思政教學(xué)融于高中物理課堂教學(xué)的改進(jìn)路徑*

馮 蘭

物理學(xué)科核心素養(yǎng)是物理學(xué)科育人價(jià)值的集中體現(xiàn)，是學(xué)生在學(xué)習(xí)物理的過(guò)程中逐漸內(nèi)化的帶有物理學(xué)科特性的、適應(yīng)個(gè)人終身發(fā)展的、適應(yīng)社會(huì)發(fā)展需要的價(jià)值觀(guān)、關(guān)鍵能力和必備品格，具體包含物理觀(guān)念、科學(xué)思維、科學(xué)探究、科學(xué)態(tài)度與責(zé)任。這四個(gè)要素是相互聯(lián)系、協(xié)同發(fā)展的，其中“科學(xué)態(tài)度與責(zé)任”是在物理學(xué)習(xí)中逐漸形成的內(nèi)在精神品質(zhì)，既包括科學(xué)倫理道德又包括人生態(tài)度與價(jià)值觀(guān)，其屬于態(tài)度價(jià)值觀(guān)層面，也是課程思政背景下物理課堂教學(xué)改進(jìn)的初衷和目標(biāo)。

一、思政教學(xué)融于高中物理課堂教學(xué)的路徑探索

思政教學(xué)融入的課堂應(yīng)是以教學(xué)內(nèi)容為載體，對(duì)思想政治元素既縱向深挖又橫向外延，以“顯隱結(jié)合”的方式將思政內(nèi)容融入課堂教學(xué)，達(dá)到“潤(rùn)物細(xì)無(wú)聲”的效果。對(duì)教學(xué)內(nèi)容中思政元素的挖掘不應(yīng)追求多，而要追求精。教師在教學(xué)實(shí)踐中需要先綜合考慮大單元教學(xué)的整體思政目標(biāo)，再確定每一課的思政教學(xué)發(fā)生點(diǎn)，讓思政教學(xué)適時(shí)發(fā)生。對(duì)思政元素的教學(xué)設(shè)計(jì)不應(yīng)是簡(jiǎn)單應(yīng)用，而是要通過(guò)情境的引入、活動(dòng)的設(shè)計(jì)，賦予它生動(dòng)的畫(huà)面，注重學(xué)生的參與和體驗(yàn)，讓思政教學(xué)的發(fā)生不是“灌入”的，而是從學(xué)生內(nèi)心生長(zhǎng)出來(lái)的。

基于上述思考，筆者從“科學(xué)精神”“責(zé)任擔(dān)當(dāng)”“學(xué)科情懷”三個(gè)維度挖掘并整合思政元素。筆者在“科學(xué)精神”維度設(shè)置了五個(gè)思政元素，即辯證唯物觀(guān)、理性思維、質(zhì)疑創(chuàng)新、勇于探究、團(tuán)結(jié)協(xié)作；在“責(zé)任擔(dān)當(dāng)”維度設(shè)置了愛(ài)國(guó)教育、誠(chéng)實(shí)守信、社會(huì)責(zé)任三個(gè)思政元素。學(xué)科情懷包括家國(guó)情懷、人文情懷、審美情懷，因此筆者在“學(xué)科情懷”維度設(shè)置了學(xué)科情感、生命感悟、科技倫理、科學(xué)審美四個(gè)思政元素。

表1 為筆者對(duì)人教版物理必修一第四章“運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系”中思政元素的挖掘與整合。

表1 “運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系”思政元素表

二、思政教學(xué)融于高中物理課堂教學(xué)的實(shí)踐探索

筆者從單元教學(xué)的思政目標(biāo)出發(fā)，結(jié)合教學(xué)實(shí)際對(duì)“運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系”單元的思政元素進(jìn)行了整合，將思政活動(dòng)的設(shè)計(jì)重點(diǎn)安排在第四節(jié)“力學(xué)單位制”和第六節(jié)“超重與失重”。下面筆者以“力學(xué)單位制”的教學(xué)實(shí)踐為例，闡述如何有效地將思政教學(xué)融入物理課堂教學(xué)。

1.在求證與解惑中，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神

學(xué)習(xí)的原動(dòng)力來(lái)自“好奇”，“好奇”的發(fā)生源于所見(jiàn)所聞與自己原認(rèn)知的沖突。而單位關(guān)系到我們生活的方方面面，基于這樣的思考，筆者設(shè)計(jì)了以下教學(xué)。

教師播放中央電視臺(tái)的“加油向未來(lái)”節(jié)目視頻，并出示下列問(wèn)題。

小尼家安裝了100 兆的家庭寬帶，但實(shí)際電腦下載速度只有10 兆左右，請(qǐng)問(wèn)這是什么原因（）。

A.這說(shuō)明服務(wù)商提供的寬帶速度是虛假的；

B.這是正常下載速度；

C.電腦自動(dòng)上傳數(shù)據(jù)，占用了大部分帶寬。

觀(guān)看視頻后，學(xué)生積極地思考與討論，大部分學(xué)生都選擇了A。

師：有沒(méi)有同學(xué)關(guān)注過(guò)寬帶速度的單位？

學(xué)生繼續(xù)觀(guān)看視頻，教師公布正確答案為B，并解釋?zhuān)簬?00 兆全稱(chēng)為100 Mbps（Million bits per second），而電腦的下載速度10 MBps（Million Bytes per second），bit 是比特，Byte 是字節(jié)，一個(gè)字節(jié)相當(dāng)于八個(gè)比特。請(qǐng)同學(xué)們自行換算，看看是不是商家在弄虛作假？

師：我們?cè)谏钪幸每茖W(xué)的態(tài)度去分析信息，做一個(gè)科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)娜恕?/p>

【思政融入點(diǎn)】通過(guò)兩個(gè)單位的對(duì)比，教師不僅讓學(xué)生知道了寬帶速度的兩個(gè)單位，更讓學(xué)生體會(huì)到了“單位”在生活中的重要性，同時(shí)也相機(jī)進(jìn)行了誠(chéng)信教育。

2.在重溫歷史中，培養(yǎng)學(xué)生的責(zé)任擔(dān)當(dāng)

物理學(xué)中一個(gè)定律的提出、一個(gè)單位的設(shè)置的背后都有一段艱辛的探索歷程。融入思政元素的物理課堂中，教師可結(jié)合STS 理念將歷史故事轉(zhuǎn)化為有趣的探究情境，在重溫歷史的過(guò)程中，讓學(xué)生感知每一次變革的不易，同時(shí)情景化地感受到自己的歷史使命感和責(zé)任擔(dān)當(dāng)。例如，在“單位”提出的緣由這個(gè)探究點(diǎn)的情境設(shè)計(jì)上，就可以結(jié)合歷史開(kāi)展探究活動(dòng)。

師：現(xiàn)在沒(méi)有任何的測(cè)量工具，如果讓你來(lái)測(cè)量講臺(tái)的長(zhǎng)度，你該怎么辦呢？請(qǐng)同學(xué)們思考討論后，上來(lái)演示并做說(shuō)明。

生1：可以用手量，講臺(tái)有12 個(gè)手掌的長(zhǎng)度，簡(jiǎn)稱(chēng)12掌。（其他學(xué)生表示認(rèn)可）

生2：可以用手臂量，講臺(tái)有4 個(gè)手臂的長(zhǎng)度，這樣比用手量快。

生3：用走路的步長(zhǎng)來(lái)測(cè)量，講臺(tái)大概3 步的長(zhǎng)度。

師：同學(xué)們的想法都很好，也解決了問(wèn)題，但大家思考一下，這樣去描述會(huì)遇到麻煩嗎？

生：會(huì)，各個(gè)人的手掌長(zhǎng)度、手臂長(zhǎng)度、走路步長(zhǎng)都不同，每一次描述講臺(tái)的長(zhǎng)度都得結(jié)合個(gè)人的尺寸重新測(cè)量，結(jié)果并不通用。

師：歷史上，科學(xué)家們也遇到了同樣的問(wèn)題，他們就想辦法去尋找一個(gè)公用的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)作為長(zhǎng)度測(cè)量的參考，比如古代用尺（魯班尺）作為參考。所有的長(zhǎng)度可表示為多少尺，尺就是跟在數(shù)字后面的“單位”。表示一個(gè)量時(shí)，單位即作為標(biāo)準(zhǔn)的同類(lèi)量的參考，參考不同，數(shù)值就不同，所以必須要帶單位才能表示清楚。

【思政融入點(diǎn)】重現(xiàn)歷史上長(zhǎng)度測(cè)量時(shí)出現(xiàn)的困難，讓學(xué)生感受“單位”的必要性。通過(guò)結(jié)合歷史、生活實(shí)際的探究活動(dòng)，完善學(xué)生物理觀(guān)念的構(gòu)建，培養(yǎng)其嚴(yán)謹(jǐn)科學(xué)的理性思維。

3.在感受物理簡(jiǎn)約之美中，激發(fā)學(xué)生的學(xué)科情懷

挖掘問(wèn)題本質(zhì)設(shè)計(jì)探究活動(dòng)，可以幫助學(xué)生更好地理解問(wèn)題提出的背景，思考問(wèn)題研究的本質(zhì)原理，從而提升思維的嚴(yán)謹(jǐn)度。比如，在“力學(xué)單位制的三個(gè)基本量和基本單位的提出和設(shè)定”這一知識(shí)點(diǎn)的教學(xué)中，筆者從研究問(wèn)題的本質(zhì)出發(fā)設(shè)計(jì)探究活動(dòng)，幫助學(xué)生從對(duì)基本量、基本單位的“簡(jiǎn)單記憶”升華為“有科學(xué)思維的理解記憶”。同時(shí)，筆者引導(dǎo)學(xué)生感受在龐大的力學(xué)單位體系中確定了三個(gè)基本單位就確定了其他所有的力學(xué)單位這一大道至簡(jiǎn)之美，激發(fā)學(xué)生的學(xué)科情懷。

師：同學(xué)們思考一下，你知道的物理量有哪些，它們的單位是什么？

生：質(zhì)量（千克）、位移（米）、時(shí)間（秒）、速度（米/秒）、加速度（米/秒2）、力（牛）、功（焦）、功率（瓦）、電流（安培）、電壓（伏）等。

師：將想到的物理量之間的關(guān)系列出來(lái)。

生：v=x/t；a=Δv/Δt；F=ma。

師：結(jié)合列出的關(guān)系，再思考一下這些物理量的單位，同學(xué)們又有什么發(fā)現(xiàn)？

生：物理量間的關(guān)系決定了物理量單位間的關(guān)系，有些物理量的單位可由其他物理量的單位表示，比如1N 即1kg·m/s2，質(zhì)量的單位為kg，加速度的單位為m/s2。

【思政融入點(diǎn)】學(xué)生根據(jù)已有經(jīng)驗(yàn)，自主發(fā)現(xiàn)物理量間的關(guān)系與物理量單位間的關(guān)系的關(guān)聯(lián)。這樣的自主發(fā)現(xiàn)過(guò)程引導(dǎo)學(xué)生將已有知識(shí)和新知識(shí)相關(guān)聯(lián)，有效地提升了學(xué)生的科學(xué)思維和科學(xué)精神。

師：上述這些物理量的單位可以由一些特定的物理量的單位來(lái)表示，那么哪些物理量可以擔(dān)任“特定的物理量”這一重要角色呢？以力學(xué)為例，請(qǐng)大家從力學(xué)研究的本質(zhì)思考這一問(wèn)題。

【思政融入點(diǎn)】通過(guò)對(duì)問(wèn)題本質(zhì)的思考，引導(dǎo)學(xué)生感悟物理研究中重要的思想方法，提升學(xué)生的科學(xué)思維。

接下來(lái)，學(xué)生進(jìn)行自主嘗試，感受力學(xué)基本單位的“本領(lǐng)”：用力學(xué)的三個(gè)基本單位表示你所認(rèn)識(shí)的其他力學(xué)單位，如焦耳、瓦特等。

【思政融入點(diǎn)】通過(guò)“感受力學(xué)基本單位本領(lǐng)”這一活動(dòng)，教師引導(dǎo)學(xué)生感受大道至簡(jiǎn)之美，滲透科學(xué)審美元素，激發(fā)學(xué)生的學(xué)科情懷。

4.在走進(jìn)科學(xué)研究現(xiàn)場(chǎng)中，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度與責(zé)任

科學(xué)研究的現(xiàn)場(chǎng)，對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)是一個(gè)神秘的地方。課堂教學(xué)中教師可以通過(guò)展示真實(shí)的科學(xué)研究場(chǎng)景，讓學(xué)生感受到科技的魅力，激發(fā)學(xué)生對(duì)科學(xué)研究的熱情。因此，筆者設(shè)計(jì)了“走進(jìn)中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院”的視頻觀(guān)看環(huán)節(jié)，讓學(xué)生體會(huì)到科學(xué)研究的嚴(yán)謹(jǐn)和精細(xì)，以及科學(xué)工作者的執(zhí)著和堅(jiān)持，激發(fā)學(xué)生的科學(xué)精神、學(xué)科情懷，培養(yǎng)學(xué)生的責(zé)任擔(dān)當(dāng)意識(shí)。

師：科學(xué)家對(duì)米的定義經(jīng)歷了四分之一子午線(xiàn)的千萬(wàn)分之一到米原器的打造和確定，最后定義為光在真空中時(shí)間間隔所經(jīng)路徑的長(zhǎng)度的過(guò)程。在米的定義中我們看到了秒的身影，在第13 屆國(guó)際計(jì)量大會(huì)上，科學(xué)家就把銫-133 原子基態(tài)的兩個(gè)超精細(xì)能級(jí)之間躍遷對(duì)應(yīng)的輻射9192631770 個(gè)周期的持續(xù)時(shí)間定義為1 秒。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，對(duì)基本單位的定義越來(lái)越精確，下面請(qǐng)大家跟著視頻一起走進(jìn)中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院，看看我們國(guó)家的激光尺、銫原子鐘的準(zhǔn)確度有多高！

學(xué)生觀(guān)看視頻。

【思政融入點(diǎn)】在這個(gè)環(huán)節(jié)的學(xué)習(xí)中，教師帶領(lǐng)學(xué)生“走進(jìn)”科學(xué)研究現(xiàn)場(chǎng)，感受科研的嚴(yán)謹(jǐn)和細(xì)致，感受科學(xué)工作者持之以恒的精神和對(duì)科學(xué)研究的熱情，感受科研成果對(duì)社會(huì)發(fā)展的意義，從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)科情懷和責(zé)任使命感，并以榜樣的力量感染學(xué)生，培養(yǎng)學(xué)生艱苦奮斗的優(yōu)良作風(fēng)和敢為人先的創(chuàng)新精神，增強(qiáng)學(xué)生的民族自豪感。

思政教學(xué)融于物理課堂教學(xué)中，不是為了凸顯“思政”，而是在原有注重科學(xué)思維、科學(xué)探究的傳統(tǒng)課堂中適當(dāng)?shù)赝诰蚪虒W(xué)內(nèi)容中的思政元素，并巧妙地通過(guò)情景、活動(dòng)等方式讓這些元素融入教學(xué)過(guò)程中。集思想教育與物理教學(xué)于一體的課堂教學(xué)能更好地調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，使其知識(shí)、能力與價(jià)值觀(guān)得到和諧統(tǒng)一發(fā)展，使物理學(xué)科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)落實(shí)、落細(xì)，實(shí)現(xiàn)學(xué)科育人的目標(biāo)。