在物理教学中渗透爱国主义教育初探

杨鹏 刘京宜

摘   要：新时代的初中物理教师不仅要传授物理知识，更应加强物理课堂中爱国主义思想的渗透，重视学生物理学习与爱国主义教育的结合，真正实现物理课堂双向育人。

关键词：初中物理教学;爱国主义教育;做功的快慢

中图分类号：G633.7 文献标识码：A     文章编号：1003-6148（2021）7-0005-3

为更好地落实新时代的课程目标，发挥课程的育人功能，完成立德树人的根本任务，2020年教育部办公厅印发《中小学贯彻落实<新时代爱国主义教育实施纲要>任务工作方案》（以下简称 《工作方案》）的通知。《工作方案》强调，各地教育行政部门要在中小学扎实开展深入、持久、生动的爱国主义教育。而首项重点任务，就是充分发挥课堂教学主渠道作用，推动爱国主义教育进课堂进头脑。

我国是世界四大文明古国之一，对人类文明的发展有过很大的贡献。因此，作为一线教师的我们更应自觉研究和探索物理学科课程与爱国主义教育的融合，培育学生的爱国主义精神，发挥教育的整体功能。

本文以沪科版八年级物理第十章第四节《做功的快慢》为例，探索如何在中学物理教学过程中有效地渗透我国的时代成就、中国智慧等内容，实现课程和爱国主义教育的双向结合。

1    创设教学情境，强调爱国主义教育

《做功的快慢》一节是初中学生在学习了第二章《运动的世界》、第六章《熟悉而陌生的力》以及功的知识后引入的，通过前一节的学习，学生已经知道机械功的概念、做功的必备条件、怎样计算功，并能用生产、生活中的实例解释机械功的含义。本节新课的引入将学生已掌握的功的知识和学生熟悉的生活热点实例相结合，让学生在创设的教学情境中，既达到知识回顾的目的，又能很自然地进入本节内容的学习。

2020年初，新冠肺炎疫情席卷全球，武汉成为了我国疫情的重灾区。为解决大量患者治疗问题，万众瞩目的火神山和雷神山医院从一片荒地上拔地而起，从方案设计到建成交付仅用10天左右的时间。惊人的速度再次让世界见证了什么是“中国速度”！其中，在火神山和雷神山医院修建过程中，一台挖掘机将5 t的泥土装到卡车上，如果人用铲子将相同质量的泥土装到等高的卡车上，比较人和挖掘机哪个做功更快呢？

【设计意图】 以武汉火神山和雷神山医院的修建作为引入，不仅紧密切题，同时又与时事相联系。这样的情境导入，既让学生见证了什么是“中国速度”，又让他们产生了浓厚的国家自豪感，使他们能够快速集中注意力，激发学习兴趣。而情境中又包含了所要求的知识点要素，能够达到预定的教育教学目标。

2    层层深入，建构物理概念

在传统教学中，如果将功率概念的建立采用传统的教学方法，只强调接受学习、死记硬背，学生记住的往往只是一个结果，很难获得对知识的真正理解，也很难体会到学习的快乐，导致课堂变得死气沉沉。因此，要使学生的思维变得活跃，笔者尝试采用先让学生分析数据（表1），再通过问题链驱动的教学模式，通过螺旋式上升的问题链一步一步地引导学生得出功率的概念。

问题1：挖掘机1和人都将5 t的泥土装到了3 m高的卡车上，比较人和挖掘机1哪个做功更快呢？

问题2：在相等的时间里，挖掘机2能将800 t的泥土装到卡车上，而人用铲子只能将5 t的泥土装到等高的卡车上，比较人和挖掘机哪个做功更快呢？

问题3：挖掘机1和挖掘机2做功的多少和所用的时间都不同，如何比较做功的快慢呢？

师：在比较做功的快慢时，还需要参照时间来分析两台挖掘机所做的功之间的差异。因此，可以选择相同的时间标准，即计算出两台挖掘机在单位时间内做功的多少来比较做功的快慢。于是，可以把做的功与时间相除，使时间这一标准化为“1 s”，即用除法得到比值“■”后，就可以进行比较了。“ ”这个比值的结果也就是物体做功快慢的定义式，称为“功率”，符号为P，单位为J/s。于是，功率的概念就建立完成，即功率表示物体做功的快慢，表达式为：P=。做功作为一个过程量，其过程必然伴随时间的变化，那做功快和慢的问题就会存在。这表明功率概念建立的意义就是用来比较做功快慢，而不是用来比较做功的大小。功率概念的建立，并理解功率的物理意义，就是本节课的重点。

【设计意图】 在物理概念教学中，学生只有从科学方法的掌握上来探求物理量的变化，才能深刻理解和应用物理知识。对于功率概念的教学，需要学生思维的逐步深入，再领悟比值定义法，从而使功率概念的建立变得水到渠成。

3    注重實例，深化爱国主义理念

在学生已经理解功率的概念以及功率计算公式的基础上，很多学生对功率的单位比较陌生。此时，如果列举一些我国交通工具和大国重器功率方面的内容，既能激发学生的学习热情，又可以让他们感受爱国主义情怀。例如，我国优秀自行车动员李富玉，他是中国第一个加入职业车队并走出国门训练比赛的车手，并拿到中国运动员公路自行车有史以来的第一张奥运入场券。该运动员长时间运动的功率约为70 W，短时间的功率可达1 kW，而大多小汽车的功率在10 kW到200 kW之间。全球十大速度最快的高铁，中国就包揽了前两位，分别是时速400公里/小时的中

国复兴号CR400和时速430 公里/小时的上海磁悬浮列车，它们的输出功率可达9 600 kW左

右。我国的第一艘国产航母山东舰的功率可达140 000 kW左右。

【设计意图】 利用我国优秀自行车运动员的素材，让学生了解到我国某些竞技体育的荣誉，感受到运动员励志为国争光的勇气，学生的民族荣誉感油然而生;再利用我国处于世界领先水平的高铁、磁悬浮列车、军事（山东舰）等素材，让学生感受到我国科技的发展以及科技的新成果，会因为自己是一名中国人而自豪。感兴趣的学生会在课后查阅资料，意识到我国的科技虽然发展较好，但与发达国家相比还有些差距，也会触发学生为祖国发展而努力的责任感。

4    在分析实际问题中，融入德育教育

例1 上海自主研发了一种氢燃料汽车，它使用氢气代替汽油，在一次测试中，汽车在水平路面受到2 400 N的水平牵引力，10 s内匀速直线行驶了300 m。汽车牵引力所做功率是多少？

答：汽车牵引力所做功率是7.2×104 W。

例2 如图1（a）是甲、乙两辆氢燃料汽车的牵引力所做的功随时间变化的图像，你能否通过图像来判断哪一辆汽车做功较快呢？

解：甲汽车做功较快。回顾比较物体做功快慢的方法：（1）相同的时间内，比较做功的多少;（2）相同的做功，比较做功时间的长短。当在图像中取相等的時间t1，甲汽车和乙汽车分别对应相应的做功多少，于是得出甲做功较快，如图1（b）所示。或者在图像中取相等的做功W，甲汽车和乙汽车分别对应相应的做功时间，于是得出乙汽车做功时间较长，同样可判定甲汽车做功较快，如图1（c）所示。进一步，还能通过甲、乙汽车做功-时间图像得出甲、乙两辆汽车的功率-时间图像，从而加深了学生对功率的理解，如图1（d）所示。

例3 在2012伦敦奥运会举重男子77公斤级比赛中，中国选手吕小军以379 kg的总成绩打破世界纪录并夺得冠军，同时他还以175 kg的成绩打破了抓举世界纪录。这是吕小军的职业生涯中第4次打破该项目世界纪录，成为中国男举的历史第一人。若该运动员在抓举过程中将175 kg的杠铃在4 s内举高了2 m，求举重过程中该运动员的功率？（g取10 N/kg）

解：G=mg=175 kg×10 N/kg=1.75×103 N

W=Gh=1.75×103 N×2 m=3.5×103 J

答：举重过程中该运动员的功率是875 W。

【设计意图】通过上海自主研发的一种氢燃料汽车的例题，不仅巩固学生对功率的理解，还可以让学生更多地了解我国在氢燃料混合动力方面的发展。从氢燃料汽车到我国自主研发的首台氢燃料混合动力机车的成功下线，标志着我国氢能利用技术取得关键突破。而再次列举我国优秀举重运动员吕小军的素材，可以让学生感受中国竞技体育人砥砺奋进、不断超越、勇攀高峰，取得了举世瞩目的成就。

5    教学反思，重视德育教育

物理作为一门基础学科，与生活、科技、军事等有着密切联系，应用广泛。教育工作者应在学生学习物理的初级阶段，深度挖掘专业课程的教学资源，在课堂教学的情境设计、教学资源的选择、知识实践运用等环节把握每一个教育时机，落实教学和爱国主义教育的双向目标，充分发挥课程的育人功能，使初中物理课堂成为提升学生核心素养与加强爱国主义思想的双向结合课堂。

参考文献：

[1]何静，田成良.在物理教学中渗透德育教育的初探——以“牛顿第一定律”一节为例[J].中学物理，2019，37（04）：62-63.

[2]杨靖.在物理课堂上绽放德育之花[J].中学物理，2017，35（03）：61-62.

（栏目编辑    赵保钢）