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摘要：物理学与技术在当今世界新技术、新材料、新能源的开发与发展上提供了强有力的保障，快速推动着人类的发展。在新高考、新课改的要求下，将前沿科技（中国）或先进的科技融入到教学中，优化课堂氛围，提高课堂效率，落实思政教育，贯穿科学思维、科学探究、科学态度与责任的物理核心素养。

关键词：前沿科学；核心素养；课堂融合

一、意义及目的

现代科技中不时有激动人心的新成就、新事物展现在我们眼前，与这种时代的要求相伴随的是学科前沿知识如何渗透到物理教学过程中的问题。与科学技术的发展有着密切联系的物理学，由于教材更新慢，教学与现代科学的飞速发展距离越来越远。如何在基础物理教学中渗透科技前 沿知识，将现代物理的观点融于经典物理之中，增强学生现代科技意识和培养学生对未来工作的适应能力是教学中面临的重要问题。

二、教学方案设计

2.1教学构思：

在高一物理必修第二册第七章《万有引力与宇宙航行》中，有大量的习题背景是有关中国航天科技的，由于只是背景所以内容都比较简单，但学生对这方面内容非常感兴趣。如果在讲解这些习题时，将相关的内容进行适当的拓展，既能激发学生的爱国主义情怀，又能在孩子心中种下航天梦的种子，起到事半功倍的效果。

2.2教学过程（核心素养--爱国主义教育、构建物理模型、科学思维）

以各航天工程为背景，联系现实生活与现代科技，使学生了解我国航天领域所取得的伟大成就。从物理学视角形成关于物质、运动与相互作用等的基本认识，物理概念和规律在头脑中得到提炼与升华，从物理学视角解释自然现象和解决实际问题，从而形成物理观念。

2.3具体示例

（一）高分卫星

相关内容：从高分一号到高分七号，“高分家族”的规模不断壮大，本领也越来越强。目前，我国已成功发射高分一号高分宽幅、高分二号亚米全色、高分三号1米雷达、高分四号同步凝视、高分五号高光谱观测、高分六号陆地应急监测、高分七号亚米立体测绘等7颗民用高分卫星。“高分家族”不仅构建起我国自主高分辨率对地观测系统，在应用上也遍及国土测绘、农业、林业、环保等领域。太空中的“天眼”，正发挥着越来越重要的作用。

习题巩固：如图为“高分一号”卫星与北斗导航系统中的“G1”卫星，在空中某一平面内绕地心O做匀速圆周运动的示意图．已知卫星“G1”的轨道半径为r，地球表面的重力加速度为g，地球半径为R，万有引力常量为G．则（）

A．“高分一号”的加速度小于卫星“G1”的加速度

B．“高分一号”的运行速度大于第一宇宙速度

C．地球的质量为

D．卫星“G1”的周期为

（二）中国空间站

相关内容：空间站是人类探索太空的前哨站。我国天宫空间站作为世界上第3座多舱段在轨组装建造空间站，采用了符合我国国情的适度规模设计，注重突出中国元素和核心内涵，充分采用当代先进技术，实现跨越式发展，注重应用效益和运营经济性，走可持续的发展道路。天宫空间站定位为我国的国家级太空实验室和国际科技合作交流平台，其任务主要包括3个方面：一是完成以天和核心舱、问天实验舱和梦天实验舱为基本构型的多舱段空间站的组装建造，并长期在轨可靠运行；二是保障航天员长期在轨健康生活、有效工作；三是开展多领域的空间科学实验与技术试验，推动空间科学技术发展。

习题巩固：（2022·全国·统考高考真题）2022年3月，中国航天员翟志刚、王亚平、叶光富在离地球表面约的“天宫二号”空间站上通过天地连线，为同学们上了一堂精彩的科学课。通过直播画面可以看到，在近地圆轨道上飞行的“天宫二号”中，航天员可以自由地漂浮，这表明他们（）

A．所受地球引力的大小近似为零

B．所受地球引力与飞船对其作用力两者的合力近似为零

C．所受地球引力的大小与其随飞船运动所需向心力的大小近似相等

D．在地球表面上所受引力的大小小于其随飞船运动所需向心力的大小

（三）：北斗系统

相关内容：北斗系统是中国自主建设、独立运行，与世界其他卫星导航系统兼容共用的全球卫星导航系统，可在全球范围，全天候、全天时，为各类用户提供高精度、高可靠性的定位、导航、授时服务。自上世纪90年代开始，北斗系统启动研制，按“三步走”发展战略，先有源后无源，先区域后全球，先后建成北斗一号、北斗二号、北斗三号系统，实现卫星导航系统建设。“北斗”，既是中国的，也是世界的。“北斗”卫星导航系统到2020年完全建成，它将为全球用户提供稳定、可靠、优质的导航服务，并与世界其他导航系统携手，共同促进人类文明和社会发展。

习题巩固：“北斗一号”导航卫星系统中有5颗地球同步轨道卫星，定位在距地面约为36 000km的地球同步轨道上．关于同步卫星，下面说法正确的是（）

A．发射速度小于7.9km/s

B．发射速度大于11.2km/s

C．运行速度小于7.9km/s

D．如果需要，该卫星可以定位在江苏上空

2.4教学反思

人类对天体运动规律的探究过程中，展现了科学发展过程中科学家们富有创造而又严谨的科学思维和科学态度。通过人类对太空探索和我国在载人航和宇宙探索方面的成就与发展的介绍，增强学生的民族自豪感，培养学生的爱国情怀，落实“科学态度与责任”这一核心素养，展拓宽学生视野，引导学生关注人类航空航天事业的最新进。而航天技术在生活、社会、教育、环境等方面皆有重要作用，学生在认识科学、技术、社会、环境关系的基础上，透过题目提供的背景阅读材料，逐渐形成探索自然的内在动力，形成科学态度、科学世界观和正确的价值观，为做有社会责任感的公民奠定基础。

三、结束语

通过列举具体教案设计，将物理前沿科技知识衔接到中学物理教学中去。为教师灵活运用所掌握的物理知识与科技前沿相联系提供紧密结合，使学生在活动中受到潜移默化的教育。经过不断的探索和实践，师生的创新意识、动手能力普遍增强，科学素质得到切实提高。