課程思政視域下高中物理必修教材“科學態度與責任”編寫研究
——以“萬有引力定律”為例

居 津

江蘇省蘇州實驗中學，江蘇 蘇州 215011

國家主席習近平曾在思想政治理論課教師座談會上特別強調，要秉承顯性教育和隱性教育統一化，挖掘課程或教學模式中蘊含的思想政治教育資源，實現“全員、全程、全方位”的三全育人［1］。然而，長期以來“課程思政”的研究似乎一直難以推進落實，“學科教材編寫如何體現‘大思政觀’，實現學科育人價值”“各學科課程如何融入、滲透、落實‘三全育人’課程思政的相關要求”“課程思政應采取怎樣的方式實施”等問題，是當下值得深入探索實踐的新課題。物理學科是一門自然科學，也是人類文化“思想與方法”的寶庫，在指導學生求真求實、探索創新等方面具有思政學科達不到的效果和指導意義。本文從課程思政視角，對高中物理必修教材編寫進行對比分析研究，以期更好地實現課程思政功能和育人價值。

1 課程思政視域下高中物理“科學態度與責任”的理解

《普通高中物理課程標準（2017年版）》（以下簡稱“新課標”）中的“科學態度與責任”素養是根植中華歷史、基于中國國情、凸顯中華特色，展現物理學科育人價值的更高追求。作為一種向往，它促進我國基礎教育改革向更全面的方向發展。

1.1 “科學態度與責任”素養的內涵

新課標中指出：“科學態度與責任”是指在認識科學本質，認識科學·技術·社會·環境關系的基礎上，逐漸形成的探索自然的內在動力，嚴謹認真、實事求是和持之以恒的科學態度，以及遵守道德規范，保護環境并推動可持續發展的責任感。主要包括科學本質、科學態度、社會責任等要素［2］。

科學的本質是通過辯證的、全面的方式來認識科學本身；是對客觀物質世界的闡釋和概述；人類通過實踐和方法體系來改造對真理的認識。具有客觀性、邏輯性、可操作的實踐性和發展性的特點。高中物理課程思政視域下的科學本質主要包括：（1）科學世界觀的本質。認識到世界是可知的，物理學是對自然基本結構和運動規律進行研究、描述和解釋，是一門感知世界、貼近生活的學科。（2）科學探究的本質。認識到科學需要證據，物理學將邏輯與想象結合，建立在觀察、猜想、實驗和反思更正的基礎上，對自然現象預見并解釋，且需要不斷探索才能逐步認識。（3）科學事業的本質。科學是一項復雜的社會活動，它涉及到眾多的研究領域和學科。在科學研究中存在著一系列普遍接受的道德規范，這些規范旨在保證科學的誠實性、可靠性和公正性，激勵人類努力奮斗，進行創造性的工作。

科學態度是人們在進行科學研究和探索時所應具備的心態和品質，獲得科學本質的動力基礎和必備品格［3］。一般來說，那些能夠很好地理解科學本質的人，通常也具備較好的科學態度。因此，科學態度在“科學態度與責任”素養中起到基礎性的作用［4］。高中階段課程思政視域下的科學態度主要包括：（1）崇尚真理的態度。保持對自然的好奇心，有較強的學習和研究物理的內在動機，善于提出問題并積極尋求答案。（2）實事求是的態度。我們應該尊重事實，并積極主動地考慮不同的、有沖突的實證。在思考問題時，應持有批判的態度，并接受已經經過證實的結論。（3）同心協力的態度。在合作中尊重他人，既堅持個人觀點，又發揮團隊作用。

社會責任是一種義務，個人或組織都需要承擔起為整個國家、環境和社會良性發展作出貢獻的責任。高中階段課程思政視域下的社會責任主要包括：（1）對自我和他人的責任。在進行物理研究和應用物理成果時，只有在遵守道德和規范的基礎上，才能真正發揮物理研究和應用的價值。（2）對國家和社會的責任。熱愛祖國，傳承歷史，有強烈的文化認同，有振興中華的責任感和使命感。（3）對環境和資源的責任。我們有責任去保護環境，節約資源，并促進可持續發展。

綜上，思政視域下的科學本質屬于對“科學”的本體論和認識論問題，社會責任屬于價值論和方法論問題，這兩者沒有直接關系。而科學態度在其中則起到貫穿和基底作用，從知、情、意、行四個方面涵蓋了本體論、認識論、價值論和方法論。一線教師只有深刻認識和挖掘學科課程中蘊含的思政元素，才能更好地深入推進學科育人，完成立德樹人這一根本任務。

1.2 高中物理“科學態度與責任”的思政要素

本研究在張艷［5］等對初中物理教材思政要素整合的基礎上，根據新課標中“科學態度與責任”素養的水平劃分，將思政要素與核心素養的“科學態度與責任”要素結合，提煉物理課程思政要素并進行三級編碼。表1 中將“科學態度與責任”的科學本質、科學態度和社會責任三大要素分別用大寫字母A，B，C 表示，并定義為一級編碼；其下子要素分別用小寫字母a，b，c，d 表示，定義為二級編碼；子要素的思政要素則用阿拉伯數字1，2，3 等表示。由此，如科學本質的第一子要素“科學世界觀的本質”中“辯證唯物主義”的編碼可最終確定為Aa1。以此類推，整理得“科學態度與責任”的思政要素及編碼，如表1所示。

表1 “科學態度與責任”素養思政要素及編碼

在物理教學過程中，要重視這些思政要素，并將社會主義核心價值觀融入到教育中去，才能更好地實現物理學科與思政學科的同向同行，潛移默化地對學生的思想意識、行為方法、態度情感形成指導，從而達成學生德智體美勞全面發展的教育目標。

2 三版教材“科學態度與責任”編寫對比分析

2.1 三版教材對比框架設計

教材是核心素養課堂落地的主要文本素材，是推進課程改革的重要物化載體，也是課程實施的首要表現，還是學生的第一手學習資料。對“科學態度與責任”要素在教材中的呈現方式進行對比，可以反映出教材編寫者對于課程思政教育的不同理解和重點，有助于教師更好地利用教材落實課程思政教育，體現學科育人，實現立德樹人。

本研究選取2019年版人教版、教科版、魯科版高中物理教材中“萬有引力定律”章節內容作為研究對象，包括章引言、正文、課后練習、圖片資料等所有內容，表2 從思政要素和教材呈現兩個維度展示物理教材“科學態度與責任”的文本示例。

根據表2 中“科學態度與責任”特征分析框架，對三版教材進行研讀，均以“萬有引力定律”相關的每節內容（含圖片、課后習題、標注說明等）為單位，統計三版教材中不同思政要素的出現次數與呈現方式。若教材中同一知識內容或規律承載不同要素內涵，則對所涉及的要素進行多次計數；若同一要素在教材中呈現系列舉例說明，則計數一次；教材中以圖片形式承載的要素內涵，計數方法同前；對于課后習題，如果一題多問只承載單一要素則只計數一次，如果各小問承載不同思政要素，則對涉及內容要素多次計數。

2.2 數據統計

2.2.1 思政子要素在各版教材中呈現次數統計

經過統計，對三版教材按“科學態度與責任”三個子要素進行分類，具體統計結果如表3、表4、表5所示。

表3 三版教材“科學本質”思政要素內容分析

表4 三版教材“科學態度”思政要素內容分析

表5 三版教材“社會責任”思政要素內容分析

根據要素統計次數表，將科學本質、科學態度和社會責任在三版教材中的分布情況特征進行統計，如圖1所示。

圖1 三版教材內涵分布統計圖

2.2.2 三版教材各小節的要素分布統計

根據上述要素次數統計表，將各要素在不同版本教材各個小節中的分布進行統計，如圖2所示。

圖2 三版教材各小節的要素分布統計圖

2.2.3 要素呈現方式特征統計

按表2 的分析框架，對要素的呈現方式按顯性和隱性特征進行統計，如圖3所示。

圖3 三版教材顯性、隱性呈現方式統計圖

2.3 結果分析

2.3.1 要素占比特征

精選教材內容，彰顯學科育人價值是各新版物理教材的顯著變化之一。從表3—表5 統計頻次可知，不同版本的教材對各思政子要素在教材中的呈現同中有異。

對于科學本質內涵的思政要素，三版教材在科學方法要素上都較為側重。主要是因為科學方法是從事任何科學研究，或人類認識和改造世界過程中必須運用的手段和途徑。運用物理學史等素材潛移默化地加強學生對科學方法學習的重視，不僅可以培養學生的科學態度與責任素養，還能有助于物理觀念、科學思維等方面的全面發展。差異在于人教版和教科版還相對重視科技進步和科技倫理，主要是想讓學生進一步體會知識改變世界，科技是第一生產力，激發學生投身科學研究的熱情。

對于科學態度內涵的思政要素，人教版和魯科版編寫時常采用問題形式，相對注重激發學生的好奇心，教科版則相對注重創造精神。同時，三版教材都非常重視科學家們頑強拼搏精神要素的呈現。主要是因為任何一個科學定律不可能是某一個人在短期內就能發現的，而是要經過幾十年甚至上百年幾代科學家的共同努力，加以持之以恒的研究態度才能得到。三版教材都列舉了大量具體的數字，讓學生直觀地感受科學規律發現的“來之不易”，從而培養學生不畏艱難困苦、堅持不懈的科學觀念與意識。

對于社會責任內涵的思政要素，三版教材都注重家國情懷和民族自豪要素的呈現。主要因為我國在航空航天事業的迅速發展足以讓世界矚目，更足以讓學生獲得“我是中國人”的自豪感和幸福感。教材均以大量的圖片和實際素材讓學生感受到祖國的強大，彰顯物理學科的育人價值。

對于內涵分布（圖1），三版教材對科學本質內涵的編排均為最少，相對更注重科學態度和社會責任內涵。從絕對數字來看，公平競爭和綠色環保思政要素出現頻次最低，安全意識、資源開發、可持續發展和科學世界觀的本質要素其次。一方面，本章內容主要是定律的發現和應用，與這些思政要素相關度低，且科學世界觀等內容與哲學有一定的聯系，理論性較強；另一方面，這些思政要素在本章中與學生的親身體驗結合點較少。相反，民族自豪、好奇心、科學方法、頑強拼搏等思政要素呈現頻次很高，主要是因為這些要素與生活、社會的結合點較多，可以融合大量的科學、嚴謹、真實、貼近學生生活的情境素材，更能引起學生的共鳴。

2.3.2 小節分布特征

新版教材都非常注重物理知識聯系生活或科技發展。尤其“萬有引力定律”章節，可以充分顯現祖國在航空航天事業發展的新成就，感受我國在航天事業的迅猛發展，及與社會、環境的相互促進，拓寬學生眼界。三版教材各節基本按先介紹定律再講應用的教學順序編排。從要素在小節中的分布來看，三版教材在萬有引力定律的應用一節中呈現最多，其中魯科版最為明顯，占比達到42.6%（圖2）。可能是因為本節內容可以結合我國航空航天技術發展的實例引導學生體會科學事業的蓬勃發展，自覺增進文化認同，崇尚科學真理，厚植家國情懷和社會責任。人教版和教科版中，在各小節中要素呈現比例相對均衡，魯科版在最后一節體現則略顯單一。

2.3.3 呈現方式分布特征

通過統計發現，三版教材各要素更傾向于采用隱性方式呈現，但形式各不相同。在正文部分，教科版插圖豐富；魯科版直接在教材中明確“科學態度與責任”要求；人教版欄目設計多樣，素材形式最為豐富，通過STSE、旁注、圖片等方式呈現，但以文字表述居多。此外，教科版和人教版在課后習題欄目對思政要素也有所體現，如圖4所示，教科版習題設計讓學生運用學過的知識論證這是一則假新聞，讓學生在應用知識解決問題、培養科學論證能力、提升科學思維的同時，還能提高學生道德認知水平，并在體驗中內化為個人品德，這正是課程思政的最佳體現。

圖4 教科版習題設計

2.4 三版教材編寫特點

通過對上述不同方面的對比特征分析，發現三版教材編寫都能從多維度挖掘物理學科的思政功能和價值。

（1）價值導向明顯，呈現方式多樣。三版教材能借助人類對宇宙天體的探索歷程、我國人造地球衛星、載人飛船等素材，以圖片、STSE、文字介紹、旁注、習題等方式找到合適的切入點實現課程思政。

（2）重視科學精神，注重品德養成。三版教材都從講述物理學研究歷史為線索，從科學家堅持不懈、嚴謹認真和實事求是的科學態度中得到啟發，培養學生的科技倫理觀和自然觀。引導學生在掌握知識之外，還應當道德自律，錘煉意志品質。

（3）提倡文化傳承，致力發展創新。教材以在太空培育優良農產品，尋找火星棲息地等美好愿景，體現出對傳統文化的科學認識，在傳承優秀文化的同時取其精華，去其糟粕，實現創新性的發展，在增強文化自信的同時賦予傳統文化新的內涵和表現形式。

（4）砥礪強國志向，勇挑強國重任。三版教材都利用我國航空航天事業的輝煌科技巨大成就來激發學生的強國豪情，不斷增強學生的民族認同感，增進學生的擔當意識和家國情懷，培育學生的責任感和使命感。

3 “科學態度與責任”素養教材使用策略

3.1 在教學過程中重視融合與整合

課程思政視域下的“科學態度與責任”素養的落實應該是一項有目標、有計劃的教育行為，而非在教學過程中出現空談大道理或單向的“滿堂灌”。教學實踐時應盡量采取生動有趣的呈現方式，充分重視將教材中的物理學史素材與當下的偉大成就進行整合優化，將學科知識與生活、科技、社會事實熱點進行聯結與融合，以學科精神培德，以科學思維增智，以堅強意識健體，以實踐創新愛勞，以藝術鑒賞育美，培養學生完整的人格。

3.2 在學習過程中注重探究與感悟

三版教材中對“科學態度與責任”素養的呈現以隱性方式為主，這可能與要素中相當一部分屬于人的情感范圍有關，情感類內容往往相對隱晦。要將隱性內容顯性化，應注重學生學習過程的探究與感悟，讓學生在親身體驗中實踐與探究，領會與感悟，將感性認識上升為理性認識，將相關知識內化于心，外化于行。