高中力學教學中思政元素滲透與教學設計

薛劍鋒 翁雨燕

［摘 要］課程思政的要義是全面育人，培養具有社會主義核心價值觀的人才。高中物理教師要充分挖掘并利用力學知識中的思政元素，如中國古代對“力”的研究中體現的工匠精神、物理學家建立經典力學定律過程中體現的哲學思想、三峽水利樞紐工程中體現的制度自信、中國航天事業發展歷程中錢學森的愛國情懷等。思政元素的融入不僅能夠營造良好的學習氛圍，還能夠潛移默化地影響學生的思想、行為及價值選擇。文章以高中力學中的動量守恒定律為例，融入思政元素進行教學設計。

［關鍵詞］課程思政；力學；動量守恒定律；教學設計

［中圖分類號］ ? ?G633.7 ? ? ? ?［文獻標識碼］ ? ?A ? ? ? ?［文章編號］ ? ?1674-6058（2022）20-0033-03

2016 年12月，習近平總書記在全國高校思想政治工作會議上提出“要堅持把立德樹人作為中心環節，把思想政治工作貫穿教育教學全過程，實現全程育人、全方位育人”［1］。2020年5月，教育部正式頒布《高等學校課程思政建設指導綱要》，為高校全面推進課程思政建設提供了指導性綱領［2］。物理學是研究物質世界最基本、最普遍規律的一門科學，是自然科學的基石。力學是物理學的發端和基礎，它引領并推動了基礎學科的發展［3］。在力學教學中滲透思政元素，有助于學生在知識體系構建中形成正確的人生觀和價值觀。力學知識蘊含著豐富的思政元素，本文對這些思政元素及其在高中力學教學的滲透進行探討，從而引導學生樹立正確的價值觀，堅定理想信念。

一、高中物理教學中融入思政元素的意義

習近平總書記高度重視學校思政課建設，強調思政課“今后只能加強不能削弱，而且必須提高水平”［4］，并指出“辦好思政課，最根本的是要全面貫徹黨的教育方針，解決好培養什么人、怎樣培養人、為誰培養人這個根本問題”［5］。石書臣教授認為，課程思政與思政課二者是一個課程思政共同體，共同擔負著立德樹人的根本任務［6］。課程思政可以與任何學科相結合，其中的思政元素是非顯性的，可以隱藏在各個教學環節中，教師可以在傳授知識的同時引領學生思想價值觀的發展。

思政教育應當融入教學的全過程。高等教育作為課程思政改革的標桿，具有一定的導向作用。高中是進入大學前的一個重要階段，高中與大學的課程思政銜接需要做好。在高中物理教學中融入思政元素，不僅對高中物理課程改革具有重要的實踐意義，還能對高校思政教育起到促進作用。

二、高中力學中的思政元素

高中力學蘊含豐富的思政元素，包含工匠精神、哲學思想、制度自信、愛國情懷等，對學生價值觀、人生觀和世界觀的塑造具有指導性作用。

（一）工匠精神：《墨經》中對力學的認識

早在春秋戰國時期，偉大的哲學家墨翟就在《墨經》中記載了大量的力學知識，對力做了初步定義，對杠桿、輪軸和斜面做了分析。《墨經》中用“刑之所以奮”解釋“力”，這句話的意思是“力是使物體發生運動的原因”。《墨經》在杠桿原理的探討中提出：“衡，加重于一旁，必捶，權重相若也。相衡，則本短標長。兩加焉重相若，則標必下，標得權也。”不僅考慮了動力與阻力的關系，還考慮了力臂的因素。《墨經》中還討論了平動、轉動和滾動，明確指出“凡重物，上下提舉，下不拖垮，旁不牽引，則必定垂直下落”［7］。《墨經》中關于力學的論述有十幾條，墨家之所以在力學方面取得這些成就，與他們的工匠精神緊密相關。“敬業、精益、專注、創新”精神推動著世界科技進步，《墨經》就是中國古人工匠精神的代表作。教師可通過介紹古人對“力”的研究，讓學生了解中國古代的科技文化與工匠們的科學精神，讓學生學習這些精神并發揚光大。

（二）哲學思想：牛頓定律蘊含對真理的尋求

馬克思主義認為，實踐對認識具有決定性作用，每一個正確的認識都要經歷實踐到理論、理論到實踐的過程，循環往復［8］。人們對力與運動的關系的認識也經歷了曲折、反復的道路，如牛頓第一定律的確立，經歷了從亞里士多德的“必須有力作用在物體上，物體才能運動；沒有力的作用，物體就要靜止在某個地方”，到伽利略和笛卡兒的“力不是維持物體運動的原因”，再到牛頓的“力不是維持物體運動狀態的原因，而是改變物體運動狀態的原因”。先輩們不斷地建立理論又推翻理論，不畏權威，尊重規律的客觀性，為尋求真理不斷努力。隨著科技的發展，人們對力與運動關系的本質的探索仍將繼續。教師在牛頓第一定律的教學中講述規律發現過程的故事，有助于學生從哲學層面上更深刻地理解和把握物理知識，有利于培養學生堅持真理、不懼權威的精神，幫助學生形成辯證唯物主義的世界觀和方法論。

（三）制度自信：三峽工程的完成體現了我國的國力與制度優勢

長江三峽水利樞紐，是中國乃至世界最大的水利樞紐工程，其正常蓄水位175米，總庫容393億立方米，水庫面積1084平方千米，實際總投資1800億元左右，對中國經濟發展有重大意義。水壩修筑期間，三峽移民工程在17年里，有序完成130萬移民搬遷，同時完成2座城市、10座縣城、20個區縣、114座集鎮重建，是一項史無前例的壯舉［9］。在講解保守力做功的時候，教師可引入長江三峽水利樞紐工程（如圖1），分析“蓄水位175米”在發電方面的重大意義：水具有的巨大的重力勢能，轉化為動能，可推動水輪機運轉發電，保證了數億人的用電量。讓學生感嘆建設長江三峽大壩的偉大意義，意識到只有中國這種“集中力量辦大事”的社會主義制度才能完成這一史詩級巨作，由此引發學生對中國力量的驚嘆，增強學生的民族自豪感與制度自信。

（四）愛國情懷：航天建設中對科學家的敬佩

動量守恒定律是經典力學的重要知識，也是火箭發射的基本理論依據。被譽為“中國航天之父”的錢學森先生極大地推動了我國航天事業的發展。錢學森的回國之路是坎坷的。新中國成立后，錢學森決定回國參加建設，卻遭到美國的百般阻撓。錢學森沒有屈服，提出了抗議，之后在中國政府的幫助下終于成功回到祖國，而后為我國導彈和航天事業做出了巨大貢獻。1970年，我國成功發射第一顆人造衛星——東方紅一號 ，成為世界上第五個能獨立發射人造地球衛星的國家，大大提升了我國在國際上的地位［10］。2021年5月，祝融號成功著陸火星并帶回了火星新照片（如圖2），實現了中國航天史無前例的突破。

在反沖運動的教學過程中，教師可在講解火箭發射基本原理的同時引入錢學森為國奉獻的故事，并分析其科學思想和方法，深化課堂教學內容，使力學課堂與現代科技成就、名人事跡深度融合，讓學生認識到力學與國家發展密切相關，增強學生學習物理的責任感，培養學生的愛國精神。

三、高中力學課程思政的教學設計——以動量守恒定律為例

人教版高中物理選擇性必修一教材第一章“動量守恒定律”包含工匠精神、哲學思想、制度自信、愛國情懷等思政元素，在高考中也占據重要的地位。本文對此具體分析，并結合課程思政進行教學設計，在教學中安排了多媒體展示、實驗探究、文獻閱讀等環節，將課程思政融入力學教學。

（一）情境引入

視頻播放：神舟十二號發射（如圖3）。

學生看后談自己的感想，然后回憶自己見過的與反沖運動有關的例子（見表1），并思考這些例子的共同點。

（二）課堂教學

實驗探究：學生動手做實驗，放飛氣球（如圖4），觀察氣球的運動；教師引導學生分析氣球的受力特點，通過分析反沖現象加深對動量守恒定律的理解。

思政元素滲透：每一個正確的認識都需要經歷理論到實踐、實踐到理論的過程。學生根據已有的知識動手做實驗，再分析現象總結規律，能夠深刻領悟辯證唯物主義的方法論。

提問猜想：教師利用多媒體展示古代火箭和現代火箭，介紹火箭的工作原理和發展史，并讓學生猜想影響火箭速度的因素。

思政元素滲透：介紹古代火箭及其發射原理，引入我國古代四大發明，讓學生知道我國早在宋朝就發明了火箭，弘揚古人的工匠精神，提升文化自信。

理論分析：神舟十二號發射升空，設火箭飛行時，在極短的時間[?t]內噴射燃氣的質量是[?m]，噴出的燃氣相對噴氣前火箭的速度是[u]，噴出燃氣后火箭的質量是[m]，噴氣后增加的速度為[?v]。

根據動量守恒定律有：[m?v+?mu=0]，

得出火箭在噴燃氣后增加的速度為：[?v=-?mmu]。

教師組織學生討論得出：火箭噴出的燃氣的速度越大、火箭噴出物質的質量與火箭本身質量之比越大，火箭增加的速度就越大。

思政元素滲透：借助神舟系列飛船的圖片展示，回顧我國火箭技術的發展歷程，讓學生認識到現今我國的火箭技術已經跨入了世界先進行列，增強學生的民族自豪感。

文獻閱讀：組織學生閱讀有關錢學森事跡的文獻，并了解東方紅一號（如圖5）發射的意義。

思政元素滲透：讓學生了解我國火箭之父錢學森的科學精神與愛國故事，引發學生對個人命運與國家發展的關系的思考，增強學生的民族責任感和為國奉獻的精神。東方紅一號的發射是中國人自力更生、艱苦奮斗的真實寫照，有力地證明了我國社會主義制度的優勢，引入這一事例有助于增強學生的制度自信。

（三）課外研討

課外實驗作業：利用身邊的材料制作水火箭。

思政元素滲透：將知識與生活相結合，讓學生在動手操作中感悟科學研究的嚴謹性，領悟科學精神。

四、小結

課程思政通過挖掘專業課中的思政元素，將知識傳授與價值引領相結合，讓學生成為德才兼備的人才。力學是高中物理的重要部分，蘊含大量的思政元素，不管是科學家的事跡還是當代的科技成就，都能用于思政教育。本文僅僅提及了古人對“力”的研究中的工匠精神、物理學家對真理探索的過程體現的哲學思想、中國水利工程中體現的制度自信、中國科學家為國獻身的愛國精神。力學中的思政元素遠不止這些，教師要大膽探索，不斷挖掘思政元素，在教學中勇于實踐，通過課程思政讓學生體驗物理學家的科學精神和人文情懷，同時提高學生的文化自豪感，樹立學生的社會主義核心價值觀并使學生意識到自身的使命與責任。

［ ? 參 ? 考 ? 文 ? 獻 ? ］

［1］ ?吳晶，胡浩.習近平在全國高校思想政治工作會議上強調 ?把思想政治工作貫穿教育教學全過程 ?開創我國高等教育事業發展新局面［J］.中國高等教育，2016（24）：5-7.

［2］ ?教育部.教育部關于印發《高等學校課程思政建設指導綱要》的通知［EB/OL］.（2020-06-01）［2022-01-19］.http：//www.moe.gov.cn/srcsite/A08/s7056/202006/t20200603_462437.html.

［3］ ?崔京浩.力學在學科發展及國民經濟中的重大作用［J］.工程力學，2010（S2）：1-41.

［4］ ?吳晶，胡浩.一堂特殊而難忘的思政課［N］.人民日報，2019-03-19（004）.

［5］ ?習近平.思政課是落實立德樹人根本任務的關鍵課程［J］.求是，2020（17）：4-16.

［6］ ?石書臣.正確把握“課程思政”與思政課程的關系［J］.思想理論教育，2018（11）：57-61.

［7］ ?崔雪茹，黃英.《墨經》中的自然哲學理論初探［J］.重慶三峽學院學報，2018（5）：107-114.

［8］ ?劉漢平，祁勝文，王紅梅，等.基于光學課程培養辯證唯物主義世界觀的探索［J］.大學教育，2021（5）：115-117.

［9］ ?盧純.百年三峽 治水楷模 工程典范 大國重器：三峽工程的百年歷程、偉大成就、巨大效益和經驗啟示［J］.人民長江，2019（11）：1-17.

［10］ ?談慶明.錢學森與力學［J］.中國工程科學，2001（10）：1-6.

（責任編輯 易志毅）