植入科普思政元素的電路實驗教學(xué)改革探索

摘 要 科普思政是一種新興的教育理念，其將科學(xué)普及與思政教育相結(jié)合，在“大思政”格局下開展科普教育，在科普教育中延伸升華出思政教育，它不僅注重培養(yǎng)學(xué)生全面發(fā)展所需的科學(xué)素養(yǎng)，還注重培養(yǎng)學(xué)生正確的價值取向和社會責(zé)任感，使學(xué)生具備全面發(fā)展所需的綜合素養(yǎng)和思想觀念。文章探究了如何利用科普思政，根據(jù)不同階段學(xué)生的特點，有針對性地設(shè)計相對應(yīng)的科普思政教育。

關(guān)鍵詞 科普思政；德育教育；電路實驗

中圖分類號：G712 " " " " " " " " " " " " " "文獻標識碼：A " "DOI：10.16400/j.cnki.kjdk.2024.12.016

Exploration of the Reform of Circuit Experiment Teaching with the Implantation of Science Popularization and Ideological and Political Elements

ZHANG Luyu， REN Tianyu， WANG Jia

（School of Electrical Engineering， Hebei University of Technology， Tianjin 300401）

Abstract Science popularization and ideological and political education is an emerging educational concept that combines science popularization with ideological and political education， and carries out science popularization education under the \"big ideological and political\" pattern. In science popularization education， ideological and political education is extended and sublimated. It not only focuses on cultivating students' scientific literacy required for comprehensive development， but also on cultivating their correct value orientation and social responsibility， so that students have the comprehensive literacy and ideological concepts required for comprehensive development. The following will explore how to utilize science popularization and ideological education， and design targeted science popularization and ideological education based on the characteristics of students at different stages.

Keywords science popularization and ideological and political education; moral education; circuit experiments

科普思政作為一種新興的教育觀念，旨在通過將科學(xué)普及與思政教育相結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)生全面發(fā)展所需的綜合素養(yǎng)和思想觀念。在這個過程中，幫助學(xué)生成為具有科學(xué)素養(yǎng)和社會責(zé)任感的高素質(zhì)人才，以實現(xiàn)素質(zhì)教育的目的。本文的核心內(nèi)容是將科普思政深刻融入大中小學(xué)教育體系中，依靠生活中的電學(xué)常識和經(jīng)典理論，立足于電路科普實驗，同時結(jié)合思政元素，對學(xué)生開展教育，全面提高學(xué)生能力。在這個過程中，針對不同年齡段的學(xué)生，分別開展科普活動，進行思政教育，以滿足不同年齡階段學(xué)生的教育需求，促進學(xué)生全面發(fā)展。

1 "科普思政的概念及意義

自2021年天津商業(yè)大學(xué)在全國高校中首先提出“科普思政”理念以來，天津市多所高校陸續(xù)加入并不斷深入推進科普思政話題，致力于在“大思政”格局下開展科普教育。通過不斷實踐，科普思政在課上課下均展現(xiàn)了優(yōu)秀的育人效果，為大中小學(xué)教學(xué)提供了進一步發(fā)展的空間，有利于學(xué)生在成長階段獲得更全面的發(fā)展。

2021年6月5日，教育部辦公廳、中國科技辦公廳印發(fā)了《關(guān)于利用科普資源助推“雙減”工作的通知》，強調(diào)要提高學(xué)生科學(xué)素質(zhì)，促進學(xué)生全面健康發(fā)展[1]。國家“十四五”規(guī)劃也提出：“廣泛開展科學(xué)普及活動，加強青少年科學(xué)興趣的引導(dǎo)和培養(yǎng)”。習(xí)近平總書記指出“要把科學(xué)普及放在與科技創(chuàng)新同等重要的位置”，這是實現(xiàn)創(chuàng)新發(fā)展的重要原則[2]。加強科普工作有助于營造創(chuàng)新環(huán)境、提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，為學(xué)生的積極發(fā)展、創(chuàng)新發(fā)展提供良好的環(huán)境[3]。

科普思政就是科普知識與思政教學(xué)相結(jié)合的一種教學(xué)模式，但它并不是簡單地將科普知識和思政教學(xué)堆砌在一起，而是在“大思政”格局下展開科普教育，在科普活動中延伸出思政教育。科普思政通過將科學(xué)知識與思想政治教育相結(jié)合，使二者相互影響，相互提升，以科普為思政提供載體，用思政將科普進一步升華。將科普思政融入教育對于學(xué)生的全面發(fā)展具有重要意義，在科普活動中，不僅是向?qū)W生傳遞科學(xué)知識，關(guān)注學(xué)生在知識方面的成長，還更進一步向其滲透科技發(fā)展對社會的影響，培養(yǎng)學(xué)生的思想道德素質(zhì)和社會責(zé)任感。同時，思政教育以培養(yǎng)學(xué)生正確的思想觀念、道德倫理和社會責(zé)任感為目標，進一步升華了科學(xué)知識的意義和價值，為科學(xué)知識賦予了人文道德的概念，使學(xué)生能夠?qū)⒖茖W(xué)知識與社會實踐相結(jié)合，形成正確的世界觀、人生觀、價值觀。

2 "各階段教育中科普思政的實現(xiàn)

科普思政的教育方式可用于不同階段的教育，然而，由于學(xué)生在不同階段的認知水平、知識儲備和思維能力均存在差異，因此在實施科普思政教育時，必須根據(jù)不同學(xué)段學(xué)生各自的特點，設(shè)置相應(yīng)的教學(xué)目標，才能更好地保證教學(xué)內(nèi)容和方式與學(xué)生的發(fā)展需求相匹配，使教育效果更為顯著[4]。不同階段的科普思政教育需要根據(jù)學(xué)生的認知水平、知識儲備和思維能力進行針對性的設(shè)計。通過多種形式的教學(xué)方法和實踐活動，可以使學(xué)生更好地理解和應(yīng)用科技和社會知識，提高其科學(xué)思維能力、創(chuàng)新能力、實踐能力和綜合素質(zhì)，從而為學(xué)生的未來發(fā)展打下堅實的基礎(chǔ)。以下將以電學(xué)知識科普為例，分別介紹不同階段科普思政的實施方式。

2.1 "中小學(xué)階段：感官帶動思考的啟蒙式教育

科普思政工作應(yīng)緊密結(jié)合學(xué)生的認知水平和年齡特點，由于中小學(xué)生尚未真正接觸到電學(xué)知識，其思想尚且處于啟蒙階段，是認知初步形成的階段，因此該階段采用感官帶動思考的啟蒙式教育：以直接感受，動手互動為主，利用簡單實驗、故事等方式來引導(dǎo)學(xué)生，采用互動性強的方式讓他們了解電學(xué)知識的基本概念和應(yīng)用，以學(xué)生的聽覺、觸覺、視覺為切入點，結(jié)合動手能力以調(diào)動多維感官，達到激發(fā)學(xué)生最大興趣的目的。在科普階段可以設(shè)計一些簡易的電學(xué)實驗或是能夠直觀展示實驗現(xiàn)象的實驗，讓學(xué)生親身感受到電的存在和作用。例如，讓學(xué)生使用簡單的電路元件（如電池、燈泡、導(dǎo)線等）組裝簡單電路，觀察電的流動和燈泡的亮起，或是以游戲的方式，通過帶有發(fā)聲裝置的電路進行聲音合成以制作屬于學(xué)生自己的音樂盒，在激發(fā)學(xué)生興趣的同時幫助學(xué)生直觀地理解電的存在和電路的工作原理。同時，可以通過講述一些生動的故事和實例來激發(fā)學(xué)生的好奇心和探究欲望，例如，講述關(guān)于電的發(fā)現(xiàn)歷史、電的應(yīng)用場景等方面的故事，來引發(fā)學(xué)生對電學(xué)知識的興趣。在思政方面，同樣采用視聽教育，利用學(xué)生的第一感覺來激發(fā)其興趣，注重培養(yǎng)學(xué)生正確的學(xué)習(xí)態(tài)度和價值觀，可以在科普活動的起始或結(jié)束階段加入一些科學(xué)家事跡，引導(dǎo)他們樹立崇尚科學(xué)的精神和道德觀念，引導(dǎo)學(xué)生們在學(xué)習(xí)中培養(yǎng)勤奮刻苦、責(zé)任心強、樂于助人等優(yōu)秀品質(zhì)；或是利用學(xué)生對電學(xué)實驗的興趣來幫助其樹立正確的學(xué)習(xí)觀；通過討論用電對環(huán)境的影響和能源利用等話題，引導(dǎo)學(xué)生認識到保護環(huán)境的重要性，培養(yǎng)學(xué)生的環(huán)保意識。活動過后可以制作以班級或年級為單位的電子作品展板，以起到時刻提示的作用。

中小學(xué)階段的科普思政工作旨在向?qū)W生傳遞簡單易懂的電學(xué)知識，在引發(fā)其對學(xué)習(xí)興趣的同時，加入思政元素幫助其樹立正確的學(xué)習(xí)觀，培養(yǎng)其道德素養(yǎng)和公民意識，為學(xué)生的成長打下堅實的基礎(chǔ)。

2.2 "高中階段：興趣培養(yǎng)聯(lián)系課本的理解式教育

興趣培養(yǎng)對于高中生學(xué)習(xí)的持續(xù)性具有極大的助力作用。同時他們正面臨著走向大學(xué)的重要選擇，包括如何選擇專業(yè)、院校以及未來想從事的行業(yè)。然而，由于繁重的學(xué)業(yè)和應(yīng)試壓力，以及閱歷不足，學(xué)生常常沒有時間或是意識去了解這方面的相關(guān)知識。此時可以利用科普實驗互動課來向高中生展示高校多領(lǐng)域的科研成果，帶領(lǐng)高中生走入高校實驗室，使其切身理解無人機、機器人、智能制造、新能源等專業(yè)的發(fā)展。可以帶領(lǐng)學(xué)生利用3D打印技術(shù)完成簡單的紀念品制作、引導(dǎo)學(xué)生組裝簡易無人機、帶領(lǐng)學(xué)生參觀新能源發(fā)電過程，使其受到學(xué)術(shù)氛圍的熏陶。通過這樣的科普活動，讓高中生全面了解電學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用和發(fā)展前景、明確未來專業(yè)選擇，同時深入了解課本知識及其應(yīng)用場景，激發(fā)其學(xué)習(xí)意志。在科普的同時，同樣可以引導(dǎo)學(xué)生思考電學(xué)學(xué)科如何服務(wù)社會、解決現(xiàn)實問題，培養(yǎng)他們的社會責(zé)任感與擔(dān)當(dāng)精神，讓學(xué)生意識到科學(xué)發(fā)展的背后是科學(xué)精神、創(chuàng)新思維，在幫助其建立正確人生價值觀的同時，提高其對國家和社會的責(zé)任感。

高中階段的科普思政工作旨在幫助學(xué)生將基礎(chǔ)知識轉(zhuǎn)化為專業(yè)知識，在開拓其視野的同時滲透思政元素，培養(yǎng)學(xué)生的社會責(zé)任感和擔(dān)當(dāng)精神，使他們意識到學(xué)科知識與社會發(fā)展的緊密聯(lián)系，從而為未來的職業(yè)發(fā)展做出更好的選擇，并為社會進步貢獻自己的力量。

2.3 "大學(xué)階段：自主自立的引導(dǎo)式教育

在大學(xué)階段，學(xué)生開始接受更加系統(tǒng)、深入的專業(yè)知識和技能培訓(xùn)。電路基礎(chǔ)理論實驗課作為一門實驗課程，是電路原理課程的重要一環(huán)，旨在通過實踐讓學(xué)生親身感受理論知識的現(xiàn)實應(yīng)用，幫助學(xué)生理解和掌握電路知識，培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力和創(chuàng)新精神。通過實驗，學(xué)生能夠親手操作、觀察和驗證，將教科書上的抽象概念具象化，從而深入理解和應(yīng)用所學(xué)的知識。這門課程旨在培養(yǎng)學(xué)生理論與實際相結(jié)合的能力，使學(xué)生對電路知識有更為全面和深入的理解。但是，目前存在的問題是，電學(xué)實驗課堂經(jīng)常被學(xué)生認為是枯燥無味的，缺乏創(chuàng)新性和趣味性，導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)積極性不高。許多電路實驗課都采用了先由教師進行步驟講解，再由學(xué)生自己操作的方式。這種方式嚴重割裂了講解人與被講解人之間的聯(lián)系，學(xué)生處于被動狀態(tài)，缺乏主動思考，機械地重復(fù)實驗步驟，無法將書本知識轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實描述并加深印象。而將科普思政活動融入電學(xué)實驗課堂中，科普教育的趣味性以及思政教育的育人性不僅可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使其能夠更加深刻地理解電路知識，還能提高學(xué)生的實踐能力和思想水平，加深學(xué)生對科技發(fā)展和社會進步的認識，促進他們的全面發(fā)展。

本文設(shè)計了一種由學(xué)生主導(dǎo)的電路理論基礎(chǔ)實驗課堂方法，采用新穎的教學(xué)模式，更加注重學(xué)生的參與性和實踐性，依托高校的科研優(yōu)勢與相關(guān)項目研究背景，融入科普思政元素。首先，教師會在課堂上講解與實驗內(nèi)容相關(guān)的項目研究背景與前沿科技，讓學(xué)生在了解實驗相關(guān)知識的同時期待著課堂的進行。其次，在后續(xù)的課堂實驗演示階段，將學(xué)生分為多個團隊，各個團隊的學(xué)生邊操作邊講解實驗，充分發(fā)揮他們的主觀能動性。學(xué)生親自動手，將所學(xué)知識與實驗步驟相結(jié)合，加深對知識的理解，拉近講解人與被講解人之間的距離，將教師的作用由主導(dǎo)人變?yōu)橐龑?dǎo)人，實現(xiàn)真正的由學(xué)生主導(dǎo)課堂，這樣的學(xué)習(xí)方式不僅可以提高學(xué)生的實踐能力，還可以培養(yǎng)他們的創(chuàng)新精神與團隊協(xié)作能力。最后，教師檢查學(xué)生講解的內(nèi)容，給予點評并進行補充說明。教師既充當(dāng)引導(dǎo)者又充當(dāng)補充者的角色，以確保學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。這樣可以幫助學(xué)生更好地理解電路知識，并將所學(xué)知識轉(zhuǎn)化為實際應(yīng)用能力。在這個過程之中，教師可對知識進行延伸，重點強調(diào)團隊協(xié)作精神、創(chuàng)新精神等科學(xué)素養(yǎng)，將思政教育滲透至學(xué)生心中，以培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)與科學(xué)精神。

由于大學(xué)生的思想已經(jīng)相當(dāng)成熟，因此大學(xué)階段的科普思政教育主要在于通過科普知識激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，在促進學(xué)生學(xué)習(xí)的同時，使學(xué)生能夠更好地了解社會。同時，利用滲透入其中的思政教育，幫助學(xué)生塑造更加全面的人格，更好地完成進入社會的最后階段，走向未來。

3 "結(jié)語

科普思政作為一種創(chuàng)新的教育方法，將科學(xué)知識和思想政治教育有機結(jié)合在一起，不僅有助于提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和實踐能力，還能夠加強學(xué)科教育與思想政治教育的銜接，促進學(xué)生思想素質(zhì)的提高。相較于直接向?qū)W生灌輸知識和理想信念，科普思政的方式更深入人心。科普思政的意義在于，它能夠在無形之中將知識和觀念滲透進學(xué)生的思想中，與只授人以魚相比，科普思政更注重授人以漁，為學(xué)生在各個階段的學(xué)習(xí)中奠定堅實的基礎(chǔ)和積極向上的思維方式，助力他們在未來的成長道路上乘風(fēng)破浪。

*通訊作者：王嘉

基金項目：國家自然科學(xué)基金（52142507）；天津市科學(xué)技術(shù)普及項目（22KPHDRC00240）；河北省高等教育教學(xué)改革研究與實踐項目（2023GJJG035）；中國校園健康行動教育教學(xué)研究項目（EDU1274）。

參考文獻

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