核心素养视野下高中物理教材中STSE的德育

《普通高中物理课程标准（2017年版2020年修订）》中提出了STSE教育理念，该理念倡导通过跨学科的学习方式，让学生在掌握科学和技术知识的同时，深刻理解科学探索中的道德伦理，培养尊重事实、追求真理、勇于创新的科学精神。这种科学精神与道德素养的融合教育，对于学生全面、均衡的人格发展具有重要意义。新人教版高中物理教材中的STSE内容，正是这一教育理念的生动体现，它不仅丰富了物理课程内容，更为学生提供了广阔的德育学习空间。通过深入分析STSE内容，我们可以从物理学科核心素养的四个维度——物理观念、科学思维、科学探究、科学态度和责任出发，探讨其对学生德育素养的深远影响。

一、物理观念维度下的德育

以新人教版必修一第一章第四节STSE栏目中的“交通工具与社会发展”为例，该栏目生动展示了随着社会的进步和技术的发展，交通工具速度的巨大飞跃——从速度仅为5km/h的马车到高达500km/h的磁悬浮列车。学生可以从这一速度变革中深刻感受到技术进步和人们对生活便利的追求，加深对速度概念的学习。同时，教师可以巧妙地利用栏目内容，引导学生关注“速度与社会生活”的紧密联系，通过讨论“如果没有火车和汽车，现代社会将会如何”等话题，激发学生对社会生活的思考;通过探讨“交通工具速度的提升如何影响部队机动性、国家间交流与贸易”等问题，引导学生关注“速度与国家安全、国防建设以及全球发展问题”的重要问题;通过剖析“交通堵塞、交通事故、能源消耗、环境污染”等现实问题，引导学生关注“速度与能源安全、速度与环境保护”的微妙平衡。在这样的教学过程中，教师不仅能够有效地进行物理知识传授，还能潜移默化地对学生进行国防安全教育、社会安全教育和环境保护教育等德育，实现知识教育与德育的和谐统一。

二、科学思维维度下的德育

以新人教版必修三第十三章第三节的STSE栏目——“法拉第与电气化时代”为例，这一栏目生动地描绘了法拉第如何运用科学思维推动电气化时代的到来。法拉第坚信自然现象之间相互联系，通过逆向思维提出“磁生电”的假说，并通过进一步推理，提出用“场”和“力线”概念来描述电磁作用。这些成果都是科学思维的杰出代表，不仅推动了电磁学的发展，更为人类社会的电气化进程奠定了坚实基础。同时，材料中提到的法拉第在艰苦条件下坚持学习、对理想的执着追求以及在探索过程中展现出的坚韧不拔的精神，都是对学生进行德育的宝贵素材。教师在教学中应充分挖掘这些资源，通过讲述法拉第的故事，引导学生领悟科学思维的魅力，培养他们的科学精神和道德品质。

三、科学探究维度下的德育

物理学是一门以实验为基础的科学，教材中诸多精心设计的实验探究活动，为学生开辟了一条直观感悟物理奥秘，用实验探索知识的途径。正如教育巨匠杜威所强调的，科学学习的本质远不止于知识的单向传递，其真正价值更体现在对探究过程和学习方法的深刻体验上。陶行知先生所倡导的“做中学”教育理念，也在此找到了共鸣。教材中的STSE内容，将科学家们的实验探究情境生动地呈现在学生眼前，仿佛引导学生穿越时空，与科学家们并肩工作。在这样的学习气氛中，学生们得以模拟科学家的探究过程，逐步掌握科学知识，更重要的是，他们能深刻体会到科学探究的艰辛与乐趣，领悟到获得知识的不易与珍贵。这样的学习经历，无疑有助于培养学生的科学探究精神，激发他们对未知世界的好奇与探索欲望。例如，在新人教版选择性必修一第四章第五节中的科学漫步这一栏目通过“泊松亮斑趣事”与“X射线衍射与双螺旋”两个子话题，向学生们展示了科学探索的无穷魅力与深邃内涵。其中，阿拉果成功观测到“泊松亮斑”，为光的波动理论提供了有力的实证支持;劳厄则通过X射线晶体衍射实验，证实了X射线亦具有波动性特征;威尔金斯和富兰克林对DNA进行X射线衍射实验，得到了DNA双螺旋结构的衍射图样，再进一步证实了X射线的波动性同时，也宣布了分子生物学的诞生，再次用实验证实了光是一种波。在教学中，我们完全可以借鉴并延续这种科学探索的精神和方法，有条件的学校也可以和大学合作做物理实验，让学生亲身体验科学探究获取知识的过程。这样的教学模式，学生们将有机会以科学探究者的身份，深入体验知识获取的全过程，强化物理观念，提升科学思维能力。同时，这种以科学探究为核心的教学方法，也将有助于培养学生们严谨认真、实事求是的科学态度，以及独立思考、解决问题的能力。最终，通过这样的教学活动，我们有望培养出更多具备科学素养和创新精神的未来之星。

四、科学态度与责任维度下的德育

随着新课程改革的深入推进，教材中的STSE内容逐渐凸显出其人文与科学的交融价值，成为培养学生科学态度和社会责任感的重要载体。在教学过程中，教师应充分发掘STSE资源的潜力，结合时事热点和多媒体手段，逐步激发学生对物理世界的探索热情，并在此过程中培育他们的团队协作精神和对科学真理的坚定追求。例如，新人教版必修二第七章第一节科学漫步栏目中的“人类对行星运动规律的认识”，就像一部展现科学家严谨治学、追求真理的画卷。从托勒密的“地心说”到哥白尼的“日心说”，再到开普勒的行星运动三定律，每一步都铭刻着科学家们的智慧与坚韧，彰显着他们对科学真理的不懈追求。布鲁诺为捍卫“日心说”所展现出的无畏精神，更是将科学家对真理的坚守推向了新的高度。这些故事无疑会深深触动学生的心灵，激励他们继承和弘扬这种宝贵的科学精神。同时，教材中提到的钱学森、邓稼先等杰出科学家的事迹，更是对学生进行爱国主义教育的生动教材。他们为了国家的科技事业和国防建设，甘于隐姓埋名、默默奉献，用自己的智慧和汗水谱写了壮丽的爱国篇章。他们的崇高品质和深厚爱国情怀，将成为学生们心中永恒的丰碑，激励着他们为国家的繁荣富强贡献自己的力量。此外，新人教版必修三STSE栏目的“量子力学的创立和索尔维会议”则深刻阐释了科学合作的重要性。量子力学的创立是多位科学家历经数十年共同努力的结晶，这一过程充分体现了科学研究中的团结协作与知识共享。教师在教学中可以以此为契机，着力培养学生的合作意识和团队精神，使他们在未来的科学探索中能够更好地发挥集体智慧的力量，共同推动科学的进步与发展。

责任编辑 徐国坚