大學物理課程教學中思政元素挖掘

【摘要】當代大學生的課程思政教育對于高校教師來說是一項非常重要的工作，而大學物理課程中蘊含著豐富的思政元素對于開展“課程思政”十分有利。本文介紹了挖掘思政元素的策略，并以法拉第發現電磁感應定律為例，充分挖掘出其中蘊含的思政元素，同時培養學生形成真正的科學精神，把學生教育成德智體美勞全面發展的社會主義建設者和接班人，最終實現全員育人、全程育人、全方位育人這一宏偉目標。

【關鍵詞】課程思政? 大學物理? 電磁感應定律

【基金項目】本文受到常州工學院教學改革研究項目資助：大學物理線上線下混合式教學方法的研究與應用（資助編號：30120300000-KT-011）、“課程思政”融入大學物理教學全過程的研究與實踐（資助編號：301203 00100-jgkt-10），以及江蘇省高校自然科學研究面上項目資助：二氧化碳分子離子光解動力學研究（資助編號：17KJB150005）。

【中圖分類號】G64 ? 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2022）02-0055-04

近年來國家對在校大學生的思想政治狀況十分關注，認為當代大學生不僅要學好科學文化知識，還要加強自身的思想品德修養。在2016年12月召開的全國高校思想政治會議上，習近平總書記指出廣大教師要堅持把立德樹人作為中心環節，把思想政治工作貫穿于教育教學全過程。2021年7月1日，習近平總書記在中國共產黨成立100周年紀念大會上指出中華民族最大的心愿是實現中華民族的偉大復興，而青年是國家的希望，是實現這一偉大心愿的主力軍。當代大學生更是青年中的才俊，是實現中華民族偉大復興的中堅力量。因此，每位高校教師都應該自覺地按照習近平總書記的指示對當代大學生進行思想政治教育，充分發揚教師自身的人格魅力，從而影響、感染學生，將所授課程知識與思想政治教育有機結合起來。

大學物理課程是高校所有理工科專業的必修基礎課程，以常州工學院為例，該課程涉及全校26個專業共2400余名學生。因此，教師在大學物理課程中挖掘思政元素，將“課程思政”融入教學全過程中，對于培養學生的思想政治修養具有十分重要的意義。

一、大學物理“課程思政”的必要性

“課程思政”是指以構建全員、全程、全課程育人格局的形式將各類課程與思想政治理論課同向同行，形成協同效應，把“立德樹人”作為教育的根本任務的一種綜合教育理念。大學物理“課程思政”的必要性主要體現在以下幾個方面：

（一）大學物理課程中的物理基礎知識廣泛應用于所有理工科專業實踐中，其知識結構的系統性和邏輯性很強，大學物理“課程思政”可以培養學生科學分析解決問題的能力和創新思維能力，逐步形成良好的科學素養。

（二）大學物理課程蘊含著豐富的思政元素，對開展“課程思政”十分有利。高校物理教師在課堂教學中充分挖掘出其中的思政元素，不僅有助于學生在腦海中建立清晰的物理圖像，還能夠豐富課堂教學過程并激發學生的學習興趣，培養學生具備運用所學物理知識解決復雜工程問題的能力，培養學生形成辯證唯物主義世界觀，為學生畢業后從事的工作、科學研究、開拓新技術領域和終身學習打下堅實的基礎。

（三）大學物理“課程思政”可以為所有理工科專業課的“課程思政”奠定堅實的基礎，讓大學課堂不僅成為傳播知識的載體，更成為學生德育培養的優質平臺，真正實現立德樹人。

二、大學物理課程教學中思政元素挖掘的策略

根據大學物理課程的性質及特點，我們從實際教學中挖掘出辯證唯物主義思想、社會主義核心價值觀、科學精神、中國優秀傳統文化等思政元素，并通過以下幾種方式介紹思政元素挖掘的策略：

（一）從物理學解決問題的方法中挖掘思政元素。在物理學解決問題的方法中充滿極強的邏輯性和系統性，將其貫穿融入到大學物理課程教學中可以很好地培養學生的邏輯思維能力和解決實際問題能力。為了突出研究對象的主要性質而忽略一些次要性質，物理學中引入“質點”“剛體”“理想氣體”和“點電荷”這些理想化的模型代替實際物體，教師教育學生解決實際問題時應抓住主要性質并找出問題的規律性所在，這樣往往簡化處理實際問題的過程。萬有引力定律是牛頓在總結前人多年的天文學測量基礎上憑借自己的數學推理能力創立的，教師教育學生學科之間的交叉融合有利于復雜問題的解決和對問題本質的理解。麥克斯韋在研究電磁場理論時提出位移電流假設，將電磁學和光學統一起來，教師教育學生在研究問題時假設的重要性，大膽提出假設，然后在此假設基礎上建立理論，最終由實驗驗證理論的正確與否可以反饋假設的合理性。教師可通過啟發的方式介紹物理學中解決問題的方法，進而可以實現拓寬學生知識面、培育學生綜合素質等思政目標。

（二）通過介紹物理規律在生活、生產中的實際應用挖掘思政元素。教師在課堂教學中將物理規律在生活、生產中的實際應用介紹給學生，不僅可以激發學生學習物理的興趣，活躍課堂氣氛，還可以培養學生具備真正的科學精神以及對所學專業的熱情。例如，動量守恒定律在火箭設計中的應用、角動量守恒定律在花樣滑冰和跳水中的應用、伯努利方程在船舶航行中的應用、電磁感應原理在磁懸浮列車中的應用、光的偏振原理在三維立體眼鏡中的應用等。教師可通過展示圖片、播放視頻等形式介紹這些實際應用進而實現培養學生具備實踐精神、探索精神、嚴格精確的分析精神等思政目標。

（三）通過介紹我國物理學家取得的科學成就挖掘思政元素。向學生介紹我國物理學家取得的科學成就，可以弘揚中國優秀傳統文化，培養學生的民族自信心和愛國熱情，讓學生樹立社會主義核心價值觀。例如，漢代的張衡制造出世界上第一臺測試地震的儀器——地動儀;北宋時期沈括著有的《夢溪筆談》記錄了球面鏡成像以及月蝕等現象;中國古代四大發明（造紙術、印刷術、火藥、指南針）為世界文明做出了重要的貢獻;近代的鄧稼先、錢學森等人為了新中國的國防事業毅然放棄國外的優厚待遇，最終在異常艱苦的條件下制造出大國重器——原子彈和導彈。教師可通過展示圖片、播放視頻等方式介紹這些科學成就進而實現啟發學生刻苦學習專業技術、充滿自信為中華民族繁榮富強而努力奮斗、愛國、敬業、誠信、友善等思政目標。

（四）通過介紹物理學家的故事挖掘思政元素。向學生介紹物理學家的故事可以培養學生追求真理、挑戰權威、執著創新的精神。例如，哥白尼、開普勒、伽利略等人為了獻身科學研究面對宗教的迫害毫不畏懼;居里夫人為了發現放射性元素釙和鐳不顧自身被輻射的危險;大學畢業后在專利局工作的愛因斯坦從不放棄科學研究終于在1905年發表了影響和改變世界的5篇論文，其中包括光電效應和狹義相對論。教師可在課間休息時間播放科學紀錄片，既可以緩解學生的疲勞，又可以實現培育學生形成正確的社會主義核心價值觀以及真正的科學精神等思政目標。

（五）通過介紹物理學與哲學的關系挖掘思政元素。向學生介紹物理學家對物理規律的認知和理解過程，可以豐富和發展學生的辯證唯物主義思想，有效地增強學生的邏輯思維能力和創新能力。例如，在人類對光的本性認識過程中，剛開始牛頓提出光的微粒學說并很好地解釋了光的直線傳播以及反射、折射等現象，但是卻無法解釋干涉、衍射等現象，于是惠更斯等人提出了光的波動學說，后來光電效應實驗又證實了光的粒子性，最終人們概括總結出光的波粒二象性，這些曲折的認識過程充分反映了辯證唯物主義思想中的否定之否定、對立統一的規律。教師在課堂上可以通過向學生提問、播放視頻等方式教育他們如何使用辯證唯物主義思想去理解物理問題的本質，進而實現培養學生具備批判精神、獨立思維能力、創造性思維能力等思政目標。

三、思政元素挖掘——以“電磁感應定律”為例

經過長期教學實踐證明，大學物理課程中蘊含著辯證唯物主義思想、社會主義核心價值觀、理想信念、科學精神等豐富的思政元素，教師要善于挖掘出這些思政元素并與課堂教學有機統一起來，使大學物理課堂不僅能夠傳播專業課所需的基礎知識，更能夠培育學生形成良好的思政素質。本文以法拉第發現電磁感應定律為例，進一步說明教師如何在教學實踐中挖掘思政元素。

法拉第幼年時家境貧寒，少年時代只能通過在書商家里打工這種方式閱讀書籍學習自然科學知識。為了檢驗所學的理論知識，他使用廢舊用品做了很多簡易的物理和化學實驗，還與身邊的朋友形成團隊一起探討有趣的實驗結果。為了能夠接觸到當時最新的科研成果，法拉第經常聆聽科學家們的學術演講，并將聽課心得記錄在自己的筆記本上。他在20歲時鼓起勇氣將自己多年準備的筆記本寄給當時的英國皇家學會會長戴維，這位出身同樣貧寒的化學家深深地為法拉第熱愛科學的精神所感動。法拉第很快因此順利進入戴維的實驗室從事真正意義上的科學工作。當1820年丹麥的奧斯特發現電流的磁效應以后，法拉第認為既然電能生磁，為何磁不能生電？經過十幾年堅持不懈的實驗研究，法拉第終于在1831年發現了著名的電磁感應定律：當穿過一個閉合導體回路所圍面積的磁通量發生變化時，不論這種變化是由于什么原因所引起的，回路中就會有電流。在回路中出現電流，表明回路中有電動勢存在。這種在回路中由于磁通量的變化而引起的電動勢，叫作感應電動勢。

教師在講授電磁感應定律時，不僅需要把相關實驗過程、結果等介紹清楚，更為重要的是可通過放映科學紀錄片或者讓學生查閱資料等方式闡釋法拉第為何能夠發現電磁感應定律，在教學實踐中可挖掘出以下思政元素：

（1）法拉第解決磁如何生電這一物理難題純粹是以實驗研究方法解決的，說明實驗研究在物理學科發展中的重要性。中國有句古話：勞心者治人，勞力者治于人。這種落后的思想，對發展中國家的青年們有很大的害處。由于這種思想，很多發展中國家的學生都傾向于理論的研究，而避免實驗工作。事實上，自然科學理論不能離開實驗的基礎，特別的是，物理學是從實驗產生的。對于理工科大學生來說，將來從事的都是工程實踐方面的工作，所以培養學生的實踐能力是至關重要的工作。教師通過法拉第的成功案例教育學生從大一開始認真做好每一個物理實驗，為專業實驗的學習奠定基礎，為將來的職業發展樹立實踐理念，最終增強學生的實踐能力、創新能力等綜合素質。

（2）教師可通過展示圖片、播放視頻等形式介紹法拉第電磁感應定律的應用。電磁感應定律揭示了電學與磁學之間的內在聯系，為電與磁之間的相互轉化奠定了堅實的實驗基礎，為人類尋找到巨大且廉價的電能指明了方向、開辟了道路。正是由于電磁感應原理的發現，人類才能成功制造出發電機，電工、電子技術、電氣化以及自動化技術才能得到發展，社會生產力和科學技術才能得到飛躍發展。

教師向學生介紹電磁感應定律的應用，可以激勵學生用心鉆研專業技術，達到培育學生的實踐精神、探索精神等思政目標。

（3）法拉第在艱苦條件下以積極樂觀的態度學習科學文化知識，實現知識的不斷積累，而且十分注重自身實驗能力的培養，用實驗的結果驗證理論，這樣能夠對物理問題有著深刻的理解和認識，能夠十幾年堅持不懈地從事電磁感應方面的實驗研究，為了整個物理學的發展孜孜不倦地努力，同時懂得團隊合作在科學研究中的重要性，在獲得戴維的欣賞后加入其實驗室團隊，深知只有融入團隊才能充分發揮出自己的聰明才干，只有與團隊成員的相互交流才能碰撞出創新的想法。因此，教師通過法拉第的成功案例教育學生虛心學習他求真務實、挑戰權威、執著創新、團隊協作的科學精神。

（4）法拉第能夠通過實驗研究揭示電磁現象之間的內在聯系，僅僅依靠恒心和毅力而沒有努力的方向是不夠的，他是在多年科學實驗的過程中充分認識到事物之間對立統一的辯證關系。電生磁與磁生電表面上看起來是相互矛盾的兩個事件，實際上這種矛盾客觀反映了事物之間的發展規律。唯物辯證法指出：一切存在的事物都由既相互對立又相互統一的一對矛盾組合而成（例如，有正電荷就有負電荷，有磁南極就有磁北極，有生就有死等）。矛盾著的雙方既對立又統一，從而推動著事物的發展。矛盾是事物存在的深刻基礎，也是事物發展的內在根據。因此，對立統一規律揭示了事物發展的源泉和動力。教師通過法拉第的成功案例教育學生辯證唯物主義思想對于理解物理問題的本質具有重要的指導意義。

四、結束語

大學物理“課程思政”實質上是在課程教學中將知識體系的講解與思想政治教育有機結合。本文介紹了挖掘思政元素的策略，并以法拉第發現電磁感應定律為例，充分挖掘出課程中蘊含的思政元素：職業素養、科學精神、團隊合作精神以及辨證唯物主義思想。教師在課堂教學中有效地融入思政元素，能夠最大限度地調動學生學習大學物理課程的積極性，使物理課堂變得生動有趣，為理工科專業課的學習打下堅實的基礎，進而實現對學生的理想信念教育、社會主義核心價值觀教育、中華優秀傳統文化教育、職業素養教育等。因此，高校大學生的思政教育不僅僅是思政老師和輔導員的工作，公共基礎課以及專業課的老師在傳授知識的同時應注意充分挖掘所授課程中的思政元素，從教學大綱的編寫、教學方案的設計、課件的設計、案例的選擇這些方面考慮思政元素的融入，把學生教育成德智體美勞全面發展的社會主義建設者和接班人，最終實現全員育人、全程育人、全方位育人這一宏偉目標。以法拉第發現電磁感應定律為例，說明在大學物理課程教學中可以很好地對學生進行思政教育，這種新的教學模式有助于提高教師教學水平，更有助于學生政治理念的培養，可推廣到所有理工科專業課教學實踐中。

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作者簡介：

茆銳（1985年-），男，安徽合肥人，博士， 講師，研究方向：激光光解動力學。