薛劍鋒 翁雨燕
[摘 要]課程思政的要義是全面育人,培養(yǎng)具有社會主義核心價值觀的人才。高中物理教師要充分挖掘并利用力學知識中的思政元素,如中國古代對“力”的研究中體現(xiàn)的工匠精神、物理學家建立經(jīng)典力學定律過程中體現(xiàn)的哲學思想、三峽水利樞紐工程中體現(xiàn)的制度自信、中國航天事業(yè)發(fā)展歷程中錢學森的愛國情懷等。思政元素的融入不僅能夠營造良好的學習氛圍,還能夠潛移默化地影響學生的思想、行為及價值選擇。文章以高中力學中的動量守恒定律為例,融入思政元素進行教學設計。
[關鍵詞]課程思政;力學;動量守恒定律;教學設計
[中圖分類號] ? ?G633.7 ? ? ? ?[文獻標識碼] ? ?A ? ? ? ?[文章編號] ? ?1674-6058(2022)20-0033-03
2016 年12月,習近平總書記在全國高校思想政治工作會議上提出“要堅持把立德樹人作為中心環(huán)節(jié),把思想政治工作貫穿教育教學全過程,實現(xiàn)全程育人、全方位育人”[1]。2020年5月,教育部正式頒布《高等學校課程思政建設指導綱要》,為高校全面推進課程思政建設提供了指導性綱領[2]。物理學是研究物質(zhì)世界最基本、最普遍規(guī)律的一門科學,是自然科學的基石。力學是物理學的發(fā)端和基礎,它引領并推動了基礎學科的發(fā)展[3]。在力學教學中滲透思政元素,有助于學生在知識體系構(gòu)建中形成正確的人生觀和價值觀。力學知識蘊含著豐富的思政元素,本文對這些思政元素及其在高中力學教學的滲透進行探討,從而引導學生樹立正確的價值觀,堅定理想信念。
一、高中物理教學中融入思政元素的意義
習近平總書記高度重視學校思政課建設,強調(diào)思政課“今后只能加強不能削弱,而且必須提高水平”[4],并指出“辦好思政課,最根本的是要全面貫徹黨的教育方針,解決好培養(yǎng)什么人、怎樣培養(yǎng)人、為誰培養(yǎng)人這個根本問題”[5]。石書臣教授認為,課程思政與思政課二者是一個課程思政共同體,共同擔負著立德樹人的根本任務[6]。課程思政可以與任何學科相結(jié)合,其中的思政元素是非顯性的,可以隱藏在各個教學環(huán)節(jié)中,教師可以在傳授知識的同時引領學生思想價值觀的發(fā)展。
思政教育應當融入教學的全過程。高等教育作為課程思政改革的標桿,具有一定的導向作用。高中是進入大學前的一個重要階段,高中與大學的課程思政銜接需要做好。在高中物理教學中融入思政元素,不僅對高中物理課程改革具有重要的實踐意義,還能對高校思政教育起到促進作用。
二、高中力學中的思政元素
高中力學蘊含豐富的思政元素,包含工匠精神、哲學思想、制度自信、愛國情懷等,對學生價值觀、人生觀和世界觀的塑造具有指導性作用。
(一)工匠精神:《墨經(jīng)》中對力學的認識
早在春秋戰(zhàn)國時期,偉大的哲學家墨翟就在《墨經(jīng)》中記載了大量的力學知識,對力做了初步定義,對杠桿、輪軸和斜面做了分析?!赌?jīng)》中用“刑之所以奮”解釋“力”,這句話的意思是“力是使物體發(fā)生運動的原因”。《墨經(jīng)》在杠桿原理的探討中提出:“衡,加重于一旁,必捶,權(quán)重相若也。相衡,則本短標長。兩加焉重相若,則標必下,標得權(quán)也。”不僅考慮了動力與阻力的關系,還考慮了力臂的因素?!赌?jīng)》中還討論了平動、轉(zhuǎn)動和滾動,明確指出“凡重物,上下提舉,下不拖垮,旁不牽引,則必定垂直下落”[7]?!赌?jīng)》中關于力學的論述有十幾條,墨家之所以在力學方面取得這些成就,與他們的工匠精神緊密相關?!熬礃I(yè)、精益、專注、創(chuàng)新”精神推動著世界科技進步,《墨經(jīng)》就是中國古人工匠精神的代表作。教師可通過介紹古人對“力”的研究,讓學生了解中國古代的科技文化與工匠們的科學精神,讓學生學習這些精神并發(fā)揚光大。
(二)哲學思想:牛頓定律蘊含對真理的尋求
馬克思主義認為,實踐對認識具有決定性作用,每一個正確的認識都要經(jīng)歷實踐到理論、理論到實踐的過程,循環(huán)往復[8]。人們對力與運動的關系的認識也經(jīng)歷了曲折、反復的道路,如牛頓第一定律的確立,經(jīng)歷了從亞里士多德的“必須有力作用在物體上,物體才能運動;沒有力的作用,物體就要靜止在某個地方”,到伽利略和笛卡兒的“力不是維持物體運動的原因”,再到牛頓的“力不是維持物體運動狀態(tài)的原因,而是改變物體運動狀態(tài)的原因”。先輩們不斷地建立理論又推翻理論,不畏權(quán)威,尊重規(guī)律的客觀性,為尋求真理不斷努力。隨著科技的發(fā)展,人們對力與運動關系的本質(zhì)的探索仍將繼續(xù)。教師在牛頓第一定律的教學中講述規(guī)律發(fā)現(xiàn)過程的故事,有助于學生從哲學層面上更深刻地理解和把握物理知識,有利于培養(yǎng)學生堅持真理、不懼權(quán)威的精神,幫助學生形成辯證唯物主義的世界觀和方法論。
(三)制度自信:三峽工程的完成體現(xiàn)了我國的國力與制度優(yōu)勢
長江三峽水利樞紐,是中國乃至世界最大的水利樞紐工程,其正常蓄水位175米,總庫容393億立方米,水庫面積1084平方千米,實際總投資1800億元左右,對中國經(jīng)濟發(fā)展有重大意義。水壩修筑期間,三峽移民工程在17年里,有序完成130萬移民搬遷,同時完成2座城市、10座縣城、20個區(qū)縣、114座集鎮(zhèn)重建,是一項史無前例的壯舉[9]。在講解保守力做功的時候,教師可引入長江三峽水利樞紐工程(如圖1),分析“蓄水位175米”在發(fā)電方面的重大意義:水具有的巨大的重力勢能,轉(zhuǎn)化為動能,可推動水輪機運轉(zhuǎn)發(fā)電,保證了數(shù)億人的用電量。讓學生感嘆建設長江三峽大壩的偉大意義,意識到只有中國這種“集中力量辦大事”的社會主義制度才能完成這一史詩級巨作,由此引發(fā)學生對中國力量的驚嘆,增強學生的民族自豪感與制度自信。
(四)愛國情懷:航天建設中對科學家的敬佩
動量守恒定律是經(jīng)典力學的重要知識,也是火箭發(fā)射的基本理論依據(jù)。被譽為“中國航天之父”的錢學森先生極大地推動了我國航天事業(yè)的發(fā)展。錢學森的回國之路是坎坷的。新中國成立后,錢學森決定回國參加建設,卻遭到美國的百般阻撓。錢學森沒有屈服,提出了抗議,之后在中國政府的幫助下終于成功回到祖國,而后為我國導彈和航天事業(yè)做出了巨大貢獻。1970年,我國成功發(fā)射第一顆人造衛(wèi)星——東方紅一號 ,成為世界上第五個能獨立發(fā)射人造地球衛(wèi)星的國家,大大提升了我國在國際上的地位[10]。2021年5月,祝融號成功著陸火星并帶回了火星新照片(如圖2),實現(xiàn)了中國航天史無前例的突破。
在反沖運動的教學過程中,教師可在講解火箭發(fā)射基本原理的同時引入錢學森為國奉獻的故事,并分析其科學思想和方法,深化課堂教學內(nèi)容,使力學課堂與現(xiàn)代科技成就、名人事跡深度融合,讓學生認識到力學與國家發(fā)展密切相關,增強學生學習物理的責任感,培養(yǎng)學生的愛國精神。
三、高中力學課程思政的教學設計——以動量守恒定律為例
人教版高中物理選擇性必修一教材第一章“動量守恒定律”包含工匠精神、哲學思想、制度自信、愛國情懷等思政元素,在高考中也占據(jù)重要的地位。本文對此具體分析,并結(jié)合課程思政進行教學設計,在教學中安排了多媒體展示、實驗探究、文獻閱讀等環(huán)節(jié),將課程思政融入力學教學。
(一)情境引入
視頻播放:神舟十二號發(fā)射(如圖3)。
學生看后談自己的感想,然后回憶自己見過的與反沖運動有關的例子(見表1),并思考這些例子的共同點。
(二)課堂教學
實驗探究:學生動手做實驗,放飛氣球(如圖4),觀察氣球的運動;教師引導學生分析氣球的受力特點,通過分析反沖現(xiàn)象加深對動量守恒定律的理解。
思政元素滲透:每一個正確的認識都需要經(jīng)歷理論到實踐、實踐到理論的過程。學生根據(jù)已有的知識動手做實驗,再分析現(xiàn)象總結(jié)規(guī)律,能夠深刻領悟辯證唯物主義的方法論。
提問猜想:教師利用多媒體展示古代火箭和現(xiàn)代火箭,介紹火箭的工作原理和發(fā)展史,并讓學生猜想影響火箭速度的因素。
思政元素滲透:介紹古代火箭及其發(fā)射原理,引入我國古代四大發(fā)明,讓學生知道我國早在宋朝就發(fā)明了火箭,弘揚古人的工匠精神,提升文化自信。
理論分析:神舟十二號發(fā)射升空,設火箭飛行時,在極短的時間[?t]內(nèi)噴射燃氣的質(zhì)量是[?m],噴出的燃氣相對噴氣前火箭的速度是[u],噴出燃氣后火箭的質(zhì)量是[m],噴氣后增加的速度為[?v]。
根據(jù)動量守恒定律有:[m?v+?mu=0],
得出火箭在噴燃氣后增加的速度為:[?v=-?mmu]。
教師組織學生討論得出:火箭噴出的燃氣的速度越大、火箭噴出物質(zhì)的質(zhì)量與火箭本身質(zhì)量之比越大,火箭增加的速度就越大。
思政元素滲透:借助神舟系列飛船的圖片展示,回顧我國火箭技術的發(fā)展歷程,讓學生認識到現(xiàn)今我國的火箭技術已經(jīng)跨入了世界先進行列,增強學生的民族自豪感。
文獻閱讀:組織學生閱讀有關錢學森事跡的文獻,并了解東方紅一號(如圖5)發(fā)射的意義。
思政元素滲透:讓學生了解我國火箭之父錢學森的科學精神與愛國故事,引發(fā)學生對個人命運與國家發(fā)展的關系的思考,增強學生的民族責任感和為國奉獻的精神。東方紅一號的發(fā)射是中國人自力更生、艱苦奮斗的真實寫照,有力地證明了我國社會主義制度的優(yōu)勢,引入這一事例有助于增強學生的制度自信。
(三)課外研討
課外實驗作業(yè):利用身邊的材料制作水火箭。
思政元素滲透:將知識與生活相結(jié)合,讓學生在動手操作中感悟科學研究的嚴謹性,領悟科學精神。
四、小結(jié)
課程思政通過挖掘?qū)I(yè)課中的思政元素,將知識傳授與價值引領相結(jié)合,讓學生成為德才兼?zhèn)涞娜瞬?。力學是高中物理的重要部分,蘊含大量的思政元素,不管是科學家的事跡還是當代的科技成就,都能用于思政教育。本文僅僅提及了古人對“力”的研究中的工匠精神、物理學家對真理探索的過程體現(xiàn)的哲學思想、中國水利工程中體現(xiàn)的制度自信、中國科學家為國獻身的愛國精神。力學中的思政元素遠不止這些,教師要大膽探索,不斷挖掘思政元素,在教學中勇于實踐,通過課程思政讓學生體驗物理學家的科學精神和人文情懷,同時提高學生的文化自豪感,樹立學生的社會主義核心價值觀并使學生意識到自身的使命與責任。
[ ? 參 ? 考 ? 文 ? 獻 ? ]
[1] ?吳晶,胡浩.習近平在全國高校思想政治工作會議上強調(diào) ?把思想政治工作貫穿教育教學全過程 ?開創(chuàng)我國高等教育事業(yè)發(fā)展新局面[J].中國高等教育,2016(24):5-7.
[2] ?教育部.教育部關于印發(fā)《高等學校課程思政建設指導綱要》的通知[EB/OL].(2020-06-01)[2022-01-19].http://www.moe.gov.cn/srcsite/A08/s7056/202006/t20200603_462437.html.
[3] ?崔京浩.力學在學科發(fā)展及國民經(jīng)濟中的重大作用[J].工程力學,2010(S2):1-41.
[4] ?吳晶,胡浩.一堂特殊而難忘的思政課[N].人民日報,2019-03-19(004).
[5] ?習近平.思政課是落實立德樹人根本任務的關鍵課程[J].求是,2020(17):4-16.
[6] ?石書臣.正確把握“課程思政”與思政課程的關系[J].思想理論教育,2018(11):57-61.
[7] ?崔雪茹,黃英.《墨經(jīng)》中的自然哲學理論初探[J].重慶三峽學院學報,2018(5):107-114.
[8] ?劉漢平,祁勝文,王紅梅,等.基于光學課程培養(yǎng)辯證唯物主義世界觀的探索[J].大學教育,2021(5):115-117.
[9] ?盧純.百年三峽 治水楷模 工程典范 大國重器:三峽工程的百年歷程、偉大成就、巨大效益和經(jīng)驗啟示[J].人民長江,2019(11):1-17.
[10] ?談慶明.錢學森與力學[J].中國工程科學,2001(10):1-6.
(責任編輯 易志毅)