張菊

(北京交通大學(xué)附屬中學(xué) 北京 100081)

1 引言

思政教育肩負(fù)著培養(yǎng)社會(huì)主義合格接班人的重要使命，傳統(tǒng)的思政課在復(fù)雜多變的國(guó)際形勢(shì)下已顯得極為吃力，因此要切實(shí)整合各種途徑來落實(shí)思政教育[1]．這種情況下，作為一名物理教師，應(yīng)該怎么做到物理教學(xué)過程與思想政治理論課同向同行，形成協(xié)同效應(yīng)呢[2]？

《禮記·文王世子》中記載周代的老師對(duì)世子及其他貴族子弟的教育方式和方法：“師也者，教之以事而喻諸德者也．”這是古人對(duì)老師的要求：當(dāng)老師的，應(yīng)該以事例教導(dǎo)學(xué)生，使他得到道德上的啟發(fā)．這完全符合習(xí)總書記強(qiáng)調(diào)的“辦好思想政治理論課，要用好課堂教學(xué)這個(gè)主渠道”這一論述[3]．物理知識(shí)是集廣大勞動(dòng)人民和科技工作者艱苦卓絕的努力之大成，知識(shí)點(diǎn)中都蘊(yùn)含著大量思政元素．只要我們用心進(jìn)行深入挖掘，完全可以做到課程標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)調(diào)的：“關(guān)注科學(xué)技術(shù)對(duì)社會(huì)發(fā)展、自然環(huán)境及人類生活的影響，有保護(hù)環(huán)境及可持續(xù)發(fā)展的意識(shí)，能在個(gè)人力所能及的范圍內(nèi)對(duì)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展作出貢獻(xiàn)，有將科學(xué)服務(wù)于人類的意識(shí)，熱愛祖國(guó)，有振興中華的使命感與責(zé)任感”[4]這一重要目標(biāo)，使“課程思政”這一新的綜合教育理念落到實(shí)處．

2 深入挖掘思政元素精心設(shè)計(jì)教學(xué)案例

本文以北京師范大學(xué)出版社出版的初中物理八年級(jí)下冊(cè)第八章“壓強(qiáng)和浮力”教學(xué)為例，對(duì)本章蘊(yùn)含的思政元素進(jìn)行成體系地深入挖掘，精心設(shè)計(jì)，將思想政治教育貫穿于日常教學(xué)過程中最重要的渠道——課堂教學(xué)中．在專業(yè)知識(shí)傳授的同時(shí)開展優(yōu)秀傳統(tǒng)文化教育、革命傳統(tǒng)教育、社會(huì)主義先進(jìn)文化教育[5]，起到立德樹人的效果．

2.1 從古代科技結(jié)晶中傳承優(yōu)秀文化成果

中國(guó)古代物理學(xué)有著輝煌的成就，曾遙遙領(lǐng)先于世界民族之林．在古代科技中選取與課程標(biāo)準(zhǔn)相匹配的素材，經(jīng)過加工后將其融入到課堂教學(xué)中，不僅能夠豐富物理教學(xué)的內(nèi)容，還可以讓學(xué)生們充分了解我國(guó)古代科技的輝煌成就，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)物理學(xué)家艱難探索的精神，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)創(chuàng)新思維[6]．

“8.4大氣壓強(qiáng)”一節(jié)的思政元素教學(xué)案例設(shè)計(jì)如下.

教學(xué)片段1:課題引入——神奇的兩心壺(良心壺)

師：昨天咱班有兩名同學(xué)拾金不昧，將撿到的手機(jī)交到了學(xué)校，失主送來了桃汁和橙汁飲料．今天我特意用這個(gè)自制的良心壺來盛放這兩種好喝的飲料，請(qǐng)二位同學(xué)上臺(tái)來選擇自己喜歡的飲料盡情享用！

學(xué)生活動(dòng)：二位學(xué)生上臺(tái)，自選飲料，當(dāng)看到只用一個(gè)壺，卻倒出了兩種飲料時(shí)，全班學(xué)生都驚奇地問，這是為什么呀？怎么控制兩種飲料不混在一起呢？

師：這就是大名鼎鼎的兩心壺，也叫良心壺，因?yàn)樗麄兊氖敖鸩幻?，所以良心壺?jiǎng)勵(lì)他們能夠喝到自己喜歡的飲料！要知其中緣由，隨我一探究竟！

兩心壺有各種造型，也有各種名字：如良心壺、鴛鴦壺，最早是楚國(guó)鄭袖為方便服藥而制作，一邊裝酒，一邊裝藥；后來成為古人喝酒時(shí)作弊或取樂用的道具，一邊裝水，一邊裝酒；歷史上常被壞人用來毒害他人，一邊裝無毒液體，一邊裝有毒液體．

設(shè)計(jì)意圖：學(xué)生的注意力完全被吸引住之后，教師隨即介紹兩心壺的發(fā)展變遷史．在了解大氣壓強(qiáng)知識(shí)后，觀察兩心壺的內(nèi)部構(gòu)造，了解兩心壺的原理及應(yīng)用，體會(huì)科學(xué)技術(shù)是人類智慧與勞動(dòng)的結(jié)晶的同時(shí)，認(rèn)識(shí)到科技的發(fā)展都具有兩面性．

教學(xué)片段2：拓展延伸——公道自在科技

師：在中國(guó)科技館華夏之光展廳，有個(gè)神奇的杯子——公道杯！被譽(yù)為是盛酒時(shí)最公道的杯子．現(xiàn)在我們用液體壓強(qiáng)和大氣壓的知識(shí)來探究一下公道杯的原理——虹吸現(xiàn)象．

學(xué)生活動(dòng)：觀看公道杯的視頻動(dòng)畫，了解玄機(jī)．

如圖1(a)所示，杯中液面低于通道頂部時(shí)，杯中的液體不會(huì)有任何變化；如圖1(b)所示，一旦液面高于通道頂部后，由于虹吸原理，杯中的水會(huì)傾瀉一空．虹吸之所以能夠把水完全“吸”出來，是液體壓強(qiáng)和大氣壓強(qiáng)共同作用的結(jié)果．我國(guó)古代很早就將虹吸原理應(yīng)用到了生活之中，除了公道杯外，早在東漢末年就出現(xiàn)了灌溉用的渴烏．

圖1 公道杯原理圖

師：用公道杯盛酒時(shí)，只能淺平，不可過滿，否則，杯中之酒便會(huì)全部漏掉，一滴不剩，“滿招損，謙受益”，是對(duì)公道杯最真實(shí)的寫照．希望同學(xué)們走上社會(huì)后為人做事都要講求公道，不可貪得無厭．

特別指出一點(diǎn)，公道杯并不是連通器哦！現(xiàn)代水利建設(shè)者運(yùn)用虹吸原理排出河水、湖水等，節(jié)約了機(jī)械設(shè)備的使用量與電能的消耗，有效解決了很多問題．我們?cè)谌粘Ｉ钪忻刻於紩?huì)用到虹吸原理，就是抽水馬桶！

設(shè)計(jì)意圖：虹吸不屬于初中教材的內(nèi)容，但在小學(xué)科學(xué)課上有相關(guān)介紹，學(xué)生對(duì)此很感興趣．在實(shí)際教學(xué)中，很多教師在連通器一節(jié)授課時(shí)，用公道杯以魔術(shù)的形式引入課題，結(jié)尾揭秘原理經(jīng)常說成是連通器，這是欠妥的．所以筆者是在學(xué)完連通器和大氣壓強(qiáng)后，以公道杯作為拓展延伸去探究學(xué)習(xí)虹吸原理，在拓展知識(shí)的同時(shí)讓學(xué)生進(jìn)一步體會(huì)到了物理學(xué)中的人生哲學(xué)，對(duì)學(xué)生進(jìn)行了品德教育．

2.2 了解現(xiàn)代科學(xué)成就厚植愛國(guó)主義情懷

我國(guó)現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展，蛟龍?zhí)栞d人潛水器突破7 000 m深度、神州號(hào)和天宮的多次對(duì)接、高溫超導(dǎo)體研究等，都能極大地激發(fā)學(xué)生的愛國(guó)熱情，引導(dǎo)學(xué)生樂于探究日常用品或新產(chǎn)品中的物理原理，樂于參與觀察、實(shí)驗(yàn)、制作、調(diào)查等科學(xué)實(shí)踐活動(dòng)，有團(tuán)隊(duì)精神[4]．

“8.3連通器”一節(jié)的思政元素教學(xué)案例設(shè)計(jì)如下.

教學(xué)片段1：連通器的應(yīng)用——水塔供水

師：今天我?guī)砹艘粋€(gè)自制的微型水塔．請(qǐng)一位海拔最高的同學(xué)來幫我完成這個(gè)實(shí)驗(yàn)．觀察在打開水龍頭的時(shí)候，會(huì)怎么樣？思考水塔是如何給周圍建筑供水？

生：水塔和自來水管組成連通器，在打開水龍頭的時(shí)候，水塔中的水和這個(gè)液面不相平，水就要流出來．

師：如果忘記關(guān)閉水龍頭，會(huì)怎么樣呢？

生：不斷地流出來．

師：那流到什么時(shí)候?yàn)橹梗?/p>

生：和液面相平．

應(yīng)用SPSS 17.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，病毒載量經(jīng)Log轉(zhuǎn)換，計(jì)量數(shù)據(jù)用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示，多組間均數(shù)比較采用單因素方差分析，進(jìn)一步LSD-t(方差齊)或Games-Howell檢驗(yàn)(方差不齊)進(jìn)行多組均數(shù)的兩兩比較，P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。采用向后-條件逐步回歸方法，進(jìn)行二元多因素Logistic回歸分析，檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)α入=0.05，α出=0.1，篩選預(yù)測(cè)指標(biāo)，建立回歸模型，評(píng)估模型擬合優(yōu)度和預(yù)判準(zhǔn)確度。

設(shè)計(jì)意圖：自制水塔讓學(xué)生對(duì)習(xí)以為常的自來水到底是怎么實(shí)現(xiàn)“自來”的原理有了直觀的認(rèn)識(shí)，同時(shí)喚起學(xué)生的節(jié)水意識(shí)．

教學(xué)片段2：連通器的應(yīng)用——船閘

師：好，大家可能有些累了，我們來欣賞一下祖國(guó)的大好河山．同學(xué)們知道這是哪里，有同學(xué)去過沒有？

生：三峽！

師：三峽夔門風(fēng)景，高峽平湖美如畫！下面我們一起乘坐高峽平湖號(hào)游輪到擁有多項(xiàng)世界之最的三峽游覽一番．

三峽大壩的建成，極大地緩解了我國(guó)電力資源緊張的問題．但大壩上下游落差高達(dá)113 m，我們的高峽平湖號(hào)游輪怎么才能通過三峽大壩呢？難道我們要給游輪插上翅膀，飛過去嗎？來看工程師們?cè)趺唇鉀Q這個(gè)問題的．

生(觀看圖片)：原來，為了能讓船只順利通過，在大壩旁邊修建了船閘和升船機(jī)．

師：下面我們一起認(rèn)識(shí)一下船閘是怎樣工作的．我們先來研究一下船由下游駛往上游的工作過程．我替大家播放視頻，請(qǐng)一位同學(xué)來同步解說工作過程．請(qǐng)一定說到哪些部分構(gòu)成了連通器．

學(xué)生(觀看視頻)：三峽大壩的兩大“秘密武器”——五級(jí)船閘與超級(jí)升船機(jī)．3 000 t以上的大輪船通過5級(jí)船閘過三峽大壩．3 000 t以下小船，可以通過升降機(jī)快速通過三峽大壩．

師：“大船爬樓梯，小船坐電梯”！震撼不？5級(jí)船閘和超級(jí)升降機(jī)是我國(guó)強(qiáng)大的科技設(shè)計(jì)和制造能力最直觀的展現(xiàn)．

師：世界上規(guī)模最大的船閘是中國(guó)制造，那大家猜最早的船閘是哪國(guó)的？

師：同樣是中國(guó)！有多早呢？秦始皇三十三年(公元前214年)開鑿靈渠,設(shè)置陡門，陡門就是閘門，距今已經(jīng)2 000多年了．

設(shè)計(jì)意圖：三峽大壩是目前世界上最大的水利樞紐工程，許多工程設(shè)計(jì)指標(biāo)都大大突破了世界水利工程的紀(jì)錄．通過對(duì)三峽工程的了解，可以讓學(xué)生對(duì)多級(jí)船閘有進(jìn)一步的了解，同時(shí)對(duì)國(guó)家強(qiáng)大的建設(shè)能力自豪不已，厚植愛國(guó)主義情懷，做到核心素養(yǎng)與德育兩不誤．

2.3 詩(shī)詞典籍中的物理感受勞動(dòng)人民智慧

古人將總結(jié)自生活中的物理知識(shí)記錄在典籍中代代相傳，才使得科技能發(fā)展到現(xiàn)在的水平.從詩(shī)詞典籍中找出相關(guān)知識(shí)，引導(dǎo)學(xué)生從生活走進(jìn)物理，從物理走向社會(huì).

教學(xué)片段1：8.6物體的浮沉條件一節(jié)的課題引入

師：在對(duì)浮力的認(rèn)識(shí)和應(yīng)用方面，中國(guó)古人積累了豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)．有沒有同學(xué)了解古人對(duì)浮力的應(yīng)用，給大家分享一下．

生甲：早在先秦時(shí)期，古人就對(duì)物體的浮沉有所認(rèn)識(shí)，并在生產(chǎn)實(shí)踐中有十分巧妙的應(yīng)用．在《考工記·矢人》篇中，制造箭矢的“矢人”，利用浮沉判定箭桿質(zhì)量分布情況，裝設(shè)的羽毛大小和位置各有區(qū)別，制造出的箭矢在大風(fēng)中也可以準(zhǔn)確命中目標(biāo)，令人嘆服．

生乙：先秦時(shí)期人們不僅能應(yīng)用浮力定性判定物體質(zhì)量分布，還能應(yīng)用浮力定量測(cè)定物體的重量．晉代的《符子》一書記載了燕昭王命水官利用水的浮力來測(cè)定一頭其重?zé)o比的大豬的重量．如果《符子》的記載真實(shí)的話，這就是先秦版的曹沖稱象了．

師：感謝兩位同學(xué)的精彩分享，本節(jié)課我們就一起來探究物體的浮沉條件．

教學(xué)片段2：“8.7飛機(jī)為什么能上天”

師：唐代大詩(shī)人杜甫在典范之作《茅屋為秋風(fēng)所破歌》中寫到“八月秋高風(fēng)怒號(hào)，卷我屋上三重茅”，請(qǐng)從物理角度解釋一下，秋風(fēng)是如何把“三重茅”“卷”起的？

學(xué)生活動(dòng)：交流討論，通過從詩(shī)詞中發(fā)現(xiàn)物理現(xiàn)象，敘述詩(shī)人茅屋被秋風(fēng)所破以致全家遭雨淋的痛苦經(jīng)歷，領(lǐng)悟詩(shī)人的博大胸襟和憂國(guó)憂民的崇高思想境界．

設(shè)計(jì)意圖：從典籍和詩(shī)中發(fā)現(xiàn)物理現(xiàn)象，進(jìn)行科學(xué)的人文教育滲透，使物理知識(shí)生活化和藝術(shù)化的同時(shí)，激發(fā)學(xué)生的愛國(guó)熱忱，增強(qiáng)學(xué)生的民族自豪感．也讓學(xué)生體會(huì)到物理學(xué)的價(jià)值是能夠造福人類，從而產(chǎn)生熱愛生活，熱愛科學(xué)的情感，提高學(xué)習(xí)物理的興趣．

2.4 考題中的物理知識(shí)發(fā)揮習(xí)題育人功能

壓強(qiáng)、液體壓強(qiáng)和浮力這幾節(jié)因?yàn)橹R(shí)難度大，課堂時(shí)間緊，豐富的思政元素難以在課堂教學(xué)過程中進(jìn)行充分挖掘，于是筆者就選取經(jīng)典試題，將部分知識(shí)點(diǎn)以科普閱讀的形式布置成課后作業(yè)，發(fā)揮習(xí)題育人功能．

課后習(xí)題：“8.1壓強(qiáng)”一節(jié)的思政元素課后習(xí)題選取

(2017年北京中考物理)我國(guó)古代四大名橋之一的洛陽橋被譽(yù)為“福建橋梁狀元”，請(qǐng)學(xué)生根據(jù)科普閱讀材料，回答下列問題：

(1)經(jīng)勘測(cè)發(fā)現(xiàn)某地塊承載能力比較薄弱，如果要在該地塊建筑一座高塔，容易發(fā)生局部沉降或坍塌．請(qǐng)你借鑒洛陽橋成功建橋的經(jīng)驗(yàn)，提出一個(gè)解決方案，并寫出你的理由．

(2)圖2所示為洛陽橋船型橋墩的示意圖，水流在橋墩前一分為二，沿柱面兩側(cè)向后流動(dòng)．

圖2 洛陽橋船型橋墩示意圖

a.請(qǐng)寫出洛陽橋橋墩被設(shè)計(jì)成船型的優(yōu)點(diǎn)；

b.請(qǐng)你展開想象，就洛陽橋船型橋墩的設(shè)計(jì)理念，舉例說明還可應(yīng)用在哪些方面．

選取意圖：本題基于物理同時(shí)滲透技術(shù)、工程，重點(diǎn)考查學(xué)生的創(chuàng)新思維、設(shè)計(jì)思維，也體現(xiàn)出了當(dāng)前改革關(guān)注的STEM教育的理念，培養(yǎng)學(xué)生的文化認(rèn)同和國(guó)家認(rèn)同，激勵(lì)學(xué)生將中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化發(fā)揚(yáng)光大．

3 結(jié)束語

學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和思想政治水平的提升，不是表現(xiàn)在單一知識(shí)點(diǎn)上，而在于能否融匯貫通，理解其中的關(guān)聯(lián)，形成系統(tǒng)的知識(shí)體系．所以在教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)，采用單元教學(xué)設(shè)計(jì)，注重教學(xué)內(nèi)容的整合，幫助學(xué)生形成知識(shí)結(jié)構(gòu)體系．同時(shí)，思政教育設(shè)計(jì)也應(yīng)該與單元教學(xué)環(huán)環(huán)相扣，讓學(xué)生從多方面、多角度去感受物理知識(shí)中蘊(yùn)含的為人處世的哲理，才能夯實(shí)思想基礎(chǔ)，達(dá)到物理教學(xué)過程與思想政治理論課同向同行，形成協(xié)同效應(yīng)的目的，使學(xué)生在提高文化素質(zhì)的同時(shí)，思想素質(zhì)也得到全面升華．