高中物理课堂教学中德育渗透的实施案例分析

李 鸣

（1.浙江大学附属中学，浙江 杭州 310007；2.杭州师范大学附属阿克苏市高级中学，新疆 阿克苏 843000）

育人的根本在于立德，立德树人是教育的中心环节.高中物理知识和规律都含有丰富的德育因素，学科核心素养是学科育人价值的集中体现.不积跬步无以至千里，不积小流无以成江海，任何行为和认知的形成都不是一蹴而就的.要落实以德育人的教育理念，就要做到润物细无声，根据不同的内容精心设计不同形式的德育实施途径.按照物理学科核心素养的育人目标，高中物理德育教育的实施途径可分为以下几种情况.

1 理解自然，家国情怀，培养学生的社会责任

物理学是自然科学领域的一门基础学科，研究自然界物质的基本结构、相互作用和运动规律.在教育教学中应使学生形成经典物理观念，让他们能用其解释自然现象和解决实际问题；使学生建立“天地与我并生，而万物与我为一”的自然观，让他们树立人与自然是生命共同体的理念；使学生认识科学、技术、社会、环境4者之间的紧密联系，让他们树立承担社会责任的意识.

在“加速器”案例中，笔者将“回旋加速器”的内容重新设计，在课程实施阶段创新安排了3个德育实施途径.

（1）课程开始阶段，《闪电侠》视频引入.

连续剧《闪电侠》讲述的是中心城粒子加速器爆炸并引起了一股风暴，闪电侠被雷击后得到超高速力量保护中心城的故事.该视频的引入让学生加深了对粒子加速器威力的理解，直观地感受到科技的力量.同时，借用此则视频让学生认识科学·技术·社会·环境的关系，理性地理解一方面科学技术是推动人类社会发展的革命性力量，另一方面科学技术使人类社会面临各种各样的风险，具有不确定性和两面性，是一把双刃剑.

（2）课程进行阶段，提问“为什么要制造加速器”，展现“中国加速器的发展历程”.

教师通过查询广泛的资料，从“基础研究”、“国计民生”和“国防安全”3个方面，让学生全面理解加速器为人类社会所带来的影响，进一步树立科学技术是第一生产力的观念.同时，通过新中国成立以来粒子加速器的发展数据、“回旋加速器纪念邮票”等图片和上海光源新闻的视频，让学生感受到新中国科学技术的迅速发展，砥砺家国情怀，激发使命担当.

（3）课程结束阶段，重温回旋加速器发现史.

教师以劳伦斯发明回旋加速器作为课程的结尾，通过史料图片的再现和发明故事的讲述，使学生懂得所有促进人类文明进步的伟大发明都经过了创新的理论思考和艰辛的实验研究，启发学生为了实现人类命运共同体而不懈努力.

除了上述案例所采用的德育实施途径外，我们还可以通过以下途径：（1）查阅三大守恒定律发现历史，提出观点，学生展开讨论，如针对能量守恒为什么还要节约能源等，树立地球村意识；（2）围绕电磁和电磁辐射展开调查，如无线充电是否会产生电磁辐射、4G和5G的电磁辐射调查、建筑大厦外表面光“污染”等，撰写调查报告，增强社会责任意识；（3）通过观看纪录片、参观博物馆等方式，了解中华民族的科学发展历程和近代中国的科技进步历程，增强民族自信心和自豪感.（4）利用近期祖国与高中物理有关的科技取得重大突破的时机，如北斗全球系统组网完成手机、GPS开始使用北斗系统、“奋斗者”号潜水器在马里亚纳海沟下潜10909 m成功坐底等，启迪学生对祖国富强的自豪和追求.

2 建模推理，实验创新，锻炼学生的科学思维

物理学运用数学等工具，通过科学推理和论证，构建反映事物本质属性的物理模型.在教学中，应培养学生的规律意识和探究规律的能力，让他们能建立模型、解释自然现象和解决实际问题；应培养学生的选择意识、证据意识和评估证据的能力，让他们能从定性和定量两个方面研究相关问题，进行科学推理；应培养学生的批判性思维意识，让他们能基于证据大胆质疑，追求科学创新.

在案例“自由落体运动”中，笔者利用物理学科教室，设计了两个教学环节，并将德育实施带入其中.

2.1 解决实际问题，形成规律意识

在课程的引入环节，借助学校物理学科教室里的测定反应速度的设备，进行抓金属棒测量反应时间的游戏，从而引出本节课的主题.在课程的总结环节，首尾呼应式提问：“通过今天的学习，各个小组能利用金属棒自由落体的规律，推测出在测反应速度这个游戏中获得高分的方法吗？”引发学生针对模型和实际问题的讨论.邀请讨论有结果的小组上台演示，启发学生感悟要解决实际问题，既要有使用科学证据的意识，还要有评估科学证据的能力，做到理论联系实际.

2.2 合作探究实验，形成选择意识

本节课设计了学生分小组对自由落体运动的速度与时间的关系进行合作探究实验的环节.各小组对探究问题提出可行性方案，再从定性和定量的可操作性角度，最终确定本堂课使用打点计时器进行实验.实验中，每组学生都准备了坐标纸、笔记本电脑（已安装Excel）、白纸和剪刀，启发学生对数据处理形式和处理方法进行选择，当所有小组都完成了实验及数据处理后，让采用不同数据处理方法的小组上台展示和交流，并对这几种数据处理方法进行比较和评价.通过这样的安排，培养学生的选择意识，使他们能从不同角度思考问题，追求科学创新.

除了上述案例所采用的德育实施途径外，笔者还可以通过以下途径：（1）引导学生利用科学方法，探索周围事物的奥秘，如魔术解密等；（2）鼓励学生自制演示实验道具，如水流星、验电器等，参与展示，培养动手能力，并基于自己的展示发表自己的见解；（3）鼓励学生参与实验，启发他们利用不同实验仪器设计不同实验方案，并提出合理猜想和假设，培养选择意识和创新意识.

3 实事求是，合作探究，塑造学生的科学态度

物理学是一门以实验为基础的自然科学.通过学生对实验现象的观察，提高他们持久实验的耐性和实验观察能力，培养他们细致认真的科学态度；通过学生对实验操作的合作，提高他们交流的意愿和能力，培养他们的动手能力和实验习惯；通过学生对实验数据的记录，提高他们获取、分析和处理信息的能力，培养他们的证据意识和获取证据的能力；通过学生对实验结果的质疑，提高他们对实验的评估和反思能力，培养他们求真务实、实事求是的科学态度；通过学生对实验方法的探究，提高他们在真实情境中解决物理问题的能力，培养他们利用实验规律、建构物理模型的能力.

在案例“浮力”中，笔者引导学生对物理模型进行实验设计，并引导学生进行探究实验，同时在理论实验和实际实验中都设置了质疑环节，创新了德育教育途径.

3.1 真实情境建模，实验方案研讨

播放电影《加勒比海盗》中“两位船员在水底拉住木船行走，依靠船里的空气进行呼吸，从而成功潜在水底逃走”的片段，让各小组通过合作、讨论、展示与交流，得到此情境下的物理模型和实验方案，即制作一条等比例缩小的泡沫船，将它倒置在盐水中，与下方固定的弹簧秤相连，通过测定其完全浸没在盐水中所受的拉力，再等比例放大得到两个人在水下能否提供这么大的拉力，以此判定电影情境是否真实存在.

3.2 现场小组实验，得出初步结论

教师在网上搜索到船的一般尺寸，各组制作等比例缩小的泡沫船，在水缸中测定该泡沫船浸没在水中所受的浮力.某小组展示如图1所示：按1∶10制作泡沫船，完全浸没时，弹簧秤读数9.4 N，再等比例放大推算影片中船所受到的浮力约为9400 N.若每个人每只手的力量能达到2350 N是可以做到的.本实验中，给水缸加水、保持泡沫船不翻转和弹簧秤读数至少需要3人才可以做到，该环节提高了学生的动手能力和合作意识.

图1 小组探究实验

3.3 质疑实验结论，重现实验场景

各小组展示之后，让学生进一步对拉船的人进行受力分析，分析结果发现人所受的合外力竖直向上，得到了与刚才实验结论相反的结论，即人无法沉在水底，从而引发小组的质疑.在各组争论不下之时，再播放《流言终结者》，影片中的工作人员完全还原了实验场景，进行了实验，结果确实是人无法沉在水底.这个环节的重点在于让学生通过理论分析产生认知冲突，具有质疑精神.同时让学生体验到实际情境的复杂性，启迪学生全面分析、实事求是.

除了上述案例所采用的德育实施途径外，笔者还可以通过以下途径：（1）通过纪录片等形式让学生了解科学的发展，如伽利略推翻亚里士多德理论、人类对光的认识进程等，懂得科学的进步离不开科学家通过实验对现有理论产生的质疑，培养实事求是的科学精神；（2）选择难度适宜的探究课题，让学生以小组的形式利用科学方法，参与科学探究全过程，激发科学探究兴趣；（3）合理利用假期开展实验类物理研究性学习和项目式学习，培养合作意识提升合作能力.

综上所述，德育教学和高中物理教学是密不可分的，高中物理的知识和规律中都含有丰富的德育因素.十年树木百年树人，施教者要勇于担当物理学科的德育导师，不断实践学科教学育人，不断反思德育教学成效，不断改进学科教学方法，不断拓宽德育教育途径，开创高中物理德育教育新格局.