摘 要:當前物理課程思政過程中,出現(xiàn)思政點與學(xué)科特點不相符,思政內(nèi)容與教學(xué)內(nèi)容不相容,思政過程太突兀等問題。筆者以《靜電場中的導(dǎo)體》這節(jié)課為例,合理挖掘思政點,嘗試著實現(xiàn)課程思政時的特點相符、內(nèi)容相容、過程自然,為有效開展大學(xué)物理課程思政提供借鑒,從而實現(xiàn)大學(xué)物理課程知識與精神價值的有機統(tǒng)一。
關(guān)鍵詞:大學(xué)物理;課程思政;教學(xué)實踐
一、教學(xué)內(nèi)容簡介
《靜電場中的導(dǎo)體》屬于大學(xué)物理電磁學(xué)部分,本節(jié)課共包括三部分的內(nèi)容:靜電平衡、靜電平衡時導(dǎo)體上的電荷分布和尖端放電及靜電屏蔽。(內(nèi)容關(guān)系見右圖)內(nèi)容之間層層遞進,由原理到原理分析再到原理應(yīng)用,體現(xiàn)了很強的邏輯關(guān)系和物理學(xué)科特點。教學(xué)內(nèi)容與生活現(xiàn)象聯(lián)系緊密,尤其是尖端放電及靜電屏蔽部分,在現(xiàn)實生活和生產(chǎn)實踐中有廣泛的應(yīng)用,能夠充分體現(xiàn)“物理來源于生活,物理服務(wù)于生活”的理念。
二、課程思政點的挖掘
基于《靜電場中的導(dǎo)體》這節(jié)課的內(nèi)容特點和課程思政的要求,本節(jié)課思政點的挖掘應(yīng)以生活現(xiàn)象為突破口,把握中國元素,緊貼學(xué)科歷史,體現(xiàn)思想精神。
(一)以英雄事跡引入,激發(fā)興趣又培養(yǎng)精神
《中國機長》這部電影是改編自“中國民航英雄機長”劉傳建的英雄事跡,在電影中有一段飛機穿過電閃雷鳴的云層情節(jié)。但根據(jù)科學(xué)家研究發(fā)現(xiàn),閃電的電壓非常強,可達10萬到1億伏特,電流則在1萬到20萬安培之間。飛機在如此強的電壓下,是否能夠安全通過?這是一個現(xiàn)實問題。而這個問題可用靜電屏蔽的原理進行解釋。因此,可將電影情節(jié)在課堂中播放出來,讓學(xué)員認識飛機所處的惡劣環(huán)境和機組成員面臨的困境。引導(dǎo)學(xué)員質(zhì)疑電影情節(jié)設(shè)置的科學(xué)性,最后通過知識學(xué)習(xí),用原理解釋現(xiàn)象后,讓學(xué)員認識到英雄機長嫻熟高超的駕駛技能、臨危不懼的心理品質(zhì)和英勇頑強的英雄氣質(zhì),向英雄致敬,向英雄學(xué)習(xí)。
(二)介紹古人智慧,增強文化自信
避雷針是尖端放電的一種應(yīng)用,并且在生產(chǎn)生活中經(jīng)常見到。人們通常認為避雷針是由美國科學(xué)家富蘭克林發(fā)明的。但在我國古籍里早就已經(jīng)出現(xiàn)了類似避雷裝置的使用記載。如唐代的《炙轂子》、《唐會要》等書都提到過,按照這些記載,我國最早使用避雷裝置的時間比富蘭克林發(fā)明避雷針的時間早1800多年。而武當山“雷火煉殿”奇觀和古代宮殿殿頂上的吞脊獸就是最好的證明。教學(xué)中可通過對吞脊獸的簡單介紹,讓學(xué)員認識到我國古代文化的博大精深,增強民族自豪感,從而更加堅定強調(diào)的文化自信。
(三)講物理學(xué)家故事,培育弘揚科學(xué)家精神
“法拉第籠”是以電磁學(xué)的奠基人、英國著名物理學(xué)家邁克爾.法拉第的姓氏命名的一種用于演示等電勢、靜電屏蔽和高壓帶電作業(yè)原理的設(shè)備。此款設(shè)備源自法拉第曾經(jīng)冒著被電擊的危險,做了一個聞名于世的實驗——法拉第籠實驗。在講靜電屏蔽時,通過“法拉第籠實驗”故事,讓學(xué)員認識科學(xué)家勇于探索、獻身科學(xué)的精神。
(四)穿插辯證思想,適時進行教育
教學(xué)中注重對學(xué)員辯證唯物主義思想的培養(yǎng)。比如對于尖端放電現(xiàn)象,在生產(chǎn)生活中既有利的一面也有弊的一端,可讓學(xué)員認識到事物總具有兩面性,既對立又統(tǒng)一。再比如,在解釋飛機穿過雷電層的安全性后,可讓學(xué)員知道飛機在實際飛行中是要避開雷雨天氣,樹立安全意識,認識理論與現(xiàn)實的差距,做到具體問題具體分析。
三、課程思政的實施過程
為了體現(xiàn)課程思政的具體過程和實施細節(jié),筆者以講稿的形式將課堂教學(xué)過程中的課程思政過程呈現(xiàn)出來。
(一)課堂引入中的課程思政
大家看過《中國機長》這部電影沒?這部電影是改編自“中國民航英雄機長”劉傳建的英雄事跡。電影里有一段飛機穿過雷雨層的情節(jié),這段情節(jié)讓人驚心動魄,我們來回顧一下。(播放視頻:飛機穿越積雨云)電影中的這一穿云情節(jié)是虛構(gòu)出來的,其實那天天氣風(fēng)和日麗,電影為了達到驚險刺激的效果,就進行了一些藝術(shù)加工。制片方的這種藝術(shù)加工有沒有科學(xué)依據(jù)?現(xiàn)實中飛機能不能安全通過電閃雷鳴的云層?
(二)知識講授中的課程思政
1.尖端放電現(xiàn)象會給生產(chǎn)生活帶來諸多不利,比如高壓輸電過程中由于尖端放電會白白浪費很多電能,尖端放電現(xiàn)象也會對導(dǎo)航、通信等系統(tǒng)造成干擾。但任何事物都具有兩面性,它也有可利用的一面。比如避雷針就用到了尖端放電的原理。
2.避雷針最早是在我國使用的。在中國古人的智慧中,有許多精巧的設(shè)計,不但外形精美,科技含量更是高超,比如大殿殿頂最高處的吞脊獸,看似在大搞“避雷”的封建迷信,其實背后卻有“防雷”的實效。大殿屋脊上的吞脊獸就起到避雷針的作用,大家下來可以查閱相關(guān)資料,了解吞脊獸的避雷原理,感受我國古人的智慧。我國古代建筑師在17世紀就發(fā)明、應(yīng)用了避雷針,而西方建筑物是在18世紀后期才開始安裝避雷針的。大家是不是覺得我國古代文化的博大精深,更加堅定強調(diào)的文化自信呢。
3.靜電屏蔽現(xiàn)象最早是由英國物理學(xué)家法拉第進行研究的,他還為此專門設(shè)計一個金屬籠,并邀請朋友前來觀看實驗。當法拉第鉆入籠中,給鐵籠通以高壓電流時,籠內(nèi)的他卻安然無恙,后來人們把這種金屬籠叫做法拉第籠。我們要學(xué)習(xí)法拉第這種獻身科學(xué)的精神,但他并非是盲目的以身試險,而是經(jīng)過認真研究、科學(xué)論證后才確保了萬無一失。法拉第籠的原理就是靜電屏蔽,盡管金屬籠外表面通有強電流,但金屬籠屏蔽了外電場,使其內(nèi)部電場為零,從而確保了籠內(nèi)人的安全。
4.相信通過前面的學(xué)習(xí),大家就能解答:飛機能不能安全穿過雷電層的問題。(學(xué)員解答)看來,電影《中國機長》的那段穿云情節(jié)設(shè)置的也是有科學(xué)依據(jù)的。當然,電影是一種藝術(shù),它來源于生活又高于生活,從理論上講飛機是可以穿過雷電層,但實際在飛行中還是要避開雷雨天氣。劉傳建的英雄事跡我們都很熟悉,當時他所處的環(huán)境也很惡劣,但他依然能夠沉著冷靜地駕駛飛機安全著陸,真是無愧英雄的稱號,我們應(yīng)該學(xué)習(xí)他那種英勇無畏的精神。
四、總結(jié)
本文以大學(xué)物理課程中的《靜電場中的導(dǎo)體》為例,通過課程內(nèi)容和課程特點,深入挖掘課程思政點,并以講稿的形式展現(xiàn)課程思政實施過程。通過一節(jié)課,完整呈現(xiàn)大學(xué)物理課程思政的教學(xué)實踐過程,從而拋磚引玉,為其它教學(xué)內(nèi)容實施課程思政提供借鑒,為大學(xué)物理教師在實施課程思政時提供思路。
參考文獻:
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作者簡介:
崔茂松(1989.01—),男,陜西安康,碩士研究生,研究方向:物理教學(xué),科學(xué)素質(zhì)。