高中物理课程思政融合核心素养的路径与实践探索

［摘 要］文章旨在构建融合课程思政内容与物理学科核心素养的框架，并探索二者融合的普适路径。以人教版高中物理必修第二册第六章第一节“圆周运动”为例，通过运用小组合作、情境教学、角色扮演等教学策略优化课堂教学，强调课程思政与核心素养相辅相成，共同促进学生全面发展。

［关键词］课程思政；核心素养；高中物理；圆周运动

［中图分类号］    G633.7                ［文献标识码］    A                ［文章编号］    1674-6058（2025）02-0046-04

2016年，习近平总书记在全国高校思想政治工作会议上指出“其他各门课都要守好一段渠、种好责任田，使各类课程与思想政治理论课同向同行，形成协同效应”[1]。此后，全国上下掀起了课程思政的研究热潮，众多高校学者进行了积极探索。《普通高中物理课程标准（2017年版2020年修订）》明确指出，基础教育承载着党的教育方针和教育思想，高中物理课程旨在落实立德树人根本任务，进一步提升学生的物理学科核心素养[2]。

然而，当前在学科教学中融合课程思政元素仍存在一些问题，如语言和育人过程生硬；教学方式偏重知识讲授，导致学生理解不够透彻等[3-4]。在高中物理课程中，课程思政教学设计多集中于具有“思政光环”的章节，而“隐性思政内容”章节（以下简称“隐性”章节）的课程思政教学设计相对较少。鉴于此，笔者探索课程思政内容与物理学科核心素养的融合，提出挖掘“隐性”章节思政元素的普适路径，以达到寓教于学的教育效果。

一、课程思政内容与物理学科核心素养的融合

依据《中国学生发展核心素养》《全面推进“大思政课”建设的工作方案》《中国教育现代化2035》《普通高中物理课程标准（2017年版2020年修订）》《教育部关于进一步加强新时代中小学思政课建设的意见》等文件，结合高中物理知识和高中生心理发展特点，笔者构建了课程思政内容与物理学科核心素养的融合框架（如图1）。

图1从“家国情怀”“社会责任”“个人素养”三个维度解构课程思政，细分为9个子维度、25个基本要点，既展现了课程思政内容的多样性，又凸显了其与物理学科核心素养的高度契合。图中错综交叉的连线表明，科学思维和科学探究是物理学科核心素养的核心，也是课程思政内容在培育科学素养、科学能力及个人素养方面的重要体现。同时，科学态度与责任、物理观念与课程思政内容中的社会责任、科学能力相辅相成。因此，图1为教师挖掘“隐性”章节中的思政元素，以及促进高中物理课程实现育人功能提供了依据。

二、基于课程思政内容与核心素养融合的教学设计

（一）创设问题情境，建立圆周运动相关概念

《天工开物》详细记载了“风扇车”的构造与原理（如图2）。古人设计“风扇车”的初衷并非为了消暑，而是利用风力为谷物去壳。为直观探究其转动奥秘，教师指导学生制作“大风车”模型（如图3），并通过吹气模拟“风扇车”的转动。紧接着，教师PPT展示全球首台GWH252-16MW超大容量海上巨型风机旋转动态图（如图4）。

待学生观察“风扇车”、“大风车”模型、巨型风机三种物体的旋转现象后，教师提出问题：①这三种物体的叶片尖端的运动轨迹如何？其运动轨迹有何共同特点？它们均在做哪种运动？②生活中还有哪些物体做圆周运动？请举例说明。

学生亲自体验“大风车”模型的制作，模拟“风扇车”的转动以及观察巨型风机的旋转动态图，思考问题并作答，最后与教师共同总结圆周运动的概念。

思政意图：通过对比古代的传统工艺与现代科技，引导学生领略中华文化的深厚底蕴与现代科技的飞速发展，从而增强学生的文化自信。组织学生动手制作“大风车”，培养学生的动手能力，同时强化学生对物理原理的理解和应用。通过“风扇车”、“大风车”模型和巨型风机的对比，引导学生探寻共性与差异，提升学生的知识应用与迁移能力。

1.建立线速度概念

教师以学生制作的“大风车”模型作为“巨型风机”简易模型，并在每个叶片尖端粘附一条垂直于半径的彩色长条。随后提问：①“大风车”转动时，轴心处绳子释放的直线长度代表什么？此过程运用了什么方法？②类比直线运动的瞬时速度，如何定义叶片尖端圆周运动的快慢？该物理量的单位是什么？其物理意义是什么？定义过程中运用了哪种方法？③观察“大风车”的转动，注意叶片尖端彩色长条方向的变化，判断线速度的方向。

各小组思考讨论后，派代表进行作答，并与教师共同总结线速度的概念。

思政意图：通过建立线速度概念，引导学生体会“化曲为直”思想和类比法在物理学中的应用，从而培养学生的科学思维和创新能力。

2.建立匀速圆周运动概念

教师引导学生观察“大风车”做圆周运动时，轴心处绳子释放的直线长度及叶片尖端彩色长条方向的变化；组织学生缓慢吹动“大风车”，观察其叶片尖端的转动，并提出以下问题引导学生深入思考：①“大风车”的叶片尖端在相同时间内划过的弧长有何规律？②“大风车”叶片尖端的线速度大小和方向呈现什么规律？③结合圆周运动线速度的特点，如何定义匀速圆周运动？④匀速圆周运动是匀速运动还是变速运动？其中的“匀速”具体指什么？

各小组思考讨论后，派代表进行作答，并与教师共同总结匀速圆周运动的概念。

思政意图：通过建立匀速圆周运动的概念，让学生体会演绎推理，增强团结合作精神，同时感受物理之美。

（二）多角度看问题，寻找描述圆周运动的物理量

在学生学习了描述圆周运动快慢的物理量——线速度后，教师引导学生思考是否可以从其他角度描述圆周运动，并组织学生以小组合作学习的形式进行讨论交流，完成相关任务。

1.角色扮演“玩中学”——大风车与小风车的争论

教师邀请两名学生上台，分别扮演小风车A和大风车B，并让他们熟记各自角色的台词。随后，这两名学生以对话的形式完成剧本表演。

小风车A：我转一圈的时间比你短，所以我转得快。

大风车B：但在相同时间内，我划过的弧长比你长，所以我转得更快。

表演结束后，教师提出问题引导学生深入思考：①小风车A和大风车B，谁转得快？②小风车A的说法是否正确？请说出理由。③将半径不同的大风车与小风车分别固定在细木棒的上下两端，并缓慢拨动细木棒，使其做圆周运动。当大风车与小风车位于同一起始位置时，它们的叶片尖端在相同时间内转过的角度有何关系？教师让学生分组讨论，尝试从另一个角度定义描述圆周运动的物理量——角速度，并思考：角速度的单位是什么？它的物理意义又是什么？⑤匀速圆周运动的角速度有什么规律？

由两名学生分别扮演小风车A和大风车B，其他学生带着问题观看表演，随后判断两名学生对话内容的正误，并派代表作出回答。

思政意图：通过角色扮演活动，培养学生的团结合作精神，促进团队协作与共同进步，引导学生运用辩证唯物主义思想分析问题，增强其辩证思维能力。

2.描述圆周运动的物理量——周期与转速

教师首先引导学生思考：除了线速度和角速度，还有无其他描述圆周运动的物理量？接着提问：①大风车与小风车的叶片尖端转一圈后都回到起始位置，我们用什么物理量来描述这种周期性？其符号、单位及物理意义是什么？②在刚才的角色扮演活动中，大风车与小风车的转动快慢如何比较？

思政意图：通过探寻描述圆周运动的物理量，培养学生的立体思维，引导其从多角度、多层面思考问题，并从已知条件出发探索未知物理量，体验科学研究过程，进而培养探索精神和创新意识。

（三）自主建构知识，探索圆周运动物理量之间的关系

待学生学习线速度、角速度、周期、转速后，教师引导其探究四者之间的关系。

教师展示钟表，引导学生观察其指针的转动，并提出问题：①如何根据角速度、周期和转速的定义计算秒针的角速度、周期和转速？②秒针运动周期与角速度、转速关系如何？

学生根据的教师提示探索周期与角速度、转速的关系。

教师再次提出问题：①请根据线速度和角速度的定义，计算钟表的三个指针（秒针、分针、时针）的线速度比以及角速度比。②观察后，你发现了什么规律？

教师继续引导：通过对上述问题的探讨，我们得出了“线速度增大，角速度也增大”的规律。接下来，请结合角色扮演活动的结论，思考角速度与线速度之间的数学关系。

学生小组合作，探究线速度与角速度之间的数学关系，之后派代表作答。

思政意图：引导学生探究物理量之间的关系体验从定性分析到定量研究的科学过程，培养严谨的科学态度和探究精神。

（四）体验模型，完成习题，巩固知识

教师展示同轴转动模型：将两个半径不同的圆盘穿于细绳的上下两个位置（如图5），然后让各小组派代表上台操作体验。

教师提出问题：①当点A与点B位于同轴圆盘边缘时，相同时间内它们的转角关系如何？②同轴转动有何特点？

教师记录学生的答案，归纳同轴转动的特点。

教师展示皮带传动模型：将两个半径不同的圆盘水平放置，并用宽度合适的皮带连接（如图6），然后让各小组派代表上台亲自操作体验。

教师提出问题：①位于两个圆盘边缘上的点A和点B，在相同时间内划过的弧长有什么关系？②皮带传动有哪些特点？

教师记录学生的答案，归纳皮带传动的特点。

教师引导学生做习题：如图7所示，皮带传动装置的主动轮（标记为O）的内轮半径为r，外轮半径为2r，从动轮（标记为O'）的半径为1.5r，圆盘边缘分别标记了A、B、C三点。求：

①A、B、C三点的线速度之比和角速度之比。

②A、B两点的线速度与半径的关系。

③B、C两点的角速度与半径的关系、周期与半径的关系。

思政意图：引导学生亲身操作体验教具，增强学生的动手能力；引导学生运用所学知识解答习题，锻炼学生建模解决问题的能力，让学生体会知识的力量和价值。

（五）分享收获，升华主题

教师首先播放央视新闻片段“电从海上来，点亮千万家”，展示入选“2022年度十大国之重器”的全球首台GWH252-16MW海上巨型风机。接着，阐述物理与生活的关系：物理源于生活，服务于生活。强调物理知识的汇聚能催生出辉煌的科技成果，展现无穷力量，并描述风机景象：一排排风机，如白色守护者，挺拔矗立，瞭望远方。这些“守护者”彰显了我国新能源领域的领先地位，为我国的风电产业赢得了“全球第一”的殊荣。最后，引导学生思考：通过本节课的学习，你有何感悟和收获？

思政意图：通过让学生了解海上巨型风机，激发他们为国家的科技发展和能源建设贡献力量的热情，同时增强学生的文化自信，培养学生的爱国精神。

三、结语

本文从“家国情怀”“社会责任”“个人素养”三大维度解构课程思政，构建框架图展示课程思政内容与物理学科核心素养的高度契合性，为挖掘“隐性”章节中的思政元素提供具体依据。本文以“圆周运动”一节为例进行教学设计，该设计既凸显了科学方法、科学思维、科学探究等科学素养作为隐性思政内容的重要性，又渗透了家国情怀、社会责任等显性思政内容，共同促进学生全面发展，落实立德树人目标。

［   参   考   文   献   ］

[1]  习近平在全国高校思想政治工作会议上强调：把思想政治工作贯穿教育教学全过程   开创我国高等教育事业发展新局面[EB/OL].（2016-12-09）［2024-12-10］.http：//dangjian.people.com.cn/gb/n1/2016/1209/c117092-28936962.html.

[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年修订[M].北京：人民教育出版社，2020.

[3]  李貌，黄志婷.高中英语教学与课程思政融合现状的调查研究[J].基础教育研究，2024（7）：27-33.

[4]  邢铁军.中学数学课程思政研究现状及未来展望[J].中学数学教学参考，2023（25）：8-11.

（责任编辑    黄春香）