摘 要:課程思政與高中物理的結(jié)合,主要作用是將思政元素融入課堂教育,充分挖掘物理課程的思政資源,在物理教學(xué)中滲透社會主義核心價值觀的教育,潛移默化地培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度與責(zé)任,真正做到:育人為本,德育為先.
關(guān)鍵詞:課程思政;高中物理教學(xué);科學(xué)態(tài)度與責(zé)任;價值觀教育
中圖分類號:G633.7???? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:B???? 文章編號:1008-4134(2021)19-0019-04
作者簡介:劉紅娟(1973-),女,江蘇南京人,本科,中學(xué)高級教師,研究方向:物理課堂教學(xué).
2016年12月習(xí)近平總書記在全國高校思想政治工作會議上明確指出:“要用好課堂教學(xué)這個主渠道,其他各門課都要守好一段渠,種好責(zé)任田,使各類課程與思想政治理論課同向同行形成協(xié)同效應(yīng).”[1]目前國內(nèi)對課程思政融入課堂教學(xué)的研究主要在高校,但是筆者認(rèn)為在高中物理教學(xué)中也非常有必要將課程思政理念融入到課堂教育教學(xué)中.
1 什么是課程思政
課程思政是以習(xí)近平新時代中國特色社會主義思想為指導(dǎo),以習(xí)近平總書記關(guān)于教育工作的重要論述為根本,遵循把立德樹人作為教育根本任務(wù)的一種綜合教育理念[2].
課程思政指以構(gòu)建全員、全程、全課程育人格局的形式將各類課程與思想政治理論課同向同行,形成協(xié)同效應(yīng),其核心是實現(xiàn)價值引領(lǐng),知識教育和能力培養(yǎng)的有機統(tǒng)一[3].課程思政的主要形式是將思想政治教育元素,包括思想政治教育的理論知識、價值理念以及精神追求等融入到各門課程中去,潛移默化地對學(xué)生的思想意識、行為形成指導(dǎo),從而將學(xué)生培養(yǎng)成為德智體美勞全面發(fā)展的社會主義建設(shè)者.
2 科學(xué)態(tài)度與責(zé)任
物理學(xué)是研究物質(zhì)結(jié)構(gòu)、相互作用和運動形式及其相互轉(zhuǎn)化規(guī)律的,從實際中出發(fā)又回歸于實際的一門基礎(chǔ)學(xué)科,包含著非常豐富的哲學(xué)思想.物理知識與生產(chǎn)生活息息相關(guān),物理學(xué)蘊含了豐富的愛國主義和改革創(chuàng)新的素材,所以要充分挖掘好物理課程的思政資源,在物理教學(xué)中滲透社會主義核心價值觀的教育[4-5].
2021年版高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)中提出的核心素養(yǎng)由物理觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究、科學(xué)態(tài)度與責(zé)任四個方面的要素組成.其中,科學(xué)態(tài)度與責(zé)任主要包括科學(xué)本質(zhì)、科學(xué)態(tài)度與社會責(zé)任等方面,主要是指認(rèn)識科學(xué)本質(zhì)、感知科學(xué)技術(shù)社會和環(huán)境等,逐漸形成嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真、實事求是的科學(xué)態(tài)度以及遵守道德規(guī)范保護環(huán)境并推動可持續(xù)發(fā)展的社會責(zé)任感[6].
隨著教育部考試中心頒布的中國高考評價體系和中國高考評價說明體系的出臺,我們不僅從理論上明確了高考為什么考、考什么、怎么考,更看到了中國要著眼于世界發(fā)展,立足于中國教育.基于中國國情對目前高考形式的反思和探索,其中之一,便體現(xiàn)在核心價值觀方面,因此為了學(xué)生的全面健康發(fā)展,使其能更好地立足于現(xiàn)代社會,非常有必要加強學(xué)生的思想政治教育.
所以,在課堂教學(xué)過程中,我們要時時把思想政治教育元素與高中物理課堂教學(xué)融合在一起,真正做到:育人為本,德育為先.筆者介紹如何通過合理的素材在課堂上達(dá)成課程思政的功能,以達(dá)到科學(xué)態(tài)度與責(zé)任的培養(yǎng).
3 思政元素與高中物理教學(xué)的融合
3.1 教師要在課堂教學(xué)中,以情境和情境活動為載體,培養(yǎng)學(xué)生正確的世界觀和科學(xué)方法,形成實事求是的科學(xué)態(tài)度
3.1.1 在學(xué)習(xí)探究情境中融合
高中物理電學(xué)實驗中,有一個設(shè)計原則是安全,操作方便,節(jié)能,誤差小.在測量電源電動勢和內(nèi)阻的實驗中圖1的兩種連接方式都可以測量,但是在實驗室測量一節(jié)干電池的實驗中,教師會要求學(xué)生運用第二種連接方式.因為測量對象干電池的內(nèi)阻相應(yīng)的小一些,所以采用圖2的測量方法誤差小一些,對于水果電池,內(nèi)阻相應(yīng)的大一些,所以采用圖1的測量方法誤差小一些,沒有不可以,只是哪一種方法更好,所以對于高中物理實驗來說,要培養(yǎng)學(xué)生實事求是、嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度.當(dāng)然如果有時間,可以讓學(xué)生兩種方法都嘗試一下,然后再實際處理一下實驗數(shù)據(jù),就更有說服力了.
再看2020年全國卷22題,某同學(xué)用伏安法測量一阻值為幾十歐的電阻Rx,所用電壓表的內(nèi)阻為1kΩ,電流表的內(nèi)阻為0.5Ω.該同學(xué)采用兩種測量方案,一種是將電壓表跨接在圖2所示電路的O、P兩點之間,另一種是跨接在O、Q兩點之間.測量得到如圖3所示的兩條U-I圖線,其中U與I分別為電壓表和電流表的示數(shù).
回答下列問題:
(1)圖3中標(biāo)記為II的圖線是采用電壓表跨接在(填“O、P”或“O、Q”)兩點的方案測量得到的.
(2)根據(jù)所用實驗器材和圖3可判斷,由圖線(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)得到的結(jié)果更接近待測電阻的真實值,結(jié)果為Ω(保留1位小數(shù)).
(3)考慮到實驗中電表內(nèi)阻的影響,需對Ⅱ中得到的結(jié)果進(jìn)行修正,修正后待測電阻的阻值為Ω(保留1位小數(shù)).
這道題也在考查學(xué)生使用不同的測量方法,都可以測出來,但是,測量的誤差是不一樣的,因此說明,在選擇實驗方法的時候,一定要考慮實際情況,以減小因?qū)嶒灧椒◣淼南到y(tǒng)誤差.
物理是一門以實驗和觀察為主的科學(xué),因此在實驗過程中,需要同學(xué)們的相互配合,共同努力,更需要每一位同學(xué)對實驗要有一種認(rèn)真對待、一絲不茍、精益求精、追求卓越的工匠精神.因此,學(xué)生在進(jìn)行科學(xué)探究的整個過程中,貫穿著對以上特質(zhì)的重塑和強化,可見高中物理實驗是培養(yǎng)學(xué)生工匠精神的最佳的途徑和方式.
3.1.2 在生活實踐情境中融合
(1)與體育運動相關(guān)聯(lián)的情境
例如,投擲鉛球的投擲技巧,應(yīng)該是體育老師教的,但是我們在講到斜拋運動的過程中,可以把這個問題作為一個討論題:是不是拋出的速度越大,球投擲的越遠(yuǎn)?
猜想:實心球落地的距離可能與實心球出手時的速度大小有關(guān),還可能跟速度方向與水平方向的夾角有關(guān).于是進(jìn)行如下探究:用噴水管來做實驗,可通過控制出水管的噴水嘴來控制水噴出的速度大小.
如圖4所示,首先讓噴水管的噴水嘴與水平方向的夾角不變(即拋射角不變),做了3次實驗:第一次讓水的噴水速度較小,這時水噴出后落在地面的A點;第二次,讓水的噴水速度稍大,水噴出后落在地面的B點;第三次,讓水的噴水速度最大,水噴出后落在地面的C點.學(xué)生經(jīng)過分析得出結(jié)論:當(dāng)拋射角一定時,物體拋出的速度越大,拋出的距離就越遠(yuǎn).
控制出水管管口大小,使水噴出的速度大小不變,讓水向不同方向噴出,又做了幾次實驗,記錄的數(shù)據(jù)見表1.從表中可以看出,當(dāng)實心球拋出的速度大小一定時,拋射角為45°時,拋射的距離最大.
也可以運用物理規(guī)律和數(shù)學(xué)方法進(jìn)行求解.
水平方向:x=vocosθ·2t
豎直方向:vosinθ=gt
聯(lián)立,x=v2osin2θ/g,當(dāng)θ=45°時水平距離最遠(yuǎn).
由此可見,在擲鉛球的時候,不是僅僅用力使速度大就可以了,其實體育競技運動不僅和運動員的身體素質(zhì)有關(guān),這里面還有科學(xué)方法和技巧問題,要學(xué)會用科學(xué)的方法來指導(dǎo)我們進(jìn)行操作.
(2)工業(yè)生產(chǎn)中的情境
例題 經(jīng)過近兩年的改造,原“佛山一環(huán)”被改造成了封閉管理的高速公路,但最高限速仍然為100km/h,如果要將最高限速提高到120km/h,則必須對道路的主干道進(jìn)行哪些改造
A.增大彎道的轉(zhuǎn)彎半徑
B.減小彎道路面向內(nèi)側(cè)傾斜的程度
C.增大沿線各拱形橋梁的曲率半徑
D.減小斜坡與水平路面連接路段的曲率半徑
此題考查的重力、支持力和摩擦力的合力提供向心力,我們可以寫出牛頓第二定律的表達(dá)式mgtanθ=mv2/R ,依據(jù)公式發(fā)現(xiàn),如果要提高最高限速,可以增大彎道的轉(zhuǎn)彎半徑,增大沿線各拱形橋梁的曲率半徑.答案本身沒有什么問題,老師講解之后學(xué)生也能接受,問題是,這是一道多選題,有些學(xué)生的疑問是D選項,速度提高,曲率半徑減小,由牛頓第二定律,F(xiàn)N-mg= mv2/R,只不過是壓力要增大,為什么就不能提高速度.學(xué)生的疑問只有我們想不到,沒有什么是問不出來的,因為沒有生活經(jīng)驗,很多學(xué)生只會依據(jù)數(shù)學(xué)關(guān)系式說明問題,殊不知,壓力太大了,會對車胎造成危害.這道題說明,物理解決的是生產(chǎn)生活相結(jié)合的實際問題,所以在使用物理規(guī)律解釋或解決問題時,要尊重事實.
(3)在生活中的情境,人從高處落地,曲腿保護自己的雙腿
通過以上實例讓學(xué)生深刻認(rèn)識到,物理就在身邊,物理不只是寫在書本里的復(fù)雜公式,物理是切切實實地改變著我們的生活.因為這里邊的每一條規(guī)律,每一個原理、方法都蘊含著科學(xué)的原理,相信在科學(xué)的指引下,人們會逐漸生活得越來越幸福.
3.2 利用思政中的辯證法和哲學(xué)元素的理論知識,對學(xué)生進(jìn)行物理是自然哲學(xué)的教育,培養(yǎng)學(xué)生熱愛科學(xué)的精神
3.2.1 電磁感應(yīng)中的因果關(guān)系
物理學(xué)中的因果關(guān)系(causality in physics)是指物質(zhì)世界中各現(xiàn)象之間存在著客觀聯(lián)系.因果關(guān)系要求原因一定發(fā)生在前,結(jié)果一定相隨在后;又要求一定的原因同一定的結(jié)果之間存在著規(guī)律性的聯(lián)系.
例如磁場中,通電導(dǎo)線受到安培力的作用,這體現(xiàn)出來的因果關(guān)系是“因電受力”,或者簡單說“因電生動”,而感應(yīng)電流的產(chǎn)生是因為閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線的運動而產(chǎn)生感應(yīng)電流,簡單說是“因動生電”.學(xué)生容易將感應(yīng)電流的產(chǎn)生和安培力的產(chǎn)生搞混淆,教師在講解切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流的問題時,可以對比講解,反復(fù)闡述因果關(guān)系,讓學(xué)生學(xué)會運用哲學(xué)思想理解物理問題.
3.2.2 變壓器中的電壓、電流、電功率之間制約的邏輯關(guān)系
原線圈的電壓制約副線圈的電壓,負(fù)載決定了電流,副線圈的電流決定了原線圈的電流,負(fù)載決定了功率,用多少輸出多少.在歐姆定律里,電壓是產(chǎn)生電流的原因,相同電阻的前提下,電壓決定電流,因為電壓增大,所以電流增大,但不能說因為電流增大,所以電壓增大.這就是邏輯關(guān)系.
3.2.3 圓周運動中向心力的供需關(guān)系
在物理教學(xué)過程中, “供”“需”的關(guān)系及應(yīng)用非常廣泛,貫穿于物理的各個章節(jié).在物體的平衡、牛頓運動定律、圓周運動、天體的運動、帶電粒子在電場中的運動、帶電粒子在磁場中的偏轉(zhuǎn)、原子物理等各個部分均可合理應(yīng)用,給我們的理解和解題提供了很多方便.例如在圓周運動中的應(yīng)用,做圓周運動的物體,必然要受到一些力的合力或者某個力的分力提供的向心力,向心力的作用效果是將物體控制在圓周上,使物體產(chǎn)生了指向圓心的加速度——向心加速度.物體所需的向心力如果得到了滿足,那么它就做穩(wěn)定的圓周運動,它的半徑就既不會增大也不會減小;若速度增大,所需的向心力得不到滿足,就是供不應(yīng)求,物體就會做半徑增大的圓周運動,即做遠(yuǎn)離圓心的運動(離心現(xiàn)象);若速度減小,即提供的向心力大于所需的向心力,也即供大于求,物體即做半徑減小的圓周運動,即向心運動.
3.2.4 動能定理中的量變到質(zhì)變
動能定理說明了力在空間上的累積效果會引起質(zhì)點的動能發(fā)生變化,這是量的積累引起質(zhì)變的一種表現(xiàn)形式;動量定理中力對時間的累積效果,也是量變引起質(zhì)變,量變質(zhì)變規(guī)律是唯物辯證法的基本規(guī)律之一,其揭示出量的積累,是任何事物發(fā)展的必要準(zhǔn)備,沒有一定量的積累,就不能引起事物性質(zhì)的變化,就不能推動事物的發(fā)展[7].
由此可以告訴學(xué)生,在學(xué)習(xí)物理課程時,要注重在課前完成預(yù)習(xí),課后復(fù)習(xí)加作業(yè)練習(xí),同時要注意總結(jié),發(fā)現(xiàn)問題,并及時整理鞏固,通過這些平時的積累,再結(jié)合課堂上的認(rèn)真聽講,才能夠有效地提高物理知識水平,培養(yǎng)科學(xué)素養(yǎng)[8].
3.3 關(guān)注生產(chǎn)生活中的高科技,利用所學(xué)物理知識進(jìn)行解讀,培養(yǎng)學(xué)生投身祖國建設(shè)的責(zé)任感
3.3.1 環(huán)境保護問題
大城市高層建筑外墻過度裝修,導(dǎo)致光污染,利用光學(xué)知識解釋;高速路邊的建筑物受到噪音污染,建設(shè)吸音板;汽油能源緊張,同時造成污染,新能源汽車綠色出行,節(jié)約能源,可以給學(xué)生介紹新能源汽車,主要是電動汽車的原理.
3.3.2 核電站
利用深圳大亞灣核電站的資源,帶領(lǐng)學(xué)生了解核電站發(fā)電的原理及建設(shè)的可行性,從而加深對核裂變、核電站的相關(guān)知識的理解.
例如,在講述核裂變核反應(yīng)方程以及核電站的過程中,可以告訴同學(xué)們,核裂變能夠讓我們獲取非常巨大的核能,但是會伴隨著高水平和長時間的核輻射污染環(huán)境,因此我們需要開發(fā)利用核聚變來獲取核能.核聚變是一種清潔的、安全的新能源,其原料主要來源于地球上的海水,儲量豐富,所以它也是一種取之不盡用之不竭的能量,可以從根本上解決全球能源短缺的問題.目前我國在可控核聚變技術(shù)方面取得了世界領(lǐng)先地位,可以講述托克馬克核約束裝置,但是可控核聚變的反應(yīng)很多核心技術(shù)和設(shè)備仍然處于摸索之中,這樣可以對學(xué)生進(jìn)行一種科學(xué)責(zé)任感的教育,讓他們了解可控核聚變的技術(shù),國家需要他們學(xué)好本領(lǐng),勇攀高峰,增強社會責(zé)任感.
3.3.3 高鐵動車
我國的高鐵建設(shè)資源豐富,里程逐年增長,不僅給我們帶來了出行的方便,也彰顯了大國實力.這部分可以與以下物理知識點進(jìn)行結(jié)合,一是高鐵運行速度可以達(dá)到300km/h,例如深圳到長沙上千公里只需要3小時,可以從勻變速直線運動的相關(guān)問題出發(fā);二是磁懸浮列車的工作原理,從電磁學(xué)問題出發(fā);三是從能量角度出發(fā),例如列車的加速減速制動問題.
也可以給同學(xué)們講解大國工匠,大國工程這些紀(jì)錄片中提到的大型工程.我們國家之所以能夠做到這一點,是我們利用社會主義國家集中力量辦大事的體制優(yōu)勢,通過這個案例的講授,可以激起學(xué)生的民族自豪感.增強學(xué)生對中國特色社會主義的制度自信和道路自信,充分開發(fā)物理學(xué)前沿與科學(xué)技術(shù)課程中的思政資源,構(gòu)建全方位、立體式的育人體系.
3.3.4 天文一號火星著陸,衛(wèi)星的變軌問題
教師在講述萬有引力與航天的教學(xué)新課引入時,可以利用嫦娥探月、天問一號火星著陸等科技新聞,介紹我國航天事業(yè)的發(fā)展史.可以增加學(xué)生的民族自豪感.進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生的愛國主義情懷.而在探索過程中的挫折更能讓學(xué)生認(rèn)識到,要為實現(xiàn)偉大的中國夢而不懈奮斗.
3.4 道德教育形成正確的價值觀
司機可能有過闖黃燈的經(jīng)歷,綠燈滅了,黃燈亮?xí)r長3秒,很多司機就想抓緊這3秒時間,但是在操作的過程中很可能就違反交規(guī),給行人造成危險了.
思想政治教育元素有理論知識、價值觀念、精神追求,遠(yuǎn)不止筆者所談到的這些問題,作為一名物理教師,不妨也可以讀讀思想政治方面的書籍,在物理課的教學(xué)過程中,有意識地融入一些思政元素,對學(xué)生的影響一定是潛移默化的.
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(收稿日期:2021-06-25)