張 琨,賈永超,陳超然
1.河南大學教務處,河南 開封 475004
2.河南大學物理與電子學院,河南 開封 475004
3.遼寧大學經濟學院,沈陽 110036
將課程思政融入高中物理教學中,就是要以物理課程為載體,深入挖掘物理學科本身所蘊含的豐富的德育資源,將其與物理教學有機融合,潛移默化地影響學生的思想意識、行為舉止,培養學生養成正確的價值觀念。思政資源的開發是開展物理課程思政的基礎。課程思政視域下的物理教學資源是素材性的課程資源,是直接作用于物理課程的教學資源,它包括知識、技能、經驗、活動方式與方法、情感態度和價值觀以及培養目標等多方面的因素[1]。同時,物理教學中的思政資源也是一種隱性的課程資源,以潛移默化的方式影響物理教育和教學活動。也就是說,物理教學中的思政資源兼有素材性課程資源和隱性課程資源的特點。因此,本研究依據一定的原則和途徑對課程思政資源進行開發,為一線教師開展物理課程思政補充教學資源。
(1)方向指導原則
課程思政是我們新時代的教育理念,我國在思政教育不斷深化推進的過程中,始終堅持馬克思全面發展理論,有目的、有計劃、有組織地培養社會主義的建設者和接班人。因此,課程思政資源的開發要把堅持正確的政治方向放在首位,以“愛黨、愛國、愛社會主義、愛人民、愛集體”為價值主線,運用馬克思主義的立場、觀點和方法來開發物理課程的思政資源。堅持方向原則開發的思政資源,才能將學生的思想和行為引導到正確的方向,使其擁有認識世界、改造世界的思想武器。這既體現了物理課程思政資源開發的價值,又能實現“為黨育人、為國育才”的使命擔當。
(2)實事求是原則
在物理課程的思政資源開發過程中,應遵循實事求是原則,就是遵照黨的實事求是的思想路線。在了解物理課程思政資源的現狀與現實需要的基礎上,確立切實可行的思政資源開發規劃。在思政資源開發的過程中,要實事求是,切忌無中生有、以小生大,切忌在教學過程中生搬硬套,引起學生對思政教育的反感。同時需要注意,物理課程的“課程思政”要善于講好“科學故事”,培養學生用事實證明、由實踐檢驗的科學態度與責任。
(3)有的放矢原則
激勵教學是課堂教學慣用的學習手段,特別是對于小學生來說,老師的表揚和鼓勵可管用了,老師通過一定方式的激勵能讓學生轉變思想、規范行為。激勵的方式主要有目標激勵、榜樣激勵、競爭激勵和情感激勵等,體育老師要運用有效的激勵方法和激勵語言調動學生的求知欲望和參與意識,讓他們在高漲的情緒中學習各類體育項目,盡情展現自己的運動天賦。
物理課程是思政教育的重要載體,高考壓力下高中物理教學任務繁重,因此其課堂教學內容設計和課時安排都存在一定的局限性。同時,再加上研究的有限性,這些都決定了物理教學中課程資源的開發與選取應該精益求精,要秉持著思政資源與物理課程教學能夠相互支撐、相互成就的價值取向進行思政資源的挖掘、凝練、教學,使二者相得益彰,構建高效課堂。
(4)與時俱進原則
當今的世界是一個飛速發展的世界,各種思潮、科技、信息更迭速度飛快,教育資源也會不斷發展、不斷出新、不斷變化。因此,在開發物理課程思政資源的過程中,需要關注前沿信息與時事熱點,不斷學習以便及時吸納新的、有用的思政資源融入物理課程教學中,更新激活現存思政資源的內容與表現形式,拓展課程思政資源的解釋鏈條。
(5)以生為本原則
科學合理地開發物理教學中的思政資源,需要堅持學生中心、產出導向、持續改進,不斷提升學生的課程學習體驗、學習效果,堅決防止“貼標簽”“兩張皮”[2]。以生為本,就是要從學生的根本出發實現全體學生的全面發展。堅持以生為本的原則,就是要關心學生的需求,遵循學生的身心發展規律,以滿足學生的精神文化需要為價值導向,進行思政資源的挖掘。
思政資源開發的途徑很多,本文根據物理學科的特點,從物理學史、中國前沿科技、中華優秀傳統文化三個方面對高中物理教學中的思政資源進行開發,為一線教師開發課程思政資源提供參考。
物理學史是物理學在歷史進程中的發生、發展過程,蘊含了豐富的與物理學科教學緊密相連的育人價值。物理學史是物理學習的重要內容,教學中涉及的物理學史內容覆蓋面廣,其中包括物理現象的認知過程、物理概念與定律產生的歷史背景與發展過程、科學家的探索創新精神以及科學研究的思維方法、目前某些重要物理技術的發展過程和應用前景等[3]。這些物理史料中存在著非常多的思政資源,結合物理教材的內容和《普通高中物理課程標準(2017年版2020年修訂)》(以下簡稱《課標》)的相關要求,我們可以從以下兩個方面來開發適合高中物理教學的物理學史資源。
(1)以科學家事跡介紹物理學史
物理學發展過程中的每一個現象、概念、定律和公式等的發現,都是科學家們夜以繼日不斷鉆研的成果,這背后隱藏著許多積極的正能量的故事。這些故事可能是充滿著失敗和失誤,可能包含不同學術派系的激烈爭論,比如,光的波動說與微粒說之爭、近距作用與超距作用之爭、陰極射線本質之爭等。但恰恰是這些曲折但真實的故事能使學生清晰地認識到科學發展從來不是一帆風順的直線前進,而是在不斷失誤、爭論中堅持初心、不斷創新的曲折前進,培養學生不畏艱險、敢于挑戰權威、不斷探索的科學精神。
教學中介紹我國科學家為了國家強盛而不畏艱苦、團結協作、默默奮斗的事跡,不僅可以激發學生的學習興趣,培養科學精神,還可以培養學生科技強國的使命擔當與愛國情懷。比如,王淦昌、錢三強、鄧稼先等一大批科學家為了中國的核彈事業隱姓埋名、艱苦奮斗的歷史;錢學森幾經周折和磨難終于回到祖國,為新中國的航天事業躍入世界前列作出了不朽的貢獻。
(2)將物理學史與人文社會發展相聯系
物理學的發展推動了科學技術的進步,促進了生產生活方式的變革,對人類社會進步作出了巨大的貢獻。從人文社會的角度思考物理學史的進程與發展,可以讓學生深入感受物理知識與社會生活發展的緊密聯系,理解科學技術的成就與局限。
例如,了解電磁理論的發展過程以及電磁理論對人類社會產生的影響,并根據這一歷史認識科技發展對人類生活和社會發展的影響,進而體會基礎科學的重大發現對工業革命和社會發展產生的巨大推動作用。同時,為全面理解和把握物理學,就要了解科技發展是一把雙刃劍。在教學中既要結合科學技術的積極成就,也要認識科學技術的局限與負面效應,引導學生反思科學技術發展帶來的負面影響,培養學生嚴謹認真的科學態度,增強學生的社會責任感。
近年來,我國的人工智能、高鐵、航天技術、特高壓輸電、中國國際空間站、500米口徑球面射電望遠鏡等科技前沿取得了重大進展,位于世界領先地位。高中物理教學中可結合的物理前沿科技知識有很多,比如,在序言中介紹“夸克”;在“參考系”一節中介紹“北斗衛星導航系統”;在“萬有引力與航天”的教學中引用天問一號火星著陸與嫦娥探月衛星變軌等時事科技新聞,介紹中國航天工程的發展歷程,體會航天精神;在“宇宙起源與恒星演化”中介紹“宇宙大爆炸理論”與“引力波的探測”;在“電阻”一節中介紹“超導體”和“低溫超導技術”;在“電磁感應定律”的學習中介紹“磁懸浮列車”的相關原理與知識;在“電磁波的發現及應用”一節中介紹“5G(第五代通信技術)”的科技;在講述“核裂變與核電站”的內容時,可以引用深圳大亞灣核電站的科技資源,讓學生深入了解核電站發電的原理以及核電站建設的可行性,等等。
將前沿科技與高中物理的基礎理論知識相融合,引導學生了解科技前沿動態,提升其對我國科研能力和科技水平的認識。同時,在教學中滲透這些前沿成果背后的故事與科學精神,培養學生的創新能力,增強學生的科技自信和民族自豪感,厚植家國情懷。在教學中滲透前沿科技知識時,可以多利用現代教育技術手段加以輔助,比如多媒體教學、物理模擬系統等,突破時空限制,加深前沿科技知識與物理教學的有機聯合。
中華優秀傳統文化是中華民族的“根”和“魂”。黨的十九屆五中全會指出,要“傳承弘揚中華優秀傳統文化”[4]?!墩n標》中也明確指出,“課程內容落實習近平新時代中國特色社會主義思想,有機融入中華優秀傳統文化”[5]。在教學中靈活結合中華優秀傳統文化中的思政資源,既有助于消除中華優秀傳統文化與物理學科之間的隱性“文化沖突”,消除學生對物理學習的畏難情緒,又有利于引導學生形成文化傳承的意識,增強學生的文化自信。中華優秀傳統文化博大精深,現從以下幾方面對中華優秀傳統文化囊括的思政資源進行初步探究。
(1)詩詞歌賦中的思政資源
詩詞歌賦中有很多描述自然現象的作品,清遠含蓄的詩詞背后不僅體現了人們善于觀察總結的習慣,還包含了許多高中物理知識。例如,學生最常見的就是與參考系知識有關的詩句,不論是唐代詩人李白《望天門山》中的“兩岸青山相對出,孤帆一片日邊來”,還是毛澤東《送瘟神》中的“坐地日行八萬里,巡天遙看一千河”,這些詩句都說明了選取的參照系不同,物體的運動狀態會有所不同。再如,唐代王維在《少年行》中寫道“一身能擘兩雕弧,虜騎千重只似無。偏坐金鞍調白羽,紛紛射殺五單于?!边@首詩描述了拉弓射箭時,弓弦的彈性勢能轉化為箭矢的動能的現象。
學生自小開始學習詩詞歌賦,已經具備了一定的從文學角度鑒賞詩歌的能力,但從物理學視角分析古詩意蘊能帶給學生一種不一樣的新奇感受,自然而然地引導學生品味傳統文化在物理知識中的魅力。以物理視角分析詩詞歌賦中的生活現象為起點展開教學,既可以讓學生在輕松的文化氛圍內學習物理知識,又能培養學生注重觀察生活現象的意識,還能培養學生的家國情懷和優良品質,一舉多得。
(2)成語典故中的思政資源
“眾人皆說,成之于語”,作為中華優秀傳統文化中的非物質文化遺產,成語傳承了豐富的歷史文化與人生道理。其中,很多成語典故都蘊含著物理現象與思想?!翱讨矍髣Α钡牡涔手?,從物理學角度分析,找不到落水的劍是因為求劍者選錯了參考系,木舟相對劍是運動的,則木舟和劍的相對位置是不斷變化的。若想尋到劍就應選擇與劍保持相對靜止的物體為參照系,比如岸上的花草樹木等?!皠诙鵁o功”指的是有力作用但卻沒有做功,包含了做功的條件?!八问笨梢杂蓜恿慷ɡ矸治?,在水滴石的過程中,水滴從高處落下重力勢能轉化為動能,水滴獲得一個較大的速度。水滴沖擊石頭的瞬間,水滴的動能轉化為對石頭做的功,使石頭表面的細小顆粒運動,久而久之石頭就會被滴穿?!安軟_稱象”體現了高中物理中等效替代的物理思想,曹沖將不易直接稱重的大象替換為等重的石頭,將復雜問題簡單化。
從物理學角度分析成語典故,是對成語字面意思所展示的生活現象的分析,但其往往是借生活現象表達更深層次的人生道理。因此,物理教學中引入成語諺語時,在物理視角分析的基礎上,還要點明其內涵道理,比如“水滴石穿”體現的恒心、堅持不懈。這樣不僅使學生感受到物理的人文底蘊,加強學科間的聯系,還能滲透道德品質教育。
(3)中國古代典籍中的思政資源
文化典籍是中國優秀傳統文化的重要載體之一,這些文化典籍承載了人類文明的精神軌跡。典籍中蘊含的物理內容天然地可以作為物理教學中的思政資源,是提升學生文化底蘊、培養學生文化傳承意識的優質資源。本研究按照歷史朝代順序,分別列舉了先秦時期、漢唐時期、宋元時期、明清時期出現的主要物理學知識典籍,并簡要介紹了其中涉及的物理學知識,具體如表1所示。

表1 中國古代物理學知識典籍列舉
(4)中國古代生產生活中的思政資源
中國古代以工匠式經驗發現了科學真理,其中的很多內容都可作為思政資源穿插在教學過程中,從而引導學生體會大國工匠精神,增強學生的文化自信和民族自豪感,引導學生樹立為實現中華民族偉大復興而奮斗的理想,增強愛國情懷。比如,漢代鄭玄在弓的負重測試中關于彈性定律的敘述,宋代魏丕與楊承信利用彈性定律改造弓弩并發現了一個新的測定弓弩剛度的方法。
此外,還有許多生產生活中的技藝都具有物理特性,比如,明朝的“平心杯”是利用虹吸原理制作的,只可淺平,不可過滿,朱元璋曾用這種杯子警示臣子要為人公允,不可貪得無厭。在虹吸原理的教學中融入這一典故,讓學生在理解虹吸原理的同時,形成公平公正的意識。再如,賽龍舟中包含了流體力學,趙州橋的建造蘊含著結構力學,棉花糖的制作利用了快速凝固和離心力的原理,古代高樓建筑設計有尖角的吉祥物利用了尖端放電的原理等。在物理教學中巧妙引入這些古代物理技藝,鼓勵學生課下動手體驗,使物理課程寓教于樂,培養學生樂善樂學、勤于動手的優良品行。
課程思政資源的開發可以對高中物理課程思政的實踐研究進行補充,進而健全和拓展課程思政在微觀層面的研究內容。課程思政資源既可以成為課程思政與物理教學的切入點,又可以用作物理教學的補充拓展資源,教學實踐中要根據教學目標、具體學情靈活把握,做到具體問題具體分析。同時,一線物理教師作為思政資源開發的主體,需要提高自身的思政意識和思政能力,做到在豐富學生學識的同時,使學生深入體會物理的真、善、美,進而讓學生明事理、長見識、塑品格,努力成為德智體美勞全面發展的社會主義建設者和接班人。