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《新教育时代》杂志
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摘要:课程思政是我们社会对高校教育改革的新要求。大学物理课程因其开展早、受众广、内涵丰富等自身特点,具有开展课程思政的天然优势。本文以“动量守恒”为案,探讨大学物理课程融入思政教育的具体方法与途径,示范如何将思政元素渗透进日常理论教学中去。
关键词:大学物理  课程思政  教学案例
中图分类号:G642        文献标识码:A
自新中国成立以来,教育工作,尤其是政治思想教育工作,一直是一项重要的课题。十八大之后,总书记多次就“为谁培养人,培养什么样的人,如何培养人?”这个根本性的问题进行了一系列论述和部署[1]。2016年,总书记在全国高校思想政治工作会议上进一步提出“使各类课程与思想政治理论课程同向而行”,推进思政课程与课程思政有机结合,形成协同效应。
大学物理课程是追寻客观世界现象及规律的学科,本身蕴含丰富的思想政治教育内容。任课教师在锤炼自身专业知识储备的同时,也应当不断提升自身思想政治理论水平,从专业知识点中发掘其中蕴含的思想政治教育资源,实现思想和价值的引导。
一、 大学物理课程政的重要性
1. 大学物理课程的特点
大学物理课程是高等院校理工类本、专科学生必修的一门基础课程,内容涵盖经典物理学中的力学、热学、光学、电磁学以及近代物理学基础和相对论等内容,是自然科学的基础,具有学习人数多、知识储量大、研究对象普遍等基础特征[2][3]。其重在培养大学生理性思维能力和科学素养,同时为各专业后续课程打下基础。
2. 大学物理教学融入思政的紧迫性
大学物理教学内容随着科技的高速发展在不断拓展更新,然而授课教师平时聚焦于专业科技知识,对于爱国主义教育和思想政治教育触之甚少,偏重“育才”而忽视“育德”。学生难以将专业知识和道德修养的培育相关联,形成“德”和“才”的割裂。这也是我国以往自然科学类高校教育普遍出现的问题。加之当前意识形态领域趋向多变化、复杂化,形势严峻,对于大学生的思想政治教育已远远落后于时代要求,单凭思政课程已不足以完成价值引领的重要任务。因此,在大学物理等专业课程中加入思政元素已成大势所趋[4]。
大学物理课程一般在各高校一年级的时候开设,大学生面临着从中学“被动型”学习习惯向大学“自主型”学习氛围的转变,其人生观、价值观、世界观正处在逐渐定型的关键时期。在这个时期对大学生的思想政治素养进行教育和塑造,教育引导青年坚定理想信念,端正价值追求,陶冶道德情操,砥砺意志品质,是极为迫切的要求,能够达到事半功倍的效果。
3. 大学物理课程加入思政元素的优势
大学物理作为一门理论与实践相结合的必修课程,在实现课程思政方面具有先天优势:
(1)大学物理课程建筑在唯物辩证主义思想之上,同时蕴含了浓厚的人文主义情怀。其讲授内容(基本概念、定律、定理等)均来自客观世界,是对客观规律最朴素的归纳总结和升华,包含了大量隐性的思政元素,等待被授课教师挖掘。
物理学脱胎于自然哲学,欧洲文艺复兴之后经过脱离、分化,演变为现在人们所熟知的物理学,其从根源上就蕴含大量的哲学思想。例如早期的哲学家们对于物质结构的思考中,东西方古代哲学家表现出惊人地相似:在西方,以留基伯、德谟克利特为代表的哲学家们提出“原子论”,主张“物质由原子组成,原子是不可分割的,有无限多种,在虚空中不停地运动”;在东方,老子“万物负阴而抱阳,冲气以为和”的思想,和东汉王充《论衡》中所述“元气未分,混沌唯一;万物之生,皆禀元气”的论述,直至北宋周敦颐《太极图说》中“二气交感,化生万物,万物生生而变化无穷焉”的主张,一脉相承,均属于有关物质结构“元气论”的观点。无论是“原子论”或是“元气论”,都是“(矛盾)对立统一”的思想,是朴素的辩证唯物主义。在讲授物理知识的同时,若能以上述哲学思想作为辅料,不仅能激发学生的学习兴趣,更能潜移默化地推进学生的哲学素养和思想境界。
(2)大学物理是从实践中来,经过理论发展再回到实践中去的学科,教学中的实践探究过程是很好的培养学生严谨的科学观,体验团队协作的人生观的切入点。
物理学是一门非常严谨的科学,它要求我们以最客观、最现实、最科学的观点看待问题,并和客观实践密切相关。在历史上,每一次物理学的飞跃都是历史的必然,与当时客观世界的生产力发展水平、生产关系结构息息相关。例如以蒸汽机的大规模应用为标志的第一次工业革命,正是由于蒸汽机的发明,促使物理学理论不得不进行革新。在对蒸汽机这一客观现象进行分析之后,物理学家总结出蒸汽机工作的基本原理。之后,在原理之上进行进一步演绎,提出理论上蒸汽机(热机)工作的最大功率(卡诺循环效率),反哺工业技术科学领域,建造出更加效率、更加完善的热机系统。这个过程就是早期物理学中“实践-理论-实践”的发展模式,整个发展链条严丝合缝,逻辑严谨。
(3)与物理学相关的科学成就和应用现状则是培养大学生国家、民族自豪感和科研创新思维,树立科技兴国信念的最有说服力的实例。
自建国70余年以来,中国物理科技实现了从跟跑到领跑的历史性跨越。从第一颗人造卫星“东方红一号”升空到北斗系列导航卫星组网成功;从第一艘无人试验飞船“神舟”一号飞船到已拥有成熟载人技术的“神舟”十二号飞船;从第一架自制飞机初教-5初级教练机到歼20、运20……如今的中国,正如毛主席在《水调歌头·重上井冈山》中写道的:“可上九天揽月,可下五洋捉鳖,谈笑凯歌还”。物理科技的飞速发展,充分彰显了中国特色社会主义制度的巨大优势,有助于促进学生对国家的政治认同、思想认同、情感认同,培养学生坚定走新时代中国特色社会主义的制度自信、文化自信、理论自信,增强学生民族自豪感,强化学生责任担当意识。
(4)物理学史上著名科学家的故事含有丰富的人生哲理,能够激励大学生努力奋斗,能够引导大学生树立正确的人生观、价值观和世界观,实现专业知识和价值引领的融合。
课程思政的目标是培养大学生正确的人生哲理,历史上著名的物理学家们的成长、奋斗的故事能够起到很好的榜样效应。授课教师在传授专业知识的同时,可以利用这些故事介绍物理学家们探求真理的执着精神、不畏艰难的奋斗精神以及他们崇高的人格魅力,影响学生们的思想。
例如在讲解冲量、动量部分的时候,可以介绍经典力学理论从亚里士多德等古希腊哲学家开创,到伽利略否定先哲观点进行发展,然后由牛顿大成的故事,培养学生不迷信权威,由于开拓创新的精神。又比如在讲解电磁感应章节的时候,通过介绍法拉第的传奇人生,让学生体会法拉第对知识的渴望和持续钻研的求真精神……授课教师要善于挖掘历史人物身上的人文精神案例,借以培养学生求真务实、奋斗不息的理念。
、大学物理思实践案例解析
本文将以大学物理课程中“动量守恒定律”为案例,解析将思想政治素养教育融入大学物理专业教学中的具体实施方案。
1. 学习目标
本章节要求学生能够理解动量守恒定律的推导过程,并通过实例、视频等手段锻炼学生熟练运用该定律分析、解决日常生活中的现象和实际问题的能力。同时,结合时政,融入思政元素,加深学生民族自豪感和爱国主义情怀。
2. 教学内容及设计
(1) 课前引入
上课前,通过翻转校园app向学生发布预习任务,利用图片、视频或新闻报道介绍我国长征12运载火箭成功发射的过程,激发学生学习兴趣,提升学生民族自豪感,并提出问题,要求学生初步思考火箭飞行的基本原理,借以引出本次课程需要讲解的内容——动量守恒定律。
(2) 课堂理论讲解
从质点和系统的动量定理出发,利用数学公式推导动量守恒的条件为“合外力为零”。对比前面章节中已讲解的机械能守恒定理的条件(非保守内力做功和外力做功的和为零),探讨运动学中这两个守恒定理的异同。在讲授中,以实际行动向学生展示科学的研究方法,强调“温故而知新”的学习方法,培养学生良好的学习习惯。
其中,通过对比两个守恒定律的条件,寻找其中的区别,强调“内力能够改变系统的总动能,却无法改变系统的总动量”这一结论,进一步引出“同样是内力,为何能够改变动能,却无法改变动量呢?”的问题,引发学生的深度思考。而后,组织学生分组进行讨论,在加深学生对于这两个守恒定理的记忆和理解的同时,培养学生团队协作的能力,锻炼学生表达自身观点和处理团队内部分歧的能力。分组讨论结束后,组织各小组进行简练的总结和表达,如果小组之间结论分歧较大,可以进行短暂的辩论。之后,由教师加以总结,得出“因为动能是标量,没有方向性;而动量是矢量,具有方向性。内力在作用的时候,对于动能的效果是简单的数学叠加;对于动量则是矢量运算,可以相互抵消。”这一结论。最后,将此结论进一步深化,引申出“小到一个人,大到一个组织、一个民族、一个国家,只有在时时刻刻牢牢把握住总方向的时候,才不会因内部的分歧和摩擦影响到前进的步伐”的哲学道理,从专业知识的讲授到处世哲理的转变,完成由“术”到“道”的升华。
公式推导之后,利用例题,训练学生利用动量守恒定理分析、解决质点运动的力学问题。比如,模拟场景如下:一艘小船漂浮在平静的水面上,船上一个人从船的一端走向另一端,问当人走到船尾的时候,小船相对水面的位移。利用这一类的“应用题”,将理论知识和实际问题结合起来,让公式定理“接地气”,从而加深学生对于知识点的理解,并潜移默化地将“理论联系实际,不能空谈‘形而上’”的思想扎根学生灵魂深处,培养学生“干实事”的理念。
最后,重回引入课堂时候演示的长征12号运载火箭升空的新闻,让学生利用本节课所学知识点分析火箭能够升空的基本原理,以及理想状态下火箭能够达到的最大载重等问题。在增强学生民族自豪感的同时引出“即使最复杂的系统,也是由简单的基础理论组成”的理念,培养学生重视基础,理性思考问题的习惯。
(3) 课后总结
授课教师对本课时讲授内容进行总结,加深学生对动量守恒定理的记忆和理解,起到画龙点睛的作用
3. 课后巩固练习
课堂讲解结束后,授课教师利用翻转课堂app创建7到10题的练习题,令学生当堂或课后1小时内完成;同时查阅资料,结合本章节内容布置作业。作业内容应灵活多变,从“寻找身边利用动量守恒定理的实例并加以分析”到常规的物理习题均可。
结语
“课程思政”不仅是当今形势对高校教育的要求,更是高校教学改革的必然趋势。授课教师应牢固树立思政意识,破除专业壁垒,以学生为中心,坚持“育德”“育才”两不误,深挖大学物理专业知识中蕴涵的思政元素,巧妙设计课堂,将思政完美融入日常授课中去,润物于无形之中。本文以大学物理课程中“动量守恒定理”章节为例,探讨了如何在大学物理课程中加入思政元素。这是一种全新的教学模式,仍处于需要探索和实践阶段[5]。它要求授课教师博古通今,涉猎广泛,善于在物理概念、定理、规律中寻找挖掘思政元素,并做到与课堂讲授完美结合,育德于无形之中,帮助学生树立正确的人生理念和科学态度。
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