。科學(xué)本質(zhì)的培養(yǎng)策略如圖1所示。

3.2 重視問題引領(lǐng)，啟發(fā)哲學(xué)思辨

科學(xué)始于問題，且對問題的深入探究貫穿整個科學(xué)發(fā)展的過程。學(xué)生“科學(xué)態(tài)度”的塑造，應(yīng)以強烈的問題意識作為基石。教師在培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)態(tài)度時應(yīng)重視問題的引領(lǐng)作用，教師應(yīng)在教學(xué)設(shè)計時深入挖掘物理學(xué)史，圍繞物理學(xué)的哲學(xué)思想，以及物理學(xué)與社會中最具代表性、最有教育價值、與課程目標(biāo)要求最貼合的內(nèi)容，設(shè)置問題情境，圍繞問題安排教學(xué)內(nèi)容，開展教學(xué)活動。對于有條件開展探究實驗的內(nèi)容，教師在教學(xué)中應(yīng)盡可能讓學(xué)生親身經(jīng)歷科學(xué)探究過程，使學(xué)生能夠設(shè)身處地地理解當(dāng)時科學(xué)家的所思所困，注重培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度，引導(dǎo)學(xué)生有計劃地去設(shè)計，有步驟地去實施，并在探究后能夠做好合作討論與交流（見圖2）。對于沒有適宜條件進行實驗的，教師可以借助物理學(xué)史等相關(guān)素材，呈現(xiàn)當(dāng)時物理學(xué)家們的探究過程，通過提問的方式，引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)物理學(xué)家探究的邏輯思維和研究方法。

在科學(xué)發(fā)展中，提出一個問題往往比解決一個問題更重要。即使在當(dāng)前繁重的課業(yè)壓力下，教師也應(yīng)注重激發(fā)學(xué)生的好奇心，引導(dǎo)學(xué)生自覺、主動地提出問題。例如，在“電場和電場強度”的教學(xué)中，教師可以通過讓學(xué)生思考“在前一節(jié)所學(xué)的‘庫侖定律’中，兩電荷之間的相互作用是如何發(fā)生的呢”這一問題來引入新課的教學(xué)內(nèi)容。這樣的新課導(dǎo)入方式，教師不僅能讓學(xué)生回顧已學(xué)的知識，更能激發(fā)學(xué)生的自主思考。同時，教師應(yīng)讓學(xué)生通過學(xué)習(xí)和體驗物理學(xué)家們進行科學(xué)研究的艱苦歷程，特別是科學(xué)家提出問題的歷史情境，認(rèn)識新知識是由創(chuàng)造性思維和科學(xué)方法共同產(chǎn)生。在切實進行物理實驗探究的過程中，教師也要引導(dǎo)學(xué)生進行反思和質(zhì)疑，培養(yǎng)學(xué)生實事求是的科學(xué)態(tài)度。教師在培養(yǎng)學(xué)生問題意識的同時，還需要鍛煉學(xué)生辯證思考的能力。在高中階段的物理教學(xué)中，由于學(xué)生的思維水平已達到一定高度，教師應(yīng)在教學(xué)過程中注重引導(dǎo)學(xué)生多進行宏觀整體的、綜合的、多角度的辯證思考，引導(dǎo)其做出哲學(xué)觀點的歸納，使學(xué)生具備一分為二看問題的能力，讓他們能夠關(guān)注事物的兩面性、堅信實踐出真知的理念等。

3.3 增強情感體驗，強化責(zé)任意識

學(xué)生的社會責(zé)任感往往是在社會、生活和學(xué)習(xí)的環(huán)境中潛移默化形成的。教師如果用說教和口頭灌輸?shù)慕虒W(xué)方式，容易導(dǎo)致學(xué)生缺乏直觀感受和體驗，甚至厭煩學(xué)習(xí)。因此，教師在高中物理教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的社會責(zé)任感時，應(yīng)當(dāng)通過實踐活動或具體案例來有效滲透這一理念，同時注重加強學(xué)生的情感體驗，以培養(yǎng)他們的同理心和社會責(zé)任感。一方面，教師可以利用學(xué)生自身的生活情境、客觀實物或模型的演示、歷史畫面的再現(xiàn)以及文學(xué)性語言的描述等多種方法創(chuàng)設(shè)情境，使學(xué)生在具體情境中深入理解社會責(zé)任。另一方面，教師還可以通過“提供榜樣”的方式增強學(xué)生的情感體驗。教師可以根據(jù)教學(xué)目標(biāo)，整合相關(guān)素材，呈現(xiàn)具體且真實的案例，使學(xué)生在典型案例中的沖突情境中，識別出持有特定態(tài)度的榜樣行為，并明確該行為受到的正面強化與負(fù)面懲罰?；谶@些觀察，學(xué)生可以據(jù)此對自己表現(xiàn)出該態(tài)度行為時利于自己的價值大小做出判斷。^［3］

教師在創(chuàng)設(shè)情境時使用的素材可以來源于物理學(xué)家的事跡、突出成就和物理學(xué)推動科技發(fā)展、社會進步的事件等，也可以來源于物理學(xué)家遭受的挫折或者失敗等反面經(jīng)歷。例如，人教版教材中的“科學(xué)漫步”欄目提供了很好的素材，教師在教學(xué)中應(yīng)重視該欄目的內(nèi)容對學(xué)生科學(xué)態(tài)度與責(zé)任培養(yǎng)的重要作用。在利用物理學(xué)家的經(jīng)歷進行教學(xué)時，教師應(yīng)靈活運用各類新媒體技術(shù)，將學(xué)生帶入特定的歷史情境中，讓他們深切感受物理學(xué)家在科學(xué)探究道路上所經(jīng)歷的艱辛、面對的矛盾與沖突以及最終取得成果時的喜悅。同時，教師也應(yīng)讓學(xué)生體會挫敗與教訓(xùn)所帶來的深刻反思，從而培養(yǎng)學(xué)生堅韌不拔的品格以及深刻的反思能力。在選擇創(chuàng)設(shè)情境的素材時，教師應(yīng)緊密結(jié)合當(dāng)前國家的科技成就，引導(dǎo)學(xué)生思考社會發(fā)展和科學(xué)發(fā)展的關(guān)系，深化對科學(xué)知識的認(rèn)識，使學(xué)生明白保護人類的生態(tài)環(huán)境的重要使命和責(zé)任。本文設(shè)計的社會責(zé)任的培養(yǎng)策略如圖3所示。

4 總結(jié)

綜上，本文對HPS視角下科學(xué)態(tài)度與責(zé)任素養(yǎng)進行了深入解讀，并據(jù)此提出了在高中物理教學(xué)中基于HPS培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)態(tài)度與責(zé)任素養(yǎng)的教學(xué)策略，為一線教師在教學(xué)中的素養(yǎng)落實提供了新的視角和策略選擇。然而，本研究仍存在以下幾個可進一步關(guān)注的問題：首先，本文的教學(xué)策略是基于理論研究提出的，缺乏實踐論證，為了增強其可行性和有效性，未來應(yīng)進一步開展教學(xué)實踐研究，用實際教學(xué)數(shù)據(jù)來檢驗和完善這些策略；其次，在教學(xué)實踐中，教師本身對HPS教育理念的認(rèn)可程度，以及自身的科學(xué)史和科學(xué)哲學(xué)素養(yǎng)，也影響著教學(xué)策略的實施與效果；最后，學(xué)生的態(tài)度、社會責(zé)任感和價值觀的培養(yǎng)確實是一個長期且持續(xù)的過程。在教學(xué)過程中，教師仍需進一步研究如何有效識別學(xué)生當(dāng)前的發(fā)展階段，以及如何科學(xué)、系統(tǒng)地檢測學(xué)生在這些方面所達到的具體水平，以便能夠有針對性地調(diào)整教學(xué)策略，促進學(xué)生全面而深入的發(fā)展。

參考文獻

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