邮发代码:82-418   刊号:ISSN1671-4350   定价:16.00

[专题]科学史与科学哲学在中学物理课程标准中的呈现和意义

文_黄 晓 钱晨璇/浙江师范大学教师教育学院

2022-10/总第319期

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自20世纪80年代起,科学史与科学哲学(History and Philosophy of Science,HPS)在科学教育中的价值与应用逐步得到强调与重视。科学史不但呈现了科学发展的历史、科学知识产生的过程和科学家的研究工作,还体现了科学发展过程中的各种研究方法,彰显了科学与人文之间的关系;以科学哲学的视角阐述科学的性质与意义,即强调辩证地看待科学知识与研究方法的发展过程,是科学作为一种认识论与方法论的体现。因此,将科学史与科学哲学融入科学教育中,能发挥出独特的教育价值,这种价值体现在能够使科学教育更具有深度,学生在科学知识、科学方法的学习过程中,能够进一步领会其背后的本质和思想,了解真实的科学事业是如何发展的,从而达成科学素养的提高。

课程标准是国家对基础教育课程的基本规范和要求,是教材编写、教学、评估和考试命题的重要依据[1]。现行《普通高中物理课程标准(2017年版2022年修订)》[2]和《义务教育物理课程标准(2022年版)》[3]是在深入总结我国课程改革经验,充分借鉴国际课程改革的优秀成果基础上,既符合我国国情又具有国际视野的纲领性教学文件。新课程标准强调学科育人价值,注重体现科学本质,从而提升公民科学素养。将科学史与科学哲学落实到科学课程与教学中,能够让学生在科学史哲背景下,了解科学概念与科学规律及其发展进程,发展科学思维、探究能力和科学态度等,达成对科学本质的理解,乃至科学素养提升。在此背景下,研究科学史与科学哲学在中学物理课程标准中的呈现,有助于深入挖掘科学史与科学哲学对中学物理教学的意义,为中学物理教学融入科学史与科学哲学提供理论支持。


中学物理课程标准中的科学史与科学哲学呈现

中学物理课程标准

2022年,教育部修改了《义务教育课程方案》,在课程方案的指导下,《义务教育物理课程标准(2022年版)》出台。相对以往的课程标准,2022年版的物理课标优化了课程内容结构,加强了学段连接。其中,新课标以“核心素养”课程目标为引领,实现义务教育不同阶段的有效衔接,同时也与《普通高中物理课程标准(2017年版2020年修订)》中的核心素养对应。核心素养作为义务教育阶段和普通高中阶段的物理学科课程目标,包含了“物理观念”“科学思维”“科学探究”“科学态度与责任”四个方面。其中,“科学态度与责任”主要包括科学本质、科学态度、社会责任等要素。

课程内容部分是依据课程目标及不同的物理内容特点进行分类整合,以主题形式呈现的学生所要掌握的内容。《义务教育物理课程标准(2022年版)》中将课程内容分为“物质”“运动和相互作用”“能量”“实验探究”“跨学科实践”5个一级主题,在每个一级主题下再细分二级主题[4]。《普通高中物理课程标准(2017年版2020年修订)》则将课程内容划分为必修、选择性必修和选修三个模块,并在每个模块中以一级主题和二级主题方式呈现相应内容[5]

浮力.jpg

浮力实验

科学史与科学哲学在中学物理课程标准中的呈现

在科学史家的认识中,科学史与科学哲学丰富地展现了科学知识的本质、科学发展中的各种方法与概念,以及科学与人文关系等科学本质内涵[6]。物理课程标准中科学史与科学哲学的呈现,凸显了科学知识的建构性、科学方法的多样性、科学事业发展中的责任与态度。

凸显科学知识的建构性特征

科学知识是人们建构的产物,其形成与发展需要经由观察、实验、假设及检验等过程。在物理学的发展过程中,科学知识是在推翻与被推翻、曲折与反复、抽象与概括中不断建构的产物。科学知识的建构性主要表现为:


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