大學物理“課程思政”教學探究
——以角動量守恒為例

王金霞，謝國亞

（重慶移通學院數(shù)理教學部，重慶 401520）

0 緒論

早在1986年我國頒布的《義務教育法》就提出素質教育，提高全民素質是教育的根本宗旨。要面向全體學生，促進學生全面發(fā)展，要培養(yǎng)“德、智、體、美、勞”全面發(fā)展的人才，而德育首當其沖是教育的靈魂，為教育提供方向。中國杰出文學家、思想家韓愈就說過“師者所以傳道、授業(yè)、解惑也”即老師首先要教會弟子為人之道，道之深遠。2016年12月，習近平總書記提出“高校思想政治工作關系到高校培養(yǎng)什么樣的人以及為誰培養(yǎng)人”的觀點，這使得全國高校教師對自己的工作有了新的認識，尤其是思想政治課的老師，全國各個高校開始重新審視思想政治課程，開始重新調整課堂思路，為培養(yǎng)好社會主義接班人而打造新的內容。2018年5月總書記在北京大學座談會上又提出“加強思想政治工作體系建設，是形成高水平人才培養(yǎng)體系的重要內容”，國勢之強由于人，人才之成出于學，培養(yǎng)社會主義建設者和接班人，是我們黨的教育方針，是我國各級各類學校的共同使命。2020年5月，教育部印發(fā)了《高等學校課程思政建設指導綱要》，將全國高等學校思政課程的建設推向高潮。而大學物理課程的內容與生活聯(lián)系緊密，又是一門必修的公共課程。因此，在大學物理的課堂中引入思政元素意義深遠。

在大學物理中進行德育教育，對于大學物理教師，首先，在備課的環(huán)節(jié)，一方面整理梳理好知識點之后，要去關注每一個知識點，和生活有哪些聯(lián)系，這就需要教師在日常生活中多觀察、多思考，碰到的每一個現(xiàn)象能不能用物理知識去解釋，例如，小孩玩的蹺蹺板用到哪個物理知識？這個原理和物理實驗中稱質量的天平的原理是一樣的，運用了等臂杠桿的原理。例如在2022年4月16日神舟十三號飛船在東風著陸場成功降落，在降落過程中各個階段，可以分析它的重力的變化，宇航員受力的變化等等，和生活聯(lián)系起來可以很好地激發(fā)學生的學習興趣，讓學生知道物理知識用在哪里，進而由例子中的人物形象去感化學生，激發(fā)學生的愛國情懷，去給學生正確的世界觀，人生觀，價值觀。另一方面，可以追蹤重要物理學原理提出者的人物事跡，如科學方法之父、現(xiàn)代科學之父伽利略[2]，他敢于向傳統(tǒng)的權威思想挑戰(zhàn)，可提煉出“堅持真理”的精神品質，從他善于提出全新概念（如慣性、加速度等），創(chuàng)立研究自然科學新方法，可提煉出“敢于創(chuàng)新、實事求是”的品格。對于物理的好多結論，都是偉大的物理學家通過好多年堅持不懈的努力得到的，例如，電磁感應定律，是法拉第經(jīng)過十年的努力通過實驗得到的，因此，物理學家背后的故事也是老師德育的重要渠道，物理學家他們身上的堅韌不拔、不怕吃苦、追求真理、可以犧牲自我的品格值得學生去學習，其次，在課堂上，教師不能滿堂灌而忽略學生，教師要做好以學生為主體教師為主導的引領作用，通過一些實例先要激發(fā)起學生的興趣，學生的求知欲，引導學生自己去探索去學習，在教師的引導下讓學生獲得本節(jié)內容的知識，獲得成功的體驗[3]。最后，在課后，教師可以給學生布置一些作業(yè)。讓學生自己推導所學的定理的過程，讓學生更加清楚所學各個物理量；查閱資料去思考得到定律的過程，各個實驗之間有什么聯(lián)系，所學內容在實際生活中應該如何應用，讓學生知道理論如何聯(lián)系實際。

下面以剛體定軸轉動的角動量守恒為例，探討了本節(jié)內容中所包含的思政元素。

1 思政教學探究——以剛體定軸轉動的角動量守恒為例

1.1 課程引入

和學生一起回看2021年14歲的全紅嬋在東京奧運會跳水奪冠的小視頻，并向大家簡要介紹全紅嬋，同時提問：全紅嬋在跳水過程中為什么會有手臂打開和收回不同的動作？對完成比賽有什么幫助呢？2010年溫哥華冬奧會申雪和趙宏博，以兩次打破世界紀錄的最佳戰(zhàn)績奪得中國歷史上第一枚花樣滑冰的奧運金牌，打破了俄羅斯人46年來連續(xù)12屆冬奧會對該項目的壟斷，花樣滑冰運動員申雪和趙宏博比賽過程中雙臂和腿也時而收攏，時而展開，這些包含了哪些物理知識呢？

設計意圖：由對全紅嬋的簡單介紹希望同學們向她學習，唯有拼搏才能改變現(xiàn)狀，在大好年華唯有發(fā)奮圖強才能實現(xiàn)人生理想，讓學生樹立正確的人生觀和價值觀，由后面提出的問題，激發(fā)學生的求知欲，主動思考，讓他們在這節(jié)課中來尋求答案。

1.2 課程講解

定軸轉動的剛體所受的合外力矩的沖量矩等于在這段時間內對該軸的角動量的增量。

也就是說，若外力對某軸的力矩之和為零，則該物體對同一軸的角動量守恒，這就是角動量守恒定律。

對軸的角動量守恒定律在生活、生產(chǎn)和科技活動中應用非常廣泛，下面對兩個方面的原理做一說明：

（1）對定軸轉動的剛體。在轉動過程中，如果轉動慣量始終保持不變，則角速度也就不變，即原來靜止保持靜止，原來勻速轉動仍然勻速轉動。比如，輪船、飛機、火箭上用作定向裝置的回轉儀，它是繞幾何對稱軸調整旋轉的邊緣厚重的轉子，當轉子高速旋轉的時候，摩擦力矩可以忽略不計，因此在很長一段時間內轉子繞對稱軸旋轉的角動量守恒，而在轉動過程中剛體的轉動慣量不變，由角動量守恒定律可知，角速度的大小方向也不會變化，因此回旋儀的方向也保持不變，也就是說無論底座如何移動，回旋儀的自轉方向不改變，從而能夠起到定向的作用。

（2）對定軸轉動的非剛性物體。物體的轉動慣量是可以改變的，轉動過程中當滿足合外力矩為零時，即常矢量時，可以由轉動慣量的改變而變化自身的旋轉角速度，例如芭蕾舞演員在表演過程中，通過不斷的調整身體的姿態(tài)進而改變轉動慣量，由角動量守恒可以改變在運動過程中的旋轉角速度，從而做出一些優(yōu)美的舞姿。

1.3 課程思政

通過對本節(jié)剛體定軸轉動角動量守恒的知識的講解，在過程中可以引入以下的思政元素：

（1）這里剛體是個理想模型，認為在運動過程中物體的形狀和大小都保持不變。如質點運動學中質點的概念，也是一個理想模型，在研究的問題中忽略了物體的大小形狀將它看成是一個點來處理問題，都是抓住了矛盾的主要方面，忽略矛盾的次要方面的思想，這時候告訴大家我們在生活中或其他一些學科研究中碰到一些復雜問題的時候需要把握好矛盾的主要方面，先解決主要矛盾。在這里只研究定軸轉動，也是先從特殊性出發(fā)來探討它的規(guī)律，是后面理論力學學習剛體轉動滾動的基礎，特殊性包含在普遍性之中。

（2）理論聯(lián)系實際。由課堂中講的動量守恒定律去解釋奧運冠軍全紅嬋跳水時不同的動作，這屬于定軸轉動的非剛性物體，她手臂收回，轉動慣量減小，角速度增大，這樣可以保證在空中完成一些翻轉動作，手臂打開，轉動慣量大，減小角速度從而可以平穩(wěn)入水?；踊\動員申雪和趙宏博雙臂和腿時而收攏，時而展開也是通過自己的形態(tài)改變轉動慣量，進而改變旋轉角速度。提醒大家，理論就是從實踐中來的，因此我們學的任何理論知識都可以去解釋實際生活中相對應的問題。

（3）吃別人吃不了的苦，才能取得令人驚嘆的成績。水花精靈全紅嬋也是來自一個貧困家庭的農(nóng)村孩子，為了能在比賽中拿出好成績，她不怕困難不怕吃苦，每天刻苦訓練，最終在京東奧運會上呈現(xiàn)出中國健兒更加鮮明的時代特點，希望大家向她頑強拼搏的品格學習，將來能為我們社會主義現(xiàn)代化建設貢獻力量。

2 結語

對于大學物理“課程思政”，本文在備課環(huán)節(jié)、課堂、課后三個階段簡要分析了如何引入立德樹人的育人目標。然后以大學物理課程中剛體定軸轉動的角動量守恒為例探討了幾點思政課程育人目標，提煉出愛國情懷、社會責任、人生理想、文化自信等要素。在大學物理這門課程中融入課程思政元素，使得思政教育體現(xiàn)在高校的每一節(jié)課堂中是一項任重而道遠的任務?？偠灾?，要將培養(yǎng)社會主義接班人的育人目標融入各個方面，而大學物理作為一門基礎課程，還需要高校教師源源不斷的進行探索，從而能夠更好地將思政育人與大學物理完美融合。