彭敏玲
【摘 要】本文以電磁感應一課為例,闡述將思政元素融入中職物理課堂的教學設計,在教學中滲透科技強國和愛國主義教育,開展物理課程多樣化的教學。
【關鍵詞】中職物理 課程思政 教學設計
【中圖分類號】G ?【文獻標識碼】A
【文章編號】0450-9889(2020)42-0105-02
全國高校思想政治工作會議精神指出,要把思想政治工作貫穿教育教學全過程,推動思政課程向課程思政轉變,挖掘和梳理各門課程的德育元素,完善思想政治教育的課程體系建設,充分發揮各門課程的育人功能,實現學校全程育人、全方位育人和全員育人的大思政格局。這就要求教師要充分利用好課堂教學這個主渠道,將思想政治元素全方位、多角度融入課堂,最終實現全程育人、多方位育人的目的。
一、課程思政元素融入電磁感應教學的設計
本節內容選自蘇州大學出版社出版的《物理》第二冊,第十章第 5 節《電磁感應現象》。
(一)教學目標
知識與技能:掌握感應電流產生的條件,理解并學會運用電磁感應現象。
過程與方法:(1)通過探究感應電流產生,培養學生的發散思維和逆向思維;(2)通過動手制作手機無線充電器,培養學生的動手能力,鼓勵學生主動創新。
情感與價值觀:通過對我國的高鐵建設、三峽大壩建設等工程的介紹,讓學生了解科技是人類進步的巨大推力,我國工程師在建設這些偉大工程時,不畏艱難,攻克難關,為祖國逐步由大國向強國的轉變提供有力的支撐,由此來培養學生的科技強國觀念。
核心素養:本課程將研究性學習貫穿始終,通過傳統的、虛擬的、數字的、層層遞進的探究實驗,逐步提升學生科學論證,假設推理的物理核心素養。
(二)教學重點難點
教學重點:探究感應電流產生的條件。
教學難點:電磁感應定律的理解及應用。
(三)學情分析
筆者授課的對象是汽車應用與維修專業一年級學生。據了解,學生對電場相關知識掌握較好,但個別同學對磁感應強度、磁通量等相關知識理解不夠透徹,抽象思維還有待加強。學生雖然具備一定的觀察和實驗操作能力,但在探究實驗方案的設計上略有困難,因此極易產生畏難情緒,需要教師指點方向,多加鼓勵。
(四)教學策略
本課依托智慧學習平臺,整合教學資源,記錄學習過程,在 STEAM 教育理念的引領下,將研究性學習貫穿整個教學始終。通過多層次的傳統實驗、虛擬仿真實驗和數字實驗,將抽象的物理原理轉化為感性認知。從生活走進物理,發現問題、建構知識,又從物理走向社會,拓展應用,創新制作。
(五)教學過程
1.課前。讓學生登錄智慧學習平臺完成以下任務:①通過微課復習磁場、磁通量奧斯特實驗,并在此基礎上完成測試,最終成績計入平臺;②研究銅管實驗,猜想磁鐵在銅管中是否會自由下落。
2.課中。第一部分,筆者首先用自制的無線充電器進行充電演示,提出問題:手機和充電器之間并沒有導線連接,那么電是哪兒來的呢?讓學生帶著疑問分成小組討論,筆者鼓勵學生大膽猜想,并自主設計實驗方案,探究感應電流產生的條件。
在學生分組探究活動的過程中,有的小組發現,條形磁鐵在線圈中不斷插拔會產生電流,有的小組發現,改變滑動變阻器阻值也會有電流產生。探究實驗結束后,學生在線填寫實驗報告,并分組匯報實驗現象及結果,每個小組的同學都總結出了感應電流產生的條件。
接著,筆者利用三維動畫展現上述實驗中磁場的變化,引導學生深入思考、分析,得出結論:雖然三個實驗中感應電流產生的方法各不相同,但都有一個共同點—— 磁通量發生了變化。從而解決教學重點。
第一部分的設計意圖:通過科學與技術的結合,重點培養學生假設推理的物理核心素養,至此學生找到了“電是哪兒來的”這個問題的答案。
第二部分,筆者引導學生自主提問。學生提出疑問:手機充電時對電流的大小有一定要求,那么制作手機無線充電器時,如何控制電流的大小呢?
教師講解:借助數字傳感實驗系統,用電流傳感器代替傳統實驗電路中的靈敏電流計,將電流變化的過程在屏幕上直觀呈現,學生邊觀察實驗邊總結,逐步找出了感應電流變化的規律:電流變化好像和磁鐵插拔的速度有關。
學生活動:做記錄實驗,驗證自己的猜想。小組討論,最后總結。
教師活動:根據學生的總結,引入感應電動勢,引導學生自主歸納電磁感應定律及其公式。
學生活動:在平臺上完成階段測試。
教師活動:依據學生完成情況及時講評這一環節。
第二部分的設計意圖:將科學與數學有機結合,通過記錄實驗,培養學生科學驗證的物理核心素養。突破教學難點。
第三部分,引入右手定則。教師提問:知道了感應電流的大小,感應電流的方向又該如何判斷呢?由問題引發學生的學習興趣,筆者開始講解右手定則。
學生活動:借助虛擬仿真實驗,自主學習右手定則,理解感應電流方向的判斷方法。
教師活動:請同學上臺展示一個對比實驗,把鋼球同時從相同長度的銅管和 PVC 管中自由釋放。
學生活動:觀察實驗,并討論。
教師活動:情景揭秘環節。根據學生現場演示銅管實驗,發現磁鐵不是自由下落而是緩慢下降。那么銅管里到底發生了什么?三維動畫直觀地揭示了磁鐵緩慢下降的原因—— 磁鐵運動時,銅管的磁通量發生變化,產生感應電流,出現感應磁場,阻礙磁鐵下降,所以運動時間變長。
第三部分的設計意圖:物理不僅存在于實驗里,還廣泛地存在于我們的生活中,通過分析實驗,提煉物理模型,將物理與工程再次聯系起來。
課程進展到這里,本課的知識點已經全部講解完畢,但是筆者還留了一些時間專門分析電磁感應在三峽大壩以及高鐵列車中的應用。最后這一部分的設計意圖是讓學生深刻體會,科技是人類進步的巨大推力,我國的工程師不畏艱難,攻克難關,不斷推動我國的科技技術迅猛發展,使我們祖國逐步由大國向強國轉變,這是一次有效的科技強國教育和愛國主義教育。
3.課后。筆者讓學生利用教師提供的器材,結合本課所學,動手制作手機無線充電器,將剛剛學會的知識學以致用,體驗親自動手制作帶來的樂趣及成就感。學有所成的學生在創客實驗室對手機無線充電器進行創新設計,發揮想象力和藝術創造力,進一步完善功能和美化外觀。學生跨越科學與藝術的界限,將各學科知識融合在一起。
(六)教學反思
整節課將研究性學習貫穿始終,通過傳統的、虛擬的、數字的、層層遞進的探究實驗,逐步提升學生科學論證、假設推理的物理核心素養。智慧學習平臺從多維度數據分析學生行為,深度發掘學生潛能,初步探索了 STEAM 教育的跨學科融合。但學生的創新協作能力還未能得到最大的發揮,我們設想,在未來構建多專業學生共同參與的,更符合 STEAM 教育理念的物理課堂。
二、需注意的問題
(一)中職物理教師的政治素養和教學能力需要不斷提升
目前,中職教師以及中職學校對物理課程當中的思政教育意識不強,物理教師由于所學專業的限制,沒有系統接受思政教育,因此在教學中進行思政教育的深度和廣度都不夠,導致思政教育的方式比較單一。在教學課程改革中,教師是“課程思政”實施的主要參與者,這就要求學校組織專業思政教師對物理教師進行思政培訓。物理教師積極參與政治業務學習,不斷提高自身的政治素養,改進教學方法,創新教學模式,以更好地將思政教育融入物理課堂之中。
(二)課堂中應更注重“工匠精神”的培養
職業學校以服務為宗旨,就業為導向,提高學生技能,為社會主義建設提供高質量的技能型人才。這就要求教師在技能培養過程中,注重學生“工匠精神”的培養。物理學是一門基礎學科,包括物理基本規律、概念、原理等學科的核心,各種實用性的元素,外圍環境獲取知識三組元素。掌握第一種元素的是學者,掌握第二種元素的是擁有技能的“工匠”,而掌握第三種元素的人,最終將成為有責任感和高尚道德的“工匠”。傳統的物理課堂可以把學生培養成高技能的“工匠”,但如果教師在物理課堂中有機融合思政元素,就能培養出有愛國主義情懷、有民族意識的“工匠”,從而達到全方位育人的目標。
(三)思政元素融入要自然
在中職物理教學中,要融入思政元素,需要制定適合本校本專業的教學目標,且思政元素的融入要自然。在教學過程中,思政元素融入要達到“潤物細無聲”。以本節課為例,由電磁感應現象,巧妙過渡到高鐵建設、三峽大壩等,既能培養學生的科學精神,又陶冶學生的愛國情操。物理重視實驗,在實驗中同樣也能融入“思政元素”,比如“自由落體”這一章節的講解,很多學生潛意識認為,重的物體下落快,輕的物體下落慢,但通過實驗就會發現這個結論是錯的。讓學生切身體會“實踐是檢驗真理的唯一標準”,唯物主義精神就被巧妙融合到物理教學中。
總之,將思政元素融入物理教學過程中,不僅能夠實現知識與技能的融合,而且能夠培養學生的愛國情懷。可見,把“思政元素”融入課堂在引導學生樹立正確的人生觀、價值觀和科學的方法論等方面有著重要意義,對培養綜合素質全面發展的應用型人才也有積極的作用。
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(責編 馬群耀)