1、基于社会主义核心价值观的高中物理课堂教学实践以能量守恒定律与能源为例刘 浩 张东风（江苏省淮阴中学 江苏 淮安 223002）摘要：在传统物理课堂教学中，教师更多的侧重于物理学科知识本身的教学，而淡化了价值观的渗透。本节课通过精心设计，巧妙的将“和谐”、“平等”、“友善”等社会主义核心价值观，润物细无声的融入到物理教学中。从学生层面和教师层面的两个维度反馈看，都达到了良好的效果。关键词：社会主义核心价值观；社会正能量；守恒；合作探究习近平总书记在中共中央政治局集体学习时强调：把培育和弘扬社会主义核心价值观作为凝魂聚气、强基固本的基础工程。课堂教学是社会主义核心价值观教育的主渠道。能否把课程蕴涵
2、的“社会主义核心价值观”教育资源充分开发出来，把课程已有的“社会主义核心价值观”的育人功能充分地发挥出来，使学生在课堂学习的过程中受到教育呢？能否在传授知识和培养能力的同时，将积极的情感、端正的态度、正确的价值观自然融入课程教学全过程，探索结合学科教学开展德育工作的有效途径和方法呢？笔者有幸做了一些尝试和思考，先以高中物理必修2能量守恒定律为例与大家分享如下:一、生活话题，引入新课【教师活动】：近几年来，社会上和媒体上广泛热议着一个词语“社会正能量” 。我们物理中也讲能量，那么什么是能量？【设计意图】：创设情境，激发兴趣。以社会流行语引导学生思考社会正能量与物理中能量的关系。前呼后应，为本节课
3、最后总结的“社会正能量教育”铺垫。二、讨论能量，感悟多彩【教师活动】：人的生活离不开能量人通过什么获取能量食物的能量来自什么太阳中的太阳能。你还能举出哪些种类的能量？从能量的种类，你感受到了什么？【学生活动】：思考、讨论、自由发言。【设计意图】：学生集思广益的列举能量种类，从而感受能量种类的多与丰富多彩。想象这么多种类的能量几百年来、几千年来、几万年来、几亿年来能够共存的画面，感受能量界和谐的景象。三、转化实例，定量探索【教师活动】：以如图1所示方式引出不同能量间可以相互转化。请学生小组合作讨论自己身边不同能量间相互转化的实例，并指出其主要的能量转化。在民主讨论后，展示“我国古代的射箭”、“古
4、代智慧人民的砖木取火”、“郑和下西洋”、“抛石机”、“太阳能烧水”、“新疆达板风力发电厂”、“三峡发电站”、 “多米诺骨牌”、“单摆”等能量相互转化的实例。展示精心准备的“手摇发电机”、“水果电池”、“碰球摆”、“手工制作的玉兔号探月车”等涉及能量转化的有趣实物装置。【学生活动】：小组合作，思考、讨论不同能量间相互转化的实例，并自由上黑板将集体讨论成果按如图2所示形式展现出来。能量转化的实例主要的能量转化学生板书1学生板书2学生板书3图2思考不同的能量在相互转化的过程中，遵循的定量关系。【设计意图】：教师和学生互动探究能量转化的实例，充分发挥学生的积极主动性，更加深刻认识能量转化的相互性。教师
5、实物展示非常有趣的能量间转化的实例，激发学生学习兴趣。兴趣是最好的老师，学生有了兴趣就有了主动探究的重要基础，激发探究的兴趣是德育教学成功的前提。通过大量不同能量间相互转化的共性，探索能量转化过程中遵循的定量关系。通过不同种类的能量没有高低贵贱之分，在转化过程中遵循等量转化的原则，感受能量界的平等。通过能量间转化的相互性，指出能量界也有“礼尚往来”，是一种很友善的行为。四、科学足迹，激发兴趣【教师活动】：能量守恒定律不是某一个科学家通过某一项研究得到，18世纪末至19世纪40年代，不同领域的科学家从不同角度都得出过能量守恒的思想。请学生小组讨论并自由上讲台给大家讲述某位科学家对能量守恒定律的贡
6、献。请学生思考从科学家身上学到了什么？教师总结科学家探索历程的共性。19世纪，当西方众多领域的科学家发现能量守恒时，我们的祖国发生了什么？【学生活动】：结合课本、阅读材料、讨论提纲、课外资料，小组合作，用自己的语言概述科学家对能量守恒定律的贡献。学生聆听和感悟物理学家的魅力和科学探索的艰辛。学生思考、小组讨论19世纪祖国心痛的历程。【设计意图】：通过学生间相互探讨、交流，以学生口吻讲述科学家的贡献，更能激发学生学习物理的兴趣，更好的让学生了解物理知识的发生、发展过程和科学研究的基本方法，从而促进对知识本质的理解。更重要的是可以从中得到启示，开阔眼界，从前人的经验中吸取营养，培养学生健全的人格。
7、通过科学探索的艰辛和科学家背后的故事，使学生潜移默化的学习科学家身上的不屈不挠、毅力、对科研工作的敬业等精神。通过对比中外科技上大相径庭的差距，体会“落后就要挨打”，鼓励学生学习周总理“为中华之崛起而读书”的爱国精神。通过生活中大量能量转化的实例和众多科学家从不同领域对能量转化的探索，最终得出能量守恒定律，体会物理学的严谨性。五、定律建立，学以致用【教师活动】：展示能量守恒定律的内容。用能量守恒定律解释历史上的永动机为什么不可能做成，以及历史上伪科学家伪造永动机的故事。展示能量守恒定律在“今年诺贝尔物理学奖研究内容中微子”方面的巨大贡献。【学生活动】：学生观察、分析、思考。抨击伪科学家伪造永动
8、机行为。【设计意图】：学以致用，展示能量守恒定律的应用，使学生体会能量守恒定律的重要性，从而感受科学的实用价值，鼓励学生多思考，挖掘能量守恒定律更多未知的应用。通过伪科学家伪造的永动机，体会伪科学家的虚伪、不诚信等不良行为。六、能量耗散，体会节约【教师活动】：提出问题“既然能量永远守恒，我们为什么还要节约能源”展示家庭烧开水这一实例，引导学生小组合作讨论所有能量的去向。实际计算烧开水能量分布饼状图、展示汽车行驶能量分布饼状图展示世界化石能源可供使用的年限。【学生活动】：小组思考、讨论、讲述家庭烧开水过程中的能量去向，体会哪些能量是人类不需要的。从方便利用和品质高低的角度，体会能量的耗散。体会具
9、体实例中，能量耗散的巨大比列。【设计意图】：联系生活中每天进行的烧开水这一实例，充分调动学生去讨论、思考能量的去向，更好的使学生体会能量耗散。通过学生实际计算烧开水能量分布饼状图、展示汽车行驶能量分布饼状图，使学生体会到能量耗散的巨大比列，增强节约能源的意识。通过高品质能源如煤和石油可供使用的年限，增强能源危机的意识。七、环境保护，畅想未来【教师活动】：教师引导学生思考高品质能源如煤、石油在使用过程中，还会带来哪些问题？总结能量虽然永远守恒，但能量在使用的过程中会出现能量耗散和环境污染，我们该如何对待能源，请学生谈谈对能源问题的畅想总结学生集体讨论的结果“开源（节约是手段，效率是目标，技术是关
10、键）、节流（开发新能源）”【学生活动】：学生分组，思考、讨论、发言上述两个问题。【设计意图】：以小组合作的形式讨论能源在使用过程中带来的环境污染，更能潜移默化的激发学生节约资源、保护环境的意识。通过能量在使用的过程中不仅会出现能量耗散还会带来环境污染，进一步增强节约能源的意识。通过众多学生对能源问题的畅想，总结对待能源问题的方法，引导学生科学理性的对待能源问题。八、师生讨论，总结升华 【教师活动】：以“能量记”的形式总结升华本节课。能 量 记 能量种类真不少，融洽共存很友好。能量生来无贵贱，等量转换显平等。科研或许遭不公，只要敬业易成功。永动机啊造不出，伪科学啊走不远。西方学者在发现，祖国受侵
11、正蒙难。牢记国家曾落后，华夏复兴中国梦。能量虽然永守恒，却易耗散须节约。人与自然要和谐，社会发展可持续。引导学生思考“能量记”中友好、平等、敬业、中国梦、节约、和谐等加下划线的词语表达的是不是我们社会的正能量？“能量记”中伪科学等加波浪线的词语表达的是不是我们社会的负能量？能量守恒定律讲“如果有一些能量增加，就一定会有一些能量减少”，关于我们的社会正能量（社会主义核心价值观）和社会负能量，你有何启发？【学生活动】：思考、讨论“能量记”中友好、平等、敬业、中国梦、节约、和谐等加下划线的词语体现的是什么？伪科学等加波浪线的词语表达的是什么？学习本节能量守恒定律后，谈谈你对社会正能量和社会负能量有何
12、想法？【设计意图】：前呼后应，为本节课开头引出的“社会正能量”遥相呼应。以“能量记”形式总结本节课，充分调动学生的兴趣，以达到更好的德育效果，从而自然而然的在物理中渗透人文教育由科学知识“能量守恒定律”引出以“社会主义核心价值观”为首的社会正能量，和“不诚信”为首的一些社会负能量，也满足“社会能量守恒定律”，以“能量记”的形式总结、升华学生的知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观。九、实践活动，走向生活请你调查我们淮安目前开发新能源的状况，在分析综合的基础上以班级名义写一篇调查报告，向有关部门提出自己的建设性的意见或建议。 【设计意图】：从生活走向课堂，从课堂回归生活！十、板书设计丰富多彩守
13、恒相互转化耗散能 量参考文献：1 张东风.“力的合成”教学设计J.物理通报，2014（5）：75-782 国家中长期教育改革和发展规划纲要(20102020年).人民出版社,2010附录1：科学足迹18世纪末和19世纪初，各种自然现象之间的联系相继被发现。伦福德和戴维的摩擦生热实验否定了热质说，把物体内能的变化与机械运动联系起来。1800年发明伏打电池之后不久，又发现了电流的热效应，磁效应和其它的一些电磁现象。这一时期，电流的化学效应也被发现，并被用来进行电镀。在生物学界，证明了动物维持体温和进行机械活动的能量跟它所摄取的食物的化学能有关，自然科学的这些成就，为建立能量守恒定律做了必要的准备。
14、能量守恒定律的最后确定，是在19世纪中叶由迈尔，焦耳和亥姆霍兹等人完成。一：迈尔1840年2月22日，迈尔作为一名随船医生跟着一支船队来到印度尼西亚。一日，船队在加尔各达登陆，船员因水土不服都生起病来，于是迈尔依老办法给船员们放血治疗。在德国，医治这种病时只需在病人静脉血管上扎一针，就会放出一股黑红的血来，可是在这里，从静脉里流出的仍然是鲜红的血。于是，迈尔开始思考：人的血液所以是红的是因为里面含有氧，氧在人体内燃烧产生热量，维持人的体温。这里天气炎热，人要维持体温不需要燃烧那么多氧了，所以静脉里的血仍然是鲜红的。迈尔认为， 热能、化学能、机械能都是等价的，而且是可以相互转化的。1842年迈尔
15、从“无不生有，有不变无”和“原因等于结果”的观念出发，表述了物理、化学过程中各种力(能)的转化和守恒的思想。迈尔是历史上第一个提出能量守恒定律的人。迈尔的人生经历：一生不幸，3个孩子3年内夭亡（1846-1848）科学长期得不到承认，受攻击。他不屈不挠，多年以后终于得到认可。二：焦耳英国物理学家焦耳从1840年到1878年将近40年的时间里，研究了电流的热效应，压缩空气的温度升高以及电，化学和机械作用之间的联系，做了400多次实验，用各种方法测定了热和功之间的当量关系，为能量守恒定律的发现奠定了坚实的实验基础。焦耳的人生经历：1818生。自己体弱多病，不能上学，自学。研究成果不被认可，顶住压力
16、。精益求精，不屈不挠，坚持不解，做了400多次实验。近十年才得到认可。工作几十年如一日。三：亥姆霍兹在1847年，当焦耳宣布他的能量观点的时候，德国学者亥姆霍兹在柏林也宣读了同样课题的论文。在这篇论文里，他分析了化学能，机械能，电磁能，光能等不同形式的能的转化和守恒，并且把结果跟永动机不可能制造成功的联系起来，他认为不可能无中生有的创造一个永久的推动力，机器只能转化能量，不能创造和消灭能量。亥姆霍兹在论文里对能量守恒定律作了一个清晰，全面而且概括的论述，第一次用数学方式系统地阐述了能量守恒原理 。使这一定律为人们广泛接受。亥姆霍兹的人生经历：1821生。经济困难未能上大学（服8年兵役上大学）勤奋、上进。生理学家、物理学家、数学家、机智的实验家。在19世纪中叶，还有一些人也致力于能量守恒的研究。他们从不同的角度出发，彼此独立的研究，却几乎同时发现了这一伟大的定律。因此，能量守恒定律的发现是科学发展的必然结果。此时，能量转化和守恒定律得到了科学界的普遍承认。能量守恒定律的内容：能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到别的物体，在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变。恩格斯曾经把能量转化和守恒定律称为“伟大的运动基本规律”，认为它的发现是19世纪自然科学的三大发现之一。（另两个发现是细胞学说，达尔文的生物进化论）
