初中物理教學(xué)中滲透航天科技思政教育的實(shí)證研究

黃騰達(dá)（廣東省廣州市番禺區(qū)石碁中學(xué) 510000）

一、研究背景

1.科技發(fā)展需要

航空科技是20世紀(jì)以來發(fā)展最為迅速、對人類生產(chǎn)生活影響最大的科技領(lǐng)域之一。當(dāng)今世界正經(jīng)歷深刻的科技革命和產(chǎn)業(yè)變革，航空科技面臨前所未有的發(fā)展機(jī)遇，開展全球航空科技合作十分必要。在促進(jìn)全球航空科技合作中，中國彰顯大國擔(dān)當(dāng)，發(fā)揮著積極作用。航空科技發(fā)展知識(shí)融合在眾多的學(xué)科中。物理教學(xué)蘊(yùn)含著豐富的航天思想政治教育資源，所以中學(xué)物理教師必須響應(yīng)國家的號(hào)召，在物理教學(xué)中善于利用航天科技思想政治教育資源，幫助學(xué)生形成正確的世界觀和人生觀，為祖國的航天科技發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

2.核心素養(yǎng)培育需要

初中物理學(xué)科的航天發(fā)展教育思政教育功能屬于物理學(xué)科核心素養(yǎng)的重要組成部分。物理學(xué)科的核心素養(yǎng)是指學(xué)生在接受物理教育過程中逐步形成適應(yīng)個(gè)人終身發(fā)展和社會(huì)發(fā)展需要的必備品格和關(guān)鍵能力，是學(xué)生通過物理學(xué)習(xí)內(nèi)化的帶有物理學(xué)科性質(zhì)的品質(zhì)。物理學(xué)科核心素養(yǎng)包括物理觀念、科學(xué)探究、科學(xué)思維、科學(xué)態(tài)度與責(zé)任。所以，在初中物理學(xué)科滲透航天發(fā)展的思政教育，既符合滲透物理學(xué)科的核心素養(yǎng)功能，也對學(xué)生形成正確的人生觀、價(jià)值觀、世界觀等起到積極的作用。中國的航天發(fā)展經(jīng)歷了幾十年的發(fā)展，體現(xiàn)了老一輩科學(xué)家艱苦卓絕、孜孜不倦的鉆研精神，蘊(yùn)含豐富的教學(xué)資源。物理學(xué)科的實(shí)驗(yàn)較多，能很好地讓學(xué)生經(jīng)歷物理概念和規(guī)律的發(fā)現(xiàn)和得出過程，養(yǎng)成實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度；體驗(yàn)物理規(guī)律發(fā)現(xiàn)過程的曲折，培養(yǎng)其科學(xué)精神；了解優(yōu)秀物理學(xué)家的探究過程、杰出貢獻(xiàn)和人格魅力，樹立遠(yuǎn)大理想，從而實(shí)現(xiàn)自己的人生價(jià)值。與其他學(xué)科相比，初中物理的思政教育有其獨(dú)特的學(xué)科特色，主要包括體驗(yàn)功能和強(qiáng)化鞏固功能兩個(gè)方面，當(dāng)然還包括了育人等功能。

3.三維目標(biāo)提供方向

三維目標(biāo)是構(gòu)建初中物理教學(xué)的航天思政教育的重要參考的指南。從知識(shí)獲得角度而言，物理學(xué)科可以讓學(xué)生正確認(rèn)識(shí)世界，從微觀的粒子到宏觀的天體、星系，從人類認(rèn)識(shí)自然到預(yù)測未來世界的發(fā)展，讓學(xué)生在現(xiàn)實(shí)的航天科技的知識(shí)的滲透過程中形成正確的世界觀。從學(xué)生思想的發(fā)展角度講，教師通過介紹航天科學(xué)史的發(fā)展，讓學(xué)生了解到世界上有很多著名的物理學(xué)家為追求真理堅(jiān)持不懈，甚至為之付出生命，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到科學(xué)探究的艱辛及科技發(fā)展對人類文明的進(jìn)步的巨大作用，從而樹立崇高的理想，進(jìn)而形成正確的人生觀。

綜上所述，構(gòu)建初中物理教學(xué)中航天發(fā)展思政的教育資源必須在物理學(xué)科的學(xué)科素養(yǎng)以及三維的教學(xué)目標(biāo)的基礎(chǔ)上進(jìn)行，這樣的思政教育的開展才能達(dá)到預(yù)期的目標(biāo)。

二、在物理課中實(shí)施思想政治教育的實(shí)踐研究

1.把握熱點(diǎn)，及時(shí)進(jìn)行專題講座，剖析中國航天科技的發(fā)展

2021年4月29日，在我國海南文昌航天發(fā)射場，長征五號(hào)B遙二運(yùn)載火箭成功將空間站天和核心艙送入預(yù)定軌道，隨后核心艙的太陽能帆板順利展開并開始正常工作，標(biāo)志著中國空間站在軌組裝建造全面展開，從此中國終于擁有了自己的空間站。根據(jù)這個(gè)熱點(diǎn)事件，我們物理學(xué)科組在八年級(jí)和九年級(jí)分別開展了“中國航天夢”專題講座。在講座中，教師向?qū)W生們闡述了中國航天科技發(fā)展的艱辛歷程。1956年，著名科學(xué)家錢學(xué)森向中央提出《建立中國國防航空工業(yè)的意見》。同年4月，成立中華人民共和國航空工業(yè)委員會(huì)，統(tǒng)一領(lǐng)導(dǎo)中國的航空和火箭事業(yè)。航空工業(yè)委員會(huì)的成立標(biāo)志著中國的航天事業(yè)創(chuàng)業(yè)的開始。此時(shí)新中國成立才7年，百廢待興。當(dāng)時(shí)的工業(yè)基礎(chǔ)和科技水平都比較落后：技術(shù)力量薄弱，物質(zhì)條件匱乏，試驗(yàn)設(shè)施簡陋，尤其是人才奇缺。而西方資本主義國家對新中國進(jìn)行壟斷和封鎖，蘇聯(lián)此時(shí)又單方面撕毀協(xié)議、撤走專家、斷絕援助，中國航天科技的發(fā)展舉步維艱。但我們的航天人憑借吃苦耐勞、勇于奮進(jìn)、團(tuán)結(jié)一致的精神，使得我國航天事業(yè)取得了重大的成就。從中國首次發(fā)射火箭到載人航天飛行的“神舟一號(hào)”的發(fā)射，中國第一次真正實(shí)現(xiàn)載人航天飛行。但中國在航天方面前進(jìn)的步伐并沒有停下來，有了前面載人的成功經(jīng)驗(yàn)，航天科技的發(fā)展的步伐更大了。從首次實(shí)現(xiàn)宇航員太空行走的“神舟七號(hào)”，到現(xiàn)成功將空間站天和核心艙送入預(yù)定軌道，中國的航天事業(yè)取得了長足的進(jìn)步和發(fā)展，并已經(jīng)躋身世界航天大國的行列。航天事業(yè)的發(fā)展，體現(xiàn)了中國勞動(dòng)人民的智慧，更能體現(xiàn)中國人民對科學(xué)技術(shù)的不斷創(chuàng)新與堅(jiān)持，反映出“航天精神”始終存在于每一位為航天事業(yè)發(fā)展工作的人心中，存在于每一位愛國的中國人心中。

在航天歷史的專題講座過程中，師生都熱血沸騰，祖國的航天事業(yè)進(jìn)步激勵(lì)著每一位在座的學(xué)生。專題講座為祖國的航天事業(yè)的發(fā)展進(jìn)行了有效的思政教育，鼓舞著學(xué)生努力學(xué)習(xí)，為學(xué)生樹立起良好的學(xué)習(xí)目標(biāo)。

2.利用參與性的課堂體驗(yàn)活動(dòng)，縮短學(xué)生與航天科技發(fā)展的距離

陶行知說：“教育不能創(chuàng)造什么，但它能啟發(fā)解放學(xué)生創(chuàng)造力，以從事于創(chuàng)造之工作?！彼f：“我們發(fā)現(xiàn)了學(xué)生有創(chuàng)造力，認(rèn)識(shí)了學(xué)生有創(chuàng)造力，就必須進(jìn)一步把學(xué)生的創(chuàng)造力解放出來?！北局招兄岢龅摹疤焯焓莿?chuàng)造之時(shí)，處處是創(chuàng)造之地、人人是創(chuàng)造之人”的理念，教師可帶領(lǐng)學(xué)生了解物理原理，開展物理教學(xué)趣味活動(dòng)。初中的學(xué)生其實(shí)對航天科技是非常感興趣的，但又覺得這是非常高端的技術(shù)，和自己的學(xué)習(xí)和生活沒有什么關(guān)系。其實(shí)在初中教材中有很多知識(shí)都是和航天技術(shù)有關(guān)的。以八年級(jí)物理第七章第一節(jié)《力》教學(xué)為例。這節(jié)課的內(nèi)容包含“力的作用是相互的”知識(shí)點(diǎn)，這個(gè)其實(shí)就是牛頓第三定律，只不過教材沒有明確表示。火箭能夠發(fā)生升空，靠火箭噴出的高壓氣體給火箭一個(gè)反作用力，從而推進(jìn)火箭升空，就是這一定律的體現(xiàn)。根據(jù)這一原理，教師可以組織學(xué)生制作“水火箭”體驗(yàn)航天活動(dòng)。水火箭的原理跟真正的火箭是相同的。水火箭又稱氣壓式噴水火箭、水推進(jìn)火箭?；鸺呐擉w可以用幾個(gè)廢舊的大可樂瓶子銜接在一起，主要的部件有動(dòng)力艙、箭體、箭頭、尾翼等，把水注入動(dòng)力艙，用打氣筒向動(dòng)力艙打氣，使里面的氣壓變大，在氣壓達(dá)到一定時(shí)打開閥門，高壓氣體噴涌而出，在反沖力的作用下，“水火箭”即能快速升空。這種“水火箭”制作較為方便，材料非常容易獲得，手工也不煩瑣。教師可利用實(shí)踐課帶領(lǐng)學(xué)生一起動(dòng)手制作。通過這樣的課程，可喚醒學(xué)生對科學(xué)的興趣，然后促進(jìn)其身心發(fā)展。制作的過程培養(yǎng)了學(xué)生的動(dòng)手能力，增強(qiáng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)自信心，也在學(xué)生心里埋下了“航天夢”的種子，讓他們對航天產(chǎn)生了濃厚的興趣。

除了制作水火箭外，還有更加簡易的課程讓學(xué)生接觸航天技術(shù)，就是折紙飛機(jī)。世界航天史上一個(gè)重要里程碑就是航天飛機(jī)的發(fā)明，航天飛機(jī)是一種有人駕駛、可重復(fù)使用的、往返于太空和地面之間的航天器。它既能像運(yùn)載火箭那樣把人造衛(wèi)星等航天器送入太空，也能像載人飛船那樣在軌道上運(yùn)行，還能像滑翔機(jī)那樣在大氣層中滑翔著陸。航天飛機(jī)為人類自由進(jìn)出太空提供了很好的工具。在人教版八年級(jí)物理第九章《壓強(qiáng)》第四節(jié)《流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系》中，我們就學(xué)習(xí)了飛機(jī)升空的原理。紙飛機(jī)能夠飛行，是由于擲出飛機(jī)時(shí)飛機(jī)具有動(dòng)力，并且有一定的攻角，于是機(jī)翼上會(huì)產(chǎn)生環(huán)量，在環(huán)量的作用下使得機(jī)翼下表面的流體的速度低于上表面的流體的速度，機(jī)翼下表面的壓力高于上表面的壓力，從而產(chǎn)生使紙飛機(jī)升空的力。制作紙飛機(jī)材料更加的簡單，只需要一張A4紙，場地選擇空曠的地方即可。組織此類活動(dòng)可用比賽的形式，比拼飛行距離、創(chuàng)意設(shè)計(jì)、紙飛機(jī)涂鴉等。紙飛機(jī)的飛行除了涉及流體壓強(qiáng)和流速關(guān)系外，以及慣性、力的作用是相互的、重力等知識(shí)息息相關(guān)。這個(gè)活動(dòng)既可以深化學(xué)生對所學(xué)物理知識(shí)的理解，又可以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。小小的紙飛機(jī)承載著學(xué)生的科技?jí)簦谖磥盹w得更高更遠(yuǎn)。

3.利用物理課堂實(shí)施思想政治教育

在我們的教材中存在大量和航天科技相關(guān)的教學(xué)內(nèi)容，教師可以通過開展課堂探究，使學(xué)生在掌握知識(shí)的同時(shí)，提升學(xué)生對航天科技的興趣。

例一，在人教版八年級(jí)物理第二章《聲現(xiàn)象》第一節(jié)《聲音的產(chǎn)生與傳播》中提到：在太空中，航天員只能靠無線電就行交流，因?yàn)榄h(huán)境是真空。在真空的環(huán)境下，航天員要克服的困難非常多。這時(shí)，教師可引導(dǎo)學(xué)生思考航天員如何在外太空工作。

例二，在人教版八年級(jí)物理第三章《物態(tài)變化》中也涉及火箭發(fā)射過程的技術(shù)?；鸺耐鈿ど隙加性S多防熱的部件，如防熱瓦、防熱涂層等。因?yàn)榛鸺诎l(fā)射過程中會(huì)產(chǎn)生劇烈的摩擦，產(chǎn)生大量的熱量，而這些熱量對于火箭是致命的，很容易就會(huì)造成元件過熱從而發(fā)生爆炸的危險(xiǎn)。火箭外殼上的防熱瓦、防熱涂層就是利用了本章的知識(shí)熱傳遞和物態(tài)變化的知識(shí)制造出來的。人類在探索太空的過程中為了把航天器和航天員送到太空付出了巨大的努力。其中，在火箭升空和航天器返回的過程中，由于技術(shù)原因，部分航天員為此犧牲。因此，航天事業(yè)的發(fā)展最終還是要靠人類科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和科學(xué)家們不斷的努力。

例三，在講解人教版八年級(jí)物理第五章《透鏡及其應(yīng)用》第二節(jié)《生活中的透鏡》的內(nèi)容時(shí)，教師也可以結(jié)合航天員在太空出艙行走的畫面，講述中國航天攝像機(jī)的發(fā)展。為了確保航天員無論何時(shí)、身處何處都能被“看”到，在航天員出艙活動(dòng)中，除了艙外航天服自帶的攝像機(jī)之外，中國空間站天和核心艙也配備了多種攝像機(jī)。僅在出艙過程中，天和核心艙上就有三類高清攝像機(jī)——?dú)忾l艙攝像機(jī)、艙外定向攝像機(jī)和全景攝像機(jī)。它們是地面工作人員觀察太空世界的“眼睛”。這三類高清攝像機(jī)全部是由中國航天科技集團(tuán)八院電子所研制。中國的科學(xué)家在新中國成立初期一窮二白的基礎(chǔ)上，自力更生，努力奮斗，終于制造出了領(lǐng)先世界的航天攝像機(jī)。

三、結(jié)語

航天科技教育融入思政教育能夠有效為高中物理學(xué)習(xí)打下扎實(shí)的基礎(chǔ)。在義務(wù)教育階段開展形式多樣的航天科技教育，可為高中物理的深度學(xué)習(xí)做鋪墊，為國家航天科技的發(fā)展培養(yǎng)更多的優(yōu)秀人才。