立德樹人視域下物理教學(xué)的實(shí)踐與探索

在當(dāng)代社會(huì)中，教育的目標(biāo)已經(jīng)不局限于簡單的知識(shí)傳授，而是強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)學(xué)生的美好品德和促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展。本文將從“基于認(rèn)知特點(diǎn)，秉持物理教學(xué)中立德樹人的原則”“指向單元整體，探析物理教學(xué)中立德樹人的元素”“聚焦實(shí)驗(yàn)過程，創(chuàng)新物理立德樹人的策略”三個(gè)方面對立德樹人視域下的物理教學(xué)展開探索，以期為物理教學(xué)中踐行立德樹人提供一些新的思路和實(shí)踐方法。

一、基于認(rèn)知特點(diǎn)，秉持物理教學(xué)中立德樹人的原則

（一）系統(tǒng)集成，發(fā)展學(xué)科觀念

系統(tǒng)集成原則強(qiáng)調(diào)通過跨學(xué)科的教學(xué)，讓學(xué)生綜合應(yīng)用不同學(xué)科的知識(shí)點(diǎn)和技能，進(jìn)而形成更完整的知識(shí)結(jié)構(gòu)。發(fā)展學(xué)科觀念強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)學(xué)生對學(xué)科內(nèi)在規(guī)律和原理的理解，也強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)學(xué)生的批判性思維和創(chuàng)新能力。

例如，在學(xué)習(xí)電磁感應(yīng)時(shí)，學(xué)生不僅要理解電磁感應(yīng)的基本原理，還要掌握相關(guān)的數(shù)學(xué)知識(shí)和實(shí)驗(yàn)技能。在這個(gè)情境下，教師可以設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)任務(wù)，要求學(xué)生利用自制的電磁感應(yīng)裝置，通過探究導(dǎo)體在磁場中運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生的感應(yīng)電流來理解電磁感應(yīng)的規(guī)律。在這個(gè)過程中，學(xué)生不僅能學(xué)到物理知識(shí)，還能發(fā)展自身的數(shù)學(xué)建模能力、動(dòng)手實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ瑢?shí)現(xiàn)對知識(shí)的系統(tǒng)集成。同時(shí)，學(xué)生可以加深對物理學(xué)科內(nèi)在規(guī)律的理解，形成關(guān)于電磁感應(yīng)的學(xué)科思維，提高自身的創(chuàng)新探究能力。這樣的教學(xué)方法不僅能夠幫助學(xué)生更好地學(xué)習(xí)和理解物理知識(shí)，還能夠提高學(xué)生的跨學(xué)科學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新能力。通過整合多學(xué)科知識(shí)，學(xué)生能夠發(fā)展自身綜合應(yīng)用知識(shí)解決問題的能力。通過發(fā)展學(xué)科觀念的運(yùn)用，學(xué)生能夠更深入地理解和把握物理學(xué)科的本質(zhì)。

（二）多元融合，鼓勵(lì)創(chuàng)新

多元融合強(qiáng)調(diào)將不同學(xué)科、不同知識(shí)領(lǐng)域進(jìn)行有機(jī)融合，以便學(xué)生獲得更豐富、更有趣的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。鼓勵(lì)創(chuàng)新是指鼓勵(lì)學(xué)生積極探索、嘗試新的想法和方法，培養(yǎng)他們的創(chuàng)新精神和問題解決能力。

在教學(xué)過程中，教師要將物理知識(shí)與其他學(xué)科進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。例如，在講解牛頓第二定律時(shí)，教師不僅要介紹相關(guān)公式和概念，還要引入生活中的案例，如汽車行駛過程中的力的作用等。通過這種多元融合的方式，學(xué)生能夠更好地理解物理定律，并用其解決實(shí)際問題。

此外，教師還要鼓勵(lì)學(xué)生勇于創(chuàng)新，通過實(shí)踐與探索培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。例如，在教學(xué)“光的折射”時(shí)，教師可以要求學(xué)生設(shè)計(jì)一個(gè)簡易的實(shí)驗(yàn)裝置，觀察光線從空氣進(jìn)入水中的折射現(xiàn)象。通過實(shí)踐操作，學(xué)生不僅可以深刻理解光的折射現(xiàn)象，還可以鍛煉自身的觀察能力、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力和數(shù)據(jù)分析能力。教師在高中物理教學(xué)中遵循多元融合和鼓勵(lì)創(chuàng)新原則，既可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和參與度，又可以培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力和創(chuàng)新思維。

（三）滲透歷史，增強(qiáng)民族自信

“滲透歷史”是指將學(xué)科知識(shí)與歷史文化結(jié)合，通過對物理學(xué)史的教學(xué)，加深學(xué)生對物理學(xué)科的認(rèn)識(shí)和理解，并通過物理教學(xué)來弘揚(yáng)民族文化，增強(qiáng)學(xué)生的民族自信和自豪感。

一方面，教師可以通過介紹物理學(xué)家的突破性研究和重大發(fā)現(xiàn)來幫助學(xué)生更好地把握科學(xué)發(fā)展的規(guī)律。例如，在教學(xué)伽利略的斜面實(shí)驗(yàn)和牛頓的萬有引力定律時(shí)，教師可以引導(dǎo)學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)和觀察，主動(dòng)探索自然規(guī)律，從而激發(fā)學(xué)生的好奇心和求知欲，培養(yǎng)他們對科學(xué)的興趣。

另一方面，教師可以拓展知識(shí)點(diǎn)來介紹中國科學(xué)家的研究成果和中國古代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展歷程，增強(qiáng)學(xué)生的民族自信。例如，在談到楊振寧和李政道的研究成果時(shí)，教師可以為學(xué)生介紹二人在物理學(xué)領(lǐng)域的杰出貢獻(xiàn)，并向?qū)W生介紹中國古代的科學(xué)技術(shù)發(fā)展，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到中國在科學(xué)領(lǐng)域的杰出貢獻(xiàn)。教師在高中物理教學(xué)中滲透歷史和增強(qiáng)學(xué)生民族自信，不僅能夠提高學(xué)生的物理學(xué)習(xí)水平，還能夠促進(jìn)學(xué)生的思維發(fā)展和積極人格的形成。

二、指向單元整體，探析物理教學(xué)中立德樹人的元素

（一）基本定律，引導(dǎo)探究

在高中物理教學(xué)中，基本定律是引導(dǎo)學(xué)生勤于探究的關(guān)鍵。通過學(xué)習(xí)和理解物理學(xué)的基本定律，學(xué)生可以建立起對自然世界的認(rèn)知框架，并發(fā)展批判性思維和提高科學(xué)探究的能力。

例如，在教授牛頓的三大運(yùn)動(dòng)定律時(shí)，教師可以準(zhǔn)備水平滑臺(tái)、彈簧測力計(jì)、直尺和標(biāo)尺、不同質(zhì)量的小物體（金屬塊、木塊）等道具，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。教師可以先將一個(gè)水平滑臺(tái)放置在實(shí)驗(yàn)桌上，并將彈簧測力計(jì)固定。然后，教師可以選擇一個(gè)小物體，并將該物體放在水平滑臺(tái)上，使其處于靜止?fàn)顟B(tài)。接著，教師可以用彈簧測力計(jì)測量物體所受的重力，輕輕推動(dòng)物體，使其開始運(yùn)動(dòng)，并記錄所施加的力和計(jì)算物體的加速度。最后，教師可以重復(fù)以上步驟，使用不同質(zhì)量的物體進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，并讓學(xué)生記錄每次實(shí)驗(yàn)的物體質(zhì)量、所施加的力和物體的加速度，繪制力與加速度的關(guān)系圖。學(xué)生可以通過數(shù)據(jù)來討論實(shí)驗(yàn)結(jié)果，分析力與加速度的關(guān)系，并得出結(jié)論，驗(yàn)證牛頓的三大運(yùn)動(dòng)定律。這樣的實(shí)踐探究能夠培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α栴}解決能力和科學(xué)思維，也能夠激發(fā)學(xué)生對物理學(xué)的興趣。在這樣的模式中，基本定律的教學(xué)不再是枯燥的理論知識(shí)教學(xué)，而是一個(gè)引導(dǎo)學(xué)生勤于探究、發(fā)現(xiàn)規(guī)律的過程，其可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性和創(chuàng)造性，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神和解決問題的能力。

（二）動(dòng)手操作，體驗(yàn)和諧之美

動(dòng)手操作可以增加學(xué)生與物理世界互動(dòng)的機(jī)會(huì)，讓學(xué)生通過實(shí)際操作來體驗(yàn)和諧之美。通過動(dòng)手操作，學(xué)生可以親身參與實(shí)驗(yàn)和示范，觀察物理現(xiàn)象，從而更深入地理解物理原理和概念。

例如，教師在講解圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，可以讓學(xué)生通過實(shí)際操作來體驗(yàn)圓周運(yùn)動(dòng)的和諧之美。教師可以讓學(xué)生利用一根繩子和一個(gè)小球制作一個(gè)簡單的擺線裝置。然后，教師可以引導(dǎo)學(xué)生將繩子拉緊，讓小球做圓周運(yùn)動(dòng)。在觀察小球運(yùn)動(dòng)的過程中，教師要引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注小球的運(yùn)動(dòng)軌跡、周期和頻率等，使其發(fā)現(xiàn)小球做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)的軌跡穩(wěn)定，周期和頻率也呈現(xiàn)一定的規(guī)律性。通過實(shí)際操作，學(xué)生可以直觀地感受到這種和諧之美，并深入理解圓周運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。這種教學(xué)方式有助于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，增強(qiáng)他們的自主學(xué)習(xí)能力和實(shí)踐能力。通過實(shí)踐與探索，學(xué)生能夠親身體驗(yàn)到物理現(xiàn)象的和諧之美，加深對物理概念和規(guī)律的理解。

（三）模型思想，分析主次矛盾

“模型思想，分析主次矛盾”的教學(xué)方式是指通過使用模型幫助學(xué)生更好地理解和掌握復(fù)雜的物理概念和現(xiàn)象，并通過分析問題的主次矛盾，集中解決核心問題，進(jìn)而提高學(xué)生的問題解決能力，增強(qiáng)學(xué)生的物理學(xué)習(xí)效果。

例如，在教授自由落體運(yùn)動(dòng)時(shí)，教師可以引入模型思想，將自由落體運(yùn)動(dòng)簡化為一個(gè)質(zhì)點(diǎn)在重力作用下的運(yùn)動(dòng)，將復(fù)雜的現(xiàn)象簡化為更易于理解和分析的模型。教師還可以解釋質(zhì)點(diǎn)模型的適用性和局限性，并鼓勵(lì)學(xué)生思考如何運(yùn)用這個(gè)模型來解決問題。然后，教師可以引導(dǎo)學(xué)生分析主次矛盾，先確定主要矛盾，即自由落體運(yùn)動(dòng)的加速度與物體質(zhì)量無關(guān)，只與重力加速度有關(guān)，再發(fā)現(xiàn)次要矛盾，即在實(shí)驗(yàn)測量中存在誤差和不確定性。在實(shí)驗(yàn)中，教師可以引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行多次測量，并記錄下每次測量的結(jié)果。通過分析這些數(shù)據(jù)，學(xué)生可以發(fā)現(xiàn)測量誤差的來源，并提出提高測量精度、增加數(shù)據(jù)的量等減少誤差的方法。學(xué)生還可以利用這些數(shù)據(jù)計(jì)算出自由落體運(yùn)動(dòng)的平均加速度，并與理論值進(jìn)行比較，驗(yàn)證模型的準(zhǔn)確性。教師通過引入模型思想和分析主次矛盾的教學(xué)方式，可以幫助學(xué)生更好地理解物理概念，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰头治瞿芰?，幫助學(xué)生更好地應(yīng)用物理知識(shí)。

三、聚焦實(shí)驗(yàn)過程，創(chuàng)新物理教學(xué)中立德樹人的策略

（一）合作式教學(xué)，懂得團(tuán)結(jié)協(xié)作

合作式教學(xué)注重學(xué)生之間的合作與協(xié)作，通過小組活動(dòng)和合作項(xiàng)目來培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作能力、溝通能力和解決問題的能力。教師開展合作式教學(xué)能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，增強(qiáng)他們的學(xué)習(xí)效果。

例如，在教學(xué)光的折射時(shí)，教師可以以“光在水中的折射”為主題。首先，教師可以引入光的折射的基本概念和相關(guān)公式，并解釋與折射相關(guān)的術(shù)語，如入射角、折射角和折射率。然后，教師可以將學(xué)生分組，每個(gè)小組配備一個(gè)透明的容器（玻璃槽）、光源（激光筆或手電筒）、標(biāo)尺和直尺等實(shí)驗(yàn)道具。教師可以讓學(xué)生將水倒入透明容器中，使水面平整，隨后讓學(xué)生在一側(cè)將光源對準(zhǔn)水面，觀察光線在水中的折射現(xiàn)象。教師可以讓學(xué)生改變光線的入射角度，觀察光線的折射角度和折射路徑的變化，記錄入射角度、折射角度等實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)并計(jì)算介質(zhì)的折射率。最后，教師可以引導(dǎo)學(xué)生討論實(shí)驗(yàn)結(jié)果，幫助他們發(fā)現(xiàn)折射定律的規(guī)律。通過小組合作，學(xué)生可以相互討論、互相幫助，共同解決問題，加深對光的折射規(guī)律的理解和掌握，充分體會(huì)團(tuán)隊(duì)合作的重要性和相互協(xié)作的價(jià)值。團(tuán)結(jié)協(xié)作的教學(xué)方式不僅能增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，還能培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)意識(shí)和協(xié)作能力，為他們未來的學(xué)習(xí)和工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

（二）項(xiàng)目式教學(xué)，組織深度學(xué)習(xí)

項(xiàng)目式教學(xué)是一種以項(xiàng)目為核心的教學(xué)方法，通過讓學(xué)生參與實(shí)際項(xiàng)目的設(shè)計(jì)、實(shí)施和評估來培養(yǎng)學(xué)生的主動(dòng)學(xué)習(xí)能力、問題解決能力和團(tuán)隊(duì)合作能力。這種方式可以讓學(xué)生更主動(dòng)地參與學(xué)習(xí)，增強(qiáng)學(xué)習(xí)效果。

例如，教師在講授電場直流電路知識(shí)時(shí)，可以把學(xué)生分成多個(gè)小組，每個(gè)小組負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)和組裝一個(gè)簡單的電路實(shí)驗(yàn)裝置。學(xué)生需要了解電路的基本原理、電子元件的使用方法及實(shí)驗(yàn)過程中的安全注意事項(xiàng)，然后自己搭建電路，觀察并記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。在實(shí)驗(yàn)過程中，學(xué)生需要解決電路連接不穩(wěn)定、電流過大等問題。通過團(tuán)隊(duì)合作和思考，學(xué)生可以順利解決這些問題，并取得實(shí)驗(yàn)成功。這種積極主動(dòng)的學(xué)習(xí)方式能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使學(xué)生更愿意主動(dòng)探索和學(xué)習(xí)物理知識(shí)。通過實(shí)際操作，學(xué)生能更深入地理解電路的工作原理和電子元件的使用方法。項(xiàng)目式教學(xué)能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)力，促進(jìn)學(xué)生對知識(shí)的綜合應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生的問題解決能力和創(chuàng)新思維。

（三）拓展式教學(xué)，樹立遠(yuǎn)大理想

拓展式教學(xué)是指通過引導(dǎo)學(xué)生思考和解決實(shí)際問題，為學(xué)生提供更廣泛的學(xué)科知識(shí)，幫助學(xué)生超越課本知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用知識(shí)解決問題的能力。

例如，在講解常用的光學(xué)儀器時(shí)，教師可以組織學(xué)生開展“設(shè)計(jì)和制作太陽能熱水器”活動(dòng)。在開始前，教師可以帶領(lǐng)學(xué)生學(xué)習(xí)關(guān)于光學(xué)和能量轉(zhuǎn)換的理論知識(shí)，包括光的折射和反射特性、熱能的傳導(dǎo)和吸收原理。然后，教師可以讓學(xué)生以小組為單位設(shè)計(jì)并制作太陽能熱水器。學(xué)生需要考慮如何最大限度地吸收太陽能，并將其轉(zhuǎn)化為熱能，同時(shí)要設(shè)計(jì)一個(gè)儲(chǔ)能系統(tǒng)將能量保存。學(xué)生可以調(diào)整反射器的角度和材質(zhì)，改變吸熱器的材料和設(shè)計(jì)及優(yōu)化儲(chǔ)能系統(tǒng)，反復(fù)進(jìn)行測試和實(shí)驗(yàn)。最后，學(xué)生要對實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行數(shù)據(jù)收集和分析，比較不同設(shè)計(jì)方案的效果，總結(jié)出最優(yōu)的設(shè)計(jì)方案。在此過程中，學(xué)生不僅能從光學(xué)和熱學(xué)的角度深入學(xué)習(xí)物理知識(shí)，還能發(fā)展自身的實(shí)踐能力、團(tuán)隊(duì)合作能力和創(chuàng)新思維，意識(shí)到物理知識(shí)與實(shí)際生活之間的聯(lián)系，激發(fā)自身對未來科技發(fā)展的向往和熱情，樹立遠(yuǎn)大理想。

結(jié)語

立德樹人視域下開展物理教學(xué)的實(shí)踐與探索具有重要意義。教師需要具備高水平的專業(yè)素養(yǎng)，使用靈活的教學(xué)策略，以面對在教學(xué)過程中的一系列挑戰(zhàn)。教師基于立德樹人開展物理教學(xué)有助于不斷完善物理教育體系，培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力和社會(huì)責(zé)任感的青少年。

（作者單位：江蘇省南通市通州區(qū)金沙中學(xué)）