（洛阳师范学院，河南 洛阳 471000）
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摘要：高中教育是实现构建全员、全程、全课程育人格局的形式中必不可少的环节。物理学史中丰富的教育资源，高中物理是完成各类课程与思想政治理论课同向同行的重要基石，是形成协同效应，把“立德树人”作为教育的根本任务的重要保障。论文以讲授《万有引力定律》为例,示范在授课中如何实施思想政治教育，给一线教师有参考价值。
关键词：课程思政；物理学史；教学设计；万有引力定律
Integrating the history of physics into senior high school physics teaching from the perspective of curriculum ideology and Politics -- Taking the law of gravity of senior high school physics (2019) of people's education edition as an example
key word：Curriculum thought and politics; History of physics; Instructional design; Law of universal gravitation
1 课程思政
1.1高中“课程思政”提出的背景
2019年9月，中共中央办公厅、国务院办公厅印发《关于深化新时代学校思想政治理论课改革创新的若干意见》，在该文件中明确提到：“各类课程同思政课建设的协同效应有待增强，要坚持思政课在课程体系中的政治引领和价值引领作用，统筹大中小学思政课一体化建设，推动各类课程与思政课建设形成协同效应”［１］ 。高中物理作为一门基础的自然科学学科，本身就蕴含着丰富的人文和科学的“思政”元素，把“思政元素”融入到教学中，不仅符合高中学生身心发展的特点，也符合高中物理核心素养的要求。
1.2课程思政元素分类
高中物理课程标准（2017年版2020年修正）中指出中国学生发展核心素养是党的教育方针的具体化、细化，要充分挖掘学科课程教学对全面贯彻党的教育方针、落实立德树人根本任务、发展素质教育的独特育人价值[2]。落实物理核心素养要求学生通 过物理课堂的学习，逐步形成适应个人终身发展和社会所需要的正确价值观、人生观、必备品格和关键能力[3]。课程思政，即将思想政治教育元素，包括思想政治教育的理论知识、价值理念以及精神追求等融入到各门课程中去，潜移默化地对学生的思想意识、行为举止产生影响[4]。高中物理学史资源在品格养成和科学精神两个领域有其自身的优势，教学资源可以优先嵌入这两个领域。
图1课程思政教育主题
1.3教学模式
与传统讲授法相比，教师和学生互动教学模式更能够加深学生的印象，使得思政元素的融入更加顺畅。
学生提前做好物理学史的资料收集工作，课堂上教师引导学生，按照万有引力定律发现的历史线索，逐个的介绍历史上的科学家。教师在学生介绍结束后总结科学家的贡献，引入思政元素。
图2传统教学模式
图3学生参与物理学史分析的教学模式
2《万有引力定律》教学案例
2.1教材分析
《万有引力与宇宙航行》选自人教版新版教材第七章第2小结。在高中物理中有着重要的地位，是在学习了圆周运动之后，不仅呈现了圆周运动的具体应用，而且和前沿航天科技紧密联系，进一步加强物理与生活之间的联系。本章节的特点有：第一涉及的科学家人数比较多，从科学史的角度可取用资源丰富，可挖掘的课程思政元素丰富。第二是可以让学生自主寻找科学家生平事迹，教师在此基础上加以总结，可以增强学生对知识的信服度。
2.2学情分析
（1）已有的知识与经验：
学生已经学习了圆周运动和力学分析，也已经学习了行星的运动，已经掌握了行星做曲线运动和曲线运动所需的向心力，对于本章节的学习打下来知识基础。再次基础上，要让学生体验从特殊的开普勒三大定律到万有引力定律之间的思想跨越。
（2）学生的心里特征
高中学生对未知的事情充满了好奇心，但由于物理知识的抽象和公式的复杂，难免会让学生产生退却心理。教师应该抓住学生的好奇心理，循循善诱逐步的引导推理出复杂的物理公式，以此增强学生的获得感。
2.3教学目标
对课堂的物理学科核心素养教学目标做出设置：
物理观念：通过学习万有引力定律的形成过程，深化对曲线运动的认识，建构良好的运动观念。
科学思维：通过学习万有引力定律的发展过程，体会实验与逻辑结合的思维方式，了解科学家的思考问题的方法。
科学探究：通过了解牛顿等人对天体运动的观察、猜想、推理与实验、建立理论并推广的科学研究过程，增强学生科学探究能力。
科学态度与责任：通过学习开普勒、伽利略、牛顿等人的生平事迹，认识到物理学知识的来之不易，形成严谨、严肃、实事求是的科学探究态度。
2.4选择教学组织形式
教师在课前根据学生的座号，将全班学生分成6个学习小组，小组人数为 5 至 6 人，由教师设置小组长。教师也应尽量保证各小组学力相当，即各个成绩段的学生分配均衡。课堂上教师应该根据各小组的特点分别进行引导，促进学生完成学习任务。
2.5课堂实施
教学过程 | 教师活动 | 学生活动 | 设计意图 |
课前准备 | 布置任务：请同学们搜集第谷、开普勒、牛顿、惠更斯、哈雷、等物理学家的生平事迹。 | 按要求搜集科学家在万有引力方面的贡献资料。 | 学生发挥主动性，自己收集资料整理信息。 |
知识复习 | 请A组同学简单介绍第谷的生平和主要科学贡献。 | A组同学介绍编制了77个星体的位置图表，他对各行星位置的观测误差仅为2弧分。 | |
教师总结A组发言。 | 第谷的经济富裕但没有贪图享乐，而是孜孜不倦观察并记录星空长达30年之久。为天文学记录了大量的可靠资源。他善于观察，坚持不懈的精神值得每个同学学习。 | 思政元素:培养学生热爱科学，善于观察，坚持不懈以及大胆细心想象的能力。 | |
请B组同学简单介绍开普勒的生平和主要科学贡献。 | B组同学介绍开普勒在老师第谷的数据基础上，发现了开普勒三大定律，被誉为“天空的立法者”。 其天生残疾和穷苦的生活也没有打败他在科学上的追求。 | ||
教师总结B组发言。 | 开普勒完全尊重第谷的数据，认真演算，经过不断修改自己的结论，最终得到正确的结论。 | 思政元素：培养学生求实创新、攻坚克难、诚信规范的科学精神。 | |
新课讲授 |
教师在板书天体运动图。 再一次回顾开普勒三大定律。 提出问题：地球与太阳之间的引力方向？ | C组同学介绍惠更斯在研究摆的运动中，还发现物体沿圆周运动，需要一种向心力，就像我们在绳子一端拴上一个石子，然后拉着它的另一端让石子做圆周运动时，手通过绳子给了石子一个向心力一样，行星绕着太阳运行，也受到一种向心力的作用。 惠更斯还推导出了向心力公式 | |
教师总结C组发言。 | 实践是检验真理的唯一标准。 | 思政元素：让学生们明白实践的重要性，树立正确的价值观。 | |
请D组同学介绍胡可、伦恩、哈雷等人的贡献。 | D组同学介绍胡可已经察觉到引力和重力有同样的本质，并且猜测引力反比与距离的平方。哈雷热情的鼓励和资助了牛顿出版《自然哲学与数学原理》 | ||
教师总结D组同学发言。 | 独学而无友，则孤陋而寡闻。在科学研究道路上每个人都需要良师益友。即使是牛顿这样伟大的科学家，也需要朋友的鼓励与资助。 | 思政元素：培养学生的团结合作能力。 | |
请E组同学介绍牛顿在引力上的贡献。 | 牛顿观察到不仅仅是行星围绕太阳做曲线运动。火星周围卫星的轨道，也是椭圆形。 首先从行星绕曲线轨道运动出发，根据牛顿第一定律，得到行星必受到一外力的作用；牛顿用几何法和求极限相结合的方法，推导出开普勒三定律。 | ||
教师总结E组同学发言。 | 牛顿赞许开普勒的发现，在此基础上，也留心发现其他和引力有关的现象。在种种客观事实基础上，最终提出重力和引力是一种力。 | 思政元素：培养学生求实创新的科学精神。 | |
请F组同学介绍牛顿的思想实验检验重力就是引力。 | F组同学介绍牛顿也许是受到了“苹果落地”现象的启示，将地上的运动与天使的运动进行对比。 思想实验一：“平抛铅球”实验。从山顶上用火药把铅球平射出去，如果速度足够大，铅球将围绕地球运动而不落下来。 思想实验二：“小月球”实验，月球轨道很小，且与地球如此接近，几乎碰到最高山峰的尖顶。下落速度和物体在山尖上相同。所以，物体的重力和月球的向心力，都是指向地球中心，相似而且相等。 “月—地检验”对万有引力定律的建立具有重要作用。 | ||
教师总结F组同学发言。 | 牛顿不仅假设了“平抛铅球”实验，而且通过“月—地检验”进一步准确的确认了地球吸引月球的力和地球吸引苹果的力是一种力。 | 思政元素：培养学生多角度思考问题，善于发现事物之间的联系。 | |
现在我们已经得到了万有引力定律公式 | G组同学介绍：1797年夏，英国物理学家卡文迪许(H.Cavendish）着手改进米歇尔的扭秤并开始实验。1798年，卡文迪许利用扭秤，成功地测出了引力常量的数值，证明了万有引力定律的正确。此实验的巧妙之处在于利用光的反射将微弱的力的作用进行了放大。
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教师总结G组同学发言。 | 卡文迪许测出引力常量时已经年过古稀，仍然在科研一线工作。 | 思政元素:培养学生孜孜不倦的追求科学真谛的精神 |
3课后评价
根据《2017年普通高中物理课程标准》要求“通过史实，了解万有引力定律的发现过程。知道万有引力定律。认识发现万有引力定律的重要意义。认识科学定律对人类探索未知世界的作用[5]。”本节课主要使学生掌握物理观念和科学方法。学生自助寻找资料，借用物理学史，学生不仅学习了万有引力定律的发现过程，更加深了对科学家生平事迹的了解，也为融入课程思政提供了有效途径。
参考文献
[1]中共中央办公厅，国务院办公厅．关于深化新时代学校思 想政治理论课改革创新的若干意见［Ｊ］．中华人民共和国教育部公报， 2019(9):2-7
[2]中华人民共和国教育部．普通高中物理课程标准 (2017年版2020修订)［Ｓ］．北京：人民教育出版社， 2020.4
[3]中华人民共和国教育部．普通高中物理课程标准(2017年版2020修订)［Ｓ］．北京：人民教育出版社，2020.4
[4] 王学俭, & 石岩. (2020). 新时代课程思政的内涵、特点、难点及应对策略. 新疆师范大学学报：哲学社会科学版, 41(2), 9.
[5]中华人民共和国教育部．普通高中物理课程标准(2017年版2020修订)［Ｓ］．北京：人民教育出版社，2020.4
出生年份，工作单位及职务职称，学历，邮编，详细地址，联系电话，E-mail。
李元元1988年、洛阳师范学院、物理与电子信息学院、研究生、471000 河南省洛阳市洛龙区吉庆路6号洛阳师范学院、17335215006/258200184@qq.com
于新飞 1996年洛阳师范学院、物理与电子信息学院、研究生、471000 河南省洛阳市洛龙区吉庆路6号洛阳师范学院、/258200184@qq.com
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，但是G值还不清楚，请G组同学介绍科学家卡文迪许的贡献。
