摘要：科學(xué)態(tài)度與責(zé)任是指在認(rèn)識(shí)科學(xué)本質(zhì)，理解科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)、環(huán)境（STSE）關(guān)系的基礎(chǔ)上逐漸形成的應(yīng)有的科學(xué)態(tài)度和社會(huì)責(zé)任感，包括科學(xué)本質(zhì)、科學(xué)態(tài)度、社會(huì)責(zé)任等?？茖W(xué)的本質(zhì)是探究；科學(xué)態(tài)度的核心是求真、實(shí)證、創(chuàng)新；社會(huì)責(zé)任的關(guān)鍵是意識(shí)和行為?？茖W(xué)態(tài)度與責(zé)任的培養(yǎng)策略有：歷史滲透人文；實(shí)踐促進(jìn)內(nèi)化；示范幫助提升。

關(guān)鍵詞：核心素養(yǎng)科學(xué)態(tài)度與責(zé)任構(gòu)成培養(yǎng)策略

周光召先生在《科學(xué)教育的原則和大概念》一書的序言中指出：“科學(xué)教育不應(yīng)該傳授給孩子支離破碎、脫離生活的抽象理論和事實(shí)，而是應(yīng)當(dāng)慎重選擇一些重要的科學(xué)觀念，用恰當(dāng)?shù)?、生?dòng)的教育方法，幫助孩子們建立一個(gè)完整的對(duì)世界的理解?！边x擇“物理觀念”“科學(xué)思維”“科學(xué)探究”和“科學(xué)態(tài)度與責(zé)任”作為物理學(xué)科核心素養(yǎng)，旨在幫助學(xué)生更好地理解物理世界。其中物理觀念是基礎(chǔ)，科學(xué)思維是靈魂，科學(xué)探究是核心，科學(xué)態(tài)度與責(zé)任是關(guān)鍵。筆者曾撰文闡述過物理觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究素養(yǎng)的構(gòu)成及培養(yǎng)策略，下面談?wù)剬?duì)科學(xué)態(tài)度與責(zé)任的認(rèn)識(shí)。

一、科學(xué)態(tài)度與責(zé)任的構(gòu)成

科學(xué)態(tài)度與責(zé)任是指在認(rèn)識(shí)科學(xué)本質(zhì)，理解科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)、環(huán)境（STSE）關(guān)系的基礎(chǔ)上逐漸形成的應(yīng)有的科學(xué)態(tài)度和社會(huì)責(zé)任感，包括科學(xué)本質(zhì)、科學(xué)態(tài)度、社會(huì)責(zé)任等。

（一）科學(xué)的本質(zhì)是探究

物理是一門自然科學(xué)?？茖W(xué)最初被理解為結(jié)果（知識(shí)），接著被理解為過程（方法）。目前，我們將科學(xué)理解為探究，并認(rèn)為它是科學(xué)的本質(zhì)特征。

1781年，人們發(fā)現(xiàn)了太陽系第七顆行星——天王星的運(yùn)行軌道，但是，它與根據(jù)萬有引力定律計(jì)算出來的軌道有偏差。當(dāng)時(shí)有人推測(cè)：在天王星軌道的外面可能運(yùn)行著一顆未被發(fā)現(xiàn)的行星，是它對(duì)天王星的引力作用引起了天王星軌道的偏離。一些天文學(xué)家，如美國(guó)的亞當(dāng)斯和法國(guó)的勒維列，根據(jù)萬有引力定律各自獨(dú)立計(jì)算出了這顆行星的軌道。1846年，按照勒維列指出的范圍，德國(guó)的加勒真的發(fā)現(xiàn)了太陽系的第八顆行星——海王星。

從這個(gè)史例中我們可以看到：自然是有規(guī)律的，這種規(guī)律是可以被認(rèn)知的，而探究就是認(rèn)識(shí)自然規(guī)律最有效的途徑。因此，從過程的意義層面來看，科學(xué)的本質(zhì)就是探究。而物理學(xué)習(xí)如果只是獲取物理的結(jié)論，忽視對(duì)物理探究過程的理解和體驗(yàn)，那就很難認(rèn)識(shí)和把握科學(xué)方法、科學(xué)精神、科學(xué)價(jià)值等更為本質(zhì)的內(nèi)容。

（二）科學(xué)態(tài)度的核心是求真、實(shí)證、創(chuàng)新

科學(xué)態(tài)度是在理解科學(xué)本質(zhì)、認(rèn)同科學(xué)價(jià)值觀的基礎(chǔ)上對(duì)科學(xué)精神的追求，是科學(xué)精神的外在表現(xiàn)。知識(shí)和方法都是可以改變的，但科學(xué)態(tài)度（精神）是永恒的，其核心在于求真、實(shí)證、創(chuàng)新。

求真是推動(dòng)科學(xué)進(jìn)步的原動(dòng)力。當(dāng)今世界，新生事物層出不窮。我們要具有學(xué)習(xí)和研究的求知欲和好奇心，堅(jiān)信客觀世界是有規(guī)律的，且這些規(guī)律是可以被認(rèn)知的。我們要具備批判性思維，把握正確的前進(jìn)方向，學(xué)會(huì)客觀地鑒別什么是科學(xué)，什么是非科學(xué)，什么是偽科學(xué)。

科學(xué)是最講究實(shí)證的，其常常表現(xiàn)為科學(xué)家在科學(xué)研究活動(dòng)中保持實(shí)事求是的態(tài)度和“實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)”的觀念。例如，有人把相對(duì)論視為思辨的產(chǎn)物，而愛因斯坦回應(yīng)，相對(duì)論不是源于思辨，而是建立在經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上。他多次申明，如果他的觀點(diǎn)在某些檢驗(yàn)中失敗，他會(huì)毫不猶豫地放棄它。

科學(xué)并非全是證實(shí)真理，還在于不斷發(fā)現(xiàn)對(duì)真理認(rèn)識(shí)的不足與錯(cuò)誤，不斷地修正對(duì)于真理的認(rèn)知，因?yàn)槿祟悓?duì)客觀規(guī)律的認(rèn)識(shí)永遠(yuǎn)是相對(duì)的。科學(xué)知識(shí)反映的是確定性，科學(xué)態(tài)度強(qiáng)調(diào)的卻是不確定性，因此，科學(xué)態(tài)度必然是一種懷疑、批判和創(chuàng)新的精神。

（三）社會(huì)責(zé)任的關(guān)鍵是意識(shí)和行為

社會(huì)責(zé)任是指在研究和應(yīng)用科學(xué)時(shí)，能夠在感知客觀世界的同時(shí)，反思自己應(yīng)承擔(dān)的責(zé)任，遵循普遍接受的道德規(guī)范；能夠在重視科學(xué)知識(shí)與方法的同時(shí)，體悟“STSE”之間的密切聯(lián)系，熱愛自然，關(guān)心社會(huì)，保護(hù)環(huán)境，節(jié)約資源；能夠在力所能及的情況下，與他人合作，積極參與社會(huì)決策，促進(jìn)人類的可持續(xù)發(fā)展。

二、科學(xué)態(tài)度與責(zé)任的培養(yǎng)策略

（一）歷史滲透人文

物理學(xué)是科學(xué)，也是文化，因?yàn)樗峭ㄟ^人的活動(dòng)對(duì)自然狀態(tài)的變革而創(chuàng)造的成果。物理學(xué)研究受人類文化的制約，又反過來影響著人類文化。我們應(yīng)從這種文化互動(dòng)中認(rèn)識(shí)物理學(xué)的人文價(jià)值。物理學(xué)追求的是“真、善、美”，而“真、善、美”正是人類文化的最高形態(tài)。所以，科學(xué)和人文應(yīng)該成為貫穿物理教學(xué)的兩條主線。教師應(yīng)充分挖掘物理學(xué)中的人文資源，并結(jié)合學(xué)生的特點(diǎn)，有機(jī)融合、滲透到教學(xué)過程中，潛移默化地提高學(xué)生的科學(xué)態(tài)度與責(zé)任。

物理學(xué)發(fā)展史是物理學(xué)科真實(shí)的、鮮活的源頭，其中既蘊(yùn)含著重要的科學(xué)觀，也蘊(yùn)含著必不可少的人文觀。因此，我們可以通過物理學(xué)發(fā)展史的教學(xué)促進(jìn)學(xué)生形成科學(xué)的人文觀。眾多物理學(xué)家不僅為人類、為社會(huì)做出了卓越的貢獻(xiàn)，也折射出了博大的人文精神。在教學(xué)中，我們可把物理學(xué)家嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的態(tài)度、鍥而不舍的精神、熱愛祖國(guó)的情懷、關(guān)心人類命運(yùn)的責(zé)任感以及對(duì)事物不變規(guī)律和科學(xué)之美的信念等介紹給學(xué)生，這是一種非常有效的人文教育。

1.培養(yǎng)愛國(guó)情感。

我國(guó)古代的物理學(xué)發(fā)展不僅涉及了力學(xué)、熱學(xué)、光學(xué)、聲學(xué)和電磁學(xué)，還探討了物質(zhì)的本源。春秋戰(zhàn)國(guó)時(shí)期的《墨經(jīng)》記述了許多物理學(xué)知識(shí)，尤其是光學(xué)方面，它是世界古代科學(xué)史上一部難得的幾何光學(xué)著作。同一時(shí)期的《考工記》在記述各種手工技術(shù)的同時(shí)，闡明了很多科學(xué)道理，包括力學(xué)、聲學(xué)和熱學(xué)等方面的知識(shí)。我國(guó)現(xiàn)代物理學(xué)家錢學(xué)森、吳健雄等不僅對(duì)物理學(xué)的發(fā)展貢獻(xiàn)巨大，也都有著熱愛祖國(guó)的赤子之心。這些資料和事跡都是培養(yǎng)學(xué)生愛國(guó)情感的優(yōu)秀素材。

2.培養(yǎng)科學(xué)精神。

許多物理學(xué)家如卡文迪許、居里夫人、霍金等，以常人難以想象的毅力、信心和意志，與困難做斗爭(zhēng)，與傳統(tǒng)的觀念做斗爭(zhēng)，與科學(xué)界的阻力甚至迫害做斗爭(zhēng)，斗爭(zhēng)過程中蘊(yùn)藏著豐富的科學(xué)精神。比如開普勒為了尋求行星運(yùn)行周期與行星到太陽的距離之間的關(guān)系，面對(duì)浩瀚而雜亂的觀察數(shù)據(jù)，反復(fù)進(jìn)行分析、計(jì)算。經(jīng)歷了無數(shù)次的挫折與失敗，經(jīng)過近十年的不懈努力，最終發(fā)現(xiàn)了開普勒第三定律。他靠的便是追求真理、敢于創(chuàng)新、嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致、唯物唯實(shí)的科學(xué)態(tài)度。在教學(xué)中，我們要經(jīng)常以科學(xué)家的這些科學(xué)精神感染學(xué)生，幫助學(xué)生養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，掌握嚴(yán)格縝密的研究方法，培養(yǎng)批判和創(chuàng)新思維。

3.樹立求實(shí)態(tài)度。

辯證唯物主義世界觀包括：世界的物質(zhì)性、物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)性和對(duì)立統(tǒng)一、量變與質(zhì)變、否定之否定規(guī)律等，其核心在于實(shí)事求是。能否實(shí)事求是，是衡量學(xué)生是否具備科學(xué)態(tài)度的一個(gè)重要標(biāo)準(zhǔn)。1919年，盧瑟福用α粒子轟擊氮核發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子。隨之而來的疑問就是“質(zhì)子是α粒子直接從氮核里打出來的？還是α粒子打入氮核后形成復(fù)核又發(fā)生衰變釋放出來的呢？”解決問題的方法只有靠實(shí)驗(yàn)。布拉凱特在充氮的云室里重現(xiàn)了盧瑟福的實(shí)驗(yàn)，用兩萬多張、四十多萬條α粒子徑跡的照片，終于證實(shí)了第二種設(shè)想是正確的。這個(gè)事例告訴我們：任何一個(gè)結(jié)論的產(chǎn)生，不能脫離客觀實(shí)際。我們應(yīng)該尊重事實(shí)，即一切從實(shí)際出發(fā)來認(rèn)識(shí)問題，既不夸大也不縮小，更不能弄虛作假。本著實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度，為科學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí)和科學(xué)的研究活動(dòng)提供導(dǎo)向，為科學(xué)本身提供理論基礎(chǔ)。

4.提升審美水平。

對(duì)真理的追求同時(shí)也是對(duì)美的追求，因?yàn)閷徝揽梢砸?，求真可以提升審美水平，促進(jìn)科學(xué)創(chuàng)造。正如愛因斯坦所說：宇宙間最不可理解的事就是宇宙是可以理解的。萬有引力與靜電力都遵循平方反比關(guān)系，電子繞核運(yùn)動(dòng)的模型和行星繞太陽運(yùn)動(dòng)的模型相似，這些都顯示著物理學(xué)深刻的統(tǒng)一美。奧斯特堅(jiān)信自然界的各種現(xiàn)象是有聯(lián)系的，經(jīng)過堅(jiān)持不懈的努力，終于發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)。法拉第堅(jiān)信自然界各種基本力之間是統(tǒng)一的、可以相互轉(zhuǎn)化的，經(jīng)過長(zhǎng)達(dá)十年的努力，終于發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象，證實(shí)了電現(xiàn)象和磁現(xiàn)象的統(tǒng)一性，并被麥克斯韋用同一組方程式進(jìn)行了定量描述，實(shí)現(xiàn)了物理學(xué)史上的第二次大綜合。

（二）實(shí)踐促進(jìn)內(nèi)化

科學(xué)實(shí)踐是形成科學(xué)素養(yǎng)的基礎(chǔ)，科學(xué)實(shí)驗(yàn)則是培養(yǎng)科學(xué)態(tài)度的重要環(huán)節(jié)。由于實(shí)驗(yàn)本身是一個(gè)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)過程，要想獲得實(shí)驗(yàn)的成功，必須一絲不茍，容不得半點(diǎn)虛假，同時(shí)要把實(shí)驗(yàn)活動(dòng)安排得井井有條。實(shí)驗(yàn)的操作、觀察、記錄、分析等都要求學(xué)生有嚴(yán)肅認(rèn)真、實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度。

教師要采取多種形式開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)，充分發(fā)揮實(shí)驗(yàn)對(duì)科學(xué)態(tài)度的養(yǎng)成作用。實(shí)驗(yàn)前，教師要做好準(zhǔn)備工作，如明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮蛯?shí)驗(yàn)原理、了解實(shí)驗(yàn)儀器的性能和精度、熟悉實(shí)驗(yàn)操作規(guī)程、了解實(shí)驗(yàn)方法和實(shí)驗(yàn)步驟等。實(shí)驗(yàn)中，教師要引導(dǎo)學(xué)生精心地操作，耐心細(xì)致地觀察，如實(shí)地記錄好所觀察到的現(xiàn)象和原始數(shù)據(jù)。處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí)，教師要提醒學(xué)生考慮有效數(shù)字和誤差?？偨Y(jié)時(shí)，要進(jìn)行全面的討論和分析。對(duì)于有些學(xué)生人為加工實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、修改實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的做法，必須嚴(yán)肅批評(píng)教育，以培養(yǎng)學(xué)生“崇尚實(shí)驗(yàn)、尊重?cái)?shù)據(jù)”的科學(xué)態(tài)度。

（三）示范幫助提升

教師的言傳身教對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度有耳濡目染的作用，非常重要。教師在新課教學(xué)中，應(yīng)支持學(xué)生對(duì)事實(shí)性信息和理性解釋的應(yīng)用；在得出結(jié)論的過程中，要遵循邏輯、小心謹(jǐn)慎；在講解問題時(shí)，過程要規(guī)范，邏輯性要強(qiáng)；在解答學(xué)生問題時(shí)，要耐心唯實(shí)，如當(dāng)時(shí)不能回答，事后一定要給學(xué)生一個(gè)回答；在做演示實(shí)驗(yàn)時(shí)，操作步驟和誤差分析等都要實(shí)事求是，以身作則，做好學(xué)生的表率。

例如，一位教師教學(xué)“楞次定律”時(shí)，先演示實(shí)驗(yàn)：如圖1中的A和B都是很輕的鋁環(huán)，A環(huán)是閉合的，B環(huán)是斷開的，用磁鐵的任一極分別接近A環(huán)和B環(huán)。磁極靠近A環(huán)時(shí)，學(xué)生看到A環(huán)、B環(huán)繞著中心旋轉(zhuǎn)起來。磁極靠近B環(huán)前，教師提問：會(huì)看到什么現(xiàn)象呢？學(xué)生回答：B環(huán)不動(dòng)。磁極靠近B環(huán)時(shí)，學(xué)生看到B環(huán)稍微動(dòng)了一下即停止。這時(shí)，教師再次演示，并且提高聲音提問：B環(huán)動(dòng)沒動(dòng)？學(xué)生不敢言語了。教師順勢(shì)問道：為什么不動(dòng)呢？接著開始引入新課，用楞次定律解釋現(xiàn)象：B環(huán)事實(shí)上是稍微動(dòng)了一下的，而且是應(yīng)該動(dòng)的。因?yàn)楫?dāng)磁極靠近時(shí)，變化的磁場(chǎng)在環(huán)中產(chǎn)生了渦旋電場(chǎng)，電子在電場(chǎng)力的作用下做定向運(yùn)動(dòng)形成電流，電流受到磁場(chǎng)的安培力，所以B環(huán)受到力的作用就要運(yùn)動(dòng)。但是B環(huán)是不閉合的，電流是瞬時(shí)的，所以作用也是瞬時(shí)的。由此，教師指出：可見，我們不能完全憑借感覺或者經(jīng)驗(yàn)去下結(jié)論，而否定客觀事實(shí)，這是不正確的科學(xué)態(tài)度。

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