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大学物理课程思政元素的挖掘路径研究

2021-11-29方立铭

关键词:大学物理物理学思政

芦 珺,方立铭

(皖南医学院 公共基础学院,安徽 芜湖 241002)

大学物理是理工科学生的一门基础课,大学物理课程蕴含多种思政教育素材,基于大学物理教学内容开展课程思政教育具有天然优势。在新的教育环境中,物理教师应看到在专业教学中渗透思政教育元素的重要性,采用多种方式将物理专业知识与思政教育元素连接起来,在讲解专业知识的同时传递正确的思想观念,兼顾专业知识教育与价值观教育。

一、大学物理课程思政元素挖掘的原则

大学物理课程与思政元素的融合应坚持三大原则,从而保证物理专业教学和思政教育的顺利进行。

1.坚持立德树人的原则

大学物理课程特色鲜明,其中包含对自然界不同规律的探索与认知历程,体现着不同国家、民族、时代的科学家们艰难求索的精神,因而能够作为思政教育的价值范式。坚持立德树人原则有助于物理课程与思政教育目标的融合[1],使大学物理教学承担融合专业知识教育、价值教育的责任,激发大学生学习与创新的内在潜能[2]。物理学家们丰富的研究经验、曲折的研究过程应当成为教师实施教学的重要案例,对学生起到积极的指导作用,指引学生在提升专业素养的同时坚定理想信念,发展成为德才兼备的高素质人才。

2.坚持以学生发展为中心的原则

深入了解当代大学生的成长轨迹,结合时代特征打造新课程体系,在课程体系设计的不同环节突出家国情怀,体现知识传授与思想品德培育并重的新教育理念。引导学生通过加强学习为社会与国家发展作出独特贡献,在学习与生活中体现奋斗精神。

在大学物理课堂教学中融入思政元素的方式应当是多样化的,而非局限于物理知识本身。如教师可从史书典籍中摘抄一段歌德关于“色彩”的讨论,歌德借助三棱镜进行实验并提出“棱镜所呈现的颜色并不来自牛顿所说的白光的分解,而是来自黑暗和阳光的撞击”。歌德提出的观点并没有受到物理学家重视,但歌德依然撰写出《颜色论》发表自己的观点。教师可将歌德科学观发展的历程作为思政教育的研究对象,要求学生围绕歌德科学观变化的过程及其背后隐藏的价值观进行讨论,并基于此广泛搜集类似的素材在小组内进行讨论,达到开拓思维、增进理解的目的。

鼓励学生探索物理学发展的客观规律,了解学科发展历史,从不同视角出发探寻学习物理知识的有效方法[3],发现大学物理课程中应有的人文价值,体现物理学科与哲学、人文等学科之间的交叉关系。在遵循教学规律的基础上培育学生较强的社会责任感,继承传统物理教育和思政教育的优点,同时采用具有现代化特征的教学方式,使学生在科学氛围中受到熏陶,树立爱国报国的远大志向。

二、通过明确物理课堂思政教育目标挖掘大学物理思政元素

教学目标预示着物理教学活动应当达到的效果及教学活动应当完成的任务、达到的标准,体现着高等教育培育专业人才的要求。大学物理教学的目标可分为三个方面:一是要求学生掌握物理专业课的基础知识、基本原理和思维逻辑,这是物理教学的初级目标;二是要求学生学会知识迁移,在学习中掌握分析、解决物理问题的能力及必备的实验技能,这是物理教学的中级目标;三是在物理教学中使学生形成正确观念,建立完善的“三观”,将学生培育成为具有较强社会使命感、责任感的人才,这是物理教学的终极目标,也是所有目标中最高层次的目标,对其他教学目标起引领作用。

物理知识可区分为个体知识与科学集体知识两类,二者具有一定相似性,教师可利用二者的相似性预测学生可能产生的误解,引导学生辩证看待所学知识。较强的批判精神与思辨意识对大学生来说至关重要,而基于对马克思辩证唯物主义的理解,学习物理知识能拉近学生和物理知识之间的距离,使物理知识更易被学生理解。如在物理学发展的过程中,爱因斯坦、德布罗意和薛定谔之间的辩论对学生具有启发意义,思维的激烈碰撞相较课本上的物理知识对学生来说更具吸引力,学生通过学习前人的思维理解物理知识,这与传统的演示教学相比,教学效果显著增强。在物理学发展史上,狭义相对论的提出与思辨过程实现了物理学的革命,然而在实际学习中,许多学生对相关实验的了解不够深刻,如在提及迈克尔逊·莫雷的实验时,许多学生只了解其一部分观点,对实验的其他内容及具体的实验精神却不加重视[7]。教师可引导学生模仿迈克尔逊·莫雷实验的思想,在现实生活中寻找并描述相对性,如此一来,学生与科学家产生共鸣,并从真实的物理学历史知识中学习马克思辩证唯物主义思想,这对学生打破科学领域的教条主义有所助益。

电阻率值为7.01~21.44 Ωm,声波时差为331.03~571.10 μs/m。从电性曲线来看,在1152.90 m以浅电阻率值由高阻逐渐变为低值。

2014年10月湄潭县获批全国新一轮第二批农村改革试验区以来,相继承担了“农村集体资产股份权能改革”“农村集体经营性建设用地入市”“土地承包经营权流转管理”“农村两权抵押贷款”“新型城镇化”“农村土地承包经营权有偿退出”“土地征收制度”“深化集体林权制度”“宅基地制度”等10项国家级改革试验任务,成为全面推进农村综合改革多个领域的排头兵。2015年8月27日,成功敲响全国农村集体经营性建设用地入市第一槌;2016年12月,该县农村集体产权制度改革形成的“四确五定”改革成果被《中共中央 国务院关于稳步推进农村集体产权制度改革的意见》(中发〔2016〕37号)所吸纳。

如在力学知识中,静摩擦力转化为滑动摩擦力的知识中蕴藏着量变、质变的思想,这是唯物主义辩证思想的一部分,教师在讲解力学知识时可适时讲解唯物主义辩证思想,在学习物理知识的基础上进行拓展,同时培育学生健全的“三观”。为丰富物理专业课教学的内容并使思政元素自然融入教学中,教师可准备一些与科研发展有关的影像资料,或利用古代史料培育学生对科学的情感。学生内心有坚定的理想信念,学习的动力感更强,这不仅能提升他们学习物理知识的效率,还能促使他们形成爱国主义情感,以正确的理想信念引领个人学习过程,逐渐成为对社会有实际贡献的高素质人才。

三、通过锻炼学生辩证思维能力挖掘大学物理思政元素

1.结合大学生日常生活阐述辩证思维能力

大学物理是自然科学的典型代表,物理教学不是简单的知识传授,而是对物理科学领域认识论、方法论的阐释,物理学中的经验需要得到验证,基本的概念需要被科学定义,科学思想需要被证实,逻辑规则需要经过严密的推敲才能成立,马克思主义哲学的基本原理正体现在物理学产生、发展的全过程中[5]。然而,受到传统学习思维的影响,大学生对物理学科中的思政元素不加重视,部分学生缺乏发现思政元素的能力,在自学过程中对思政元素不够敏感,学生需在教师的引导下发现物理学中的思政元素。教师通过引导学生挖掘物理课程中的思政元素,辅助学生感受、领悟这些思政元素对个人生活、学习的指导作用。

物理教师重视马克思主义哲学对物理教学的指导作用,还可以优化教学过程,使课堂教学充满思辨精神,使学生能通过对比学习不同科学家的观点,了解物理学发展的客观规律并产生对物理学规律的独特见解,培育他们的创新精神[6]。如具体阐述消除摩擦与弹性的步骤时,教师引入对牛顿思维的具体阐述,通过创设教学情景把学生带入牛顿的思维过程,从当时的科学研究水平出发,探究牛顿研究方法的合理性与不合理性。

3.利用个体与集体成长的相似性锻炼大学生思辨能力

例如,讲解直线与曲线的运动时,阐述矛盾统一的观点。在许多学生的脑海中,直线和曲线是两个相互对立的物理概念,教师可引导学生思考直线与曲线之间的关系。实际上,曲线的运动可被视为是一段一段直线运动的组合,通过逐段分析直线的运动可将直线、曲线运动联系起来,这体现着对立统一的观点与一般运动的规律。再如,讲解质点模型时,向学生阐述主要矛盾、次要矛盾的关系,引导学生结合实际生活思考正确处理主次矛盾关系的重要性,做出正确的人生规划;在学生认识“力”的过程中适时讲解否定之否定规律,结合当前社会出现的认识绝对化的现象阐述否定之否定规律的指导作用,使学生在发展中学会挖掘自身潜能,寻求新的发展点、突破口;将牛顿定律和马克思主义哲学中的实践论结合起来进行讲解,使学生认识到实践对个人生活与学习的指导作用,主动参与各种社会实践活动,并在实践中检验所学物理知识、人生道理,不断纠正错误的思想观念。

为了加强国内外托盘企业间合作;建立“中国物流托盘指数”,准确反映托盘行业变化趋势,为广大托盘企业提供参考依据;加强校企间的合作,培养优秀创新型托盘人才,LogisALL众力物流与山东省标准托盘(周转箱)循环共用联盟、中国物流与采购联合会托盘专业委员会与芜湖绿色木质包装商会、大连海事大学与辽宁中泰实业集团有限公司分别在本次大会上进行了项目合作签约。

从历史记录可知,牛顿最初的思想是基于对行星运动背景的初步认识形成的,他认为没有弹性、摩擦的物质点是行星运动的主要条件,而这一条件成为其三大基本定律成立的前提。然而,离开对行星运动的具体阐述,三大基本定律隐藏于人们的生活环境中,其表现形式并不直接。如果教师具备哲学思想,学会用对比的方式进行物理教学,学生对三大基本定律的理解便会更加全面。例如,教师通过对比开普勒、伽利略对惯性的阐述,然后引入牛顿所述的惯性概念,对比教学的方式能将三位科学家研究的焦点和差异清晰地呈现在学生面前,学生对三者的内在联系和差异印象深刻,记忆效果也有所提升。牛顿对物理的重要概念进行了广泛讨论,大多数概念已经成为大学物理课程的基础,但许多高校的物理教学内容中忽视对中世纪物理学发展过程、相关概念、思想实验的阐述,这导致学生只能通过单一维度理解所学知识,对知识的解读缺乏客观性。实际上,物理学本身具有思辨性,教师应在物理教学的全过程中强调不同时期物理概念的对比,重视对物理学概念其他可能性的挖掘,将思辨思想贯穿于教学全程,引导学生在课上进行思维碰撞,改变物理课堂的整体氛围。

高校团委作为高校最大的一个组织,无论在哪一方面的资源获取都具有非常大的优势,在这种情况下,只有高校团委合理的配置各类信息资源,教师专家资源,校外资本引入,才能在一定程度上发挥其在学生创业体系建构上的主导者地位。高校团委在构建创业体系的同时,应该将创业实践活动趋向更加系统化和专门化的发展方向。所谓专门化,便是拥有更加专业的指导队伍,更加专业的学生创业团队,更好的创业实践环境以及学校支撑,将创业理论体系深入课堂、深入实践,使其成为一种专门化的学校教育体系之一;系统性,对创业理论体系、创业实践能力等,要进行系统化的划分,合理的学习、落实和安排,理论与实际相结合,高效的系统学习,拒绝假大空和表面化。

清洗盘用来对法兰盘上的摄像窗及光源照射窗进行清刷.其结构由清洗盘本体、清洗盘传动轴、下磁铁盖板、橡胶清洗条、下轴承及下磁铁等组成.清洗盘本体上设有下轴承安装孔,其两端分别设有下磁铁安装孔和橡胶清洗条安装块,下轴承固定在下轴承安装孔内,清洗盘传动轴通过螺母及垫圈安装在下轴承的轴孔内,两块下磁铁采取挤压的方式分别嵌入下磁铁安装孔内,通过固定粘贴在两块下磁铁上的下磁铁盖板将下磁铁封闭在下磁铁安装孔内,两片橡胶清洗条分别固定粘贴在橡胶清洗条安装块的端面上.具体结构如图4所示.

3.坚持以体现物理课程人文价值为原则

2.实施对比教学提高大学生辩证思维能力

传统大学物理教学模式下,教师对物理专业教学的思政教育功能不够重视,或只在课堂上粗浅地讲解思政知识,存在物理教学中育人目标不受重视的问题。只关注物理知识讲解而忽视学生理想信念培育的物理教学模式违背了高等教育的本质,无法体现“立德树人”的原则和理念,这一模式培养出的专业人才只具备专业知识,缺乏坚定思想理念,难以成为可塑之才[4]。在课程思政逐渐渗透到专业教学中的背景下,高校需将育人理念体现在物理教学的实践过程中,将教学的三级目标科学融合,挖掘物理专业教育中的思政元素,将价值引领的培养理念体现在物理教学的各个环节。正确的价值观指导着大学物理教学的各个环节,思政元素才能发挥最大效用。

四、通过培育大学生工匠精神挖掘大学物理思政元素

1.注重强国教育

交往的过程必然是动态生成的,在双语教学实践过程中,最主要的交往形式是师生对话。民主平等的对话交往让教师和学生都把教学过程当作自己的生命活动过程,学生学到知识和真理,而教师则由此实现人生价值。此外,动态生成也让教学这种特殊交往从理论走向实践,潜在性变成现实性。词汇教学过程不再是单边的知识传递过程,而是融开放性、创造性、体验性和挑战性为一体。由此可见,动态生成性是词汇教学的内在属性,教学过程的本质也决定了词汇教学动态生成的必然性。

科技强国是我国的重要发展方略,以科技强国为基础的强国教育有助于向学生更全面地展示物理学科学研究方法。教师在物理课堂中描述物理学领域科学技术的发展,引导学生关注科学家的具体研究活动,探究科学家的研究范式,介绍它们的研究目的、思想,学生通过了解科学家的思想感受他们精益求精的工匠精神,并用这种精神指导自己的现实生活。教师介绍物理学领域产生的创新科技时,学生可以从教师的描述中感受物理知识的近似性、实验性、可证伪性等特征,然而在现实教学情境中,物理知识的这些特性并未在课上明确展示出来。如在传统的物理课堂教学中,教师单纯通过介绍机械波的传播形式、原理等知识构造本节课的知识框架,思政元素与课堂教学的联系不够密切。在提倡开放性教学的新时代,物理教师可利用课外学习素材丰富教学内容,引导学生关注物理学领域、科技领域的发展前沿动态,对学生实施强国教育。

首先,紧抓基础知识教育,向学生阐明机械波的具体传播条件,这部分知识具有抽象性,部分学生对机械波的相关概念可能产生误解。为此,教师可引入其他例子,使学生认识到水具有的特性,从而认识部分弹性介质的特征,完善对机械波传播条件的认识[8]。声呐在水中的传播便是典型例子,但仅举例说明这一例子无法兼顾专业知识教育与思政教育,教师可在介绍这一例子时从军事领域取材,介绍声呐在海军中的应用。物理课堂的教学内容逐渐延伸至课外,学生对声呐在军事领域的应用方式了解更加全面,并对科技强国的理念产生更深刻的认识。其次,在介绍机械波的传播时,教师还会提及部分物理参数,但在传统物理教学中,教师只给出具体公式,要求学生探究公式中不同参数的关系。然而,将这些公式涉及的物理参数置于现实情境中进行介绍就能解决传统教学的问题,给学生带来新的物理课堂体验。学生基于声呐技术的应用场景探究各个参数的现实意义,并了解我国海军利用声呐进行水下作战、导航制导的原理,对海军的敬佩之情油然而生。

与此同时,教师可引导学生研究“蛟龙号”的结构,要求学生利用机械波的知识解释与蛟龙号有关的功能、现象。蛟龙号曾进行多次航行测试,教师向学生展示蛟龙号的航行测试视频,在课上展示由主动合成孔径声呐海试得到的图像,学生可直观地感受科技进步,对学习物理学的意义产生深刻认识,将个人专业学习与国家的发展联系起来,这便达到了思政教育的目的。

2.加强基本科学素养培育

在大学物理课程教学中关注学生科学素养的形成,渗透工匠精神培育尤为重要。

首先,教师可通过介绍物理学的发展历史,向学生展示持之以恒的工匠精神。以粒子运动学的讲解为例,王淦昌是我国著名的物理学家,其对我国物理学发展的重要性不言而喻。上世纪五十年代,王淦昌在缺乏先进设备、实验条件落后的情况下开展物理实验,经过两年多的刻苦研究才发现反西格玛负超子。显然,伟大的物理学发现离不开科学家坚持不懈地研究[9]。王淦昌在研究中付出的努力难以用具体的物质衡量,物理学研究的艰辛不言而喻。前辈们的科学精神能够对学生起到模范作用,学生在体会伟大科学家科研艰辛的过程中塑造良好品德,形成坚韧、坚强的品质。

其次,学生在了解物理学家发展与研究过程的同时对物理规律的发现过程形成新理解,继承物理学家的工匠精神。如教师讲解牛顿运动定律的同时对课内内容进行拓展,向学生介绍开普勒的研究成果,强调“八分角”对物理学、天文学发展的重要意义。学生从著名科学家身上学习到严谨的科研精神,在个人学习中无意识模仿,这对他们个人学习及科研事业的发展都会起到积极作用[10]。在进行实验操作时,教师应鼓励学生按照实验操作要求正确记录数据,及时发现数据结果和现有理论不吻合的状况,并寻找出现问题的原因,而非通过修改数据等投机取巧的行为迎合已有研究成果。

当然,这些成绩也在财报中有所显现。其第二季度财报显示,拓展海外市场和新市场带动营业利润增长129.3%。实际上,2017年以来,像爱茉莉太平洋这般积极拓展海外市场的韩妆品牌不胜枚举。

挖掘大学物理课程中的思政元素是教师回归教育初心的体现,但实现思政教育的目标任重道远。一方面,教师应明确并提升个人的政治站位,提升科研、教学能力,同时注重思想政治理论的学习,注重教育理念与人才培养方式的更新;另一方面,关注学生发展,兼顾教学中的显性、隐性教育,达到润物无声的思政教育效果。随着高校大学物理教育教学理念与方式的更新,更多思政元素将被充分利用,物理教学中思政教育的效果将更加显著。

司托克斯尝试将象限引入科学研究的划分中,根据基础和应用两个标准,将科学研究划分至四个象限中。[注] [美]司托克斯:《基础科学与技术创新:巴斯德象限》,周春彦、谷春立译,北京:科学出版社, 1999年,第63页。然而,无论是线性的划分,还是四象限划分,研究动机的划分基础均是“追求基础原理”和“解决现实问题”。我们查阅调查报告,找到了日本高被引论文作者和普通论文作者对“追求基础原理”和“解决现实问题”两方面重要程度的认知情况,整理出“非常重要”这一选项的比例,如表1所示。

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