大學物理課程思政的教學實踐

摘 要：當前物理課程思政過程中，出現(xiàn)思政點與學科特點不相符，思政內(nèi)容與教學內(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，為有效開展大學物理課程思政提供借鑒，從而實現(xiàn)大學物理課程知識與精神價值的有機統(tǒng)一。

關鍵詞：大學物理;課程思政;教學實踐

一、教學內(nèi)容簡介

《靜電場中的導體》屬于大學物理電磁學部分，本節(jié)課共包括三部分的內(nèi)容：靜電平衡、靜電平衡時導體上的電荷分布和尖端放電及靜電屏蔽。（內(nèi)容關系見右圖）內(nèi)容之間層層遞進，由原理到原理分析再到原理應用，體現(xiàn)了很強的邏輯關系和物理學科特點。教學內(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)實踐中有廣泛的應用，能夠充分體現(xiàn)“物理來源于生活，物理服務于生活”的理念。

二、課程思政點的挖掘

基于《靜電場中的導體》這節(jié)課的內(nèi)容特點和課程思政的要求，本節(jié)課思政點的挖掘應以生活現(xiàn)象為突破口，把握中國元素，緊貼學科歷史，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。引導學員質(zhì)疑電影情節(jié)設置的科學性，最后通過知識學習，用原理解釋現(xiàn)象后，讓學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，向英雄學習。

（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。教學中可通過對吞脊獸的簡單介紹，讓學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）講物理學家故事，培育弘揚科學家精神

“法拉第籠”是以電磁學的奠基人、英國著名物理學家邁克爾.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)原理的設備。此款設備源自法拉第曾經(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，讓學員認識科學家勇于探索、獻身科學的精神。

（四）穿插辯證思想，適時進行教育

教學中注重對學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)是虛構出來的，其實那天天氣風和日麗，電影為了達到驚險刺激的效果，就進行了一些藝術加工。制片方的這種藝術加工有沒有科學依據(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家法拉第進行研究的，他還為此專門設計一個金屬籠，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。我們要學習法拉第這種獻身科學的精神，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.相信通過前面的學習，大家就能解答：飛機能不能安全穿過雷電層的問題。（學員解答）看來，電影《中國機長》的那段穿云情節(jié)設置的也是有科學依據(jù)的。當然，電影是一種藝術，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，我們應該學習他那種英勇無畏的精神。

四、總結(jié)

本文以大學物理課程中的《靜電場中的導體》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)大學物理課程思政的教學實踐過程，從而拋磚引玉，為其它教學內(nèi)容實施課程思政提供借鑒，為大學物理教師在實施課程思政時提供思路。

參考文獻：

[1]戴曄，白麗華.“課程思政”在大學物理教學中的探索與實踐[J].大學教育，2019.08：84-86.

[2]宋亞菊，劉延.電磁學課程思政初探[J].湖北第二師范學院學報，2020，37（8）：82-85.

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，科學素質(zhì)。