在高中物理教學中滲透德育的路徑初探

胡澤康　郭宇婧

【摘 要】隨著立德樹人的教育理念不斷普及，將德育貫穿于物理教學勢在必行，同時對學科教育提出了新的挑戰(zhàn)。五育并舉，德育為先。作為高中物理教師，同樣有責任與義務將德育融入課堂教學。文章以高中物理“宇宙航行”一節(jié)為例，融入德育教學理念，嘗試將祖國航天事業(yè)的發(fā)展與本節(jié)課的教學融合，進一步促進學生全面發(fā)展，以期為廣大教師提供參考。

【關鍵詞】德育;高中物理;路徑;“宇宙航行”

【中圖分類號】G633.7? 【文獻標識碼】A? 【文章編號】1671-8437（2022）24-0254-03

育人是國之根本，我國高度重視社會主義建設者和接班人的培養(yǎng)，堅持把立德樹人作為教育的根本任務，不斷開創(chuàng)教育事業(yè)新局面。2019年，中共中央、國務院印發(fā)的《關于深化教育教學改革全面提高義務教育質量的意見》提出了“立德樹人”的指導思想和教育要求[1]。在這樣的背景下，高中物理教師有必要提高物理學科德育意識，在物理教學中滲透德育觀念，踐行立德樹人這一根本任務。下面結合“宇宙航行”一課的教學設計探索德育在高中物理教學的滲透?！坝钪婧叫小边@節(jié)融入了中國科學家的奮進歷史、航空教育事業(yè)的蓬勃發(fā)展及獲得的成績、航空事業(yè)對人們生活的影響等[2]，為德育的滲透奠定了基礎。

1? ?創(chuàng)設德育情境，增加學習興趣

【教學片段1】

“宇宙航行”一節(jié)基于“圓周運動”與“萬有引力”的知識內容，通過前面的學習，學生已經(jīng)知道物體做圓周運動的分析方法，以及如何計算周期、線速度。本節(jié)新課的引入將學生的前概念和我國航天事業(yè)的發(fā)展結合，可以幫助學生溫故知新，同時培養(yǎng)學生的愛國情懷。

觀看東方紅一號的發(fā)射工程錄像和中國科學家的研究視頻之后，教師補充講解：“通過七年長期不斷的奮斗，尤其是在前三年中國國民經(jīng)濟極端困難、制造業(yè)基礎設施也十分薄弱的情況下，技術人員們仍然忘我地工作，自此開啟了對宇宙的探索。這在我國航天史上有著劃時代的意義，象征著一個東方航天大國的崛起。”

在整個研究過程中，東方紅一號的整體重量已經(jīng)達到173千克，遠超過世界前四顆衛(wèi)星的總和。在當時艱苦的環(huán)境下，要將如此重的東方紅一號送入太空，困難程度可想而知。通過該視頻引入課程，學生不但了解到中國科研人員所做出的突出貢獻，而且感受到了東方紅一號成功發(fā)射的重要意義。通過播放相關視頻片段，引導學生深度思考：為什么東方紅一號發(fā)射后能夠繞著地球運動，而“竄天猴”只能飛到半空中？學生討論后發(fā)現(xiàn)，原因可能是東方紅一號的發(fā)射速度很大，“竄天猴”的發(fā)射速度比東方紅一號小很多。那發(fā)射速度需要多大，才能使東方紅一號繞著地球運動呢？

設計意圖：通過觀看視頻，指引學生深切體會我國科學家的偉大，同時增強民族自豪感，使學生肩負起為祖國的繁榮與富強而不斷努力奮斗的責任與使命，也促使學生積極地參與學習過程。教師通過物理課堂教學中的講解引導，貫徹物理學科德育精神，進而滲透愛國主義思想。同時，以東方紅一號的發(fā)射和科學家的探索過程進行新課引入，引導學生思考發(fā)射速度的大小對于能否升空的影響，學生在物理情境中提出問題并進行猜想，能夠發(fā)展科學思維和科學探究能力。教學過程中，教師要鼓勵學生在小組討論中大膽地發(fā)表個人觀點，并引導學生進行質疑、探究。討論與探究也有一定的德育功能，不僅可以培養(yǎng)學生的團隊合作能力，還可以使學生形成嚴謹、認真的學習態(tài)度。

2? ?抓住德育機會，探究核心知識

【教學片段2】

引入物理學史是學校教育過程中落實立德樹人教學理念和深化學校學科思政建設的有效途徑[3]。在本節(jié)課的教學中，教師可以和學生一同了解偉大的科學家牛頓的思想，以此來探究、計算第一宇宙速度，使學生親歷科學家的求實歷程，體會科學家的求真精神。

問題1：牛頓曾提出一種設想，即把物體從高山上水平拋出，拋出的物體速度越大，落點也越遠。假設拋出了一個速度足夠大的物體，它便可以圍繞地球運動，能夠圍繞地球做勻速圓周運動的速度被稱為第一宇宙速度。這個速度是多大呢？在教師的引導下，學生合作討論，得出結果。

小組1：物體受到地球給它的萬有引力作用，做勻速圓周運動的向心力由萬有引力提供。則由，得v==7.9 km/s。

小組2：由于萬有引力等于東方紅一號的重力，所以由mg=m，得v==7.9 km/s。

問題2：第一宇宙速度是汽車、高鐵、飛機的速度的多少倍呢？

學生經(jīng)過計算對比，可得表1。

通過對比，學生能夠感受到發(fā)射東方紅一號的任務十分艱巨，體會到科學家敢為人先、勇于攀登航天科技高峰的精神。

問題3：假設東方紅一號的速度繼續(xù)增加，其速度超過了7.9 km/s，其繞行軌道又會如何改變呢？假設速度繼續(xù)增加，如何擺脫地球的引力約束呢？假設速度進一步增加，又如何掙脫太陽的引力約束呢？

學生在初步了解第一宇宙速度的基礎上展開深度思考，開始對第二宇宙速度、第三宇宙速度進行學習。當航天器的速度達到11.2 km/s（第二宇宙速度，也叫脫離速度）時，航天器將脫離地球引力在太陽系內運動，如登月飛船能夠擺脫地球的引力飛向其他的星球。當航天器的發(fā)射速度達到16.7 km/s（第三宇宙速度，也叫逃逸速度）時，它將擺脫太陽的引力，到達銀河系，如美國在1977年發(fā)射的“旅行者”號。

設計意圖：該教學片段中，通過計算第一宇宙速度，并將該速度與汽車、高鐵、飛機的速度進行對比，促使學生對于第一宇宙速度形成更直觀、具體的感知，同時也再次體會到發(fā)射東方紅一號的困難和科學家們持之以恒的科研精神，進一步增強學生的民族自豪感。在物理課堂教學過程中，學生利用教師介紹的基礎知識以及數(shù)理推理方法，獨立推演出結論，有助于深化對物理知識的認識，同時激發(fā)學生的學習動機，拓寬學生的知識面。

【教學片段3】

在學習衛(wèi)星的發(fā)射速度后，師生共同探討衛(wèi)星在高空圓軌道穩(wěn)定繞行時的加速度、線速度、角速度和周期的相關表達式。學生根據(jù)圓周運動的相關知識，做出如下推導：，，

教師拋出問題引發(fā)學生深入思索：有一種衛(wèi)星相對于地面總是靜止的，叫作地球同步衛(wèi)星，這種衛(wèi)星的運動方式是什么樣的呢？學生合作探討，歸納出同步衛(wèi)星的基本特征，如同步衛(wèi)星的公轉周期等于地球的自轉周期。教師在學生已有知識的基礎上開展德育，發(fā)射地球同步衛(wèi)星需要具備高精尖技術，激勵學生成為高素質科技人才。

設計意圖：學科核心素養(yǎng)是課程育人價值的重要體現(xiàn)。在高中物理教學中，教師在課堂中要給予學生恰當?shù)闹v解和引導，使學生形成科學嚴謹、實事求是的態(tài)度，這對學生的品格塑造和未來發(fā)展也能夠起到積極的作用。此外，教師也要探尋滲透德育的可能性，找準時機，將德育內容內化于教學之中，使學生關注航空航天事業(yè)的發(fā)展，并樹立航天報國的信念。

3? ?結合時事熱點，深化德育精神

【教學片段4】

物理學是人類對自然界中存在的物質的基本結構、相互作用和運動規(guī)律的認識，是和生活聯(lián)系密切的一門學科[4]。在習得知識后，分析融入時事新聞的例題，不僅可以使學生加強對科學知識的學習，也可以使其了解祖國航天事業(yè)的發(fā)展和現(xiàn)代科技的進步[5]。

例1：“嫦娥四號”是中國探月工程二期發(fā)射的月球探測器，順利完成了人類第一次月球背面軟著陸和巡視勘查，在中國的航天發(fā)展史上留下了濃墨重彩的一筆?！版隙鹚奶枴碧綔y器環(huán)繞月球運行的軌道半徑為r，如果軌道半徑r變大，下列說法中正確的是（? ? ?）。

A.線速度變小? ? ? ? ? ?B.角速度變大

C.向心加速度增大? ? ? ?D.周期減小

例2：在我國科學家的努力下，2021年10月16日，神舟十三號發(fā)射升空并順利進入距離地球最近點約300 km、最遠點約360 km的預設軌道，發(fā)射任務圓滿完成。下列說法錯誤的是（? ? ?）。

A.神舟十三號環(huán)繞地球，正常飛行時宇航員的加速度小于9.8 m/s2

B.神舟十三號環(huán)繞地球正常飛行的速度可能大于8 km/s

C.地球近地衛(wèi)星運行的角速度比神舟十三號的角速度大

D.地球近地衛(wèi)星運行的周期比神舟十三號的周期小

設計意圖：在分析習題的過程中，學生了解到我國航天事業(yè)的最新發(fā)展動態(tài)，該環(huán)節(jié)將愛國思想與教學內容相結合，旨在對學生產(chǎn)生更深刻的觸

動[6]。中國的航天事業(yè)不斷突破，追夢航天的過程也是實現(xiàn)中華民族偉大復興的征程，航天技術的發(fā)展全面詮釋了新時期“不忘初心，牢記使命”的時代內涵[7]。

4? ?及時課后反思，優(yōu)化德育教學

科學的不斷進步給人們的生活帶來極大的便利，提供了更多優(yōu)質資源，有效地推動了社會的發(fā)展。物理教師不僅要傳授學生科學知識，激發(fā)學生探索科學知識的欲望，而且還要培養(yǎng)學生良好的道德品質，使其形成正確的價值觀。

在課后進行德育評價，有助于學生的健康成長和健全人格的形成。物理教師應在課程結束后，及時評價本節(jié)課的德育效果，進行反思改進。一堂課對于學生的德育效果可能不明顯，因此教師需要思考如何將德育融入更多的物理課程中，如在“牛頓運動定律”等課程內容中，教師可以引入相關的物理學史內容，引導學生體會科學家的探索精神和優(yōu)秀品質。此外，教師應對實施德育的課程進行記錄，在課程結束后選用恰當?shù)姆椒ㄊ沟掠Ч梢暬?，并?lián)動家長觀察學生的日常行為，看是否對學生品德的塑造起到了積極作用。

哲學家黑格爾說過：一個民族有一些關注天空的人，他們才有希望;一個民族只關心腳下的事，注定沒有未來。中國的航天夢，可以說是歷盡艱辛見輝煌。在黨的帶領下，中國人找到了自己的航天之路，在世界航天史上書寫屬于自己的功績。通過在“宇宙航行”一節(jié)中滲透德育，調動學生的學習興趣，激發(fā)學生的愛國情感，學生的民族榮譽感也油然而生。

教師在培養(yǎng)學生核心素養(yǎng)的同時，應發(fā)揮物理學科的德育功能，如在教學過程中融入愛國主義思想，滲透辯證唯物主義思想，培養(yǎng)學生科學嚴謹?shù)膽B(tài)度。此外，教師應深度挖掘教材，對教學內容進行研究，充分利用物理學科知識與生活聯(lián)系緊密的特點，對其中的德育資源進行整合。總之，高中物理教師不只要做知識的傳播者，也要做學生品德的塑造者，要不斷地進行教學反思，更好地將德育滲透到物理教學中。

【參考文獻】

[1]平文語.《關于新時代推進普通高中育人方式改革的指導意見》的總體要求[J].讀寫月報，2020（30）.

[2]余歡.高中物理教學中滲透思政元素的一些思考——以《宇宙航行》一節(jié)為例[J].陜西教育（教學版），2021（10）.

[3]蘆星月，熊建文.科學探究視角下的物理學史教育功能分析[J].物理教學，2021（8）.

[4]沈志輝.高中物理“學科德育”的元素與圖譜及其意義探討[J].物理通報，2020（5）.

[5]王斯敏，陳鵬，晉浩天，等.二〇二一，教育前進的鼓點如此激越[N].光明日報，2022-03-15（001）.

[6]劉霞.陶行知的愛國情懷及愛國主義教育思想——紀念偉大的人民教育家陶行知先生誕辰130周年[J].中國德育，2021（19）.

[7]黃錦盈.習近平人民觀研究[D].南京：南京師范大學，2021.

【作者簡介】

胡澤康（1996～），女，首都師范大學教師教育學院2021級在讀研究生。研究方向：中學物理教學教法、學科物理教學。

郭宇婧（1998～），女，首都師范大學教師教育學院2020級在讀研究生。研究方向：基礎物理、物理課程與教學論。