胡澤康　郭宇婧

【摘 要】隨著立德樹人的教育理念不斷普及，將德育貫穿于物理教學(xué)勢在必行，同時對學(xué)科教育提出了新的挑戰(zhàn)。五育并舉，德育為先。作為高中物理教師，同樣有責任與義務(wù)將德育融入課堂教學(xué)。文章以高中物理“宇宙航行”一節(jié)為例，融入德育教學(xué)理念，嘗試將祖國航天事業(yè)的發(fā)展與本節(jié)課的教學(xué)融合，進一步促進學(xué)生全面發(fā)展，以期為廣大教師提供參考。

【關(guān)鍵詞】德育;高中物理;路徑;“宇宙航行”

【中圖分類號】G633.7? 【文獻標識碼】A? 【文章編號】1671-8437（2022）24-0254-03

育人是國之根本，我國高度重視社會主義建設(shè)者和接班人的培養(yǎng)，堅持把立德樹人作為教育的根本任務(wù)，不斷開創(chuàng)教育事業(yè)新局面。2019年，中共中央、國務(wù)院印發(fā)的《關(guān)于深化教育教學(xué)改革全面提高義務(wù)教育質(zhì)量的意見》提出了“立德樹人”的指導(dǎo)思想和教育要求[1]。在這樣的背景下，高中物理教師有必要提高物理學(xué)科德育意識，在物理教學(xué)中滲透德育觀念，踐行立德樹人這一根本任務(wù)。下面結(jié)合“宇宙航行”一課的教學(xué)設(shè)計探索德育在高中物理教學(xué)的滲透?！坝钪婧叫小边@節(jié)融入了中國科學(xué)家的奮進歷史、航空教育事業(yè)的蓬勃發(fā)展及獲得的成績、航空事業(yè)對人們生活的影響等[2]，為德育的滲透奠定了基礎(chǔ)。

1? ?創(chuàng)設(shè)德育情境，增加學(xué)習(xí)興趣

【教學(xué)片段1】

“宇宙航行”一節(jié)基于“圓周運動”與“萬有引力”的知識內(nèi)容，通過前面的學(xué)習(xí)，學(xué)生已經(jīng)知道物體做圓周運動的分析方法，以及如何計算周期、線速度。本節(jié)新課的引入將學(xué)生的前概念和我國航天事業(yè)的發(fā)展結(jié)合，可以幫助學(xué)生溫故知新，同時培養(yǎng)學(xué)生的愛國情懷。

觀看東方紅一號的發(fā)射工程錄像和中國科學(xué)家的研究視頻之后，教師補充講解：“通過七年長期不斷的奮斗，尤其是在前三年中國國民經(jīng)濟極端困難、制造業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施也十分薄弱的情況下，技術(shù)人員們?nèi)匀煌业毓ぷ鳎源碎_啟了對宇宙的探索。這在我國航天史上有著劃時代的意義，象征著一個東方航天大國的崛起?！?/p>

在整個研究過程中，東方紅一號的整體重量已經(jīng)達到173千克，遠超過世界前四顆衛(wèi)星的總和。在當時艱苦的環(huán)境下，要將如此重的東方紅一號送入太空，困難程度可想而知。通過該視頻引入課程，學(xué)生不但了解到中國科研人員所做出的突出貢獻，而且感受到了東方紅一號成功發(fā)射的重要意義。通過播放相關(guān)視頻片段，引導(dǎo)學(xué)生深度思考：為什么東方紅一號發(fā)射后能夠繞著地球運動，而“竄天猴”只能飛到半空中？學(xué)生討論后發(fā)現(xiàn)，原因可能是東方紅一號的發(fā)射速度很大，“竄天猴”的發(fā)射速度比東方紅一號小很多。那發(fā)射速度需要多大，才能使東方紅一號繞著地球運動呢？

設(shè)計意圖：通過觀看視頻，指引學(xué)生深切體會我國科學(xué)家的偉大，同時增強民族自豪感，使學(xué)生肩負起為祖國的繁榮與富強而不斷努力奮斗的責任與使命，也促使學(xué)生積極地參與學(xué)習(xí)過程。教師通過物理課堂教學(xué)中的講解引導(dǎo)，貫徹物理學(xué)科德育精神，進而滲透愛國主義思想。同時，以東方紅一號的發(fā)射和科學(xué)家的探索過程進行新課引入，引導(dǎo)學(xué)生思考發(fā)射速度的大小對于能否升空的影響，學(xué)生在物理情境中提出問題并進行猜想，能夠發(fā)展科學(xué)思維和科學(xué)探究能力。教學(xué)過程中，教師要鼓勵學(xué)生在小組討論中大膽地發(fā)表個人觀點，并引導(dǎo)學(xué)生進行質(zhì)疑、探究。討論與探究也有一定的德育功能，不僅可以培養(yǎng)學(xué)生的團隊合作能力，還可以使學(xué)生形成嚴謹、認真的學(xué)習(xí)態(tài)度。

2? ?抓住德育機會，探究核心知識

【教學(xué)片段2】

引入物理學(xué)史是學(xué)校教育過程中落實立德樹人教學(xué)理念和深化學(xué)校學(xué)科思政建設(shè)的有效途徑[3]。在本節(jié)課的教學(xué)中，教師可以和學(xué)生一同了解偉大的科學(xué)家牛頓的思想，以此來探究、計算第一宇宙速度，使學(xué)生親歷科學(xué)家的求實歷程，體會科學(xué)家的求真精神。

問題1：牛頓曾提出一種設(shè)想，即把物體從高山上水平拋出，拋出的物體速度越大，落點也越遠。假設(shè)拋出了一個速度足夠大的物體，它便可以圍繞地球運動，能夠圍繞地球做勻速圓周運動的速度被稱為第一宇宙速度。這個速度是多大呢？在教師的引導(dǎo)下，學(xué)生合作討論，得出結(jié)果。

小組1：物體受到地球給它的萬有引力作用，做勻速圓周運動的向心力由萬有引力提供。則由，得v==7.9 km/s。

小組2：由于萬有引力等于東方紅一號的重力，所以由mg=m，得v==7.9 km/s。

問題2：第一宇宙速度是汽車、高鐵、飛機的速度的多少倍呢？

學(xué)生經(jīng)過計算對比，可得表1。

通過對比，學(xué)生能夠感受到發(fā)射東方紅一號的任務(wù)十分艱巨，體會到科學(xué)家敢為人先、勇于攀登航天科技高峰的精神。

問題3：假設(shè)東方紅一號的速度繼續(xù)增加，其速度超過了7.9 km/s，其繞行軌道又會如何改變呢？假設(shè)速度繼續(xù)增加，如何擺脫地球的引力約束呢？假設(shè)速度進一步增加，又如何掙脫太陽的引力約束呢？

學(xué)生在初步了解第一宇宙速度的基礎(chǔ)上展開深度思考，開始對第二宇宙速度、第三宇宙速度進行學(xué)習(xí)。當航天器的速度達到11.2 km/s（第二宇宙速度，也叫脫離速度）時，航天器將脫離地球引力在太陽系內(nèi)運動，如登月飛船能夠擺脫地球的引力飛向其他的星球。當航天器的發(fā)射速度達到16.7 km/s（第三宇宙速度，也叫逃逸速度）時，它將擺脫太陽的引力，到達銀河系，如美國在1977年發(fā)射的“旅行者”號。

設(shè)計意圖：該教學(xué)片段中，通過計算第一宇宙速度，并將該速度與汽車、高鐵、飛機的速度進行對比，促使學(xué)生對于第一宇宙速度形成更直觀、具體的感知，同時也再次體會到發(fā)射東方紅一號的困難和科學(xué)家們持之以恒的科研精神，進一步增強學(xué)生的民族自豪感。在物理課堂教學(xué)過程中，學(xué)生利用教師介紹的基礎(chǔ)知識以及數(shù)理推理方法，獨立推演出結(jié)論，有助于深化對物理知識的認識，同時激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動機，拓寬學(xué)生的知識面。

【教學(xué)片段3】

在學(xué)習(xí)衛(wèi)星的發(fā)射速度后，師生共同探討衛(wèi)星在高空圓軌道穩(wěn)定繞行時的加速度、線速度、角速度和周期的相關(guān)表達式。學(xué)生根據(jù)圓周運動的相關(guān)知識，做出如下推導(dǎo)：，，

教師拋出問題引發(fā)學(xué)生深入思索：有一種衛(wèi)星相對于地面總是靜止的，叫作地球同步衛(wèi)星，這種衛(wèi)星的運動方式是什么樣的呢？學(xué)生合作探討，歸納出同步衛(wèi)星的基本特征，如同步衛(wèi)星的公轉(zhuǎn)周期等于地球的自轉(zhuǎn)周期。教師在學(xué)生已有知識的基礎(chǔ)上開展德育，發(fā)射地球同步衛(wèi)星需要具備高精尖技術(shù)，激勵學(xué)生成為高素質(zhì)科技人才。

設(shè)計意圖：學(xué)科核心素養(yǎng)是課程育人價值的重要體現(xiàn)。在高中物理教學(xué)中，教師在課堂中要給予學(xué)生恰當?shù)闹v解和引導(dǎo)，使學(xué)生形成科學(xué)嚴謹、實事求是的態(tài)度，這對學(xué)生的品格塑造和未來發(fā)展也能夠起到積極的作用。此外，教師也要探尋滲透德育的可能性，找準時機，將德育內(nèi)容內(nèi)化于教學(xué)之中，使學(xué)生關(guān)注航空航天事業(yè)的發(fā)展，并樹立航天報國的信念。

3? ?結(jié)合時事熱點，深化德育精神

【教學(xué)片段4】

物理學(xué)是人類對自然界中存在的物質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)、相互作用和運動規(guī)律的認識，是和生活聯(lián)系密切的一門學(xué)科[4]。在習(xí)得知識后，分析融入時事新聞的例題，不僅可以使學(xué)生加強對科學(xué)知識的學(xué)習(xí)，也可以使其了解祖國航天事業(yè)的發(fā)展和現(xiàn)代科技的進步[5]。

例1：“嫦娥四號”是中國探月工程二期發(fā)射的月球探測器，順利完成了人類第一次月球背面軟著陸和巡視勘查，在中國的航天發(fā)展史上留下了濃墨重彩的一筆?！版隙鹚奶枴碧綔y器環(huán)繞月球運行的軌道半徑為r，如果軌道半徑r變大，下列說法中正確的是（? ? ?）。

A.線速度變小? ? ? ? ? ?B.角速度變大

C.向心加速度增大? ? ? ?D.周期減小

例2：在我國科學(xué)家的努力下，2021年10月16日，神舟十三號發(fā)射升空并順利進入距離地球最近點約300 km、最遠點約360 km的預(yù)設(shè)軌道，發(fā)射任務(wù)圓滿完成。下列說法錯誤的是（? ? ?）。

A.神舟十三號環(huán)繞地球，正常飛行時宇航員的加速度小于9.8 m/s2

B.神舟十三號環(huán)繞地球正常飛行的速度可能大于8 km/s

C.地球近地衛(wèi)星運行的角速度比神舟十三號的角速度大

D.地球近地衛(wèi)星運行的周期比神舟十三號的周期小

設(shè)計意圖：在分析習(xí)題的過程中，學(xué)生了解到我國航天事業(yè)的最新發(fā)展動態(tài)，該環(huán)節(jié)將愛國思想與教學(xué)內(nèi)容相結(jié)合，旨在對學(xué)生產(chǎn)生更深刻的觸

動[6]。中國的航天事業(yè)不斷突破，追夢航天的過程也是實現(xiàn)中華民族偉大復(fù)興的征程，航天技術(shù)的發(fā)展全面詮釋了新時期“不忘初心，牢記使命”的時代內(nèi)涵[7]。

4? ?及時課后反思，優(yōu)化德育教學(xué)

科學(xué)的不斷進步給人們的生活帶來極大的便利，提供了更多優(yōu)質(zhì)資源，有效地推動了社會的發(fā)展。物理教師不僅要傳授學(xué)生科學(xué)知識，激發(fā)學(xué)生探索科學(xué)知識的欲望，而且還要培養(yǎng)學(xué)生良好的道德品質(zhì)，使其形成正確的價值觀。

在課后進行德育評價，有助于學(xué)生的健康成長和健全人格的形成。物理教師應(yīng)在課程結(jié)束后，及時評價本節(jié)課的德育效果，進行反思改進。一堂課對于學(xué)生的德育效果可能不明顯，因此教師需要思考如何將德育融入更多的物理課程中，如在“牛頓運動定律”等課程內(nèi)容中，教師可以引入相關(guān)的物理學(xué)史內(nèi)容，引導(dǎo)學(xué)生體會科學(xué)家的探索精神和優(yōu)秀品質(zhì)。此外，教師應(yīng)對實施德育的課程進行記錄，在課程結(jié)束后選用恰當?shù)姆椒ㄊ沟掠Ч梢暬?，并?lián)動家長觀察學(xué)生的日常行為，看是否對學(xué)生品德的塑造起到了積極作用。

哲學(xué)家黑格爾說過：一個民族有一些關(guān)注天空的人，他們才有希望;一個民族只關(guān)心腳下的事，注定沒有未來。中國的航天夢，可以說是歷盡艱辛見輝煌。在黨的帶領(lǐng)下，中國人找到了自己的航天之路，在世界航天史上書寫屬于自己的功績。通過在“宇宙航行”一節(jié)中滲透德育，調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，激發(fā)學(xué)生的愛國情感，學(xué)生的民族榮譽感也油然而生。

教師在培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)的同時，應(yīng)發(fā)揮物理學(xué)科的德育功能，如在教學(xué)過程中融入愛國主義思想，滲透辯證唯物主義思想，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)嚴謹?shù)膽B(tài)度。此外，教師應(yīng)深度挖掘教材，對教學(xué)內(nèi)容進行研究，充分利用物理學(xué)科知識與生活聯(lián)系緊密的特點，對其中的德育資源進行整合?？傊?，高中物理教師不只要做知識的傳播者，也要做學(xué)生品德的塑造者，要不斷地進行教學(xué)反思，更好地將德育滲透到物理教學(xué)中。

【參考文獻】

[1]平文語.《關(guān)于新時代推進普通高中育人方式改革的指導(dǎo)意見》的總體要求[J].讀寫月報，2020（30）.

[2]余歡.高中物理教學(xué)中滲透思政元素的一些思考——以《宇宙航行》一節(jié)為例[J].陜西教育（教學(xué)版），2021（10）.

[3]蘆星月，熊建文.科學(xué)探究視角下的物理學(xué)史教育功能分析[J].物理教學(xué)，2021（8）.

[4]沈志輝.高中物理“學(xué)科德育”的元素與圖譜及其意義探討[J].物理通報，2020（5）.

[5]王斯敏，陳鵬，晉浩天，等.二〇二一，教育前進的鼓點如此激越[N].光明日報，2022-03-15（001）.

[6]劉霞.陶行知的愛國情懷及愛國主義教育思想——紀念偉大的人民教育家陶行知先生誕辰130周年[J].中國德育，2021（19）.

[7]黃錦盈.習(xí)近平人民觀研究[D].南京：南京師范大學(xué)，2021.

【作者簡介】

胡澤康（1996～），女，首都師范大學(xué)教師教育學(xué)院2021級在讀研究生。研究方向：中學(xué)物理教學(xué)教法、學(xué)科物理教學(xué)。

郭宇婧（1998～），女，首都師范大學(xué)教師教育學(xué)院2020級在讀研究生。研究方向：基礎(chǔ)物理、物理課程與教學(xué)論。