摘要：大學(xué)物理課是高校理工科專業(yè)的學(xué)生必修的一門重要基礎(chǔ)課，在大學(xué)物理課程中實(shí)施課程思政，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生分析解決問(wèn)題的邏輯思維能力、理論聯(lián)系實(shí)際的科學(xué)素養(yǎng)具有重要作用。在強(qiáng)調(diào)應(yīng)用型發(fā)展的院校，大學(xué)物理課程結(jié)合當(dāng)下社會(huì)的科技發(fā)展實(shí)例，不僅能夠培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是、學(xué)以致用的良好素養(yǎng)，更能培養(yǎng)學(xué)生的家國(guó)情懷和為實(shí)現(xiàn)中華民族偉大復(fù)興而努力的青年責(zé)任感。在具體的教學(xué)中，如何做到精準(zhǔn)融入課程思政且達(dá)到“潤(rùn)物無(wú)聲”的效果顯得有為重要。本文以質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué)內(nèi)容為例，展示了從五個(gè)維度出發(fā)所實(shí)施的“課程思政”教學(xué)設(shè)計(jì)。

關(guān)鍵詞：大學(xué)物理;課程思政;教學(xué)設(shè)計(jì)

大學(xué)物理課是開展課程思政教學(xué)的良好渠道，因?yàn)樗枪た茖I(yè)的學(xué)生必修的一門重要基礎(chǔ)課，因此它的授課覆蓋面很大。在課程思政背景下，物理學(xué)體系所包含的物理學(xué)史、重要物理思想的產(chǎn)生背景、物理發(fā)展與人類社會(huì)發(fā)展的相互關(guān)系等等，都是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)、發(fā)展應(yīng)用意識(shí)、激發(fā)家國(guó)情懷的良好素材。

思政教育工作者李華忠提出了思政課的“五維一體”教學(xué)模式，即問(wèn)題維度、情感維度、生活維度、實(shí)踐維度、明理維度。大學(xué)物理和思政課的學(xué)科特點(diǎn)有明顯的不同，因此在教學(xué)實(shí)施中，其教學(xué)實(shí)施的切入維度、擴(kuò)展維度以及目標(biāo)維度都和思政課有所不同。具體來(lái)說(shuō)，是以生活維度和問(wèn)題維度作為切入點(diǎn)，通過(guò)物理的推理和演繹所形成的物理結(jié)論作為明理維度，最后通過(guò)該理論指導(dǎo)實(shí)踐、培養(yǎng)能力來(lái)完成實(shí)踐維度和情感維度。

本文以《質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué)》為例，探討在“五維一體”模式下所開展的融入課程思政的教學(xué)設(shè)計(jì)。

一、教學(xué)分析

（一）課程性質(zhì)及要求

作為工科專業(yè)的基礎(chǔ)課程，大學(xué)物理課為學(xué)生學(xué)習(xí)后繼專業(yè)課程和解決實(shí)際問(wèn)題，提供必要的物理基礎(chǔ)知識(shí)及常用的物理方法。在以應(yīng)用型發(fā)展的院校中，在教學(xué)中以應(yīng)用為目的，加強(qiáng)與實(shí)際應(yīng)用緊密聯(lián)系的基礎(chǔ)知識(shí)和基本方法的訓(xùn)練。

（二）學(xué)情分析

①掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)能力，即接收新知識(shí)的能力，來(lái)設(shè)計(jì)教學(xué)任務(wù)的深度和廣度;②根據(jù)學(xué)生已有的知識(shí)基礎(chǔ)進(jìn)行適當(dāng)?shù)闹R(shí)補(bǔ)救，調(diào)整教學(xué)難度和方法;③根據(jù)班級(jí)整體學(xué)習(xí)風(fēng)格來(lái)設(shè)計(jì)不同的挑戰(zhàn)性問(wèn)題及討論。有的班風(fēng)偏向“活躍型”，但缺乏思維深度和準(zhǔn)確性，有的班風(fēng)偏向“沉悶型”，學(xué)生更傾向于思考而非表達(dá)。

（三）教學(xué)目標(biāo)（以《質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué)》為例）

①知識(shí)目標(biāo)：掌握描述質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的概念：位置矢量、位移、速度、加速度;掌握質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué)的第一類基本問(wèn)題，即求導(dǎo)的運(yùn)用，來(lái)解決一般曲線運(yùn)動(dòng)問(wèn)題。②能力目標(biāo)：培養(yǎng)利用數(shù)學(xué)工具來(lái)解決一般曲線運(yùn)動(dòng)的方法;培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)抽象和邏輯思維能力;提高學(xué)生解決問(wèn)題并應(yīng)用于生活實(shí)踐的能力。③素質(zhì)目標(biāo)：培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)家刻苦鉆研的科學(xué)精神;培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是、理論聯(lián)系實(shí)際的科學(xué)作風(fēng);聯(lián)系當(dāng)下社會(huì)的科技發(fā)展實(shí)例，培養(yǎng)學(xué)生的家國(guó)情懷和為實(shí)現(xiàn)中華民族偉大復(fù)興而努力的青年責(zé)任感。

二、“五維一體”課程思政教學(xué)設(shè)計(jì)

（一）“生活”和“問(wèn)題”維度：本課內(nèi)容能夠體現(xiàn)物理學(xué)的一般認(rèn)知規(guī)律。學(xué)生在中學(xué)學(xué)習(xí)過(guò)的勻變速直線運(yùn)動(dòng)屬于特殊運(yùn)動(dòng)，而生活中更常見的是一般曲線運(yùn)動(dòng)，因此，本設(shè)計(jì)屬于“從生活實(shí)際中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題”這一認(rèn)知規(guī)律的開端，以此激發(fā)學(xué)生思考。

（二）“明理”維度：本課所包含的位置矢量速度的求導(dǎo)關(guān)系，培養(yǎng)了學(xué)生思考問(wèn)題的方式和邏輯思維能力。其中瞬時(shí)速度的導(dǎo)出有三方面的意義：

① t的無(wú)線分割采用了從整體到局部的分析方法，教育學(xué)生在思考問(wèn)題和做事情時(shí)，既要有整體的大局觀念，又能夠深入細(xì)節(jié)，做到具體問(wèn)題具體分析。

② 教育學(xué)生要開闊視野，物理問(wèn)題需借助數(shù)學(xué)這一有力工具來(lái)解決。當(dāng)今社會(huì)，應(yīng)善于以學(xué)科交叉的思考方式和研究方法，來(lái)獲得新的認(rèn)識(shí)和創(chuàng)新。

③ t0引出了微分思想，偉大的物理學(xué)家牛頓就是為了解決物理學(xué)中的一般性問(wèn)題而發(fā)明了微積分。激勵(lì)學(xué)生學(xué)習(xí)牛頓對(duì)待科學(xué)的孜孜不倦、一絲不茍的探索精神。

（三）“實(shí)踐+情感”維度：本課的理論在社會(huì)實(shí)踐中有廣泛應(yīng)用，以此提升學(xué)生的價(jià)值認(rèn)同。通過(guò)介紹“北斗”全球定位系統(tǒng)，增強(qiáng)學(xué)生的民族自豪感、家國(guó)情懷的價(jià)值認(rèn)同和情感體驗(yàn)，繼而激發(fā)他們?yōu)閲?guó)家民族發(fā)展而刻苦學(xué)習(xí)的責(zé)任感。

三、教學(xué)過(guò)程實(shí)施

結(jié)合課前、課中、課后三個(gè)教學(xué)階段，從生活、問(wèn)題、明理、實(shí)踐、情感五個(gè)維度具體實(shí)施“課程思政”的教學(xué)過(guò)程如下。

（一）課前部分。以超星學(xué)習(xí)通為學(xué)習(xí)平臺(tái)，發(fā)布微課學(xué)習(xí)任務(wù)，并設(shè)置預(yù)習(xí)問(wèn)題，鼓勵(lì)學(xué)生完成自主學(xué)習(xí)。結(jié)合劉翔的雅典奧運(yùn)會(huì)110米欄比賽獲得冠軍的視頻，預(yù)置學(xué)習(xí)任務(wù)及問(wèn)題：①比賽通過(guò)什么物理量判斷選手的輸贏？②劉翔的哪個(gè)物理量是超過(guò)別人的？這一部分的“課程思政”融入是從“生活+問(wèn)題”維度，鼓勵(lì)學(xué)生善于從實(shí)際生活中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并思考問(wèn)題，以此激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。

（二）課中教學(xué)。以學(xué)生為主體、教師起引導(dǎo)作用。

1. 總結(jié)課前預(yù)置問(wèn)題。教師在學(xué)習(xí)通發(fā)起“隨機(jī)提問(wèn)”，通過(guò)提問(wèn)總結(jié)：比賽通過(guò)“時(shí)間”這個(gè)量來(lái)判斷選手的輸贏。而劉翔優(yōu)于別人的物理量，是平均速度值。但是，教師進(jìn)一步指出，劉翔所做的運(yùn)動(dòng)并不是中學(xué)大家所熟悉的勻變速運(yùn)動(dòng)，那么如何得知他某一時(shí)刻的瞬時(shí)速度及加速度呢？這就要從表示質(zhì)點(diǎn)位置的基本量“位置矢量”講起。結(jié)合生活實(shí)際，采用啟發(fā)式的教學(xué)方法，在課程開頭拋出非勻變速運(yùn)動(dòng)這樣的一般性問(wèn)題，激起學(xué)生的求知欲。

2. 由位置矢量的定義推導(dǎo)瞬時(shí)速度和瞬時(shí)加速度的表達(dá)式。通過(guò)小組討論、合作探究得出相應(yīng)結(jié)論;通過(guò)小組競(jìng)賽的方式活躍課堂氣氛，達(dá)到鞏固知識(shí)的效果。

在推導(dǎo)之前，教師先拋出一道例題：某物體按照 x = 4.9t2 的運(yùn)動(dòng)規(guī)律做直線運(yùn)動(dòng)。計(jì)算下列時(shí)間間隔內(nèi)物體的平均速度各是多少？①1s? 1.1s;②1s? 1.01s;③1s? 1.001s;④1s? 1.0001s。①到④問(wèn)由不同小組分別完成，之后由各組學(xué)生代表分別展示講解，得出①到④答案分別為：10.29m/s、9.849m/s、9.8049m/s及9.80049m/s。之后教師發(fā)起小組討論：隨著時(shí)間段t由0.1s逐漸減小至0.0001s，能發(fā)現(xiàn)平均速度有什么樣的規(guī)律？如果t無(wú)限地減小直至趨于0時(shí)，平均速度會(huì)趨向于哪個(gè)數(shù)值？各小組成員先討論合作，給出初步結(jié)論;鼓勵(lì)學(xué)生計(jì)算更短的t值來(lái)證明結(jié)論。在各組結(jié)論大致趨于一致之后，教師進(jìn)行總結(jié)：在時(shí)間趨近于零時(shí)，該時(shí)間段的平均速度將達(dá)到一個(gè)極限值。這個(gè)極限值就定義為速度的瞬時(shí)值，并且從數(shù)學(xué)形式上，以極限的寫

法過(guò)渡到導(dǎo)數(shù)形式，即：，速度是位置矢量求時(shí)間的一階導(dǎo)數(shù)。

同樣，能夠得出利用平均加速度在t 0時(shí)的極限值求瞬時(shí)加速度的方法（略）。

這一部分的“課程思政”融入是從以下兩方面展開：

① 從“明理”維度，鍛煉學(xué)生思考問(wèn)題的方式，這一過(guò)程采用了從整體到局部的分析方法，教育學(xué)生在思考問(wèn)題和做事情時(shí)，既要有整體的大局觀念，又能夠深入細(xì)節(jié)，做到具體問(wèn)題具體分析。

② 當(dāng)考慮的t無(wú)限趨近于0時(shí)，是利用了數(shù)學(xué)上微分的分析方法。在此引出一段史話，偉大的物理學(xué)家牛頓就是為了解決運(yùn)動(dòng)學(xué)中的這類非勻變速的一般性問(wèn)題而發(fā)明了微積分。激勵(lì)學(xué)生不僅要學(xué)習(xí)牛頓對(duì)待科學(xué)的孜孜不倦、一絲不茍的探索精神，更要鼓勵(lì)學(xué)生開闊視野，物理問(wèn)題不僅僅是物理問(wèn)題，而恰恰是借助了數(shù)學(xué)這一有力的工具，來(lái)實(shí)現(xiàn)物理學(xué)理論體系的完美與龐大。

3. 利用所學(xué)知識(shí)解決身邊常見的運(yùn)動(dòng)學(xué)問(wèn)題。

這是利用所學(xué)知識(shí)指導(dǎo)生活實(shí)際的實(shí)踐環(huán)節(jié)，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)以致用、知行合一的科學(xué)素養(yǎng)。例如，解答在課前提出的問(wèn)題：在劉翔比賽的例子中，如何得知他某一時(shí)刻的瞬時(shí)速度及加速度？現(xiàn)在可以知道，只要給出劉翔在跑道所在的二維平面內(nèi)，其x、y方向上隨時(shí)間的位置變化關(guān)系，即運(yùn)動(dòng)方程，就可以根據(jù)求導(dǎo)關(guān)系，得出其比賽中任意時(shí)刻的瞬時(shí)速度和瞬時(shí)加速度。

這一部分的“課程思政”融入是從“實(shí)踐+情感”維度，培養(yǎng)知行合一，提升價(jià)值認(rèn)同。實(shí)踐應(yīng)用環(huán)節(jié)：把學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的能力，從中學(xué)階段的只能解決特殊運(yùn)動(dòng)，提升到能夠解決任意的曲線問(wèn)題。情感提升環(huán)節(jié)：質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué)相關(guān)知識(shí)在關(guān)系國(guó)計(jì)民生的領(lǐng)域也發(fā)揮著重要作用，例如我國(guó)自主研發(fā)的“北斗”全球定位系統(tǒng)，能夠向其用戶提供連續(xù)、實(shí)時(shí)、高精度的三維位置、三維速度和時(shí)間的信息。希望同學(xué)們都能夠?yàn)閲?guó)家民族的發(fā)展而刻苦學(xué)習(xí)。

4 課后擴(kuò)展。通過(guò)課下的知識(shí)補(bǔ)充來(lái)夯實(shí)知識(shí)，擴(kuò)展提高。在學(xué)習(xí)通自主學(xué)習(xí)課后視頻資料：介紹速度的計(jì)算在正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)、列車速度測(cè)量、宇宙飛船對(duì)接方面的應(yīng)用;發(fā)布相關(guān)閱讀資料，擴(kuò)寬學(xué)生視野。例如《解密地球在宇宙中的地位》和《步態(tài)的運(yùn)動(dòng)學(xué)分析》等。

四、教學(xué)考核評(píng)價(jià)

教學(xué)考核評(píng)價(jià)為線上和線下兩部分，其中線上以學(xué)習(xí)通生成的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)為主，兼有教師的個(gè)別賦分;線下部分主要為作業(yè)。

（一）課前評(píng)價(jià)：教師通過(guò)學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)資源任務(wù)點(diǎn)的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)所形成的經(jīng)驗(yàn)值，監(jiān)督課前預(yù)習(xí)環(huán)節(jié)?？己藢W(xué)生自主學(xué)習(xí)能力和效果。

（二）課中評(píng)價(jià)：① 對(duì)課前預(yù)置問(wèn)題進(jìn)行提問(wèn)，并根據(jù)回答情況，教師手動(dòng)賦予一定的經(jīng)驗(yàn)值。② 小組討論評(píng)價(jià)：學(xué)生在討論專題中參與和發(fā)表的頻率越高，獲得的經(jīng)驗(yàn)值就越多;另外，教師可以對(duì)精彩回答進(jìn)行額外賦分。③ 學(xué)生在課堂中參與的其他任務(wù)，都有相應(yīng)的經(jīng)驗(yàn)值，如課堂測(cè)試、舉手、搶答等。

（三）課后評(píng)價(jià)：

① 作業(yè)評(píng)分。② 以學(xué)生尋求教師答疑的頻次，作為對(duì)學(xué)生自主學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)的參考依據(jù)。

五、教學(xué)反思

結(jié)合學(xué)生在當(dāng)堂課的表現(xiàn)，教師需及時(shí)反思本節(jié)課是否達(dá)到課堂的高效，及學(xué)生在知識(shí)、能力、方法上是否有所提高，提高的幅度有多大。本案例的設(shè)計(jì)從成功之處、不足之處、改進(jìn)設(shè)計(jì)和教學(xué)靈感四個(gè)方面進(jìn)行了教學(xué)反思。

（一）成功之處：教學(xué)中達(dá)到預(yù)先設(shè)計(jì)的教學(xué)目的、引起學(xué)生共振效應(yīng)的做法;教學(xué)方法的應(yīng)用過(guò)程。

（二）不足之處：課堂教學(xué)中所難免的疏漏失誤之處，對(duì)它們進(jìn)行系統(tǒng)的回顧、梳理，并對(duì)其作深刻的反思和剖析，使之成為今后教學(xué)的提醒。

（三）改進(jìn)設(shè)計(jì)：對(duì)不足之處進(jìn)行必要的歸類與取舍，考慮一下再教這部分內(nèi)容時(shí)應(yīng)該如何做，做到精益求精。

（四）教學(xué)靈感：對(duì)課堂教學(xué)中的偶發(fā)事件所產(chǎn)生的“靈感火花”的及時(shí)反思捕捉，以及在課堂教學(xué)中臨時(shí)應(yīng)變得當(dāng)?shù)拇胧?/p>

本案例設(shè)計(jì)的教學(xué)反思如下：

1. 成功之處：①教學(xué)流程設(shè)計(jì)上符合認(rèn)知規(guī)律。以生活實(shí)例作為切入點(diǎn)，使學(xué)生對(duì)運(yùn)動(dòng)快慢有直觀的認(rèn)識(shí)，引發(fā)思考盡快進(jìn)入學(xué)習(xí)狀態(tài)，大大提高學(xué)生學(xué)習(xí)接受的程度，對(duì)于促進(jìn)教學(xué)效果提升大有裨益。②鼓勵(lì)學(xué)生知識(shí)遷移。通過(guò)引導(dǎo)學(xué)生回憶高中位移及平均速度的知識(shí)，進(jìn)行知識(shí)的遷移，引出計(jì)算瞬時(shí)速度所利用的求導(dǎo)方法，充分發(fā)揮學(xué)生思維的發(fā)散性和知識(shí)的綜合運(yùn)用能力。③“課程思政”的融入做到“潤(rùn)物無(wú)聲”。結(jié)合物理課程的特點(diǎn)，以“五維一體”模式進(jìn)行課程思政，既符合課程特點(diǎn)，也達(dá)到了了教書育人的目的。

2. 存在的問(wèn)題及改進(jìn)措施

① 在學(xué)生得出t取得越小，平均速度的值越趨近于9.8m/s這個(gè)值后，對(duì)于極限導(dǎo)數(shù)的知識(shí)過(guò)渡，學(xué)生接受起來(lái)比較困難。教師要注意結(jié)合數(shù)學(xué)中導(dǎo)數(shù)的定義，來(lái)完成知識(shí)過(guò)渡，適當(dāng)在黑板上以圖像法來(lái)輔助講解。

②在學(xué)生參與回答或討論問(wèn)題的時(shí)候，教師應(yīng)注意合理控制時(shí)間，把握學(xué)生討論的力度，在統(tǒng)籌引導(dǎo)、適時(shí)歸納上多下功夫。引導(dǎo)小組的共性結(jié)論，以及引導(dǎo)各小組間不同結(jié)論的相互論證。

3. 教學(xué)靈感

在情感提升環(huán)節(jié)，除了介紹“北斗”全球定位系統(tǒng)之外，還可以介紹由我國(guó)自主研發(fā)的“彩虹魚”水下定位系統(tǒng)，其最大下潛深度可達(dá)一萬(wàn)多米，并且描繪出了萬(wàn)米深海的精確坐標(biāo)。它精確的坐標(biāo)定位能力，堪稱我國(guó)的“水下北斗”系統(tǒng)。通過(guò)介紹國(guó)家科技發(fā)展的新成就，加深學(xué)生的情感和價(jià)值認(rèn)同。

參考文獻(xiàn)：

[1]李華忠. 高校思政課“五維一體”教學(xué)模式探究[J]，黑龍江高教研究，2019年02期.

[2]劉寶平. “課程思政”理念下大學(xué)物理教學(xué)改革的實(shí)踐與思考[J]，江蘇建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2019年02期.

[3]倪涌舟，郭中富. 大學(xué)物理課程思政的課堂實(shí)踐探索[J]，教育教學(xué)論壇，2020年16期.

作者簡(jiǎn)介：辛萍（1983- ），女，漢族，吉林長(zhǎng)春人，碩士，吉林工商學(xué)院基礎(chǔ)部教師，職稱：講師，主要研究方向?yàn)槟蹜B(tài)物理及大學(xué)物理教學(xué)。