初中物理教学中渗透航天科技思政教育的实证研究

黄腾达（广东省广州市番禺区石碁中学 510000）

一、研究背景

1.科技发展需要

航空科技是20世纪以来发展最为迅速、对人类生产生活影响最大的科技领域之一。当今世界正经历深刻的科技革命和产业变革，航空科技面临前所未有的发展机遇，开展全球航空科技合作十分必要。在促进全球航空科技合作中，中国彰显大国担当，发挥着积极作用。航空科技发展知识融合在众多的学科中。物理教学蕴含着丰富的航天思想政治教育资源，所以中学物理教师必须响应国家的号召，在物理教学中善于利用航天科技思想政治教育资源，帮助学生形成正确的世界观和人生观，为祖国的航天科技发展奠定基础。

2.核心素养培育需要

初中物理学科的航天发展教育思政教育功能属于物理学科核心素养的重要组成部分。物理学科的核心素养是指学生在接受物理教育过程中逐步形成适应个人终身发展和社会发展需要的必备品格和关键能力，是学生通过物理学习内化的带有物理学科性质的品质。物理学科核心素养包括物理观念、科学探究、科学思维、科学态度与责任。所以，在初中物理学科渗透航天发展的思政教育，既符合渗透物理学科的核心素养功能，也对学生形成正确的人生观、价值观、世界观等起到积极的作用。中国的航天发展经历了几十年的发展，体现了老一辈科学家艰苦卓绝、孜孜不倦的钻研精神，蕴含丰富的教学资源。物理学科的实验较多，能很好地让学生经历物理概念和规律的发现和得出过程，养成实事求是的科学态度；体验物理规律发现过程的曲折，培养其科学精神；了解优秀物理学家的探究过程、杰出贡献和人格魅力，树立远大理想，从而实现自己的人生价值。与其他学科相比，初中物理的思政教育有其独特的学科特色，主要包括体验功能和强化巩固功能两个方面，当然还包括了育人等功能。

3.三维目标提供方向

三维目标是构建初中物理教学的航天思政教育的重要参考的指南。从知识获得角度而言，物理学科可以让学生正确认识世界，从微观的粒子到宏观的天体、星系，从人类认识自然到预测未来世界的发展，让学生在现实的航天科技的知识的渗透过程中形成正确的世界观。从学生思想的发展角度讲，教师通过介绍航天科学史的发展，让学生了解到世界上有很多著名的物理学家为追求真理坚持不懈，甚至为之付出生命，让学生认识到科学探究的艰辛及科技发展对人类文明的进步的巨大作用，从而树立崇高的理想，进而形成正确的人生观。

综上所述，构建初中物理教学中航天发展思政的教育资源必须在物理学科的学科素养以及三维的教学目标的基础上进行，这样的思政教育的开展才能达到预期的目标。

二、在物理课中实施思想政治教育的实践研究

1.把握热点，及时进行专题讲座，剖析中国航天科技的发展

2021年4月29日，在我国海南文昌航天发射场，长征五号B遥二运载火箭成功将空间站天和核心舱送入预定轨道，随后核心舱的太阳能帆板顺利展开并开始正常工作，标志着中国空间站在轨组装建造全面展开，从此中国终于拥有了自己的空间站。根据这个热点事件，我们物理学科组在八年级和九年级分别开展了“中国航天梦”专题讲座。在讲座中，教师向学生们阐述了中国航天科技发展的艰辛历程。1956年，著名科学家钱学森向中央提出《建立中国国防航空工业的意见》。同年4月，成立中华人民共和国航空工业委员会，统一领导中国的航空和火箭事业。航空工业委员会的成立标志着中国的航天事业创业的开始。此时新中国成立才7年，百废待兴。当时的工业基础和科技水平都比较落后：技术力量薄弱，物质条件匮乏，试验设施简陋，尤其是人才奇缺。而西方资本主义国家对新中国进行垄断和封锁，苏联此时又单方面撕毁协议、撤走专家、断绝援助，中国航天科技的发展举步维艰。但我们的航天人凭借吃苦耐劳、勇于奋进、团结一致的精神，使得我国航天事业取得了重大的成就。从中国首次发射火箭到载人航天飞行的“神舟一号”的发射，中国第一次真正实现载人航天飞行。但中国在航天方面前进的步伐并没有停下来，有了前面载人的成功经验，航天科技的发展的步伐更大了。从首次实现宇航员太空行走的“神舟七号”，到现成功将空间站天和核心舱送入预定轨道，中国的航天事业取得了长足的进步和发展，并已经跻身世界航天大国的行列。航天事业的发展，体现了中国劳动人民的智慧，更能体现中国人民对科学技术的不断创新与坚持，反映出“航天精神”始终存在于每一位为航天事业发展工作的人心中，存在于每一位爱国的中国人心中。

在航天历史的专题讲座过程中，师生都热血沸腾，祖国的航天事业进步激励着每一位在座的学生。专题讲座为祖国的航天事业的发展进行了有效的思政教育，鼓舞着学生努力学习，为学生树立起良好的学习目标。

2.利用参与性的课堂体验活动，缩短学生与航天科技发展的距离

陶行知说：“教育不能创造什么，但它能启发解放学生创造力，以从事于创造之工作。”他说：“我们发现了学生有创造力，认识了学生有创造力，就必须进一步把学生的创造力解放出来。”本着陶行知提出的“天天是创造之时，处处是创造之地、人人是创造之人”的理念，教师可带领学生了解物理原理，开展物理教学趣味活动。初中的学生其实对航天科技是非常感兴趣的，但又觉得这是非常高端的技术，和自己的学习和生活没有什么关系。其实在初中教材中有很多知识都是和航天技术有关的。以八年级物理第七章第一节《力》教学为例。这节课的内容包含“力的作用是相互的”知识点，这个其实就是牛顿第三定律，只不过教材没有明确表示。火箭能够发生升空，靠火箭喷出的高压气体给火箭一个反作用力，从而推进火箭升空，就是这一定律的体现。根据这一原理，教师可以组织学生制作“水火箭”体验航天活动。水火箭的原理跟真正的火箭是相同的。水火箭又称气压式喷水火箭、水推进火箭。火箭的舱体可以用几个废旧的大可乐瓶子衔接在一起，主要的部件有动力舱、箭体、箭头、尾翼等，把水注入动力舱，用打气筒向动力舱打气，使里面的气压变大，在气压达到一定时打开阀门，高压气体喷涌而出，在反冲力的作用下，“水火箭”即能快速升空。这种“水火箭”制作较为方便，材料非常容易获得，手工也不烦琐。教师可利用实践课带领学生一起动手制作。通过这样的课程，可唤醒学生对科学的兴趣，然后促进其身心发展。制作的过程培养了学生的动手能力，增强了学生的学习自信心，也在学生心里埋下了“航天梦”的种子，让他们对航天产生了浓厚的兴趣。

除了制作水火箭外，还有更加简易的课程让学生接触航天技术，就是折纸飞机。世界航天史上一个重要里程碑就是航天飞机的发明，航天飞机是一种有人驾驶、可重复使用的、往返于太空和地面之间的航天器。它既能像运载火箭那样把人造卫星等航天器送入太空，也能像载人飞船那样在轨道上运行，还能像滑翔机那样在大气层中滑翔着陆。航天飞机为人类自由进出太空提供了很好的工具。在人教版八年级物理第九章《压强》第四节《流体压强与流速的关系》中，我们就学习了飞机升空的原理。纸飞机能够飞行，是由于掷出飞机时飞机具有动力，并且有一定的攻角，于是机翼上会产生环量，在环量的作用下使得机翼下表面的流体的速度低于上表面的流体的速度，机翼下表面的压力高于上表面的压力，从而产生使纸飞机升空的力。制作纸飞机材料更加的简单，只需要一张A4纸，场地选择空旷的地方即可。组织此类活动可用比赛的形式，比拼飞行距离、创意设计、纸飞机涂鸦等。纸飞机的飞行除了涉及流体压强和流速关系外，以及惯性、力的作用是相互的、重力等知识息息相关。这个活动既可以深化学生对所学物理知识的理解，又可以培养学生的创新能力。小小的纸飞机承载着学生的科技梦，在未来飞得更高更远。

3.利用物理课堂实施思想政治教育

在我们的教材中存在大量和航天科技相关的教学内容，教师可以通过开展课堂探究，使学生在掌握知识的同时，提升学生对航天科技的兴趣。

例一，在人教版八年级物理第二章《声现象》第一节《声音的产生与传播》中提到：在太空中，航天员只能靠无线电就行交流，因为环境是真空。在真空的环境下，航天员要克服的困难非常多。这时，教师可引导学生思考航天员如何在外太空工作。

例二，在人教版八年级物理第三章《物态变化》中也涉及火箭发射过程的技术。火箭的外壳上都有许多防热的部件，如防热瓦、防热涂层等。因为火箭在发射过程中会产生剧烈的摩擦，产生大量的热量，而这些热量对于火箭是致命的，很容易就会造成元件过热从而发生爆炸的危险。火箭外壳上的防热瓦、防热涂层就是利用了本章的知识热传递和物态变化的知识制造出来的。人类在探索太空的过程中为了把航天器和航天员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过程中，由于技术原因，部分航天员为此牺牲。因此，航天事业的发展最终还是要靠人类科学技术的发展和科学家们不断的努力。

例三，在讲解人教版八年级物理第五章《透镜及其应用》第二节《生活中的透镜》的内容时，教师也可以结合航天员在太空出舱行走的画面，讲述中国航天摄像机的发展。为了确保航天员无论何时、身处何处都能被“看”到，在航天员出舱活动中，除了舱外航天服自带的摄像机之外，中国空间站天和核心舱也配备了多种摄像机。仅在出舱过程中，天和核心舱上就有三类高清摄像机——气闸舱摄像机、舱外定向摄像机和全景摄像机。它们是地面工作人员观察太空世界的“眼睛”。这三类高清摄像机全部是由中国航天科技集团八院电子所研制。中国的科学家在新中国成立初期一穷二白的基础上，自力更生，努力奋斗，终于制造出了领先世界的航天摄像机。

三、结语

航天科技教育融入思政教育能够有效为高中物理学习打下扎实的基础。在义务教育阶段开展形式多样的航天科技教育，可为高中物理的深度学习做铺垫，为国家航天科技的发展培养更多的优秀人才。