工匠精神融入大学物理课堂的路径研究

李晨冉 孟丽杰

濮阳石油化工职业技术学院 河南濮阳 457000

2021年4月，全国职业教育大会强调需发扬工匠精神，培育高水平、高素质人才。对于高职教育来说，“工匠精神”是纠正思维习惯、训练观察力以及培育核心素养的精神。高职物理是自然科学众多领域的基础，通过这门课程的学习，学生将为专业知识的学习打下扎实的基础。但根据对物理课堂的调研，在课堂中学生普遍认为物理课程晦涩难懂。但是在高职院校的物理教学中我们发现，在学习过程中学生普遍认为物理课程与实际脱离没有用处，这种心态下造成教学效果普遍不佳的现状。因此，纠正心态并增强学生的学习兴趣是当下应解决的首要认务。其次，通过多媒体所提供的互动功能开展教学，以物理学史、物理定律规律、物理实验实训为切入点，把培养学生的能力和素质落实到教学中，培育出具有谦虚谨慎、勇于探索、作风严谨的“工匠精神”的学生。

1 课堂智能化，引发学生学习兴趣

新生事物的高速更迭对高职教师的知识储备提出了很高的要求，教师想要在课堂中与学生共鸣，就要紧紧跟随时代的步伐。因特网的出现方便教师进行线上培训[1]，反映了网络多媒体技术资源能在往后教学中发挥重要作用[2]。

1.1 将技术载体引入课堂教学

在愈加科技化的教学条件下，智慧黑板作为新的技术载体，集制作PPT、实验演示、播放视频、板书为一体，将其应用到教学环节中可达到事半功倍的效果。首先，可依据教学内容搜集当今热门的素材案例制作PPT内容，激发学生的好奇心，提高学生课堂积极性。例如，在学习“静电屏蔽”时，教师提出为什么进入电梯没信号、手机放铁盒中为什么打不通等问题，就可以利用智慧黑板采用动画的形式为学生展示。随后，教师通过模块板书对“静电场中的导体的特点”进行剖析，结合PPT对金属导体内部自由电子的定向运动进行分析，让学生明确电荷在导体上的分布和导体的曲率关系加以了解，通过展示法拉第笼、鸟巢的结构、地下车库无信号等实例让学生观察分析，加深对静电屏蔽的理解，也能够让学生在此基础上进行思维拓展，明确生活中还有哪些应用到了静电屏蔽的例子，从而达到激发学兴趣、启发思维、夯实基础的目的。

1.2 多渠道收集网络教学资源

便捷的因特网有利于教师提升教学能力，提升教学效率，解决教学资源缺乏，教师之间难以大范围交流等的问题。而且随着网络技术的不断发展，教学素材、教案、课件等资料都可以借助于网络资源进行查找，通过搜索引擎查找资料，键入关键词进行查询。当不知道具体网址时，可通过搜索引擎进行查找。如果发现所需的教学资源，或者经常访问该网站时，我们可以将其收藏起来。对于有价值的文字、图片素材或者是视频资源，可以将其下载缓存到电脑中备用，并在电脑中建立资源文件夹，以备在查找时方便取用。其次，可以通过软件系统地学习其他优秀教师的教学模式，是十分有利于教师分享心得的平台。

1.3 采用网络教学监控与管理

网络教学平台是师生交流互动的便捷平台，教师不仅可以线上教学、发布内容、布置作业，还可以使学生线上签到、答题以及参与考试。这种方式对于胆小的学生来说，可以更加快乐地交流学习，而且这种方式更加新颖，更加乐趣、更有效果，并且不存在时间与空间的束缚。以学习通为例，考勤相比于传统的签到来说更加有趣，学生的出勤率相对会更高，而且学习的积极性也会更为高涨。学生可以更加热情地参与沉浸到课程之中来。而学习通教学平台包含课程制作、编辑、发布，还有适合学生学习单元问答、设定、个人信息导入等功能。创建和设置课程后，优点是可以重复使用课程，还可以进行备份和存档。设置师生交流和分组讨论两种方式，这种交流信息的方式便不再受制于地理位置的限制。以学习通为例，教学平台包含课程制作、编辑、发布，还有适合学生学习单元问答、设定、个人信息导入等功能。创建和设置课程后，优点是可以重复使用课程，还可以进行备份和存档。设置师生交流和分组讨论两种方式，无限制地随时随地交流信息，教师更易于解惑答疑分享心得。分组讨论可把学生分小组，并汇总答案集锦以供教师更全面掌握各个小组的真实情况。采用网络教学平台进行监控与管理，相比于传统的点名签到来说，学生的出勤率会更高，而且学习的积极性也会更为高涨。学生可以更加热情地参与沉浸到课程之中来。

2 以高等数学为辅助，锻炼学生逻辑思维

高等数学也是重要的基础课程之一，任何一门专业课都离不开高等数学的辅助。随着科技的迅速发展，数学的思想、方法和技术在自然科学、工程技术等领域发挥着越来越重要的作用，所以高等数学作为工具来讲授物理课程是不可或缺的一部分。比如，在学习力学部分之前，首先要介绍矢量和标量、矢量的加减、乘除，以及常用的微积分公式等，学好物理的前提就是熟练运用数学工具，接纳数学文化的熏陶，培养数学能力的应用，就像掌握新的科学的语言，等同于学习新的思维模式，不仅可以加强逻辑思维能力，还囊括分析、演绎、辨别、归纳等科学素质的训练。

3 通过伟人时代轶事，塑造自身坚韧的品质

览前人之得失，为当下之鉴也。在物理教学中，教师应重视物理学史的讲授，通过向学生介绍物理学家的轶事，以先人的示范作用铸造学生坚韧的品质，培育执着的“工匠精神”。物理定律、概念和证明都是物理学家们数十年如一日坚持得到的，就是以这种常人难以想象的毅力，依靠科学探索精神来执着地追求科学真理[3]。法拉第也通过数十年的尝试，最终发现了感应电流，成功地将电与磁结合了起来，开辟了“电磁学”的新纪元。

4 了解物理定律规律，树立严谨的科研态度

物理学是一门严谨的学科，物理定律的提出都是建立在严谨的科学精神上的，教师可以通过物理规律的形成，树立学生“工匠精神”中的精益求精的精神。比如，介绍开普勒第一定律时，可拓展到开普勒三大定律，强调“八分角”对天文学的重大价值，它导致10余年后牛顿发现万有引力定律，旨在让学生了解严谨的工匠精神对科学发展的重大意义。物理规律不仅仅建立在直觉和假说之上，还需要严谨的推导过程、合理的实验设计，卡文迪许通过精妙的扭秤实验将微小的引力放大，测量精度与万有引力常数公认值只差百分之一。还有“蝴蝶效应”一词，是气象学家通过电脑程序模拟气候变化，他发现微小的差异会导致结果发生巨大的改变。蝴蝶效应一词虽然来源于混沌学，但它却有着更加诗意的阐述：一只亚马孙河流域中的蝴蝶扇动翅膀，可能在美国得克萨斯州引发一场龙卷风。物理定律规律亦是如此，微小的失误可能就会使成功与你失之交臂，所以树立严谨的科学态度是非常有必要的，就如同瑞士工匠在制表过程中对所有工序反复打磨，亲历亲为、精益求精，这种对制造的一丝不苟与物理规律定律的发现与实验设计有着异曲同工之处，正是这种态度成就了瑞士名表，以优秀的基础设施和极具特色技术水平赢得了人们的喜爱。

5 规范实验实训操作，锻炼实事求是的原则

物理学是通过在假说之上的严谨推理，经过反复实验的论证，从而得出准确结论的学科。而“工匠精神”中的守信敬业正是指讲信誉、脚踏实地、不弄虚作假的作风。检验物理定律是否准确，需要通过反复实验得出准确结论。如验证型实验三线摆测刚体的转动惯量、拉伸法测金属丝的杨氏模量、静电场描绘实验等，学生实验后由实验报告的形式交由实验教师批改。而在实验中，不同的实验仪器测量出的具体数值存在偏差，有的学生为了省时省力，可能会修改甚至抄袭数据。面对这种风气，实验教师必须惩治，必要时打回实验报告重做实验。对于数据误差较大的学生，教师可适当协助学生找出原因并重新测量。高职学生因实验机会少，可能会存在动手能力差的现象，教师可鼓励学生在原有基础上自主设计、创新方案、优化实验，为学生营造勇于探究、交流协作的学习氛围，将理论与实践结合起来，培养学生敢于质疑、务实求真、力求创新的精神[4]。

6 渗透爱国主义教育、科技强国思想

科学技术是第一生产力，科技强国才是本质。教师可通过当今前沿的科技，介绍科学技术革新的背景，使学生充分了解物理知识具有实用性[5]。还可以通过我国的科学家张衡、郭守敬、钱学森、邓稼先、袁隆平等的事迹激励学生，通过我国的先进技术如中国天眼、三峡大坝、南水北调、西气东输等，引导学生树立文化自信，立志成为品德高尚的技术技能型人才。而这些话题往往是在课堂上被忽略的，以万有引力这一节为例，教师就可以通过视频播放于北京时间2021年8月6日我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭，成功将中星2E卫星发射升空，卫星顺利进入预定轨道，发射任务获得圆满成功。通过提出问题引导学生，为什么要西昌卫星发射中心发射火箭、火箭的结构运用了什么原理、我国的卫星发射中心有哪些、蕴含了什么物理原理等问题，在启发学生多角度思考问题的基础上深入了解我国的科技已迅猛发展，充分进行科技强国教育。在以质点动力学为例，在动量定理讲授过程中，引入冲量、动量概念时，如果单纯给学生阐述定义、公式会让学生觉得枯燥[6]。教师可以在教学中融入学生感兴趣的内容，如冲量的简单定义是力对时间的积分[7]。就可以通过当下学生喜欢的游戏人物，游戏角色来激发他们的兴趣，比如说游戏角色技能蓄力就是冲量的具体表现，而动量就可以简单理解为因物体运动而具有的量，一个小人和大人以同样的速度撞击你，为何感受不同？因为动量不同，这样学生在理解方面可能就会更容易接受，也这就为接下来的动量定理的引入奠定了基础。通过介绍火箭飞行原理，结合动量定理的动量守恒定律，吸引学生注意力，我国航天事业强有力发展感到自豪[8]。

结语

综上所述，引导并使学生树立正确的人生价值观和科学的方法论的“工匠精神”，在培养大国工匠型人才的道路上起到极其重要的作用。当下的物理课堂上我们却忽视了这种精神，所以高职物理课堂中融入“工匠精神”势在必行，首先在用现代化教学手段，充分激发学生兴趣，以高等数学为媒介，加强学生的逻辑思维，同时，通过物理学史培养生坚韧品质，通过物理定律规律树立严谨科研态度，规范实验实训操作锻炼实事求是的态度，最后渗透科技强国教育，激发学生爱国热情、树立文化自信、将工匠精神全方位融入物理课堂中。作为教学者，我们也应规范自身，在言传身教的前提下引导学生，让学生做到执着、严谨、诚信、创新、敬业，让“工匠精神”在物理课堂中落地生根，为培养一批大国工匠贡献一名高校教师的智慧和力量。