課程思政視域下大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革路徑的探析與實(shí)踐*

馮 利 吳義炳 許濟(jì)金

(福建農(nóng)林大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院 福建 福州 350002)

古語(yǔ)有云“尚賢者,政之本也”.如今習(xí)近平總書記也指出致天下之治者在人才,新時(shí)代的新要求賦予了各類學(xué)科開展思政教學(xué)的使命與責(zé)任.在此背景下,各類課程教學(xué)過程中要堅(jiān)持因事而化、因勢(shì)而新、因時(shí)而進(jìn),才能在傳授文化知識(shí)的同時(shí)提高立德樹人的成效,提升課程綜合育人的水平[1-2].

1 大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)現(xiàn)狀和改革的意義

在推動(dòng)新時(shí)代教育的現(xiàn)代化新任務(wù)下,傳統(tǒng)的大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)已無(wú)法滿足新的需求.從教學(xué)目的來(lái)看,絕大多數(shù)教學(xué)仍只重視講解實(shí)驗(yàn)原理,忽略了實(shí)驗(yàn)過程中蘊(yùn)涵著豐富的哲學(xué)理論.從教學(xué)過程來(lái)看,學(xué)生也僅僅只是按部就班地完成教師教授的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,這樣的教學(xué)模式無(wú)法讓學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)研究方法的建立形成系統(tǒng)的認(rèn)知,培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維、科研素養(yǎng)也就成了無(wú)本之木,無(wú)源之水[3-4].從教學(xué)內(nèi)容來(lái)看,實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目之間缺乏結(jié)合且跟不上新時(shí)代科學(xué)飛速發(fā)展的節(jié)奏,難以激發(fā)學(xué)生探索、創(chuàng)新的意識(shí).

本文試圖探索用“格物致知育素養(yǎng)”的辦法推動(dòng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)的達(dá)成,以“課程思政為導(dǎo)向”的方式實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生正確價(jià)值觀樹立的引領(lǐng),堅(jiān)持多元化多角度地實(shí)現(xiàn)對(duì)課程的改革.

2 大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)改革的核心思想

2.1 明確課程改革的指向性

格物致知明確了在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中教師對(duì)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng),而思政教學(xué)的目的則決定了教師對(duì)學(xué)生思想品德的引領(lǐng).如何把兩者齊抓并舉,這才是課程教學(xué)改革的導(dǎo)向和側(cè)重點(diǎn).

2.2 突破教學(xué)方法的制約性

實(shí)驗(yàn)教學(xué)與思政教學(xué)融合的關(guān)鍵在于教師能否自然地將恰當(dāng)?shù)牡掠c(diǎn)適時(shí)地傳遞給學(xué)生.這就需要教師以“選擇有要求,教法有目的”的思想來(lái)融合思政教學(xué).

2.3 融合教學(xué)形式的多樣性

從教學(xué)理念上說(shuō),由原來(lái)的“曉之以理、動(dòng)之以情的說(shuō)服式”教學(xué)理念逐漸向“啟發(fā)、互動(dòng)、參與式”轉(zhuǎn)變.從教學(xué)手段上說(shuō),數(shù)字技術(shù)的不斷融入為教學(xué)帶來(lái)了新的生機(jī)與活力.從教學(xué)組織形式上說(shuō),也由單一走向了多種方式相結(jié)合.以上凡是能起到立德樹人作用的教法與理念,都應(yīng)屬于課程思政的教學(xué)形式.

3 大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)改革的措施

3.1 因事而化——讓課堂教學(xué)內(nèi)容活起來(lái)

大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中引入“事”以此來(lái)詮釋“理”和培育“德”,以求達(dá)到立德樹人的目標(biāo).改革的要點(diǎn)就是要有目的地選擇并找準(zhǔn)“事”,使其與思政教學(xué)目標(biāo)相互關(guān)聯(lián).

3.1.1 講“事理”

物理學(xué)本就隱含著許多馬克思主義的哲學(xué)觀點(diǎn)和理論,結(jié)合實(shí)驗(yàn)教學(xué)講授唯物辯證法,可提高學(xué)生的哲學(xué)辯證層次.

例如,在鐵磁材料磁化居里點(diǎn)的測(cè)定實(shí)驗(yàn)中,適時(shí)地指導(dǎo)學(xué)生注意實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的變化,當(dāng)實(shí)驗(yàn)溫度達(dá)到某一關(guān)鍵點(diǎn)時(shí),發(fā)現(xiàn)鐵磁物質(zhì)由鐵磁性轉(zhuǎn)變?yōu)轫槾判?從而讓學(xué)生體會(huì)到事物從量變到質(zhì)變的發(fā)展變化過程.在邁克爾孫干涉實(shí)驗(yàn)中,教師不僅要重視對(duì)其原理的闡述,還應(yīng)追本逐源,說(shuō)明該實(shí)驗(yàn)最初的設(shè)計(jì)目的是為證明光媒介“以太”的存在,但由于實(shí)驗(yàn)結(jié)果和假說(shuō)之間的對(duì)立,看似失敗的結(jié)論卻建立了相對(duì)論的理論基石,以此來(lái)引導(dǎo)學(xué)生討論并思考產(chǎn)生此實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的根本因素,這就是透過現(xiàn)象看本質(zhì)哲學(xué)思想的認(rèn)知體現(xiàn).在靜電場(chǎng)模擬實(shí)驗(yàn)中,講解 “點(diǎn)電荷”模型是理想的理論假設(shè),在研究帶電體具體的靜電場(chǎng)分布時(shí),其大小規(guī)格、形態(tài)尺寸可以忽略不計(jì),這就是突出主要矛盾、忽略次要矛盾的方法在解決問題中的運(yùn)用.在光的雙縫干涉以及多縫衍射實(shí)驗(yàn)中,可以講到光的波粒二象性知識(shí)體系的建立,以哲學(xué)的眼光看待“光本質(zhì)”的神秘面紗被揭開的過程,其包含了唯物辯證法在事物發(fā)展過程中的否定之否定規(guī)律、對(duì)立與統(tǒng)一的規(guī)律,以及用發(fā)展的眼光看問題的哲學(xué)思想.

3.1.2 講“事物”

除了可以深挖與實(shí)驗(yàn)知識(shí)相關(guān)的思政元素,也不要忽略實(shí)驗(yàn)儀器.例如,測(cè)量用到的數(shù)字毫秒計(jì),可從計(jì)時(shí)的角度延展,引入古代的日冕、漏刻和現(xiàn)代的原子鐘,再延伸到我國(guó)克服重重困難自主研發(fā)的可以提供精確授時(shí)功能的北斗導(dǎo)航系統(tǒng),一方面可以提高學(xué)生了解中國(guó)科學(xué)史的濃厚興趣,另一方面也增強(qiáng)了學(xué)生的民族自豪感.又例如,可從普通實(shí)驗(yàn)儀器講到高端科研儀器,比如常用的核磁共振儀、高分辨質(zhì)譜儀等儀器都要依賴進(jìn)口,面對(duì)“卡脖子”的困境,只有依靠科技的強(qiáng)大才能打破壟斷,而科技的強(qiáng)大唯有靠中國(guó)人自己開拓創(chuàng)新和奮發(fā)圖強(qiáng),以此增強(qiáng)大學(xué)生科技興國(guó)的緊迫感,勇攀科技高峰的使命感和責(zé)任感.

3.1.3 講“故事”

和風(fēng)細(xì)雨潤(rùn)心田的教育才能激起青年大學(xué)生的心靈律動(dòng).物理學(xué)家們不求名利、百折不撓地探索創(chuàng)新的故事,正是培養(yǎng)青年學(xué)生高尚情操的精神富礦.科學(xué)家的故事不只要講以前的,我們更要談當(dāng)代的,不僅要說(shuō)國(guó)外的,更要講國(guó)內(nèi)的,物理學(xué)科技進(jìn)步的故事正合時(shí)宜地為實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容提供了源源不斷的素材.

例如,在伯努利方程實(shí)驗(yàn)中,除了可以介紹伯努利、雷諾等這些流體力學(xué)領(lǐng)域的國(guó)外科學(xué)家,更要介紹默默無(wú)聞地為湍流理論的發(fā)展做出卓著貢獻(xiàn)的中國(guó)現(xiàn)代科學(xué)家周培源.在半導(dǎo)體電阻率的測(cè)量實(shí)驗(yàn)中,介紹中國(guó)的半導(dǎo)體之母謝希德沖破重重阻撓毅然回國(guó),為祖國(guó)半導(dǎo)體物理理論的研究奉獻(xiàn)了一生.順勢(shì)拓展到與半導(dǎo)體物理相關(guān)的芯片產(chǎn)業(yè),討論我國(guó)目前存在的“缺芯少魂”現(xiàn)狀,從中興事件到華為造芯,讓學(xué)生們明白只有自主創(chuàng)新,實(shí)現(xiàn)核心領(lǐng)域技術(shù)的突破,才能科技興邦.講中國(guó)人自己的“好故事”,充分挖掘故事的生動(dòng)性和勵(lì)志性,感染和激發(fā)青年學(xué)生追求科學(xué)的志趣,實(shí)現(xiàn)愛國(guó)思想的引領(lǐng).

3.2 因時(shí)而進(jìn)——讓課程教學(xué)載體活起來(lái)

進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)信息時(shí)代,騰訊課堂、雨課堂等新技術(shù)平臺(tái)使教學(xué)活動(dòng)突破了時(shí)空上的限制,學(xué)生通過電腦、手機(jī)可以隨時(shí)隨地查閱想要學(xué)習(xí)的內(nèi)容,微課、微信等新媒體平臺(tái)逐漸豐富了傳統(tǒng)的一本教材、一塊黑板、一張嘴的教學(xué)手段.

筆者學(xué)校就嘗試構(gòu)建了“互聯(lián)網(wǎng)云+學(xué)術(shù)+思政”的教學(xué)平臺(tái),大大地提升了專業(yè)教學(xué)與思政教育的時(shí)效性.

如圖1所示,該教學(xué)平臺(tái)可以在管理模塊中上傳實(shí)驗(yàn)相關(guān)的科普視頻以及課程思政教學(xué)資源,以形成全方位的教育資源庫(kù).在教學(xué)模塊中,利用答疑版塊解答學(xué)生遇到的實(shí)驗(yàn)問題,與學(xué)生多交流溝通,分享實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)和學(xué)習(xí)體會(huì)的同時(shí),建立良師益友的關(guān)系;通過實(shí)驗(yàn)仿真預(yù)習(xí)版塊,引導(dǎo)學(xué)生分析實(shí)驗(yàn)步驟,解決實(shí)驗(yàn)難點(diǎn),培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)乃季S方式;通過電子作業(yè)測(cè)試版塊設(shè)置實(shí)驗(yàn)問答、相關(guān)案例研討和思政題目的討論,進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,引領(lǐng)其思想脈動(dòng);在統(tǒng)計(jì)分析模塊中,通過數(shù)據(jù)整理和問卷調(diào)查,分析學(xué)生對(duì)專業(yè)教學(xué)、思政教育的反饋及建議,以此優(yōu)化課程的改革和建設(shè).

圖1 “互聯(lián)網(wǎng)云+學(xué)術(shù)+思政”的教學(xué)平臺(tái)示意圖

3.3 因勢(shì)而新——讓課程教育方式活起來(lái)

3.3.1 緊跟教學(xué)宏觀環(huán)境的變化,注重形勢(shì)熱點(diǎn),正向引導(dǎo)學(xué)生

實(shí)驗(yàn)教學(xué)中既要把基礎(chǔ)的專業(yè)知識(shí)“請(qǐng)進(jìn)來(lái)”,又要結(jié)合教學(xué)要求,加前沿、說(shuō)熱點(diǎn),讓知識(shí)活起來(lái)“走出去”,把固化的知識(shí)點(diǎn)鮮活起來(lái),實(shí)現(xiàn)了格物致知的教學(xué)思維.

例如,液晶電光效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中,可結(jié)合生活向?qū)W生提出“為什么以前的液晶電視價(jià)格昂貴,現(xiàn)在兩三千元就能買到不錯(cuò)的產(chǎn)品”,對(duì)此自由討論,進(jìn)而講述我國(guó)的液晶面板產(chǎn)業(yè)是如何在受制于人的局面下通過科技創(chuàng)新實(shí)現(xiàn)全面逆襲,使學(xué)生們感受到科技強(qiáng)國(guó)給生活帶來(lái)的便利.在測(cè)量剛體轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的實(shí)驗(yàn)中,以“天空課堂-陀螺儀”演示實(shí)驗(yàn)為話題,講述我國(guó)航天事業(yè)的探索發(fā)展,從無(wú)人到載人,從一人到多人,一次次的跨越都見證了祖國(guó)科技力量的發(fā)展實(shí)力和速度.在測(cè)量太陽(yáng)能電池特性實(shí)驗(yàn)中,以環(huán)境污染和清潔能源為話題,講述我國(guó)新能源產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展,讓學(xué)生們樹立綠色低碳的環(huán)保觀念.在測(cè)溶液旋光率實(shí)驗(yàn)中講到生物制藥,和學(xué)生們分享在黨中央的前瞻規(guī)劃和堅(jiān)定領(lǐng)導(dǎo)下,新冠疫苗研發(fā)的艱難過程以及實(shí)現(xiàn)了全民新冠疫苗免費(fèi)接種這一浩大的工程,使學(xué)生們?cè)鰪?qiáng)了民族自豪感.類似還有,指導(dǎo)學(xué)生在使用Origin軟件整理分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí),可利用前期世界各國(guó)的疫情數(shù)據(jù),比較歐美國(guó)家和我國(guó)的疫情發(fā)展曲線,讓學(xué)生們體會(huì)到知識(shí)學(xué)以致用的同時(shí),還深刻感受到黨以人民為中心的情懷與擔(dān)當(dāng).

3.3.2 順應(yīng)學(xué)生學(xué)習(xí)新趨勢(shì)的微觀環(huán)境變化,突顯思政教育理念

當(dāng)代大學(xué)生的學(xué)習(xí)生活等多方面都與互聯(lián)網(wǎng)相連,教師也應(yīng)善于使用網(wǎng)絡(luò)這把“雙刃劍”,在海量網(wǎng)絡(luò)信息中把與實(shí)驗(yàn)有關(guān)的弘揚(yáng)新時(shí)代正能量的內(nèi)容通過各種新媒體平臺(tái)傳遞給學(xué)生們,把格物致知、立德樹人的教育理念從象牙塔延伸到課外以及社會(huì),從現(xiàn)實(shí)拓展到網(wǎng)絡(luò)空間,時(shí)刻滿足水漲船高的形勢(shì)需求.

4 課程改革存在的問題與難點(diǎn)

4.1 教學(xué)方法的淺層化

部分教師僅僅因?yàn)槟撤N教學(xué)方法符合時(shí)代流行的趨勢(shì)就去使用它,而忽視了對(duì)思政元素深度的追求,學(xué)生只覺得在課堂上新奇熱鬧,實(shí)則毫無(wú)收獲,使課程改革容易陷入淺層化的就事論事思維模式.唯有從理論研究的角度積極深入地研究各種具體的教學(xué)方法,并將其提升到方法論的高度,才能使教法的改革系統(tǒng)化、全面化,深入化.

4.2 教學(xué)方法的工具主義傾向

為了使教學(xué)與新技術(shù)接軌,教學(xué)改革中盲目地追求各種先進(jìn)的教學(xué)手段,使改革最終淪為了形式主義.例如,機(jī)械性地將學(xué)習(xí)通等手段照搬到教學(xué)過程中,僅僅把這些教學(xué)輔助軟件當(dāng)作課堂點(diǎn)名、監(jiān)督學(xué)生的控制“神器”.部分教師還將課堂上應(yīng)該需要深入講解的知識(shí)重點(diǎn)用錄制好的視頻簡(jiǎn)單取代,忽視了這些教學(xué)視頻的時(shí)效性,導(dǎo)致教學(xué)改革反而被技術(shù)所控制,這樣看似革新實(shí)則進(jìn)入了誤區(qū).

4.3 教學(xué)資源與評(píng)價(jià)體系的建設(shè)

課程思政教學(xué)資源的建設(shè)以及建立全面有效的評(píng)價(jià)體系也存在著不少困難.一方面根據(jù)不同學(xué)科來(lái)發(fā)掘思政教學(xué)素材而建立資源庫(kù),這是一件需要長(zhǎng)期組建和發(fā)揮各課程教學(xué)團(tuán)隊(duì)的綜合力量來(lái)共同完成的事情.另一方面課程對(duì)學(xué)生的最終評(píng)分體系結(jié)構(gòu)單一,僅僅只用問卷調(diào)查方式來(lái)衡量課程思政的效果又顯得片面和單薄,因此,建立一套實(shí)操性強(qiáng)的評(píng)估體系是保證課程思政持續(xù)發(fā)展的要點(diǎn).

5 結(jié)束語(yǔ)

講“三事”豐富思政教學(xué)的內(nèi)容,運(yùn)用新媒體技術(shù)使思政教學(xué)具有時(shí)代感,更新教學(xué)方法拓展實(shí)驗(yàn)內(nèi)容以增強(qiáng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作意識(shí),順應(yīng)新時(shí)代的宏觀以及微觀變化,有意識(shí)、有方向地滲透思政元素,這些是新時(shí)代背景下“格物致知育素養(yǎng)、課程思政為導(dǎo)向”的教學(xué)理念在大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革中的體現(xiàn),其目的是要實(shí)現(xiàn)大學(xué)生的知與情、智與德的全面發(fā)展,為祖國(guó)培養(yǎng)出全面發(fā)展的新時(shí)代人才.