高中物理課堂教學中德育滲透的實施案例分析

李 鳴

（1.浙江大學附屬中學，浙江 杭州 310007；2.杭州師范大學附屬阿克蘇市高級中學，新疆 阿克蘇 843000）

育人的根本在于立德，立德樹人是教育的中心環節.高中物理知識和規律都含有豐富的德育因素，學科核心素養是學科育人價值的集中體現.不積跬步無以至千里，不積小流無以成江海，任何行為和認知的形成都不是一蹴而就的.要落實以德育人的教育理念，就要做到潤物細無聲，根據不同的內容精心設計不同形式的德育實施途徑.按照物理學科核心素養的育人目標，高中物理德育教育的實施途徑可分為以下幾種情況.

1 理解自然，家國情懷，培養學生的社會責任

物理學是自然科學領域的一門基礎學科，研究自然界物質的基本結構、相互作用和運動規律.在教育教學中應使學生形成經典物理觀念，讓他們能用其解釋自然現象和解決實際問題；使學生建立“天地與我并生，而萬物與我為一”的自然觀，讓他們樹立人與自然是生命共同體的理念；使學生認識科學、技術、社會、環境4者之間的緊密聯系，讓他們樹立承擔社會責任的意識.

在“加速器”案例中，筆者將“回旋加速器”的內容重新設計，在課程實施階段創新安排了3個德育實施途徑.

（1）課程開始階段，《閃電俠》視頻引入.

連續劇《閃電俠》講述的是中心城粒子加速器爆炸并引起了一股風暴，閃電俠被雷擊后得到超高速力量保護中心城的故事.該視頻的引入讓學生加深了對粒子加速器威力的理解，直觀地感受到科技的力量.同時，借用此則視頻讓學生認識科學·技術·社會·環境的關系，理性地理解一方面科學技術是推動人類社會發展的革命性力量，另一方面科學技術使人類社會面臨各種各樣的風險，具有不確定性和兩面性，是一把雙刃劍.

（2）課程進行階段，提問“為什么要制造加速器”，展現“中國加速器的發展歷程”.

教師通過查詢廣泛的資料，從“基礎研究”、“國計民生”和“國防安全”3個方面，讓學生全面理解加速器為人類社會所帶來的影響，進一步樹立科學技術是第一生產力的觀念.同時，通過新中國成立以來粒子加速器的發展數據、“回旋加速器紀念郵票”等圖片和上海光源新聞的視頻，讓學生感受到新中國科學技術的迅速發展，砥礪家國情懷，激發使命擔當.

（3）課程結束階段，重溫回旋加速器發現史.

教師以勞倫斯發明回旋加速器作為課程的結尾，通過史料圖片的再現和發明故事的講述，使學生懂得所有促進人類文明進步的偉大發明都經過了創新的理論思考和艱辛的實驗研究，啟發學生為了實現人類命運共同體而不懈努力.

除了上述案例所采用的德育實施途徑外，我們還可以通過以下途徑：（1）查閱三大守恒定律發現歷史，提出觀點，學生展開討論，如針對能量守恒為什么還要節約能源等，樹立地球村意識；（2）圍繞電磁和電磁輻射展開調查，如無線充電是否會產生電磁輻射、4G和5G的電磁輻射調查、建筑大廈外表面光“污染”等，撰寫調查報告，增強社會責任意識；（3）通過觀看紀錄片、參觀博物館等方式，了解中華民族的科學發展歷程和近代中國的科技進步歷程，增強民族自信心和自豪感.（4）利用近期祖國與高中物理有關的科技取得重大突破的時機，如北斗全球系統組網完成手機、GPS開始使用北斗系統、“奮斗者”號潛水器在馬里亞納海溝下潛10909 m成功坐底等，啟迪學生對祖國富強的自豪和追求.

2 建模推理，實驗創新，鍛煉學生的科學思維

物理學運用數學等工具，通過科學推理和論證，構建反映事物本質屬性的物理模型.在教學中，應培養學生的規律意識和探究規律的能力，讓他們能建立模型、解釋自然現象和解決實際問題；應培養學生的選擇意識、證據意識和評估證據的能力，讓他們能從定性和定量兩個方面研究相關問題，進行科學推理；應培養學生的批判性思維意識，讓他們能基于證據大膽質疑，追求科學創新.

在案例“自由落體運動”中，筆者利用物理學科教室，設計了兩個教學環節，并將德育實施帶入其中.

2.1 解決實際問題，形成規律意識

在課程的引入環節，借助學校物理學科教室里的測定反應速度的設備，進行抓金屬棒測量反應時間的游戲，從而引出本節課的主題.在課程的總結環節，首尾呼應式提問：“通過今天的學習，各個小組能利用金屬棒自由落體的規律，推測出在測反應速度這個游戲中獲得高分的方法嗎？”引發學生針對模型和實際問題的討論.邀請討論有結果的小組上臺演示，啟發學生感悟要解決實際問題，既要有使用科學證據的意識，還要有評估科學證據的能力，做到理論聯系實際.

2.2 合作探究實驗，形成選擇意識

本節課設計了學生分小組對自由落體運動的速度與時間的關系進行合作探究實驗的環節.各小組對探究問題提出可行性方案，再從定性和定量的可操作性角度，最終確定本堂課使用打點計時器進行實驗.實驗中，每組學生都準備了坐標紙、筆記本電腦（已安裝Excel）、白紙和剪刀，啟發學生對數據處理形式和處理方法進行選擇，當所有小組都完成了實驗及數據處理后，讓采用不同數據處理方法的小組上臺展示和交流，并對這幾種數據處理方法進行比較和評價.通過這樣的安排，培養學生的選擇意識，使他們能從不同角度思考問題，追求科學創新.

除了上述案例所采用的德育實施途徑外，筆者還可以通過以下途徑：（1）引導學生利用科學方法，探索周圍事物的奧秘，如魔術解密等；（2）鼓勵學生自制演示實驗道具，如水流星、驗電器等，參與展示，培養動手能力，并基于自己的展示發表自己的見解；（3）鼓勵學生參與實驗，啟發他們利用不同實驗儀器設計不同實驗方案，并提出合理猜想和假設，培養選擇意識和創新意識.

3 實事求是，合作探究，塑造學生的科學態度

物理學是一門以實驗為基礎的自然科學.通過學生對實驗現象的觀察，提高他們持久實驗的耐性和實驗觀察能力，培養他們細致認真的科學態度；通過學生對實驗操作的合作，提高他們交流的意愿和能力，培養他們的動手能力和實驗習慣；通過學生對實驗數據的記錄，提高他們獲取、分析和處理信息的能力，培養他們的證據意識和獲取證據的能力；通過學生對實驗結果的質疑，提高他們對實驗的評估和反思能力，培養他們求真務實、實事求是的科學態度；通過學生對實驗方法的探究，提高他們在真實情境中解決物理問題的能力，培養他們利用實驗規律、建構物理模型的能力.

在案例“浮力”中，筆者引導學生對物理模型進行實驗設計，并引導學生進行探究實驗，同時在理論實驗和實際實驗中都設置了質疑環節，創新了德育教育途徑.

3.1 真實情境建模，實驗方案研討

播放電影《加勒比海盜》中“兩位船員在水底拉住木船行走，依靠船里的空氣進行呼吸，從而成功潛在水底逃走”的片段，讓各小組通過合作、討論、展示與交流，得到此情境下的物理模型和實驗方案，即制作一條等比例縮小的泡沫船，將它倒置在鹽水中，與下方固定的彈簧秤相連，通過測定其完全浸沒在鹽水中所受的拉力，再等比例放大得到兩個人在水下能否提供這么大的拉力，以此判定電影情境是否真實存在.

3.2 現場小組實驗，得出初步結論

教師在網上搜索到船的一般尺寸，各組制作等比例縮小的泡沫船，在水缸中測定該泡沫船浸沒在水中所受的浮力.某小組展示如圖1所示：按1∶10制作泡沫船，完全浸沒時，彈簧秤讀數9.4 N，再等比例放大推算影片中船所受到的浮力約為9400 N.若每個人每只手的力量能達到2350 N是可以做到的.本實驗中，給水缸加水、保持泡沫船不翻轉和彈簧秤讀數至少需要3人才可以做到，該環節提高了學生的動手能力和合作意識.

圖1 小組探究實驗

3.3 質疑實驗結論，重現實驗場景

各小組展示之后，讓學生進一步對拉船的人進行受力分析，分析結果發現人所受的合外力豎直向上，得到了與剛才實驗結論相反的結論，即人無法沉在水底，從而引發小組的質疑.在各組爭論不下之時，再播放《流言終結者》，影片中的工作人員完全還原了實驗場景，進行了實驗，結果確實是人無法沉在水底.這個環節的重點在于讓學生通過理論分析產生認知沖突，具有質疑精神.同時讓學生體驗到實際情境的復雜性，啟迪學生全面分析、實事求是.

除了上述案例所采用的德育實施途徑外，筆者還可以通過以下途徑：（1）通過紀錄片等形式讓學生了解科學的發展，如伽利略推翻亞里士多德理論、人類對光的認識進程等，懂得科學的進步離不開科學家通過實驗對現有理論產生的質疑，培養實事求是的科學精神；（2）選擇難度適宜的探究課題，讓學生以小組的形式利用科學方法，參與科學探究全過程，激發科學探究興趣；（3）合理利用假期開展實驗類物理研究性學習和項目式學習，培養合作意識提升合作能力.

綜上所述，德育教學和高中物理教學是密不可分的，高中物理的知識和規律中都含有豐富的德育因素.十年樹木百年樹人，施教者要勇于擔當物理學科的德育導師，不斷實踐學科教學育人，不斷反思德育教學成效，不斷改進學科教學方法，不斷拓寬德育教育途徑，開創高中物理德育教育新格局.