思政教育融入中職物理課程的探索

趙雯雯

[摘? ? ? ? ? ?要]? 課程思政是目前我國基礎課程改革的一個研究熱點，以“磁場、磁感應強度”單元教學為例，初步開展中職物理思政課程的探索，嘗試中職物理課程教育中融入思政教育的可行性及必要性，以提升學生物理學科核心素養(yǎng)，培育工匠精神，適應現(xiàn)代社會職業(yè)發(fā)展需求。

[關? ? 鍵? ?詞]? 中職物理;思政教育;磁場

[中圖分類號]? G712? ? ? ? ? ? ? ? ?[文獻標志碼]? A? ? ? ? ? ? ? [文章編號]? 2096-0603（2021）01-0168-02

“場”是物理學中一個很重要的概念，利用前面所學的電場，進行知識的類比遷移，再引入磁場，“磁場、磁感應強度”這一單元起著承上啟下的作用，計劃4課時完成本節(jié)內容的教學。

一、學情分析

（一）知識維度

繼電場之后，此節(jié)內容是又一種場類性質學習。學生已經(jīng)掌握了靜電場的知識，知道如何用比值定義法來定義電場強度。初中階段，學生對磁極相互作用、電流的磁效應、地磁場也有一定了解。電磁場在生活中有廣泛的應用，學生有較強的感性認知。

（二）技能維度

中職學生雖然邏輯思維和抽象概括能力欠缺，數(shù)學運算能力偏低，但具備基礎的實驗現(xiàn)象觀察能力。針對學生的學習能力，降低對概念的歸納概括要求，注重引導學生根據(jù)實驗證據(jù)，討論解釋，推理結論，提升學生的科學探究能力和科學思維。

（三）素質維度

中職學生興趣廣泛，思想活躍、對自然科學充滿興趣，但認知模式簡單、學習較為被動、社會化傾向明顯。本節(jié)課所涉及的電磁繼電器、鉗形電流表、電磁起電機是這些學生在機械專業(yè)課中會接觸到的事物，并且電磁學在生活中有普遍應用，可以以此為契機，利用與專業(yè)課、生活的銜接點展開教學，使學生能夠感覺到物理與專業(yè)課、實際生活的聯(lián)系，體會到學以致用的快樂。

二、教學目標

（一）情感目標

融入思政教育，了解古今中國在磁學方面取得的偉大成就，使學生感知中華文明，樹立文化自信，增強民族自豪感。

（二）能力目標

使學生經(jīng)歷提出問題、設計實驗、收集證據(jù)、分析解釋、交流總結的科學探究過程，提高學生科學探究能力;通過類比法、實驗、動畫模擬等手段，幫助建立物理觀念;滲透科學強國和可持續(xù)發(fā)展科學責任感，培養(yǎng)學生敢于吃苦、實事求是的科學態(tài)度。

（三）知識目標

通過實驗，了解磁場這種特殊形態(tài)的物質;知道磁感應線是一種描述磁場的物理模型;知道磁感應強度和磁通量的定義方法和物理意義;能用右手螺旋定則判定電流周圍磁場方向。

三、教學過程

（一）課前準備

課前請學生自學教師上傳于互動平臺的微課，完成微課布置習題，平臺將根據(jù)學生微課學習情況自動生成分數(shù)。引導學生初識磁場，了解磁性材料知識以及古今中外電磁場理論的發(fā)展。

設計目的：引導學生自主探索磁性知識與應用，逐漸形成探索自然的內在動力。

（二）復習引入

學生利用學生機完成本節(jié)課第一個任務——“勇闖阿房宮”。任務背景根據(jù)《水經(jīng)注》中記載，秦始皇用磁石制成的阿房宮北門，查出“藏甲持刀”之人。學生需從裝備市場中選擇非磁性材料闖關。任務結束后，教師播放利用磁體清除泄露石油的視頻，介紹利用此方法可以減少常規(guī)吸收和燃燒方式帶來的巨大災害。

設計目的：通過創(chuàng)設闖關情境，既檢查了學生課前磁性材料的學習情況，又了解了我國古代在磁性材料方面的應用。通過列舉磁體清除泄露石油的方法，滲透對磁性物質的當代前沿研究應用，培養(yǎng)學生保護環(huán)境并推動可持續(xù)發(fā)展的科學責任感。

（三）實驗探究磁場、磁感應線特性

教師演示條形磁鐵的兩磁極的相互作用，引導學生回顧電荷與電荷之間的相互作用是通過電場發(fā)生的，在此基礎上引入磁場概念。進入第二任務，尋找磁感應線的分布特點。教師提供實驗器材，學生三人一組進行實驗，明確問題、討論猜想、設計和實施實驗，觀察磁石周圍磁粉分布和小磁針的轉向情況，小組基于證據(jù)、總結歸納，得出結論。

設計目的：指引學生自主完成科學探究過程。培養(yǎng)學生對知識的遷移能力，從電場、電場線的知識遷移到磁場、磁場線的知識。

（四）實驗探究“右手螺旋”定則

學生觀看奧斯特實驗探究視頻。在這一創(chuàng)設的情境下提出“電真的能生磁嗎？”這一疑問。教師引導學生完成自主科學探究。學生分組實驗，利用小磁針和電流磁場演示儀，探究直導線周圍磁場分布，驗證奧斯特實驗結論。教師介紹“右手螺旋”定則，引導學生利用該定則判斷環(huán)形導線、通電螺線管周圍磁場分布，并用實驗驗證。

教師列舉利用導線產(chǎn)生磁場在電工專業(yè)中的應用——鉗形電流表，通過視頻介紹這種科學的進步帶來的工程技術的發(fā)展，不需要串聯(lián)入電路就可以測量電流大小，為生產(chǎn)帶來便利。

設計目的：利用有趣的實驗現(xiàn)象和科學家故事培養(yǎng)學生的好奇心、求知欲，了解科學家的探索歷程，培養(yǎng)敢于面對苦難、實事求是的科學精神。通過工作實例，深化了對專業(yè)相關領域應用的認識。

（五）實驗探究磁感應強度

在上一任務學習中，學生明白了“電可生磁”，在此基礎上，教師提出下一個任務，將通電導線放入另一個外部磁場中，請學生思考：這根導線會不會受到力的作用？

學生討論猜想，利用U型磁鐵、導線、電池、支架，分組實驗，根據(jù)實驗現(xiàn)象，學生討論得出磁場對電流有力的作用。教師繼續(xù)提問“在磁場中受到的力與哪些因素有關”，學生提出猜想，討論、列舉可能因素。

學生利用提供的器材，分組實驗，驗證自己的猜想。利用控制變量法，依次保持通電導線長度和電流大小不變，觀察此兩因素對導線受力產(chǎn)生偏轉程度的影響。教師引導學生對實驗證據(jù)進行分析解釋，學生討論得出：在通電導線與磁場方向垂直時，通電導線受力與電流大小和導線長度成正比。在實驗基礎上，教師復習電場強度的定義方式，利用知識類比提出磁感應強度的物理意義及定義公式。

教師表格數(shù)據(jù)列舉生活中常見事物的磁感應強度，例如專業(yè)相關的電機和變壓器中的鐵芯，超導材料通強電流，地面附近的地磁場，人心臟工作時的磁感應強度，使學生更形象具體地感知磁感應強度的物理意義。

設計目的：采取了類比的方法，將電場強度定義的知識遷移磁感應強度定義。引導學生采用控制變量法，直觀感受通電導線受力與哪些因素有關。讓學生理解物理概念、物質之間的相互作用，培養(yǎng)學生的“物質觀”“相互作用觀念”。

（六）磁通量探究

教師首先列舉生活常見現(xiàn)象：人眼瞳孔遇見強光會收縮，到了黑暗的環(huán)境，瞳孔會放大。通過瞳孔的縮放來理解通量和面積存在的關系。教師引入磁通量概念，介紹磁通量定義及表達公式。

為進一步使學生理解通量與角度的關系，教師播放在家實驗視頻，利用花灑與線圈，用水流模擬磁感線，線圈模擬平面，改變花灑水流與線圈之間角度，學生觀察穿過線圈的水流條數(shù)發(fā)生改變。教師在此基礎上得出結論：磁通量不僅與B和S有關，還與兩者的夾角有關，垂直時磁通量最大，平行時磁通量為零。

設計目的：通過兩個與生活實例的類比，幫助學生理解通量的概念，以及通量與角度之間的關系，建立物理觀念;并且培養(yǎng)學生關注生活、樂于思考的科學態(tài)度。

（七）課堂應用拓展

1.專業(yè)應用——電磁繼電器

教師利用動畫解釋電磁繼電器背后的原理，學生用仿真實驗軟件進行搭建。了解基本原理的基礎上，教師現(xiàn)場連線實訓車間，技術人員做現(xiàn)場展示和解答。

設計目的：體現(xiàn)物理公共課程與技術專業(yè)的緊密聯(lián)系，讓學生深刻了解到物理與自身專業(yè)的相關性，更深入地體會物理的實用性。

2.生活應用——磁懸浮列車

教師利用動畫展示磁懸浮列車原理，并介紹中國在超高速軌道交通方面的發(fā)展，從2004年西南交大首次提出時速600km/h的技術方案，到目前正在研究的時速1000km/h的超級列車;并現(xiàn)場連線科技館專家，專家與學生互動，專家介紹和答疑。

設計目的：使學生了解我國在電磁學領域取得的重大成果，指明當代學生應有的使命，激發(fā)學生的愛國熱情，從而激發(fā)學生的求知欲。培養(yǎng)學生的科學態(tài)度和社會責任感，提高學生對科學、技術和社會之間關系的客觀認識。

3.學以致用——現(xiàn)場制作電磁起重機

教師通過多媒體視頻，介紹電磁起重機在生活中的實際應用，并介紹電磁起重機的發(fā)明者，著名物理學家約瑟夫·亨利，在前人基礎上，反復試驗各種材質和結構，最終制成電磁起重機的初始模型的故事。學生利用自己選擇的導線、鐵棍，小組討論設計，自行制成能吊起鐵質物體的小型電磁起重機，比賽哪組制作的起重機可以吸起更多的小鐵針。

設計目的：通過了解每一項發(fā)明背后的艱難探索歷程，培養(yǎng)學生科學精神。通過現(xiàn)場比賽的形式，學生既可以研究起吊效果與哪些因素有關，提升科學推理能力，又培養(yǎng)自己的動手能力。

（八）課后生活應用拓展

課后，要求學生觀看教師放在互動平臺的咨訊，了解我國在電磁學方面的前沿發(fā)展。以北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)為例，我國目標是以此系統(tǒng)來推動衛(wèi)星導航在國民經(jīng)濟社會各行業(yè)的廣泛應用。2020年左右要覆蓋“一帶一路”沿線國家，實現(xiàn)全球服務能力。請學生自主搜集我國前沿電磁學信息，分享在互動平臺，平臺自動統(tǒng)計學生平臺互動參與次數(shù)。

設計目的：一方面，課后拓展內容是對上課內容的有益補充，使教學不僅僅局限于課堂，讓教學延伸到課后、生活，引領學生認識科學技術與社會環(huán)境之間的聯(lián)系;另一方面，對學生進行潛移默化的思想政治教育，提升思政教育的時代感和吸引力。

四、教學反思

成效：（1）充分發(fā)揮教師和學生等不同主體在評價中的作用，全過程、全方位、多視角地實施評價。教師通過定性考核對學生科學實踐與技能的核心素養(yǎng)進行評價。學生根據(jù)小組合作及課堂表現(xiàn)進行自評和互評，對科學態(tài)度與責任等核心素養(yǎng)進行評價。在互動平臺的評價部分，由平臺根據(jù)參與活躍度度和習題完成準確度自動評分。整個教學過程中，依據(jù)不同的權重形成日常學習的綜合評價，全面記錄學生成長，促進學生不斷的發(fā)展進步。（2）通過貫穿于整個教學過程的生活、工作應用實例和科學家故事，培養(yǎng)了學生的科學態(tài)度與社會責任感。

不足：（1）本次課堂設計偏于概念學習和應用拓展，缺少習題練習幫助學生鞏固公式和提升數(shù)學計算能力。（2）實驗探究過程以小組為單位，無法精準測評每位學生科學探究能力。（3）注重聯(lián)系實際應用的同時，也帶來容易分散學生注意力的問題。

參考文獻：

[1]鄧騰云.國內外超高速軌道交通系統(tǒng)發(fā)展概況[J].低碳世界，2020（5）.

[2]楊發(fā)文.電學家亨利及其科學觀[J].中學物理教學參考，2003（32）.

[3]彭瀟，袁博.基于移動終端的北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)應用現(xiàn)狀研究[J].中國無線電，2016（8）.

編輯 陳鮮艷