張曉樂 黃梓軒 卓士創(chuàng) 田康振

(江蘇師范大學(xué)物理與電子工程學(xué)院 江蘇 徐州 221116)

1 引言

習(xí)近平總書記曾在2016年全國高校思想政治工作會(huì)議上強(qiáng)調(diào)，“要堅(jiān)持把立德樹人作為中心環(huán)節(jié)，把思想政治工作貫穿教育教學(xué)全過程，實(shí)現(xiàn)全程育人、全方位育人.”[1]2019年《中共教育部黨組關(guān)于教育系統(tǒng)學(xué)習(xí)貫徹黨的十九屆四中全會(huì)精神的通知》對(duì)此再次做出了指示，“全面貫徹黨的教育方針，推動(dòng)習(xí)近平新時(shí)代中國特色社會(huì)主義思想進(jìn)教材進(jìn)課堂進(jìn)學(xué)生頭腦.深化新時(shí)代學(xué)校思政課改革創(chuàng)新.”[2]由此可見，思政教育在教育教學(xué)中起到不可或缺的作用.

物理學(xué)是一門隨著人類社會(huì)實(shí)踐的發(fā)展而逐步成型的學(xué)科，主要研究任務(wù)是通過分析自然界中存在的現(xiàn)象得出隱藏的規(guī)律，其包羅萬象的屬性與思政教育滲透于生活中的理念是一致的；此外，大學(xué)物理作為一門基礎(chǔ)性課程，為開發(fā)理工科學(xué)生物理思維、培養(yǎng)探究能力提供了有效的途徑.大學(xué)思政工作也可以在物理教學(xué)中尋找新思路：若能在物理教學(xué)過程中滲透思想政治教育，不僅能解決物理課程內(nèi)容單一趣味性差的問題，同時(shí)對(duì)于理工科學(xué)生人文情懷、思想素養(yǎng)的提升也大有裨益[3～5].

本文以大學(xué)物理中質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)量定理這部分內(nèi)容為例，充分挖掘物理學(xué)科中的思政元素，對(duì)于在大學(xué)物理教學(xué)過程中如何開展思政工作進(jìn)行了更深層次的思考與討論.

2 “課程思政”教學(xué)實(shí)踐

2.1 課程引入

教師活動(dòng)：以2020年9月3日百度熱搜榜熱點(diǎn)話題“13樓扔電飯鍋被采取刑事強(qiáng)制措施”為切入點(diǎn)，引導(dǎo)學(xué)生思考為什么高空拋物會(huì)造成犯罪.然后展示高空拋物造成的人間慘劇和刑事案件，進(jìn)而通過播放《人民日?qǐng)?bào)》關(guān)于高空拋物危害小視頻，加深學(xué)生對(duì)于高空拋物的認(rèn)識(shí).最終提出設(shè)問，為什么平時(shí)常見的蘋果、西瓜皮,甚至雞蛋、麻將在高空拋下會(huì)有如此大的殺傷力，其中的物理學(xué)原理是什么.

設(shè)計(jì)意圖：此環(huán)節(jié)中運(yùn)用了演示法和講授法，警示學(xué)生嚴(yán)防高空拋物等危險(xiǎn)行為，注意培養(yǎng)公共安全意識(shí).以小視頻的形式進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，使后續(xù)由生活實(shí)際向物理問題的轉(zhuǎn)變更加順暢.

2.2 課程講解

(1)采用講述法，由牛頓第二定律引出沖量概念和質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)量定理.

寫出上節(jié)課已經(jīng)講授的

(1)

變換得到

(2)

進(jìn)一步得到

(3)

引出新的物理量I.

(2)采用講述法，講解動(dòng)量定理，明確其物理意義.

微分形式：Fdt=dp=d(mv)

講解其物理意義：在給定的時(shí)間間隔內(nèi)，外力作用在質(zhì)點(diǎn)上的沖量，等于質(zhì)點(diǎn)在此時(shí)間內(nèi)動(dòng)量的增量[6].

需要說明的幾點(diǎn)是：質(zhì)點(diǎn)動(dòng)量變化依賴于作用力的時(shí)間累積過程；質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)量定理由牛頓第二定律推導(dǎo)而來，因此只適用于慣性系；動(dòng)量定理給出狀態(tài)量和過程量之間的聯(lián)系，即動(dòng)量與沖量之間的聯(lián)系[6].

(3)采用講述法和類比法，講解平均沖力的概念.

(4)

(4)采用講述法和演示法，講解平均沖力的應(yīng)用.

定義平均沖力后，我們就可以呼應(yīng)前面提到的高空拋物問題.利用下述例題，讓學(xué)生理解質(zhì)點(diǎn)動(dòng)量定理的應(yīng)用，以及高空拋物的危害.

【例題】假設(shè)一蘋果的質(zhì)量0.3 kg，從20層樓(60 m)高度下落，忽略空氣阻力，到達(dá)地面后，接觸時(shí)間僅0.001 s.求：蘋果對(duì)地面平均沖力?

分析：根據(jù)蘋果的運(yùn)動(dòng)過程分析，它經(jīng)歷了兩個(gè)階段，即自由落體和碰撞.

解：蘋果到達(dá)地面前是自由落體過程，有

它到達(dá)地面的速率為

初動(dòng)量p1=mvj,末動(dòng)量p2=0,由動(dòng)量定理

根據(jù)牛頓第三定律

相當(dāng)于約1 t重物所受重力!

進(jìn)一步通過演示實(shí)驗(yàn)視頻，展示蘋果從高層拋下，可以擊穿鋼化玻璃,再次強(qiáng)調(diào)“高空拋物”的危害，回應(yīng)課題導(dǎo)入的問題.

2.3 課程思政及擴(kuò)展應(yīng)用

進(jìn)一步深化課程思政：

(1)進(jìn)一步說明高空拋物的法律規(guī)定，對(duì)學(xué)生進(jìn)行普法教育.

2019年11月，最高人民法院印發(fā)《關(guān)于依法妥善審理高空拋物、墜物案件的意見》，明確對(duì)于故意高空拋物者，根據(jù)具體情形按照以危險(xiǎn)方法危害公共安全罪、故意傷害罪或故意殺人罪論處[7].2021年1月1日起正式實(shí)施的《中華人民共和國民法典》第一千二百五十四條第一款規(guī)定：禁止從建筑物中拋擲物品.從建筑物中拋擲物品或者從建筑物上墜落的物品造成他人損害的，由侵權(quán)人依法承擔(dān)侵權(quán)責(zé)任[8].《民法典》的正式實(shí)施，使得禁止“高空拋物”從道德約束上升為法定義務(wù).如若違反，必將受到法律的嚴(yán)懲.警示學(xué)生無論從道德層面還是法律層面都應(yīng)該禁止高空拋物這種危險(xiǎn)行為.

(2)質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)量定理在諸多領(lǐng)域起到舉足輕重的作用，在“國之重器”航空母艦上也有應(yīng)用.

航母有“海上霸主”的美稱，被視為綜合國力的象征.例如，中國首艘自主建造的航母“山東艦”，其排水量約5×104t，長度約315 m，寬度約75 m.在新聞報(bào)道中我們了解到，重達(dá)萬噸的巨輪在進(jìn)港前需要提前進(jìn)行熄火減速.這是因?yàn)楹侥副旧頁碛芯薮蟮馁|(zhì)量，即使是很小的行駛速度都會(huì)使動(dòng)量變得很大；一旦行駛過程中發(fā)生了碰撞，在力的作用時(shí)間極其短暫的情況下，會(huì)產(chǎn)生破壞程度驚人的平均沖力，很容易對(duì)過往船只以及航母自身造成危害.得益于當(dāng)代物理學(xué)的廣泛應(yīng)用，航母進(jìn)港減少了很多不必要的損失.從最初的開發(fā)研制到最終成型，航母的建造之路凝聚了無數(shù)工作者的艱辛努力.如今取得的傲人成果不僅是對(duì)祖國強(qiáng)大實(shí)力的證明，更是在提醒我們不可知難而退，要相信量變必然會(huì)引起質(zhì)變.

科學(xué)來源于生活，又幫助人類改善生活.當(dāng)代大學(xué)生應(yīng)努力用專業(yè)知識(shí)充實(shí)自己，明白“科教興國、人才強(qiáng)國”的深刻內(nèi)涵，養(yǎng)成科學(xué)探究意識(shí)，積極將理論運(yùn)用到生活實(shí)踐當(dāng)中去，為祖國未來的建設(shè)添磚加瓦.

2.4 小結(jié)

理解力的瞬時(shí)效應(yīng)和時(shí)間積累效應(yīng)，掌握質(zhì)點(diǎn)動(dòng)量定理并能熟練運(yùn)用.理解與力的瞬時(shí)效應(yīng)——牛頓第二定律的區(qū)別和聯(lián)系.

3 結(jié)論

將思政教育引入大學(xué)物理的教學(xué)過程，可以讓學(xué)生的主體作用得到充分發(fā)揮，引導(dǎo)大學(xué)生自主開展德育自??；可以將思政、專業(yè)知識(shí)緊密聯(lián)系起來，實(shí)現(xiàn)多方面協(xié)同育人.

本文將大學(xué)生思政融入到大學(xué)物理課程中的動(dòng)量定理中，在準(zhǔn)確講解課程內(nèi)容基礎(chǔ)上，凝練思政要素，包括社會(huì)熱點(diǎn)、法律法規(guī)、人文關(guān)懷、道德情操、文化自信等.發(fā)揮任課教師在思政教育中的作用，將思政教育融入到大學(xué)生的日常學(xué)習(xí)之中，課程與思政在融合中相互促進(jìn).

目前，大學(xué)物理中的思政教育參考材料較少，需要根據(jù)實(shí)際進(jìn)行實(shí)時(shí)靈活調(diào)整，對(duì)于教師的專業(yè)素養(yǎng)和教學(xué)技能提出更高的要求.同時(shí)，在教學(xué)進(jìn)度上要進(jìn)行調(diào)整和優(yōu)化，兼顧思政和教學(xué)內(nèi)容，建立起物理教學(xué)與思政教育協(xié)調(diào)、促進(jìn)式發(fā)展.