课程思政在高中物理教学中的作用

2021-10-20刘红娟

中学物理·高中 2021年10期

摘要：课程思政与高中物理的结合，主要作用是将思政元素融入课堂教育，充分挖掘物理课程的思政资源，在物理教学中渗透社会主义核心价值观的教育，潜移默化地培养学生的科学态度与责任，真正做到：育人为本，德育为先.

关键词：课程思政;高中物理教学;科学态度与责任;价值观教育

中图分类号：G633.7 文献标识码：B 文章编号：1008-4134（2021）19-0019-04

作者简介：刘红娟（1973-），女，江苏南京人，本科，中学高级教师，研究方向：物理课堂教学.

2016年12月习近平总书记在全国高校思想政治工作会议上明确指出：“要用好课堂教学这个主渠道，其他各门课都要守好一段渠，种好责任田，使各类课程与思想政治理论课同向同行形成协同效应.”[1]目前国内对课程思政融入课堂教学的研究主要在高校，但是笔者认为在高中物理教学中也非常有必要将课程思政理念融入到课堂教育教学中.

1 什么是课程思政

课程思政是以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导，以习近平总书记关于教育工作的重要论述为根本，遵循把立德树人作为教育根本任务的一种综合教育理念[2].

课程思政指以构建全员、全程、全课程育人格局的形式将各类课程与思想政治理论课同向同行，形成协同效应，其核心是实现价值引领，知识教育和能力培养的有机统一[3].课程思政的主要形式是将思想政治教育元素，包括思想政治教育的理论知识、价值理念以及精神追求等融入到各门课程中去，潜移默化地对学生的思想意识、行为形成指导，从而将学生培养成为德智体美劳全面发展的社会主义建设者.

2 科学态度与责任

物理学是研究物质结构、相互作用和运动形式及其相互转化规律的，从实际中出发又回归于实际的一门基础学科，包含着非常丰富的哲学思想.物理知识与生产生活息息相关，物理学蕴含了丰富的爱国主义和改革创新的素材，所以要充分挖掘好物理课程的思政资源，在物理教学中渗透社会主义核心价值观的教育[4-5].

2021年版高中物理课程标准中提出的核心素养由物理观念、科学思维、科学探究、科学态度与责任四个方面的要素组成.其中，科学态度与责任主要包括科学本质、科学态度与社会责任等方面，主要是指认识科学本质、感知科学技术社会和环境等，逐渐形成严谨认真、实事求是的科学态度以及遵守道德规范保护环境并推动可持续发展的社会责任感[6].

随着教育部考试中心颁布的中国高考评价体系和中国高考评价说明体系的出台，我们不仅从理论上明确了高考为什么考、考什么、怎么考，更看到了中国要着眼于世界发展，立足于中国教育.基于中国国情对目前高考形式的反思和探索，其中之一，便体现在核心价值观方面，因此为了学生的全面健康发展，使其能更好地立足于现代社会，非常有必要加强学生的思想政治教育.

所以，在课堂教学过程中，我们要时时把思想政治教育元素与高中物理课堂教学融合在一起，真正做到：育人为本，德育为先.笔者介绍如何通过合理的素材在课堂上达成课程思政的功能，以达到科学态度与责任的培养.

3 思政元素与高中物理教学的融合

3.1 教师要在课堂教学中，以情境和情境活动为载体，培养学生正确的世界观和科学方法，形成实事求是的科学态度

3.1.1 在学习探究情境中融合

高中物理电学实验中，有一个设计原则是安全，操作方便，节能，误差小.在测量电源电动势和内阻的实验中图1的两种连接方式都可以测量，但是在实验室测量一节干电池的实验中，教师会要求学生运用第二种连接方式.因为测量对象干电池的内阻相应的小一些，所以采用图2的测量方法误差小一些，对于水果电池，内阻相应的大一些，所以采用图1的测量方法误差小一些，没有不可以，只是哪一种方法更好，所以对于高中物理实验来说，要培养学生实事求是、严谨认真的科学态度.当然如果有时间，可以让学生两种方法都尝试一下，然后再实际处理一下实验数据，就更有说服力了.

再看2020年全国卷22题，某同学用伏安法测量一阻值为几十欧的电阻Rx，所用电压表的内阻为1kΩ，电流表的内阻为0.5Ω.该同学采用两种测量方案，一种是将电压表跨接在图2所示电路的O、P两点之间，另一种是跨接在O、Q两点之间.测量得到如圖3所示的两条U-I图线，其中U与I分别为电压表和电流表的示数.

回答下列问题：

（1）图3中标记为II的图线是采用电压表跨接在（填“O、P”或“O、Q”）两点的方案测量得到的.

（2）根据所用实验器材和图3可判断，由图线（填“Ⅰ”或“Ⅱ”）得到的结果更接近待测电阻的真实值，结果为Ω（保留1位小数）.

（3）考虑到实验中电表内阻的影响，需对Ⅱ中得到的结果进行修正，修正后待测电阻的阻值为Ω（保留1位小数）.

这道题也在考查学生使用不同的测量方法，都可以测出来，但是，测量的误差是不一样的，因此说明，在选择实验方法的时候，一定要考虑实际情况，以减小因实验方法带来的系统误差.

物理是一门以实验和观察为主的科学，因此在实验过程中，需要同学们的相互配合，共同努力，更需要每一位同学对实验要有一种认真对待、一丝不苟、精益求精、追求卓越的工匠精神.因此，学生在进行科学探究的整个过程中，贯穿着对以上特质的重塑和强化，可见高中物理实验是培养学生工匠精神的最佳的途径和方式.

3.1.2 在生活实践情境中融合

（1）与体育运动相关联的情境

例如，投掷铅球的投掷技巧，应该是体育老师教的，但是我们在讲到斜抛运动的过程中，可以把这个问题作为一个讨论题：是不是抛出的速度越大，球投掷的越远？

猜想：实心球落地的距离可能与实心球出手时的速度大小有关，还可能跟速度方向与水平方向的夹角有关.于是进行如下探究：用喷水管来做实验，可通过控制出水管的喷水嘴来控制水喷出的速度大小.

如图4所示，首先让喷水管的喷水嘴与水平方向的夹角不变（即抛射角不变），做了3次实验：第一次让水的喷水速度较小，这时水喷出后落在地面的A点;第二次，让水的喷水速度稍大，水喷出后落在地面的B点;第三次，让水的喷水速度最大，水喷出后落在地面的C点.学生经过分析得出结论：当抛射角一定时，物体抛出的速度越大，抛出的距离就越远.

控制出水管管口大小，使水喷出的速度大小不变，让水向不同方向喷出，又做了几次实验，记录的数据见表1.从表中可以看出，当实心球抛出的速度大小一定时，抛射角为45°时，抛射的距离最大.

也可以运用物理规律和数学方法进行求解.

水平方向：x=vocosθ·2t

竖直方向：vosinθ=gt

联立，x=v2osin2θ/g，当θ=45°时水平距离最远.

由此可见，在掷铅球的时候，不是仅仅用力使速度大就可以了，其实体育竞技运动不仅和运动员的身体素质有关，这里面还有科学方法和技巧问题，要学会用科学的方法来指导我们进行操作.

（2）工业生产中的情境

例题经过近两年的改造，原“佛山一环”被改造成了封闭管理的高速公路，但最高限速仍然为100km/h，如果要将最高限速提高到120km/h，则必须对道路的主干道进行哪些改造

A.增大弯道的转弯半径

B.减小弯道路面向内侧倾斜的程度

C.增大沿线各拱形桥梁的曲率半径

D.减小斜坡与水平路面连接路段的曲率半径

此题考查的重力、支持力和摩擦力的合力提供向心力，我们可以写出牛顿第二定律的表达式mgtanθ=mv2/R ，依据公式发现，如果要提高最高限速，可以增大弯道的转弯半径，增大沿线各拱形桥梁的曲率半径.答案本身没有什么问题，老师讲解之后学生也能接受，问题是，这是一道多选题，有些学生的疑问是D选项，速度提高，曲率半径减小，由牛顿第二定律，FN-mg= mv2/R，只不过是压力要增大，为什么就不能提高速度.学生的疑问只有我们想不到，没有什么是问不出来的，因为没有生活经验，很多学生只会依据数学关系式说明问题，殊不知，压力太大了，会对车胎造成危害.这道题说明，物理解决的是生产生活相结合的实际问题，所以在使用物理规律解释或解决问题时，要尊重事实.

（3）在生活中的情境，人从高处落地，曲腿保护自己的双腿

通过以上实例让学生深刻认识到，物理就在身边，物理不只是写在书本里的复杂公式，物理是切切实实地改变着我们的生活.因为这里边的每一条规律，每一个原理、方法都蕴含着科学的原理，相信在科学的指引下，人们会逐渐生活得越来越幸福.

3.2 利用思政中的辩证法和哲学元素的理论知识，对学生进行物理是自然哲学的教育，培养学生热爱科学的精神

3.2.1 电磁感应中的因果关系

物理学中的因果关系（causality in physics）是指物质世界中各现象之间存在着客观联系.因果关系要求原因一定发生在前，结果一定相随在后;又要求一定的原因同一定的结果之间存在着规律性的联系.

例如磁场中，通电导线受到安培力的作用，这体现出来的因果关系是“因电受力”，或者简单说“因电生动”，而感应电流的产生是因为闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线的运动而产生感应电流，简单说是“因动生电”.学生容易将感应电流的产生和安培力的产生搞混淆，教师在讲解切割磁感线产生感应电流的问题时，可以对比讲解，反复阐述因果关系，让学生学会运用哲学思想理解物理问题.

3.2.2 变压器中的电压、电流、电功率之间制约的逻辑关系

原线圈的电压制约副线圈的电压，负载决定了电流，副线圈的电流决定了原线圈的电流，负载决定了功率，用多少输出多少.在欧姆定律里，电压是产生电流的原因，相同电阻的前提下，电压决定电流，因为电压增大，所以电流增大，但不能说因为电流增大，所以电压增大.这就是逻辑关系.

3.2.3 圆周运动中向心力的供需关系

在物理教学过程中， “供”“需”的关系及应用非常广泛，贯穿于物理的各个章节.在物体的平衡、牛頓运动定律、圆周运动、天体的运动、带电粒子在电场中的运动、带电粒子在磁场中的偏转、原子物理等各个部分均可合理应用，给我们的理解和解题提供了很多方便.例如在圆周运动中的应用，做圆周运动的物体，必然要受到一些力的合力或者某个力的分力提供的向心力，向心力的作用效果是将物体控制在圆周上，使物体产生了指向圆心的加速度——向心加速度.物体所需的向心力如果得到了满足，那么它就做稳定的圆周运动，它的半径就既不会增大也不会减小;若速度增大，所需的向心力得不到满足，就是供不应求，物体就会做半径增大的圆周运动，即做远离圆心的运动（离心现象）;若速度减小，即提供的向心力大于所需的向心力，也即供大于求，物体即做半径减小的圆周运动，即向心运动.

3.2.4 动能定理中的量变到质变

动能定理说明了力在空间上的累积效果会引起质点的动能发生变化，这是量的积累引起质变的一种表现形式;动量定理中力对时间的累积效果，也是量变引起质变，量变质变规律是唯物辩证法的基本规律之一，其揭示出量的积累，是任何事物发展的必要准备，没有一定量的积累，就不能引起事物性质的变化，就不能推动事物的发展[7].

由此可以告诉学生，在学习物理课程时，要注重在课前完成预习，课后复习加作业练习，同时要注意总结，发现问题，并及时整理巩固，通过这些平时的积累，再结合课堂上的认真听讲，才能够有效地提高物理知识水平，培养科学素养[8].

3.3 关注生产生活中的高科技，利用所学物理知识进行解读，培养学生投身祖国建设的责任感

3.3.1 环境保护问题

大城市高层建筑外墙过度装修，导致光污染，利用光学知识解释;高速路边的建筑物受到噪音污染，建设吸音板;汽油能源紧张，同时造成污染，新能源汽车绿色出行，节约能源，可以给学生介绍新能源汽车，主要是电动汽车的原理.

3.3.2 核电站

利用深圳大亚湾核电站的资源，带领学生了解核电站发电的原理及建设的可行性，从而加深对核裂变、核电站的相关知识的理解.

例如，在讲述核裂变核反应方程以及核电站的过程中，可以告诉同学们，核裂变能够让我们获取非常巨大的核能，但是会伴随着高水平和长时间的核辐射污染环境，因此我们需要开发利用核聚变来获取核能.核聚变是一种清洁的、安全的新能源，其原料主要来源于地球上的海水，储量丰富，所以它也是一种取之不尽用之不竭的能量，可以从根本上解决全球能源短缺的问题.目前我国在可控核聚变技术方面取得了世界领先地位，可以讲述托克马克核约束装置，但是可控核聚变的反应很多核心技术和设备仍然处于摸索之中，这样可以对学生进行一种科学责任感的教育，让他们了解可控核聚变的技术，国家需要他们学好本领，勇攀高峰，增强社会责任感.

3.3.3 高铁动车

我国的高铁建设资源丰富，里程逐年增长，不仅给我们带来了出行的方便，也彰显了大国实力.这部分可以与以下物理知识点进行结合，一是高铁运行速度可以达到300km/h，例如深圳到长沙上千公里只需要3小时，可以从匀变速直线运动的相关问题出发;二是磁悬浮列车的工作原理，从电磁学问题出发;三是从能量角度出发，例如列车的加速减速制动问题.

也可以给同学们讲解大国工匠，大国工程这些纪录片中提到的大型工程.我们国家之所以能够做到这一点，是我们利用社会主义国家集中力量办大事的体制优势，通过这个案例的讲授，可以激起学生的民族自豪感.增强学生对中国特色社会主义的制度自信和道路自信，充分开发物理学前沿与科学技术课程中的思政资源，构建全方位、立体式的育人体系.

3.3.4 天文一号火星着陆，卫星的变轨问题

教师在讲述万有引力与航天的教学新课引入时，可以利用嫦娥探月、天问一号火星着陆等科技新闻，介绍我国航天事业的发展史.可以增加学生的民族自豪感.进一步激发学生的爱国主义情怀.而在探索过程中的挫折更能让学生认识到，要为实现伟大的中国梦而不懈奋斗.

3.4 道德教育形成正确的价值观

司机可能有過闯黄灯的经历，绿灯灭了，黄灯亮时长3秒，很多司机就想抓紧这3秒时间，但是在操作的过程中很可能就违反交规，给行人造成危险了.

思想政治教育元素有理论知识、价值观念、精神追求，远不止笔者所谈到的这些问题，作为一名物理教师，不妨也可以读读思想政治方面的书籍，在物理课的教学过程中，有意识地融入一些思政元素，对学生的影响一定是潜移默化的.

参考文献：

[1]习近平.把思想政治工作贯穿教育教学全过程开创我国高等教育事业发展新局面[N].人民日报，2016-12-9.

[2]韩宪洲.深化“课程思政”建设需要着力把握的几个关键问题[J].北京联合大学学报（人文社会科学版），2019（02）：1-6+15.

[3]韩宪洲.课程思政“三问”[N].中国教育报，2020-03-8.

[4]陈真英，孙丽萍，杨昌亿.立德树人视域下大学物理课程中的思政资源探析[J].西部素质教育，2018（22）：1-2+5.

[5]韩元春，李鸿明，萨仁高娃.挖掘大学物理课程思政教育资源的研究[J].内蒙古民族大学学报（自然科学版），2020，35（02）：161-163.

[6]中华人民共和国教育部.普通高中物理课程标准（2020年版）[M].北京：人民教育出版社，2020.