闫鹏

物理学科核心素养主要由“物理观念与应用”“科学思维与创新”“科学探究与交流”“科学态度与责任”四个方面的要素构成。“科学态度与责任”是指在认识科学的本质，理解科学·技术·社会·环境的关系基础上形成的对科学和技术的正确态度及责任心；具有探索自然的内在动力，严谨认真、实事求是和持之以恒的探索精神，独立思考、敢于质疑和善于反思的创新精神，以及保护环境、推动可持续发展的责任感；能尊重自然，遵守科学伦理和道德规范。此维度主要包括科学本质、科学态度、科学伦理、STSE等要素。《普通高中物理课程标准（2017年版）》要求：“学生通过高中阶段的学习，能正确认识科学的本质；具有学习和研究科学的好奇心与求知欲，能主动与他人合作，乐于参与，尊重他人，能基于证据和逻辑发表自己的见解，实事求是，不迷信权威；在进行科学研究和应用科学成果时，遵循普遍接受的道德规范；理解科学·技术·社会·环境的关系，热爱自然，珍惜生命，具有保护环境、节约资源、促进可持续发展的责任感。”在此，笔者就高中物理教学中落实“科学态度与责任”素养作了一定的实践研究。

一、通过学习物理学史了解科学本质

科学的本质主要包括科学知识、科学过程与方法以及科学事业等。物理学的发展经历了许多曲折的过程。许多科学家为物理学的发展做出了巨大的贡献，在物理教学中，通过学习物理学史，学生可以了解物理的文化和发展，学习科学家研究物理问题的科学方法、科学研究的过程，能够更为透彻的理解科学本质。例如，在单摆的运动这一内容教学中，呈现伽利略在不同阶段对单摆的研究。通对这一史实的学习，学生能够更为透彻的理解伽利略对此的研究过程、方法以及成果，除了学习到了科学知识，还认识到了研究科学的过程和方法。伽利略对单摆的研究，源于一次在教堂看到了教堂的拱顶的吊灯受到风吹来回摆动，而且来回摆动的时间似乎是相等的。通过比较脉搏跳动的时间，他发现吊灯来回摆动的时间是相等的。接着善于思考的伽利略又冒出一个疑问，如果风力变大吊灯摆得高了一些，每一次摆动的时间还相等吗？之后他首先进行了猜想：可能摆动的角越大，吊灯的质量越大，摆动的时间越长。为了验证这一猜想，他用一根细线和铁球做成一个摆，替代吊灯进行实验。最后发现只要保持足够小的偏角，对于同样摆长的摆，即使铁球的質量、摆动的幅度不等，来回摆动的时间却是相等的，这在物理学中叫作“摆的等时性原理”。伽利略还利用这一规律，制作了用于医学的脉搏计。归纳伽利略科学研究的过程和方法：观察——分析——猜想——实验验证——总结规律。提示学生课后开展研究活动，阅读科学家传记的科普读物，了解科学家的生活以及研究经历，了解科学家们专研物理的科学态度和科学方法，学习科学家们勇于探索的科学精神和奉献精神。

二、以学科魅力激发积极向学的科学态度

教师在教学过程中要善于抓住物理学科的特点，以物理学科的魅力激发学生学习的内驱力。物理学科的学科魅力来源于物理实验。物理实验的魅力来自它的趣味性。在学习竖直平面圆周运动的临界问题时，教师可以用矿泉水瓶自制水流星，当水瓶在最高点时，瓶口朝下，水并没有洒出来，学生感到非常惊讶，于是带着疑问快速融入课堂。物理实验的魅力更在于它逻辑的严密性，在学习伽利略的理想斜面实验时让学生充分感受思想实验的魔力，伽利略在科学事实的基础上，通过严密的科学推理，得到了正确的科学结论。物理实验的魅力还在于实验仪器设计得妙，卡文迪许的扭秤实验就是通过实验器材巧妙地对微小形变进行二次放大，从而测得万有引力的常量。物理学科的魅力更在于它的科技之光。高中物理内容的力学、热学、电学、光学、原子物理等各个部分的学习都渗透着物理学科在现代技术中的应用。生活的角角落落都有物理学科知识的元素和缩影。

三、还原物理规律发现历程培养科学精神

教师要善于挖掘教学内容背后的人文底蕴，利用情境再现、讲故事、角色扮演等方式还原物理规律发现历程，让学生体会科学规律的发现需要科学家严谨的治学态度、批判的意识以及锲而不舍的钻研精神。例如，用情境再现的方式还原伽利略研究自由落体运动的规律时遇到的困境，体会他从研究小球斜面的运动推理到自由落体运动的奇思妙想，用滴水法替代计时仪器的等效思想等。在学习行星的运动规律时用讲故事的方法阐述从托勒密的“地心说”到哥白尼的“日心说”，最后开普勒经历了十年终于得出了开普勒三大定律。科学的发展进程总是曲折蜿蜒的，在追求真理的道路上要有哲学思辨的精神，更要有坚韧不拔、不畏困难的意志。

四、理解科学·技术·社会·环境的关系增强社会责任

《普通高中物理课程标准（2017年版）》要求：“引领学生认识科学·技术·社会·环境（STSE）的关联，形成科学世界观和价值观。”比如：在学到速度和加速度时，在有条件的学校，教师就可以增加用光电门和气垫导轨测量速度和加速度的演示实验或者学生实验。又如：

在学习牛顿第三定律的时候，将DIS系统介绍、演示或者分发给学生。教师将最新科技技术和内容展现给学生，让学生了解当下社会、科学、技术、环境关系下的社会发展，增强学生社会责任。再如，在物理教学中，教师以航空航天科技为背景，引用前沿航天素材编制校本作业与命制试题，让学生在解答物理问题的过程中，体会航天探索的艰辛，领悟科学研究的不易，挖掘内在的学习动机，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。

总之，科学态度与责任是学生开启今后科学研究的重要依据，拥有科学态度与责任是科学研究的灵魂。高中物理学科的课堂是培养学生科学态度与责任的重要阵地，在此过程中我们不仅要进行知识的传授，更要进行科学态度与责任的教育。