在高中物理教学中渗透德育的路径初探

胡泽康　郭宇婧

【摘 要】随着立德树人的教育理念不断普及，将德育贯穿于物理教学势在必行，同时对学科教育提出了新的挑战。五育并举，德育为先。作为高中物理教师，同样有责任与义务将德育融入课堂教学。文章以高中物理“宇宙航行”一节为例，融入德育教学理念，嘗试将祖国航天事业的发展与本节课的教学融合，进一步促进学生全面发展，以期为广大教师提供参考。

【关键词】德育;高中物理;路径;“宇宙航行”

【中图分类号】G633.7  【文献标识码】A  【文章编号】1671-8437（2022）24-0254-03

育人是国之根本，我国高度重视社会主义建设者和接班人的培养，坚持把立德树人作为教育的根本任务，不断开创教育事业新局面。2019年，中共中央、国务院印发的《关于深化教育教学改革全面提高义务教育质量的意见》提出了“立德树人”的指导思想和教育要求[1]。在这样的背景下，高中物理教师有必要提高物理学科德育意识，在物理教学中渗透德育观念，践行立德树人这一根本任务。下面结合“宇宙航行”一课的教学设计探索德育在高中物理教学的渗透。“宇宙航行”这节融入了中国科学家的奋进历史、航空教育事业的蓬勃发展及获得的成绩、航空事业对人们生活的影响等[2]，为德育的渗透奠定了基础。

1   创设德育情境，增加学习兴趣

【教学片段1】

“宇宙航行”一节基于“圆周运动”与“万有引力”的知识内容，通过前面的学习，学生已经知道物体做圆周运动的分析方法，以及如何计算周期、线速度。本节新课的引入将学生的前概念和我国航天事业的发展结合，可以帮助学生温故知新，同时培养学生的爱国情怀。

观看东方红一号的发射工程录像和中国科学家的研究视频之后，教师补充讲解：“通过七年长期不断的奋斗，尤其是在前三年中国国民经济极端困难、制造业基础设施也十分薄弱的情况下，技术人员们仍然忘我地工作，自此开启了对宇宙的探索。这在我国航天史上有着划时代的意义，象征着一个东方航天大国的崛起。”

在整个研究过程中，东方红一号的整体重量已经达到173千克，远超过世界前四颗卫星的总和。在当时艰苦的环境下，要将如此重的东方红一号送入太空，困难程度可想而知。通过该视频引入课程，学生不但了解到中国科研人员所做出的突出贡献，而且感受到了东方红一号成功发射的重要意义。通过播放相关视频片段，引导学生深度思考：为什么东方红一号发射后能够绕着地球运动，而“窜天猴”只能飞到半空中？学生讨论后发现，原因可能是东方红一号的发射速度很大，“窜天猴”的发射速度比东方红一号小很多。那发射速度需要多大，才能使东方红一号绕着地球运动呢？

设计意图：通过观看视频，指引学生深切体会我国科学家的伟大，同时增强民族自豪感，使学生肩负起为祖国的繁荣与富强而不断努力奋斗的责任与使命，也促使学生积极地参与学习过程。教师通过物理课堂教学中的讲解引导，贯彻物理学科德育精神，进而渗透爱国主义思想。同时，以东方红一号的发射和科学家的探索过程进行新课引入，引导学生思考发射速度的大小对于能否升空的影响，学生在物理情境中提出问题并进行猜想，能够发展科学思维和科学探究能力。教学过程中，教师要鼓励学生在小组讨论中大胆地发表个人观点，并引导学生进行质疑、探究。讨论与探究也有一定的德育功能，不仅可以培养学生的团队合作能力，还可以使学生形成严谨、认真的学习态度。

2   抓住德育机会，探究核心知识

【教学片段2】

引入物理学史是学校教育过程中落实立德树人教学理念和深化学校学科思政建设的有效途径[3]。在本节课的教学中，教师可以和学生一同了解伟大的科学家牛顿的思想，以此来探究、计算第一宇宙速度，使学生亲历科学家的求实历程，体会科学家的求真精神。

问题1：牛顿曾提出一种设想，即把物体从高山上水平抛出，抛出的物体速度越大，落点也越远。假设抛出了一个速度足够大的物体，它便可以围绕地球运动，能够围绕地球做匀速圆周运动的速度被称为第一宇宙速度。这个速度是多大呢？在教师的引导下，学生合作讨论，得出结果。

小组1：物体受到地球给它的万有引力作用，做匀速圆周运动的向心力由万有引力提供。则由，得v==7.9 km/s。

小组2：由于万有引力等于东方红一号的重力，所以由mg=m，得v==7.9 km/s。

问题2：第一宇宙速度是汽车、高铁、飞机的速度的多少倍呢？

学生经过计算对比，可得表1。

通过对比，学生能够感受到发射东方红一号的任务十分艰巨，体会到科学家敢为人先、勇于攀登航天科技高峰的精神。

问题3：假设东方红一号的速度继续增加，其速度超过了7.9 km/s，其绕行轨道又会如何改变呢？假设速度继续增加，如何摆脱地球的引力约束呢？假设速度进一步增加，又如何挣脱太阳的引力约束呢？

学生在初步了解第一宇宙速度的基础上展开深度思考，开始对第二宇宙速度、第三宇宙速度进行学习。当航天器的速度达到11.2 km/s（第二宇宙速度，也叫脱离速度）时，航天器将脱离地球引力在太阳系内运动，如登月飞船能够摆脱地球的引力飞向其他的星球。当航天器的发射速度达到16.7 km/s（第三宇宙速度，也叫逃逸速度）时，它将摆脱太阳的引力，到达银河系，如美国在1977年发射的“旅行者”号。

设计意图：该教学片段中，通过计算第一宇宙速度，并将该速度与汽车、高铁、飞机的速度进行对比，促使学生对于第一宇宙速度形成更直观、具体的感知，同时也再次体会到发射东方红一号的困难和科学家们持之以恒的科研精神，进一步增强学生的民族自豪感。在物理课堂教学过程中，学生利用教师介绍的基础知识以及数理推理方法，独立推演出结论，有助于深化对物理知识的认识，同时激发学生的学习动机，拓宽学生的知识面。

【教学片段3】

在学习卫星的发射速度后，师生共同探讨卫星在高空圆轨道稳定绕行时的加速度、线速度、角速度和周期的相关表达式。学生根据圆周运动的相关知识，做出如下推导：，，

教师抛出问题引发学生深入思索：有一种卫星相对于地面总是静止的，叫作地球同步卫星，这种卫星的运动方式是什么样的呢？学生合作探讨，归纳出同步卫星的基本特征，如同步卫星的公转周期等于地球的自转周期。教师在学生已有知识的基础上开展德育，发射地球同步卫星需要具备高精尖技术，激励学生成为高素质科技人才。

设计意图：学科核心素养是课程育人价值的重要体现。在高中物理教学中，教师在课堂中要给予学生恰当的讲解和引导，使学生形成科学严谨、实事求是的态度，这对学生的品格塑造和未来发展也能够起到积极的作用。此外，教师也要探寻渗透德育的可能性，找准时机，将德育内容内化于教学之中，使学生关注航空航天事业的发展，并树立航天报国的信念。

3   结合时事热点，深化德育精神

【教学片段4】

物理学是人类对自然界中存在的物质的基本结构、相互作用和运动规律的认识，是和生活联系密切的一门学科[4]。在习得知识后，分析融入时事新闻的例题，不仅可以使学生加强对科学知识的学习，也可以使其了解祖国航天事业的发展和现代科技的进步[5]。

例1：“嫦娥四号”是中国探月工程二期发射的月球探测器，顺利完成了人类第一次月球背面软着陆和巡视勘查，在中国的航天发展史上留下了浓墨重彩的一笔。“嫦娥四号”探测器环绕月球运行的轨道半径为r，如果轨道半径r变大，下列说法中正确的是（     ）。

A.线速度变小           B.角速度变大

C.向心加速度增大       D.周期减小

例2：在我国科学家的努力下，2021年10月16日，神舟十三号发射升空并顺利进入距离地球最近点约300 km、最远点约360 km的预设轨道，发射任务圆满完成。下列说法错误的是（     ）。

A.神舟十三号环绕地球，正常飞行时宇航员的加速度小于9.8 m/s2

B.神舟十三号环绕地球正常飞行的速度可能大于8 km/s

C.地球近地卫星运行的角速度比神舟十三号的角速度大

D.地球近地卫星运行的周期比神舟十三号的周期小

设计意图：在分析习题的过程中，学生了解到我国航天事业的最新发展动态，该环节将爱国思想与教学内容相结合，旨在对学生产生更深刻的触

动[6]。中国的航天事业不断突破，追梦航天的过程也是实现中华民族伟大复兴的征程，航天技术的发展全面诠释了新时期“不忘初心，牢记使命”的时代内涵[7]。

4   及时课后反思，优化德育教学

科学的不断进步给人们的生活带来极大的便利，提供了更多优质资源，有效地推动了社会的发展。物理教师不仅要传授学生科学知识，激发学生探索科学知识的欲望，而且还要培养学生良好的道德品质，使其形成正确的价值观。

在课后进行德育评价，有助于学生的健康成长和健全人格的形成。物理教师应在课程结束后，及时评价本节课的德育效果，进行反思改进。一堂课对于学生的德育效果可能不明显，因此教师需要思考如何将德育融入更多的物理课程中，如在“牛顿运动定律”等课程内容中，教师可以引入相关的物理学史内容，引导学生体会科学家的探索精神和优秀品质。此外，教师应对实施德育的课程进行记录，在课程结束后选用恰当的方法使德育效果可视化，并联动家长观察学生的日常行为，看是否对学生品德的塑造起到了积极作用。

哲学家黑格尔说过：一个民族有一些关注天空的人，他们才有希望;一个民族只关心脚下的事，注定没有未来。中国的航天梦，可以说是历尽艰辛见辉煌。在党的带领下，中国人找到了自己的航天之路，在世界航天史上书写属于自己的功绩。通过在“宇宙航行”一节中渗透德育，调动学生的学习兴趣，激发学生的爱国情感，学生的民族荣誉感也油然而生。

教师在培养学生核心素养的同时，应发挥物理学科的德育功能，如在教学过程中融入爱国主义思想，渗透辩证唯物主义思想，培养学生科学严谨的态度。此外，教师应深度挖掘教材，对教学内容进行研究，充分利用物理学科知识与生活联系紧密的特点，对其中的德育资源进行整合。总之，高中物理教师不只要做知识的传播者，也要做学生品德的塑造者，要不断地进行教学反思，更好地将德育渗透到物理教学中。

【参考文献】

[1]平文语.《关于新时代推进普通高中育人方式改革的指导意见》的总体要求[J].读写月报，2020（30）.

[2]余欢.高中物理教学中渗透思政元素的一些思考——以《宇宙航行》一节为例[J].陕西教育（教学版），2021（10）.

[3]芦星月，熊建文.科学探究视角下的物理学史教育功能分析[J].物理教学，2021（8）.

[4]沈志辉.高中物理“学科德育”的元素与图谱及其意义探讨[J].物理通报，2020（5）.

[5]王斯敏，陈鹏，晋浩天，等.二〇二一，教育前進的鼓点如此激越[N].光明日报，2022-03-15（001）.

[6]刘霞.陶行知的爱国情怀及爱国主义教育思想——纪念伟大的人民教育家陶行知先生诞辰130周年[J].中国德育，2021（19）.

[7]黄锦盈.习近平人民观研究[D].南京：南京师范大学，2021.

【作者简介】

胡泽康（1996～），女，首都师范大学教师教育学院2021级在读研究生。研究方向：中学物理教学教法、学科物理教学。

郭宇婧（1998～），女，首都师范大学教师教育学院2020级在读研究生。研究方向：基础物理、物理课程与教学论。