基于德育實施的高中物理教學設計

摘?要：育人的根本在于立德，立德樹人是教育的中心環(huán)節(jié).高中物理知識和規(guī)律都蘊含著豐富的德育因素，學科核心素養(yǎng)是學科育人價值的集中體現(xiàn).以國家教育方針和2017版普通高中物理課程標準為指導，以“浮力”一課為例，實踐和反思了教育教學，對高中物理德育教育的實施有了一些思考.

關鍵詞：德育;浮力;教學設計;科學態(tài)度

文章編號：1008-4134（2020）01-0056?中圖分類號：G633.7?文獻標識碼：B

作者簡介：李鳴（1981-），男，江西南昌人，本科，中學高級教師，研究方向：課程改革、學科核心素養(yǎng)、學科德育、教學信息化.

要做到以文化人、以德育人，把立德樹人融入文化知識教育，在高中物理教學中就是要培養(yǎng)學生的物理學科核心素養(yǎng)，學科核心素養(yǎng)是學科育人價值的集中體現(xiàn)，實事求是，合作探究，塑造學生的科學態(tài)度是高中物理德育教學的核心.物理學基于觀察與實驗，觀察實驗現(xiàn)象，得出實驗規(guī)律，建構(gòu)物理模型.在教育教學中應培養(yǎng)學生具有科學探究意識，讓他們能在真實情境中提出物理問題，在觀察和實驗中發(fā)現(xiàn)問題;應培養(yǎng)學生具有設計探究方案和獲取證據(jù)的能力，讓他們能正確實施探究方案，使用不同方法和手段獲取、分析、處理信息，形成結(jié)論;讓他們具有交流的意愿與能力，能準確表述、評估和反思探究過程與結(jié)果;應培養(yǎng)學生學習和研究物理的好奇心和求知欲，讓他們能主動與他人合作，基于證據(jù)實事求是發(fā)表見解.

基于這樣的德育實施考慮，在初高中銜接“浮力”一課中，筆者的教學設計如下.

1?電影視頻引入，提出問題

欣賞《加勒比海盜》的第一部（約7分鐘），請同學們從浮力的角度仔細觀察.

師：你們對哪個與浮力有關的場景印象深刻？

生：杰克和特納準備偷一艘船，為了躲避士兵，他們依靠船里的空氣呼吸，然后從水底逃走.

師：換作是你，能不能這樣？

生：應該也可以吧.（笑）

師：但我們沒有辦法扛著一條木船走到水下呀，各小組能不能通過討論告訴老師你們有什么好辦法，可以檢驗“如果換作是你，能不能這樣”.

該環(huán)節(jié)從學生的回答“應該也可以吧”入手，啟發(fā)學生科學不能想當然，需要實事求是，使同學初步樹立正確的科學態(tài)度.

2?小組設計實驗，討論可行方案

小組甲：我們小組認為可以設計一條等比例縮小的木船，然后將它倒置并通過水下的彈簧秤相連，不斷加水，通過測定它完全浸沒在水中所受的拉力，再等比例放大得到兩個人在水下能否提供這么大的拉力，以此判定我們是否可以做到像影片中那樣拉著船水下行走.

小組乙：我們小組也是這么設計的，但是小木船比較難制作，泡沫船比較容易制作，因為浮力與排開水的體積有關，所以泡沫船也能等比例計算出船浸沒在水下所獲得的浮力.

小組丙：我們可以用3D打印設計制作小船.

師：這三組同學的想法都非常好，其它小組能否針對他們的方案再思考并討論一下方案的可行性.

小組丁：我們組覺得實驗中應該用鹽水，因為海水是咸的，相同的船在海水里受到的浮力更大.

師：很好，這個小組考慮到了海水和淡水的密度差異，不過海水的密度約為1050kg/m3，僅比水的密度稍大.其它小組還有什么想法？

小組戊：老師，我們小組想不好怎么將彈簧秤固定在水底，不知道別的組有沒有什么辦法？

班級安靜了一會，然后又熱鬧起來.

小組己：我們小組覺得可以在彈簧秤下面綁一塊大石頭或大鐵塊.

小組庚：我們小組的想法是可以用吸盤鉤，將吸盤吸在水槽下面，再掛上彈簧秤.

師：大家有沒有發(fā)現(xiàn)，一個小的物理問題，放在真實的情景中，就會衍生出其它問題.剛才大家立足于解決問題的思維都很明確，提出的建議都非常好.

該環(huán)節(jié)立足于讓學生在真實情境中提出物理問題，建立物理模型，并希望通過小組共同設計實驗的方式，提出合理猜想，最后讓各個小組基于其他小組的假設和自己的思考，發(fā)表見解，體驗科學思維過程.

3?現(xiàn)場小組實驗，得出結(jié)論

老師展示淘寶網(wǎng)上搜索到的船的尺寸，各個組按影片中的截圖進行等比例縮小，制作泡沫船，并測定該泡沫船浸沒在水中所受的浮力（如圖1）.

師：通過剛才的實驗及你們測定的數(shù)據(jù)，各小組得出了什么結(jié)論.

小組辛：我們組大約按10∶1制作了泡沫船，測量出當泡沫船浸沒在水中時，彈簧秤的拉力為9.4N，以此推算真實的船的體積為泡沫船的1000倍，即大約9400N.影片中兩個人拉著船，每個人每只手的力量大約2350N，我們覺得，大力士應該是可以做到的.

該實驗環(huán)節(jié)進行小組合作實驗，共同觀察實驗結(jié)果，實事求是記錄實驗數(shù)據(jù)，并能根據(jù)自己的實驗數(shù)據(jù)，得出實驗結(jié)論.

4?重現(xiàn)實驗場景，分析問題

師：我們通過等比例縮小船的體積、彈簧秤測定小船的浮力和邏輯思維，得出了自己的結(jié)論.接下來，《流言終結(jié)者》的工作人員親身實驗，讓我們看一看完全仿真的實驗是否可以成功.

播放視頻《流言終結(jié)者——劃槳船潛艇》.

學生齊聲“喔……”.

師：《流言終結(jié)者》的工作人員1∶1還原了實驗場景，進行了實驗，得到了和我們不一樣的結(jié)論，不但如此，他們在自己的腳上還綁上了杠鈴，結(jié)果實驗仍然無法驗證電影中的場景.那么，我們的模擬場景實驗做錯了嗎？剛才大家僅考慮到了人的力量可以將船拉入水中，卻忽略了力的作用是相互的，如果一個人要給船4700N的拉力，反過來，船也會給這個人4700N的拉力，即使不算上這個人自身在水中受到的浮力，他也至少要有470kg的體重才行.所以，同學們，通過今天的學習，你們有什么收獲？

生：在實際情境中竟然要考慮這么多因素，真有點復雜.

生：通過等比例縮小的模型實驗，我們得到的是正確的結(jié)果，但是在使用時卻出錯了，是因為我們對實驗數(shù)據(jù)的討論有些片面.

該環(huán)節(jié)通過觀看實驗室無法重現(xiàn)的實驗視頻，使同學懂得模擬實驗場景進行實驗和還原實驗場景進行實驗，都體現(xiàn)了實事求是的科學態(tài)度，也是我們今后進行科學研究的必經(jīng)之路.

5?反思

為了達成“合作探究、能實驗創(chuàng)新，塑造學生的科學態(tài)度”的德育目標，除了上述案例所采用的德育實施途徑外，我們還可以通過以下五個途徑：（1）利用好教材，針對不同層次的學生，選擇難度適宜的探究課題，讓學生以小組合作的形式用科學方法參與科學探究過程，激發(fā)科學探究興趣;（2）引導學生基于真實情境提出物理問題，并設計研究方案，組成小組討論優(yōu)化;（3）通過紀錄片等形式讓學生了解科學的發(fā)展，如伽利略推翻亞里士多德理論、人類對光的認識進程等，懂得離不開科學家通過實驗對現(xiàn)有理論的質(zhì)疑，培養(yǎng)實事求是的科學精神;（4）在學生實驗中，培養(yǎng)學生搜集數(shù)據(jù)、解釋數(shù)據(jù)的能力和尊重數(shù)據(jù)、實事求是的態(tài)度;（5）合理利用假期開展實驗類物理研究性學習，在研究性學習中培養(yǎng)合作意識和合作能力.

高中物理德育教學和高中物理教學是密不可分的，新時代的高中物理德育教育需要施教者不斷實踐學科教學育人，不斷反思德育教學成效，不斷地改進學科教學方法，不斷拓寬德育教育途徑，需要教師勇于擔當起學科德育導師的時代重任.

參考文獻：

[1]中華人民共和國教育部.普通高中物理課程標準（2017年版）[M].北京：人民教育出版社，2018.

[2]金鵬、李鳴.?普通高中示范性選修課程：物理視角中的電影（力學篇）[M].杭州：杭州出版社，2014.

（收稿日期：2019-09-26）