思政教學(xué)融于高中物理課堂教學(xué)的改進(jìn)路徑

【摘 要】以立德樹人為最終目標(biāo)的課程思政建設(shè)對當(dāng)前教學(xué)與育人體系提出了挑戰(zhàn)，也為課程建設(shè)和教學(xué)改革提供了機遇。課程思政建設(shè)的主渠道是課堂，以“力學(xué)單位制”課堂教學(xué)為例闡述將思政教學(xué)融于高中物理課堂教學(xué)的有效路徑和積極意義，并結(jié)合大單元教學(xué)的整體設(shè)計挖掘和拓展思政元素，探索將思政教學(xué)融于高中物理課堂教學(xué)的可行性路徑。

【關(guān)鍵詞】課程思政；高中物理課堂教學(xué)；科學(xué)態(tài)度與責(zé)任

【中圖分類號】G633.7 【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A 【文章編號】1005-6009（2023）24-0067-04

【作者簡介】馮蘭，江蘇省揚州中學(xué)（江蘇揚州，225000）教師，高級教師，揚州市物理學(xué)科帶頭人。

物理學(xué)科核心素養(yǎng)是物理學(xué)科育人價值的集中體現(xiàn)，是學(xué)生在學(xué)習(xí)物理的過程中逐漸內(nèi)化的帶有物理學(xué)科特性的、適應(yīng)個人終身發(fā)展的、適應(yīng)社會發(fā)展需要的價值觀、關(guān)鍵能力和必備品格，具體包含物理觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究、科學(xué)態(tài)度與責(zé)任。這四個要素是相互聯(lián)系、協(xié)同發(fā)展的，其中“科學(xué)態(tài)度與責(zé)任”是在物理學(xué)習(xí)中逐漸形成的內(nèi)在精神品質(zhì)，既包括科學(xué)倫理道德又包括人生態(tài)度與價值觀，其屬于態(tài)度價值觀層面，也是課程思政背景下物理課堂教學(xué)改進(jìn)的初衷和目標(biāo)。

一、思政教學(xué)融于高中物理課堂教學(xué)的路徑探索

思政教學(xué)融入的課堂應(yīng)是以教學(xué)內(nèi)容為載體，對思想政治元素既縱向深挖又橫向外延，以 “顯隱結(jié)合”的方式將思政內(nèi)容融入課堂教學(xué)，達(dá)到“潤物細(xì)無聲”的效果。對教學(xué)內(nèi)容中思政元素的挖掘不應(yīng)追求多，而要追求精。教師在教學(xué)實踐中需要先綜合考慮大單元教學(xué)的整體思政目標(biāo)，再確定每一課的思政教學(xué)發(fā)生點，讓思政教學(xué)適時發(fā)生。對思政元素的教學(xué)設(shè)計不應(yīng)是簡單應(yīng)用，而是要通過情境的引入、活動的設(shè)計，賦予它生動的畫面，注重學(xué)生的參與和體驗，讓思政教學(xué)的發(fā)生不是“灌入”的，而是從學(xué)生內(nèi)心生長出來的。

基于上述思考，筆者從“科學(xué)精神”“責(zé)任擔(dān)當(dāng)”“學(xué)科情懷”三個維度挖掘并整合思政元素。筆者在“科學(xué)精神”維度設(shè)置了五個思政元素，即辯證唯物觀、理性思維、質(zhì)疑創(chuàng)新、勇于探究、團結(jié)協(xié)作；在“責(zé)任擔(dān)當(dāng)”維度設(shè)置了愛國教育、誠實守信、社會責(zé)任三個思政元素。學(xué)科情懷包括家國情懷、人文情懷、審美情懷，因此筆者在“學(xué)科情懷”維度設(shè)置了學(xué)科情感、生命感悟、科技倫理、科學(xué)審美四個思政元素。

表 1 為筆者對人教版物理必修一第四章“運動和力的關(guān)系”中思政元素的挖掘與整合。

二、思政教學(xué)融于高中物理課堂教學(xué)的實踐探索

筆者從單元教學(xué)的思政目標(biāo)出發(fā)，結(jié)合教學(xué)實際對“運動和力的關(guān)系”單元的思政元素進(jìn)行了整合，將思政活動的設(shè)計重點安排在第四節(jié)“力學(xué)單位制”和第六節(jié)“超重與失重”。下面筆者以“力學(xué)單位制”的教學(xué)實踐為例，闡述如何有效地將思政教學(xué)融入物理課堂教學(xué)。

1.在求證與解惑中，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神

學(xué)習(xí)的原動力來自“好奇”，“好奇”的發(fā)生源于所見所聞與自己原認(rèn)知的沖突。而單位關(guān)系到我們生活的方方面面，基于這樣的思考，筆者設(shè)計了以下教學(xué)。

教師播放中央電視臺的“加油向未來”節(jié)目視頻，并出示下列問題。

小尼家安裝了 100 兆的家庭寬帶，但實際電腦下載速度只有10兆左右，請問這是什么原因（ ）。

A.這說明服務(wù)商提供的寬帶速度是虛假的；

B.這是正常下載速度；

C.電腦自動上傳數(shù)據(jù)，占用了大部分帶寬。觀看視頻后，學(xué)生積極地思考與討論，大部分學(xué)生都選擇了A。 師：有沒有同學(xué)關(guān)注過寬帶速度的單位？學(xué)生繼續(xù)觀看視頻，教師公布正確答案為B，并 解 釋 ：帶 寬 100 兆 全 稱 為 100 Mbps（Million bits per second），而電腦的下載速度10 MBps（Million Bytes per second），bit是比特，Byte 是字節(jié)，一個字節(jié)相當(dāng)于八個比特。請同學(xué)們自行換算，看看是不是商家在弄虛作假？

師：我們在生活中要用科學(xué)的態(tài)度去分析信息，做一個科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)娜恕?/p>

【思政融入點】通過兩個單位的對比，教師不僅讓學(xué)生知道了寬帶速度的兩個單位，更讓學(xué)生體會到了“單位”在生活中的重要性，同時也相機進(jìn)行了誠信教育。

2.在重溫歷史中，培養(yǎng)學(xué)生的責(zé)任擔(dān)當(dāng)

物理學(xué)中一個定律的提出、一個單位的設(shè)置的背后都有一段艱辛的探索歷程。融入思政元素的物理課堂中，教師可結(jié)合 STS 理念將歷史故事轉(zhuǎn)化為有趣的探究情境，在重溫歷史的過程中，讓學(xué)生感知每一次變革的不易，同時情景化地感受到自己的歷史使命感和責(zé)任擔(dān)當(dāng)。例如，在“單位”提出的緣由這個探究點的情境設(shè)計上，就可以結(jié)合歷史開展探究活動。

師：現(xiàn)在沒有任何的測量工具，如果讓你來測量講臺的長度，你該怎么辦呢？請同學(xué)們思考討論后，上來演示并做說明。

生 1：可以用手量，講臺有 12 個手掌的長度，簡稱12掌。（其他學(xué)生表示認(rèn)可）

生 2：可以用手臂量，講臺有 4 個手臂的長度，這樣比用手量快。

生 3：用走路的步長來測量，講臺大概 3 步的長度。

師：同學(xué)們的想法都很好，也解決了問題，但大家思考一下，這樣去描述會遇到麻煩嗎？

生：會，各個人的手掌長度、手臂長度、走路步長都不同，每一次描述講臺的長度都得結(jié)合個人的尺寸重新測量，結(jié)果并不通用。

師：歷史上，科學(xué)家們也遇到了同樣的問題，他們就想辦法去尋找一個公用的標(biāo)準(zhǔn)來作為長度測量的參考，比如古代用尺（魯班尺）作為參考。所有的長度可表示為多少尺，尺就是跟在數(shù)字后面的“單位”。表示一個量時，單位即作為標(biāo)準(zhǔn)的同類量的參考，參考不同，數(shù)值就不同，所以必須要帶單位才能表示清楚。

【思政融入點】重現(xiàn)歷史上長度測量時出現(xiàn)的困難，讓學(xué)生感受“單位”的必要性。通過結(jié)合歷史、生活實際的探究活動，完善學(xué)生物理觀念的構(gòu)建，培養(yǎng)其嚴(yán)謹(jǐn)科學(xué)的理性思維。

3. 在感受物理簡約之美中，激發(fā)學(xué)生的學(xué)科情懷

挖掘問題本質(zhì)設(shè)計探究活動，可以幫助學(xué)生更好地理解問題提出的背景，思考問題研究的本質(zhì)原理，從而提升思維的嚴(yán)謹(jǐn)度。比如，在 “力學(xué)單位制的三個基本量和基本單位的提出和設(shè)定”這一知識點的教學(xué)中，筆者從研究問題的本質(zhì)出發(fā)設(shè)計探究活動，幫助學(xué)生從對基本量、基本單位的“簡單記憶”升華為“有科學(xué)思維的理解記憶”。同時，筆者引導(dǎo)學(xué)生感受在龐大的力學(xué)單位體系中確定了三個基本單位就確定了其他所有的力學(xué)單位這一大道至簡之美，激發(fā)學(xué)生的學(xué)科情懷。

師：同學(xué)們思考一下，你知道的物理量有哪些，它們的單位是什么？

生：質(zhì)量（千克）、位移（米）、時間（秒）、速度（米/秒）、加速度（米/秒2）、力（牛）、功（焦）、功率（瓦）、電流（安培）、電壓（伏）等。

師：將想到的物理量之間的關(guān)系列出來。

生：v=x/t；a=？v/？t；F=ma。

師：結(jié)合列出的關(guān)系，再思考一下這些物理量的單位，同學(xué)們又有什么發(fā)現(xiàn)？

生：物理量間的關(guān)系決定了物理量單位間的關(guān)系，有些物理量的單位可由其他物理量的單位表示，比如 1N 即 1kg·m/s2，質(zhì)量的單位為kg，加速度的單位為m/s2。

【思政融入點】學(xué)生根據(jù)已有經(jīng)驗，自主發(fā)現(xiàn)物理量間的關(guān)系與物理量單位間的關(guān)系的關(guān)聯(lián)。這樣的自主發(fā)現(xiàn)過程引導(dǎo)學(xué)生將已有知識和新知識相關(guān)聯(lián)，有效地提升了學(xué)生的科學(xué)思維和科學(xué)精神。

師：上述這些物理量的單位可以由一些特定的物理量的單位來表示，那么哪些物理量可以擔(dān)任“特定的物理量”這一重要角色呢？以力學(xué)為例，請大家從力學(xué)研究的本質(zhì)思考這一問題。

【思政融入點】通過對問題本質(zhì)的思考，引導(dǎo)學(xué)生感悟物理研究中重要的思想方法，提升學(xué)生的科學(xué)思維。接下來，學(xué)生進(jìn)行自主嘗試，感受力學(xué)基本單位的“本領(lǐng)”：用力學(xué)的三個基本單位表示你所認(rèn)識的其他力學(xué)單位，如焦耳、瓦特等。

【思政融入點】通過“感受力學(xué)基本單位本領(lǐng)”這一活動，教師引導(dǎo)學(xué)生感受大道至簡之美，滲透科學(xué)審美元素，激發(fā)學(xué)生的學(xué)科情懷。

4. 在走進(jìn)科學(xué)研究現(xiàn)場中，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度與責(zé)任

科學(xué)研究的現(xiàn)場，對學(xué)生來說是一個神秘的地方。課堂教學(xué)中教師可以通過展示真實的科學(xué)研究場景，讓學(xué)生感受到科技的魅力，激發(fā)學(xué)生對科學(xué)研究的熱情。因此，筆者設(shè)計了“走進(jìn)中國計量科學(xué)研究院”的視頻觀看環(huán)節(jié)，讓學(xué)生體會到科學(xué)研究的嚴(yán)謹(jǐn)和精細(xì)，以及科學(xué)工作者的執(zhí)著和堅持，激發(fā)學(xué)生的科學(xué)精神、學(xué)科情懷，培養(yǎng)學(xué)生的責(zé)任擔(dān)當(dāng)意識。

師：科學(xué)家對米的定義經(jīng)歷了四分之一子午線的千萬分之一到米原器的打造和確定，最后定義為光在真空中 1/299792458s 時間間隔所經(jīng)路徑的長度的過程。在米的定義中我們看到了秒的身影，在第 13 屆國際計量大會上，科學(xué)家就把銫-133 原子基態(tài)的兩個超精細(xì)能級之間躍遷對應(yīng)的輻射 9192631770 個周期的持續(xù)時間定義為 1 秒。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，對基本單位的定義越來越精確，下面請大家跟著視頻一起走進(jìn)中國計量科學(xué)研究院，看看我們國家的激光尺、銫原子鐘的準(zhǔn)確度有多高！學(xué)生觀看視頻。

【思政融入點】在這個環(huán)節(jié)的學(xué)習(xí)中，教師帶領(lǐng)學(xué)生“走進(jìn)”科學(xué)研究現(xiàn)場，感受科研的嚴(yán)謹(jǐn)和細(xì)致，感受科學(xué)工作者持之以恒的精神和對科學(xué)研究的熱情，感受科研成果對社會發(fā)展的意義，從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)科情懷和責(zé)任使命感，并以榜樣的力量感染學(xué)生，培養(yǎng)學(xué)生艱苦奮斗的優(yōu)良作風(fēng)和敢為人先的創(chuàng)新精神，增強學(xué)生的民族自豪感。

思政教學(xué)融于物理課堂教學(xué)中，不是為了凸顯“思政”，而是在原有注重科學(xué)思維、科學(xué)探究的傳統(tǒng)課堂中適當(dāng)?shù)赝诰蚪虒W(xué)內(nèi)容中的思政元素，并巧妙地通過情景、活動等方式讓這些元素融入教學(xué)過程中。集思想教育與物理教學(xué)于一體的課堂教學(xué)能更好地調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，使其知識、能力與價值觀得到和諧統(tǒng)一發(fā)展，使物理學(xué)科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)落實、落細(xì)，實現(xiàn)學(xué)科育人的目標(biāo)。