聂斯迪
北京市延庆区第一中学 102100
摘要:随着素质教育的不断深入,德育教育越来越受到人们的关注。高中物理新课程标准中提到落实立德树人为根本任务,体现物理课程的育人功能。物理学科的德育教育不宜进行生硬的说教,应该结合教学内容中的德育因素,在教学过程中巧妙的渗透。本文以《动量定理》为例,研究高中物理教学中的德育渗透问题,以期落实立德树人的根本任务。
关键词:物理教学;德育渗透;动量定理
随着课程改革的不断发展,教师不仅要教会学生知识,更要落实立德树人的根本任务。因此,德育教育是物理教学的重要组成部分。物理学科是一门实验科学,研究自然界物质的基本结构、相互作用和运动规律。物理学基于观察与实验,建构物理模型,应用数学等工具,通过科学推理和论证,形成系统的研究方法和理论体系。物理学科的德育教育通过各个教学环节进行渗透。在物理教学中,通过理论分析,培养学生辩证唯物主义思想;通过实验教学,培养学生科学严谨、实事求是的态度;通过课堂教学,渗透爱国主义思想;用物理学家的研究精神,激励学生认真学习。下面结合动量定理的研究德育教育在物理教学中的渗透。
一、案例分析
(1)实验引入
教师演示,提出问题:将一枚鸡蛋从某一高度释放,观察现象;将盛有小米的盆子放在释放鸡蛋位置处的下方,将另一枚鸡蛋距米面同一高度释放,观察实验现象。为什么掉在小米上的鸡蛋没有碎?通过今天这节课我们就可以解释为什么会出现这样的两种现象。
此过程的德育渗透在于用贴近时事和生活的小实验引入课题,提出要解决的问题,激发学生学习兴趣。新课引入的小实验为后面新课教学做铺垫,同时通过小实验的思考与分析培养学生科学严谨的学习态度。
(2)建立模型,得到定理
教师创设情景:情景1:设一质量为m的物体置于光滑水平面上,初速度为V,在恒力F作用下在时间t内,速度变化到Vˊ。求物体的加速度;利用牛顿定律求解动量的变化。
学生小组合作交流解决以上问题,并对等式左右两边进行分析。等式右边是物体动量的变化,等式左边是力和时间的乘积,即冲量。
教师创设情景:在情景1的基础上建立了情景2的模型,即物体在粗糙水平面上的运动,物体所受阻力恒定时可以得到什么结论?
学生讨论分析得到式子左侧是物体受到所有外力合力的冲量,等式的物理意义是:物体动量的改变等于物体所受外力冲量的总和,即动量定理。
学生通过上述情景推导得到了动量定理的表达形式,通过合作交流体会动量定理等式的物理意义,在此基础上引导学生思考变力作用下如何应用动量定理,同时引导学生思考F=的意义,为后面实例应用和解释现在做铺垫。
此过程的德育渗透在于通过严谨的理论分析和科学推理过程培养学生科学严谨、实事求是的学习态度。动量定理的理论推导和分析一方面培养学生的科学推理和科学思维能力,同时严谨的分析与讨论也让学生体会物理学的严谨、实事求是的态度。
(3)知识应用,拓展提高
任务1:一个质量为0.18kg的垒球,以25 m/s水平速度飞向球棒,被球棒打击后反向水平飞回,速度的大小为45 m/s,设球棒与垒球的作用时间为0.01 s,求球棒对垒球的平均作用力有多大?
通过例题让学生明确动量定理的具体应用,规范解题步骤和注意事项,并深刻理解F=是牛顿第二定律的另一种表达形式,继而体会动量变化是物体受力。在此基础上思考课前实验现象。
任务2:将课前的物理实验进行模型简化、赋值,即质量为50g的鸡蛋从0.8m的高度落下,与小米接触时所用时间是0.2s,与盆底接触时间为0.02s,求两种情况中鸡蛋受到的作用力分别为多少?(规定向上为正方向)
学生通过计算鸡蛋在两次情景中受到的作用力不同,继而理解两次情景鸡蛋动量的变化相同,但由于作用时间的差异,使得实验现在不同,即可以解释一系列有关“缓冲”的例子。
此过程的德育渗透在于通过理论的分析与计算培养学生严谨、认真的科学态度。此环节由浅入深,层层递进,引导学生动脑思考,培养学生的逻辑思维能力和口头表达能力。并通过老师的引导,使学生在严谨的推导过程中体会物理思想和方法。
动量定理解释现象:我们模拟蹦极的情景,将黄瓜系在一根弹性绳上,从某一高度释放。我们将黄瓜系在一根刚性绳上,从相同高度释放,黄瓜拦腰折断。准备两把锤子钉钉子,一把正常的铁锤,另一把是橡胶锤,让学生进行钉钉子的比赛。
通过模拟蹦极和钉钉子比赛,加深对动量定理的理解在实际应用中,有的需要作用时间短,得到很大的作用力而被人们所利用,有的需要延长作用时间(即缓冲)减少力的作用。而模拟蹦极的实验视觉冲击大,增强课堂的趣味性。
此过程的德育渗透在于培养学生的辩证位于主义思想。通过缓冲实例的讲解与分析,体会缓冲现象给人们带来的便利,同时也要思考缓冲现象会不会给人们带来不便的情况。通过此过程让学生体会看待问题要多方位、多角度,树立辩证唯物主义的观点。
二、教学反思与总结
在高中物理教学中开展德育教育,主要的形式是通过教学环节渗透德育教育,将德育内容融于物理知识的教学中。不同章节的知识内容中德育因素不同,同时明显程度也不尽相同,因此,德育教育内容要更贴近常规物理教学内容,不一定出现德育术语。要在教学内容中挖掘可利用的德育因素,将德育因素与物理教学有机的结合起来,让物理教学更能体现育人的价值。动量定理一节通过理论分析和实验分析让学生感受科学严谨的态度和辩证唯物主义的观点。德育教育不能通过一节课或几节课就能完成的,而是一系列的课程和教学内容才能实现的。因此,在高中物理教学中根据特定章节或特点的内容培养学生与之相关的德育因素,例如物理学史的教学过程中,了解科学家的研究过程,体会科学家们严谨、实事求是、探究真理的科学态度。宇宙航行与航天科技的介绍,了解我国神州飞船等成就,激发学生爱国情怀和民族自豪感。在高中物理教学中落实核心素养的同时,以知识为载体渗透德育思想,真正落实育人的价值。
参考文献
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