核心素養(yǎng)視域下高中物理課程思政教育策略探討①
——以“反沖現(xiàn)象 火箭”教學(xué)為例

吳志山

(江蘇省南通第一中學(xué),江蘇 南通 226001)

各地高校以習(xí)近平總書記在學(xué)校思想政治理論課教師座談會上的講話精神為指引,率先開展了課程思政研究,取得了豐碩的成果。高中階段是學(xué)生世界觀、人生觀、價值觀形成的重要階段,高中物理課程中也含有豐富的課程思政資源,我們可以依托高校研究經(jīng)驗,針對高中教育教學(xué)特點,探究高中物理課程思政教育策略,讓核心素養(yǎng)培養(yǎng)與價值引領(lǐng)有效結(jié)合,落實立德樹人根本任務(wù)。

1 高中物理課程思政現(xiàn)狀

高中物理課程思政是利用物理課程中蘊(yùn)含的思政元素對學(xué)生進(jìn)行思想政治教育,是指以物理課程為載體,在傳授必備知識、培養(yǎng)關(guān)鍵能力的過程中,挖掘和融入思政內(nèi)容,潛移默化地實行全員、全過程、全方位育人。

目前部分高中物理教師還沒有真正實現(xiàn)從提分到育人的理念轉(zhuǎn)變,在教學(xué)中主要以知識和解題方法的傳授為主,以提高成績?yōu)槟繕?biāo),課程思政的教育意識較為薄弱。在進(jìn)行教學(xué)設(shè)計時沒有或很少挖掘課程中的思政元素,甚至為了“節(jié)約”時間而主動放棄教材或相關(guān)資料提供的思政元素。學(xué)生忙于學(xué)業(yè),少有關(guān)心國家、社會發(fā)展的時間和空間。

物理學(xué)是自然科學(xué)領(lǐng)域的一門基礎(chǔ)學(xué)科,高中分科選學(xué)人數(shù)最多,更好挖掘物理課程的思政資源,有效開展思政教育是當(dāng)務(wù)之急。本文以“反沖現(xiàn)象 火箭”為例,探討核心素養(yǎng)視域下高中物理課程思政的教育策略。

2 高中物理課程思政教育策略探討

物理課程思政與核心素養(yǎng)的培養(yǎng)相得益彰、相互融合,體現(xiàn)了學(xué)科育人的價值,使學(xué)生在獲得必備知識與關(guān)鍵能力的同時形成必備品格。物理學(xué)科核心素養(yǎng)主要包括“物理觀念”“科學(xué)思維”“科學(xué)探究”“科學(xué)態(tài)度與責(zé)任”四個方面。[1]辯證思維、科學(xué)方法、科學(xué)態(tài)度、責(zé)任擔(dān)當(dāng)、人際交往、家國情懷、理想信念等都是課程思政的重要內(nèi)容,可以從核心素養(yǎng)視角探索課程思政的教育策略。

2.1 增強(qiáng)物理觀念,培養(yǎng)辯證思維

“物理觀念”是從物理學(xué)視角形成的關(guān)于物質(zhì)、運動與相互作用、能量等的基本認(rèn)識;是物理概念和規(guī)律等在頭腦中的提煉與升華;是從物理學(xué)視角解釋自然現(xiàn)象和解決實際問題的基礎(chǔ)。[1]在物理概念與規(guī)律的教學(xué)中,教師應(yīng)該滲透辯證唯物主義,增強(qiáng)學(xué)生的物理觀念,引導(dǎo)學(xué)生從辯證視角來看待物理事物,培養(yǎng)學(xué)生全面分析問題的習(xí)慣,在更高層面拓展問題解決的思路。

在反沖概念的教學(xué)中,學(xué)生對生活中的一些現(xiàn)象,如煙花升空、反沖自動澆花裝置、各種槍炮的后坐力等,要能主動運用相互作用觀念去解決問題?；谵q證思維,可以利用反沖現(xiàn)象去認(rèn)識火箭、反沖式水輪發(fā)電機(jī)的原理,但同時也一定會有需要預(yù)防反沖的地方,比如怎樣減小槍炮的后坐力從而提高射擊精度等。其他章節(jié)中也有許多這樣的例子,比如共振的利用和預(yù)防,放射性的利用和防護(hù)等,在教學(xué)中要注重觀念的融合和辯證唯物主義的指引,讓學(xué)生在思考問題時能更全面、更客觀,也更容易想到問題解決的方法。

2.2 注重科學(xué)思維,加強(qiáng)方法教育

教學(xué)中要引導(dǎo)學(xué)生運用科學(xué)思維方法(如建模、類比、等效等),對相關(guān)問題進(jìn)行定性或定量分析和研究,培養(yǎng)學(xué)生模型建構(gòu)的意識和能力;在問題解決過程中要有多角度思考問題、大膽質(zhì)疑、批判創(chuàng)新的意識。在物理教學(xué)過程中,必須注重對學(xué)生科學(xué)思維能力的培養(yǎng),要加強(qiáng)思維方法的教育和滲透。

筆者在反沖的教學(xué)中,學(xué)生面對紛繁的反沖現(xiàn)象,如沖天的爆竹、放飛的氣球、放水時游動的水管等,要在觀察的基礎(chǔ)上抽象概括出共同特征:原來相對靜止的兩部分物體在遠(yuǎn)大于外力的內(nèi)力作用下,向相反方向運動。然后,在對問題的研究過程中能歸納出問題的一般解決路徑:創(chuàng)設(shè)真實情境→提出問題→分析問題→建構(gòu)模型→尋找規(guī)律→解決問題→反饋驗證→總結(jié)評價→提出新問題……(圖1)在問題解決過程中培養(yǎng)學(xué)生的模型遷移的能力,并能運用多種思維方法解決新問題,如分析過氣球放氣模型后,要能將所用方法遷移到火箭發(fā)射過程的分析,找出影響推重比的因素,提出改進(jìn)措施,并在課后的水火箭制作與調(diào)試過程中能主動應(yīng)用。

2.3 進(jìn)行科學(xué)探究,培養(yǎng)科學(xué)精神

科學(xué)探究是指學(xué)生基于觀察和實驗提出物理問題、形成猜想和假設(shè)、設(shè)計實驗與制定方案、獲取和處理信息、基于證據(jù)得出結(jié)論并作出解釋,以及對科學(xué)探究過程和結(jié)果進(jìn)行交流、評估、反思。在科學(xué)探究教學(xué)中,教師要注意課程思政的滲透,培養(yǎng)學(xué)生的合作學(xué)習(xí)能力,要集思廣益,培養(yǎng)團(tuán)隊協(xié)作能力;對實驗數(shù)據(jù)的處理要實事求是,面對失敗要不氣餒,細(xì)查原因,有重新再來的勇氣和擔(dān)當(dāng)。

在反沖的教學(xué)中,設(shè)計了學(xué)生自主小實驗:探究反擊式水輪機(jī)模型的轉(zhuǎn)動(圖2)。實驗器材由部分同學(xué)利用課余時間制作,實驗時4人一組,8人共用一個水桶,這些都有意識地加強(qiáng)了學(xué)生的交流與合作。吸管初始狀態(tài)并不確定,引導(dǎo)學(xué)生通過觀察提出問題:怎樣讓它轉(zhuǎn)?怎樣使它轉(zhuǎn)得快?自主進(jìn)行探究。最后介紹水輪機(jī)的實際應(yīng)用,回歸社會與生活,在培養(yǎng)學(xué)生實驗探究能力的同時,也使學(xué)生養(yǎng)成實事求是的科學(xué)態(tài)度。

圖2

在理論探究中,提出課題:探究火箭發(fā)射速度的影響因素,學(xué)生經(jīng)歷模型建構(gòu)、規(guī)律應(yīng)用等一系列探究過程,其中正方向的規(guī)定、質(zhì)量變化的處理、外力的影響等許多因素都會影響推導(dǎo)結(jié)論。通過理論探究過程的體驗,學(xué)生體會到嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真態(tài)度的可貴,模型抽象能力、規(guī)律駕馭程度等因素對探究結(jié)果的影響,使學(xué)生初步養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目蒲袘B(tài)度,熟悉不良結(jié)構(gòu)問題的探究思路與方法。

2.4 體驗社會生活,培養(yǎng)社會擔(dān)當(dāng)意識

物理來源于生活,應(yīng)用于生活,在物理教學(xué)中,我們應(yīng)讓學(xué)生體驗生活,通過生活化物理情境的創(chuàng)設(shè),激發(fā)學(xué)生探究生活現(xiàn)象與自然規(guī)律的欲望,認(rèn)識科學(xué)、技術(shù)、社會、環(huán)境的關(guān)系,具有將科技創(chuàng)新服務(wù)社會、用于生活的意識,逐漸形成保護(hù)環(huán)境、推動可持續(xù)發(fā)展的責(zé)任感。

在反沖的教學(xué)中,情境的創(chuàng)設(shè)基本來源于生活與社會現(xiàn)象,如爆竹的運動、噴淋系統(tǒng)中的反沖或槍炮的后坐力等,很容易讓學(xué)生產(chǎn)生探究的欲望,提出改進(jìn)或創(chuàng)新的思路,學(xué)生體會到物理就在身邊。在介紹水輪發(fā)電機(jī)時,學(xué)生更能體會到物理的實用性,也體會到利用水力等清潔能源對碳減排的貢獻(xiàn)。在對火箭的相關(guān)參量進(jìn)行分析后,學(xué)生自主提出多級火箭的概念,在得到驗證后體會到問題解決的成就感。再利用《0到200,揭秘長征火箭家族的成長軌跡》中的一組數(shù)據(jù)介紹我國長征系列火箭,介紹我國航天技術(shù)在多代科學(xué)人才的努力下,現(xiàn)在已經(jīng)躋身世界前列,明確國家未來科技的發(fā)展需要我們的接力,激發(fā)學(xué)生民族自信的同時明確未來的責(zé)任和擔(dān)當(dāng)。

2.5 了解物理學(xué)史,培育愛國情懷

我國擁有悠久的文明史,對人類文明產(chǎn)生了不可磨滅的影響,在科技方面,我國古代先賢有大膽的突破,在近現(xiàn)代的物理發(fā)展中我國科學(xué)家也做出了卓越的貢獻(xiàn)。但許多學(xué)生對外面的世界僅限于自己所用、所見,看到的似乎都是“技不如人”,難免有“國外的月亮比較圓”的想法。作為物理教師,在尊重客觀事實的基礎(chǔ)上,要彰顯我國科學(xué)家對物理學(xué)的貢獻(xiàn),生動描述錢三強(qiáng)、錢學(xué)森等一大批科學(xué)家為祖國的繁榮富強(qiáng),放棄國外優(yōu)渥的生活與研究條件義無反顧地回到祖國的懷抱,為祖國的發(fā)展而奮斗的先進(jìn)事跡。同時要告知學(xué)生我國現(xiàn)代科技的發(fā)展雖然起步比較晚,但在黨的領(lǐng)導(dǎo)下,發(fā)展速度快,有許多領(lǐng)域已經(jīng)達(dá)到國際先進(jìn)水平,以激發(fā)學(xué)生民族自豪感。同時也要讓學(xué)生了解我們面臨的困難,如芯片等前沿科技遭遇“卡脖子”等,從而激發(fā)學(xué)生的社會責(zé)任感,培育愛國情懷,帶著使命積極投身當(dāng)前的學(xué)習(xí)中去。

2.6 提高教師素質(zhì),保證課程思政實效

學(xué)生學(xué)習(xí)的主陣地在學(xué)校、在課堂,課程思政的實施者即為教師,但相關(guān)研究表明,目前許多教師課程思政的意識并不強(qiáng),總認(rèn)為只要把物理教好就行,德育是班主任的事。其實,德育是個潤物細(xì)無聲的過程,教師應(yīng)該提高課程思政素養(yǎng),加強(qiáng)課程思政教育培訓(xùn),在理論學(xué)習(xí)和教學(xué)實踐中提高自身的育人能力。如參加課程思政的理論培訓(xùn),學(xué)習(xí)高校開展課程思政的經(jīng)驗,結(jié)合中學(xué)教學(xué)實際,挖掘思政資源與德育元素,尋找思政教育的切入點,并在實踐中優(yōu)化和提升,從而保證物理課程思政的實效。

3 結(jié)語

課程思政的載體是學(xué)科教學(xué),陣地在課堂,在開展課程思政教育的過程中要注意時機(jī),要自然融入課程才能做到潤物細(xì)無聲,這就要求教師提前備好學(xué)科課程思政內(nèi)容,定好課程思政目標(biāo),做好教學(xué)設(shè)計,適時在學(xué)科教學(xué)中融入思政因素。物理課程思政教育的方式、方法可以多樣,不能生搬硬套。物理課程的特點決定了思政內(nèi)容要真實可靠,因為只有真實,學(xué)生才能感同身受,產(chǎn)生共鳴而觸動其心靈。當(dāng)前,高中物理課程思政教育之路還任重道遠(yuǎn)。