在高中物理课堂中融入课程思政的教学设计

[摘要]在新课改的背景下，“立德树人”成为了教育改革创新的一个方向，而课程思政理念的提出，让课堂落实“立德树人”任务更具实效性。本文以人教版2019普通高中教科书必修二“宇宙航行”相关的知识教学为例，挖掘教材中的德育元素，基于“立德树人”的理念尝试在物理课堂中融入课程思政，让学生得以全面的发展。

[关键词]高中物理；课程思政；宇宙航行

教育部发布的《教育部关于全面深化课程改革落实立德树人根本任务的意见》当中，明确的提出了“德育为先、能力为重”的教育要求，这一教育要求和习近平总书记在全国高校思想政治工作会议上所提出的思想政治教育工作一致。为此，教师要结合新课标的内容，将培养学生的核心素养作为课程教学开展的方向，在物理课堂中融入课程思政的设计，让学生在学习物理知识的过程中，增强学生对社会的认同感，焕发学生的正能量，进而也能引导学生积极主动的自主学习，实现知识传授与价值引领有机结合。

一、立德树人——高中物理课堂中融入课程思政的背景分析

物理学是一门研究物质运动和基本构造的学科，也是一门培养学生综合能力的学科。纵观物理学的发展历程，可以看出其中蕴含着丰富的理论体系和物理方法，这些都是学生智力结构的一部分。高中物理课程作为基础教育的重点，不仅担任着传授物理知识的重担，还承载着党和国家的教育方针，其课程的内容和性质，也为课程思政的融入提供了更多的优势。

随着素质教育理念的不断深入发展，在高中物理课堂上融入课程思政，主要是为了落实“立德树人”的教学任务，通过借助课堂教学的主要场所，将学生知识能力的培养和核心素养的发展进行有机的融合，为国家和社会培养出更多的德、智、体、美、劳全面发展的新时代接班人。在这一理念的引导下，笔者尝试从不同的角度在物理教学中融入课程思政，下面以“宇宙航行”知识的教学为例，将理论知识与思政内容相结合，保证学生的全面发展。

二、实践探索——高中物理课堂中融入课程思政的教学设计

（一）设计思路——宇宙航行

结合《普通高中物理课程标准》的内容，“宇宙航行”相关知识的教学目标和设计思路如下表所示：

（二）元素挖掘——物理学科中的思政元素

在《高等学校课程思政思想建设指导纲要》当中，指出了物理类学科的课程思政建设，需要注重思维方法的创新和伦理类的教育，在日常的教学活动中，注重渗透科学的精神理念，以此来提升学生的科学思维，让学生能够站在科学的角度来分析和解决问题，提升学生的使命感与责任感。

纵观我国的发展史，其科学领域所取得的重大的成就，都可以成为物理课堂中的思政元素。本节课的主要知识为“宇宙航行”，与该知识相关的科学发展有：嫦娥工程、北斗卫星导航系统、天问一号等。通过在课堂上融入这些与时俱进的新闻内容，不仅能够让学生认识到物理知识在我国发展史上的作用，还可以有效的培养学生的民族自信和文化自信，让学生的爱国意识得到发展。

物理学史主要讲述的是物理知识形成的过程，在日常的教学环节，见识往往会忽视物理学史的运用，更加注重物理概念、理论的讲解，这也导致学生的学习十分被动，只吸收了物理学科的概念知识，忽视了学生科学思维的培养。为此，通过物理学史的融入，还可以让学生去学习一些科学家的精神，循序渐进的形成正确的价值观念。本节课的教学中，教师可以融入“牛顿有关卫星的设想”这一思政元素，让学生去学习知识、体会精神。

（三）融入思政——培养学生科学思维

在课程的导入环节，教师就可以利用多媒体视频的优势，为学生呈现“嫦娥五号”的视频新闻，让学生进行观看。学生在观看的过程中，教师为学生讲解“嫦娥五号”的独特之处，让学生的爱国情怀得到发展。在学生的交流讨论中，为了更好的引导学生形成科学思维，教师可以提出物理性问题：“嫦娥五号奔月的原理是什么呢？”以问题的方式拉开本节课的帷幕。

（四）渗透教学——课程思政下的“宇宙航行”

1.人造卫星

[教学活动]

思考：某一个物体在同一个高度水平抛出，最初的速度越大，那么落地的位置距离投掷的位置就越远，当给的速度足够大的时候，物体会怎么样呢？

在学生的交流讨论中，教师利用多媒体呈现下图，并配上讲解，让学生明白为什么行星可以保持在某一个轨道上运行。

师：著名的物理学家牛顿从“抛体运动”的角度思考，在高山上投掷了一个物体，物体受到自身重力的影响，做曲线的运动，当速度越大的时候，那么物体落地的地方就距离投掷点越远。于是牛顿思考，只要有足够大的初速度，那么物体将不再落到地面上，而形成了一颗人造地球卫星。

[思政分析]

在讲述完原理之后，教师为学生呈现牛顿的名言：“如果没有大胆的猜测，那么就无法做出伟大的发现。”并鼓励学生要向牛顿一样学习，为社会的发展做出自己的一份贡献，以此来培养学生的社会感和责任感。

随后，为学生播放“天舟六号货运飞船发射视频”，让学生观看视频过程中分析卫星的发射原理。学生在掌握物理知识的同时，为学生引出我国的航天背景，让学生产生浓厚的爱国之情。

2.宇宙速度

[教学活动]

思考：当物体的速度达到多大的时候，就不会落到地面上，而成为一颗人造卫星呢？

结合问题和右图图示，让学生尝试对“卫星绕地球表面做匀速圆周运动模型”进行构建，卫星绕地球做圆周运动，分析得出万有引力为其提供向心力，假设地球的质量为M，卫星的质量为m，速度为υ，地球的半径为R。

则可以得出结论：

这一答案就是第一宇宙速度，不仅是发射的最小的速度，也是最大的环绕速度。

在完成上述思考之后，引导学生观看视频“嫦娥”奔月，了解第二宇宙速度和第三宇宙速度，并且尝试画出卫星的运行轨道（如下图）。

[思政分析]

学生在动手画图的过程中，教师要引导学生明白发射速度的改变，才引起了人造卫星运行轨道的改变，让学生在日常的学习过程中，要学会日积月累，一步步的完成学习，实现进步。

3.人造地球卫星的运行规律

[教学活动]

思考：目前为止，人类发射的人造地球卫星已经有几千颗了，这些卫星运行的快慢不同，那么卫星运行的线速度、角速度、周期与什么因素有关？可以先尝试求解卫星的线速度大小（假设地球的质量为M，卫星的质量为m，速度为υ，卫星的轨道半径为r）。

在问题的引导下，学生以小组的形式进行交流讨论，尝试构建“人造卫星绕地球做匀速圆周运动模型”，卫星绕地球做圆周运动，万有引力为其提供向心力，得出卫星运行的线速度、角速度、向心加速度和周期表达式：

学生总结归纳得出卫星运行规律：轨道半径越大，运行速度（线速度、角速度、向心加速度）越小，周期越大。

教师总结口诀提升记忆：高轨低速大周期

[思政分析]

首先让学生以小组的方式分析和讨论如何求解卫星的线速度，明确具体的学习方法，让学生体会如何求卫星运行的线速度、角速度、向心加速度和周期的大小，从中发现它们的共同点，并推导出它们与轨道半径的关系，培养学生运用知识分析解决实际问题的能力，进而实现学生科学思维的培养，这对于学生知识的掌握和运用有很大的帮助。

4.我国载人航天情况和太空探索介绍

[教学活动]

提问：你们知道地球上空有多少颗人造卫星吗？

师：目前为止地球上空一共有6000 多颗人造卫星，现在还在工作的卫星就有1300 多颗，其余都已成为太空垃圾。而我国在轨遥感卫星有200 余颗，居世界第二，我国航天事业的辉煌成就，离不开伟大的航天精神，离不开航天文化软实力的支撑，离不开“青出于蓝而胜于蓝”的代代传承。

随后，教师播放“中国航天发展里程碑”，从1956 年国防5 院成立到2022年神舟十五号乘组与神舟十四号乘组在太空成功会师，其中包括“北斗”组网、“嫦娥”奔月、“祝融”探火、“羲和”追日、“天和”遨游星辰。

[思政分析]

学生在学习人造卫星及其运行规律时，已生出对航天、对太空的好奇心，可以渗透爱国主义教育。让学生在观看视频的过程中，了解我国载人航天和太空探索情况，增强学生的民族自信心和自豪感，体会科技力量，培养学生科学态度和爱国精神，从而进一步让学生真正意义上理解科学的伟大意义，体现了立德树人的思想。

三、结语

总而言之，本节课以“宇宙航行”这一知识点为课程思政创新的方向，思考了高中物理学科中所蕴含的知识体系和德育内容，让课堂活动焕然一新。基于课程思政的教育理念下，教师要不断更新教育理念，对教材的内容进行全面的挖掘，设计符合学生身心发展的教学内容，并对教学方法进行创新，让学生在学习物理知识的过程中，还可以实现思想道德的培养，进而全面的落实“立德树人”的根本任务。

参考文献：

[1]霰永军.浅谈“课程思政”融入高中物理教学的策略[J].中国多媒体与网络教学学报（下旬刊），2022（09）：202-205.

[2]余琼，王长江，李俊永.在高中物理课程中融入思政元素的探索[J].物理通报，2021（12）：76-80.

[3]李林.立德树人格局下课程思政融入高中物理教学的实践研究——以能量量子化为例[J].物理通报，2021（12）：67-70.

[4]范泽林，王长江.课程思政：高中物理学科育人的新进路[J].中小学班主任，2021，No.58（22）：33-38.

[5]陈美兰，易君霞，卢昊.新时代中学课程思政的目标依据及路向展望[J].江苏教育，2023（03）：7-11.

[6]刘在英，柳青.课程思政教育融入高中物理教学的探索与实践[J].中学物理，2023，41（01）：21-24.