大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中課程思政教學(xué)實(shí)施

董曉曦，董寧

（河南工學(xué)院 理學(xué)部，河南 新鄉(xiāng) 453003）

課程思政作為高校一種新的教學(xué)理念，正受到越來越多的關(guān)注和重視[1].大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課是高校理工類專業(yè)學(xué)生的一門公共基礎(chǔ)課程，所面對(duì)的學(xué)生較多，其各個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目中都蘊(yùn)含著科學(xué)精神與科學(xué)思想，對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生的社會(huì)主義核心價(jià)值觀具有天然的學(xué)科優(yōu)勢(shì).但同時(shí)也存在一些問題和挑戰(zhàn)[2-4].

本文提出了課程思政融入大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程中的方法，以液體表面張力系數(shù)測(cè)量實(shí)驗(yàn)為例，詳細(xì)介紹了如何將思政元素融入到大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課中，做到傳授知識(shí)的同時(shí)實(shí)現(xiàn)立德樹人的目標(biāo).

1 大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程中實(shí)施思政教學(xué)的方法

大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程區(qū)別于其他理論課程，其主要有3 個(gè)授課環(huán)節(jié)，包括課前預(yù)習(xí)，教師課堂講授并指導(dǎo)學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)，學(xué)生課后進(jìn)行數(shù)據(jù)處理并得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論[5].這3 個(gè)環(huán)節(jié)缺一不可，預(yù)習(xí)是實(shí)驗(yàn)的前提，實(shí)驗(yàn)操作是最終得出結(jié)論的必要過程，而最終結(jié)論的得出也需要實(shí)事求是的科學(xué)精神及一絲不茍的科研態(tài)度.由于實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)受地點(diǎn)限制，必須在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)完成，這就需要盡可能將課堂時(shí)間留給學(xué)生動(dòng)手操作，那么，教師進(jìn)行課程思政教育就主要在課前預(yù)習(xí)以及實(shí)驗(yàn)講授部分[6].

課前預(yù)習(xí)是學(xué)生在上課之前利用網(wǎng)絡(luò)資源獲取知識(shí)的階段，除了最基本的實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)儀器以及實(shí)驗(yàn)內(nèi)容外，教師還可以將實(shí)驗(yàn)原理相關(guān)的物理學(xué)史制作成視頻作為網(wǎng)絡(luò)資源推送給學(xué)生；或者事先提出一個(gè)與實(shí)驗(yàn)相關(guān)問題，讓學(xué)生通過查找資料，了解與實(shí)驗(yàn)相關(guān)的物理學(xué)家的故事亦或是物理學(xué)史的發(fā)展，使學(xué)生在回答問題的同時(shí)能夠了解到物理學(xué)發(fā)展進(jìn)程中基本定理和定律的產(chǎn)生及發(fā)展過程，認(rèn)識(shí)到物理定理和定律從來不是憑空而來的，從而更深入地理解實(shí)驗(yàn)的意義，培養(yǎng)學(xué)生良好的科學(xué)品格.

課堂講授環(huán)節(jié)中，講解實(shí)驗(yàn)原理時(shí)再次提問學(xué)生與實(shí)驗(yàn)相關(guān)的物理學(xué)家或物理學(xué)史，點(diǎn)撥學(xué)生養(yǎng)成良好的科學(xué)品格.教師還應(yīng)充分挖掘?qū)嶒?yàn)教學(xué)內(nèi)容，在原理的講授中加入一些我國(guó)科學(xué)技術(shù)前沿或與當(dāng)前時(shí)事相關(guān)內(nèi)容，增強(qiáng)學(xué)生的民族自豪感.在實(shí)驗(yàn)的過程中，學(xué)生遇到問題，可以正確引導(dǎo)學(xué)生分析出現(xiàn)問題的原因，并示范解決的方法，鼓勵(lì)學(xué)生思考其他解決辦法，培養(yǎng)學(xué)生勇于創(chuàng)新的精神.

2 以液體表面張力系數(shù)測(cè)量實(shí)驗(yàn)為例的課程思政實(shí)踐

2.1 課前預(yù)習(xí)

液體表面張力系數(shù)的測(cè)量是大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)中一個(gè)較為基本的力學(xué)實(shí)驗(yàn).預(yù)習(xí)前提出問題：液體表面張力的發(fā)展歷程.學(xué)生通過查找文獻(xiàn)資料，發(fā)現(xiàn)液體表面張力的概念最早是由匈牙利物理學(xué)家塞格納在1751年提出，在這之后，又有托馬斯·楊、拉普拉斯、西莫恩·德尼·泊松及約瑟夫·普拉泰奧等都對(duì)于表面張力理論的研究及完善做出了巨大貢獻(xiàn)[7].人們對(duì)于表面張力的認(rèn)識(shí)經(jīng)歷了一個(gè)漫長(zhǎng)的過程，在這個(gè)過程中，科學(xué)家們幾十年堅(jiān)持不懈，深入探究，經(jīng)歷了無數(shù)的失敗，理論不斷被推翻重建，最終才能形成現(xiàn)在的液體表面張力理論.讓學(xué)生感受科學(xué)家們勇于創(chuàng)新、堅(jiān)持不懈、鍥而不舍的精神.

2.2 課堂講授

液體表面張力在日常生活中的應(yīng)用非常廣泛，如水滴的形成、雨傘能夠擋雨、小昆蟲能夠站在水面上等，都是由于液體表面張力的作用.這里可以向?qū)W生介紹液體表面張力一個(gè)比較典型的現(xiàn)象：水滴呈球體，同時(shí)提出問題，為什么日常生活中見到的水滴卻很少是球體的？引導(dǎo)學(xué)生思考是由于地球重力作用，導(dǎo)致水滴中的水會(huì)向下部累積，所以在地球上很難見到正球體的水滴.由此可以提出在太空中不受重力的情況下，水滴應(yīng)該是一個(gè)完美的球體.進(jìn)而引出我國(guó)神舟十三號(hào)“天宮課堂”中進(jìn)行的“水膜張力”實(shí)驗(yàn)[8]，展現(xiàn)了較為直觀的液體表面張力作用的現(xiàn)象，更能加深學(xué)生對(duì)于表面張力概念的理解.同時(shí)，“天宮課堂”的開課也體現(xiàn)了我國(guó)航天事業(yè)的飛速發(fā)展，極大地增強(qiáng)了學(xué)生們的民族自信心.

2.3 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

目前教學(xué)中常用的測(cè)量液體表面張力系數(shù)的實(shí)驗(yàn)方法為拉脫法，部分測(cè)量?jī)x器所使用的水容器為活塞式，通過手動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)活塞調(diào)節(jié)旋鈕改變液體表面高度，從而實(shí)現(xiàn)吊環(huán)與液面脫離的目的.這種方法由于是人為手動(dòng)旋轉(zhuǎn)，無法確保液面下降速度穩(wěn)定，會(huì)使實(shí)驗(yàn)造成較大誤差[9].教學(xué)中所使用改進(jìn)后的水容器為橡皮球閥式，水容器分為上下2個(gè)部分，上部底面中心處有一小孔，與下部一根塑料軟管相連，水容器下半部分連接一個(gè)橡皮球閥門.當(dāng)閥門打開時(shí)，水容器下半部分與外界大氣壓連通，上半部分的液體會(huì)由于重力作用自然流入下半部分，從而使上半部分水容器液面降低；當(dāng)關(guān)閉閥門，水容器下半部分與外界大氣壓隔絕，使用橡皮球向內(nèi)鼓氣，內(nèi)部氣壓升高，會(huì)使下半部分的液體被壓入上部，上部液面升高.由于液面與實(shí)驗(yàn)用圓環(huán)脫離的過程非?？?，所以在極小范圍內(nèi)認(rèn)為液面下降速度為勻速，大大減小了實(shí)驗(yàn)誤差.向?qū)W生分別介紹改進(jìn)前、改進(jìn)后的2 種實(shí)驗(yàn)儀器（見圖1）.同時(shí)提出目前只能利用肉眼觀察吊環(huán)水平的方法的不足之處，鼓勵(lì)學(xué)生積極思考，尋求解決的方法，這樣大大激發(fā)了學(xué)生的科學(xué)探索精神及創(chuàng)新精神.

圖1 實(shí)驗(yàn)儀器水容器

3 大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程思政建設(shè)中面臨的問題與挑戰(zhàn)

3.1 任課教師的思政教育意識(shí)與實(shí)施水平不足

大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教師大多為理工科專業(yè)背景，在教學(xué)中往往缺乏思政教育的意識(shí)，主要以傳授基本知識(shí)、實(shí)驗(yàn)原理及方法為主，通常會(huì)弱化對(duì)學(xué)生價(jià)值觀教育的滲透和人文素養(yǎng)的培養(yǎng).另外，許多教師在各高校課程思政教改課題的引導(dǎo)下，也積極在授課過程中加入思政元素，但是由于對(duì)思想政治教育內(nèi)涵的理解還不夠深入，導(dǎo)致思政教育在授課過程中過于刻意，流于形式，效果適得其反.因此，這就需要教師積極參加思想政治業(yè)務(wù)能力的培訓(xùn)，提升自身的思政意識(shí)水平，加強(qiáng)對(duì)思政教育內(nèi)涵的認(rèn)識(shí)，真正實(shí)現(xiàn)立德樹人的教育根本任務(wù)，讓課程思政真正地發(fā)揮其應(yīng)有的作用.

3.2 課程思政實(shí)施方式單一

在大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程授課過程中，往往都是利用文字形式講述，枯燥乏味，或者在整個(gè)課程中的某一個(gè)項(xiàng)目挖掘出了思政元素后就不再體現(xiàn)，如此實(shí)施課程思政，學(xué)生接受的效果很不理想.所以，在教學(xué)設(shè)計(jì)中可以適當(dāng)加入課上圖片和視頻演示，以及課后通過微信、QQ 推送相關(guān)知識(shí).同時(shí)，每一個(gè)項(xiàng)目的思政元素挖掘也需要不斷更新，將相關(guān)的熱點(diǎn)問題及科技前沿引入課堂，提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，提升思政育人效果.

3.3 缺乏思政與物理實(shí)驗(yàn)有效融合的方法

在大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程中融入思政教育，需要與實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目、教學(xué)內(nèi)容聯(lián)系起來.由于教學(xué)思想方法還存在慣性，許多教師在授課中，只側(cè)重于基礎(chǔ)理論知識(shí)的傳授，究其原因是物理實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)大綱中雖然有思政育人要求，但卻在課程教學(xué)設(shè)計(jì)中缺乏具體的詳細(xì)計(jì)劃.傳統(tǒng)的課程教學(xué)大綱中雖然會(huì)有情感目標(biāo)，但在實(shí)際的課程實(shí)施過程中，由于物理實(shí)驗(yàn)課程具有理論原理多、公式推導(dǎo)繁瑣、對(duì)學(xué)生邏輯思維要求較高等特點(diǎn)，往往出現(xiàn)教師一味地傳授理論知識(shí)，而忽略了育人的環(huán)節(jié)，只重視知識(shí)和能力目標(biāo)，而忽略了情感目標(biāo)的實(shí)現(xiàn).另外，每位教師對(duì)于課程思政建設(shè)的理解也不盡相同，如何將思政教育與物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)結(jié)合起來，依舊缺乏相對(duì)完善的指導(dǎo)體系.因此，需要高校層面加強(qiáng)對(duì)課程思政建設(shè)的統(tǒng)籌規(guī)劃，細(xì)化不同課程的思政育人目標(biāo)，研討不同專業(yè)實(shí)施課程思政建設(shè)的途徑，鼓勵(lì)教師參加思政建設(shè)相關(guān)培訓(xùn)，選取典型優(yōu)秀思政建設(shè)案例，真正實(shí)現(xiàn)“潤(rùn)物細(xì)無聲”的育人目標(biāo).

綜上所述，大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程作為高校理工科專業(yè)學(xué)生必修基礎(chǔ)課程，在高校教學(xué)中具有十分重要的地位.這就要求所有參與實(shí)驗(yàn)教學(xué)的教師在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中不斷地探索并積累經(jīng)驗(yàn)，讓課程思政與大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)完美地融合.同時(shí)，提升自身思政意識(shí)與水平.引導(dǎo)學(xué)生樹立正確的人生觀、價(jià)值觀和世界觀，從而為中國(guó)特色社會(huì)主義事業(yè)培養(yǎng)合格可靠的接班人.