課程思政融入大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的探究與實(shí)踐
——以單縫衍射及光強(qiáng)測(cè)量為例

鄭遠(yuǎn)蕾 楊 濤

(桂林電子科技大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院 廣西 桂林 541004)

1 引言

《高等學(xué)校課程思政建設(shè)指導(dǎo)綱要》中指出,“立德樹(shù)人必須將價(jià)值塑造、知識(shí)傳授和能力培養(yǎng)有機(jī)融合到一體.全面推進(jìn)課程思政建設(shè)就是在向?qū)W生傳授知識(shí)和培養(yǎng)學(xué)生能力的過(guò)程中，樹(shù)立起學(xué)生正確的世界觀、價(jià)值觀、人生觀.所有各類(lèi)課程都根據(jù)自身的特色和優(yōu)勢(shì)，深挖思政元素融入課程教學(xué)中與思政課程形成協(xié)同效應(yīng)，最終達(dá)到潤(rùn)物細(xì)無(wú)聲的效果.”[1]大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課是一門(mén)面向全校理工科專(zhuān)業(yè)的課程，是一門(mén)以學(xué)生為本，注重基礎(chǔ)性、實(shí)踐性、探索性有機(jī)統(tǒng)一的課程.基于《高等學(xué)校課程思政建設(shè)指導(dǎo)綱要》中提出的“公共基礎(chǔ)課要提高大學(xué)生人文素養(yǎng)、科學(xué)精神、愛(ài)國(guó)情懷、增長(zhǎng)知識(shí)見(jiàn)識(shí)”等要求，結(jié)合物理實(shí)驗(yàn)具有豐富人文背景以及實(shí)踐性、探究性、科學(xué)性、創(chuàng)新性等特點(diǎn)，對(duì)物理實(shí)驗(yàn)課程重新設(shè)計(jì)，將課程思政融入課程中實(shí)現(xiàn)立德樹(shù)人的目標(biāo).

2 大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程思政設(shè)計(jì)與實(shí)施

2.1 構(gòu)建新的課前自主模式

依托中國(guó)大學(xué)MOOC，建立線(xiàn)上課程.線(xiàn)上課程分為4個(gè)模塊：學(xué)習(xí)模塊，通過(guò)微視頻講解實(shí)驗(yàn)原理、演示實(shí)驗(yàn)操作，提高學(xué)生的預(yù)習(xí)效率；檢測(cè)模塊，能夠及時(shí)了解學(xué)生線(xiàn)上預(yù)習(xí)情況，加強(qiáng)學(xué)生對(duì)預(yù)習(xí)的重視程度；交流模塊，通過(guò)平臺(tái)討論加強(qiáng)師生互動(dòng)，增強(qiáng)學(xué)生的參與度；擴(kuò)展模塊，通過(guò)課外閱讀資料的補(bǔ)充，擴(kuò)大學(xué)生的知識(shí)面，增加學(xué)生對(duì)科學(xué)前沿的了解，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣.

2.2 重構(gòu)課堂教學(xué)模式

(1)課前5 min，通過(guò)中國(guó)大學(xué)MOOC課，向?qū)W生發(fā)送預(yù)習(xí)檢測(cè)題，檢測(cè)他們的預(yù)習(xí)情況.根據(jù)學(xué)生的答題情況，有針對(duì)性地進(jìn)行講解，把握不同班級(jí)學(xué)生的重點(diǎn)、難點(diǎn)部分掌握程度，更有效地設(shè)計(jì)教學(xué)活動(dòng).

(2)在實(shí)驗(yàn)內(nèi)容講解上，深挖課程思政元素.通過(guò)介紹實(shí)驗(yàn)相關(guān)的背景知識(shí)、科學(xué)家事跡以及科學(xué)前沿，提高學(xué)生的人文素養(yǎng)，培養(yǎng)學(xué)生辯證思維、探索科學(xué)的熱情，激發(fā)學(xué)生的愛(ài)國(guó)情懷.

(3)在實(shí)驗(yàn)教學(xué)上，摒棄教師演示、學(xué)生照做的依葫蘆畫(huà)瓢模式.在教學(xué)活動(dòng)過(guò)程中，各實(shí)驗(yàn)室根據(jù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的不同，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，同時(shí)設(shè)置回答問(wèn)題即可加課堂表現(xiàn)分的獎(jiǎng)勵(lì)機(jī)制，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情、主動(dòng)性.在我們的MOOC課互動(dòng)交流區(qū)，有學(xué)生留言“感覺(jué)實(shí)驗(yàn)比理論還要難”，這說(shuō)明學(xué)生動(dòng)手能力有所欠缺，不能將所學(xué)的東西應(yīng)用起來(lái).因此，通過(guò)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，讓學(xué)生能真正地將理論應(yīng)用到實(shí)踐，實(shí)現(xiàn)知識(shí)到能力的轉(zhuǎn)化.在教學(xué)活動(dòng)過(guò)程中，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，努力、認(rèn)真的職業(yè)素養(yǎng)，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)作風(fēng)與學(xué)術(shù)態(tài)度，培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手操作能力.

2.3 增加課程的高階性

建立創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室，組建創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)團(tuán)隊(duì)，完成實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新項(xiàng)目，激勵(lì)學(xué)生參加物理實(shí)驗(yàn)競(jìng)賽.提升學(xué)生能力，提高學(xué)生科學(xué)思維，激發(fā)創(chuàng)造力，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作精神.讓學(xué)生能將理論應(yīng)用到實(shí)踐，實(shí)現(xiàn)知識(shí)到能力的轉(zhuǎn)化.

3 課程思政實(shí)例——單縫衍射及光強(qiáng)測(cè)量

以實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目單縫衍射及光強(qiáng)測(cè)量為例，具體說(shuō)明如何在課程中引入課程思政.

3.1 知識(shí)背景與應(yīng)用介紹 深挖思政元素

首先提出一個(gè)簡(jiǎn)單的問(wèn)題，“讓光經(jīng)過(guò)一個(gè)小孔，在光屏上可以看到一個(gè)光斑，如果不斷縮小孔的幾何尺度，我們將會(huì)看到什么現(xiàn)象呢？”引入光的衍射的概念.這一過(guò)程中，通過(guò)一個(gè)問(wèn)題先引起學(xué)生的興趣，將學(xué)生的注意力帶入課堂中.接著介紹光的衍射理論的發(fā)展.從而自然而然地引入課程思政內(nèi)容，從光衍射現(xiàn)象的首次發(fā)現(xiàn)到最終解釋這一現(xiàn)象經(jīng)歷了上百年的實(shí)踐.這說(shuō)明科學(xué)的發(fā)展不是一蹴而就的，需要科學(xué)家們不斷探索、尋求真理的精神.激勵(lì)學(xué)生在學(xué)習(xí)、工作中也應(yīng)當(dāng)具有堅(jiān)持不懈的精神.進(jìn)一步說(shuō)明，光的衍射反應(yīng)了光的本質(zhì).我們對(duì)光的認(rèn)識(shí)，從最初認(rèn)為光只是一種“粒子”，經(jīng)歷了3個(gè)世紀(jì)，最終得到光的本質(zhì)既是“粒子”又是“波”.這告訴學(xué)生看待事物要具有辯證思維，對(duì)事物的探索要多角度、全方位.再向?qū)W生提出問(wèn)題，“對(duì)于光的認(rèn)識(shí)，是否還會(huì)有新的發(fā)現(xiàn)？”提示學(xué)生人類(lèi)對(duì)事物的認(rèn)知是螺旋式上升的，需要用發(fā)展的眼光看待問(wèn)題，要對(duì)事物保持有好奇心、創(chuàng)新精神、探索求知精神.為了擴(kuò)大學(xué)生的知識(shí)面、愛(ài)國(guó)情懷，對(duì)光的衍射的相關(guān)應(yīng)用也做了介紹，如介紹光的衍射用于晶體結(jié)構(gòu)分析，展示晶體衍射花樣圖.介紹中國(guó)“天眼”，向?qū)W生展示我們國(guó)家的技術(shù)與力量、民族團(tuán)結(jié)精神，激發(fā)學(xué)生的愛(ài)國(guó)情懷.通過(guò)光的衍射相關(guān)知識(shí)背景和應(yīng)用的講解，將科學(xué)精神、辯證思維、創(chuàng)新精神、愛(ài)國(guó)情懷等思政元素有機(jī)結(jié)合到教學(xué)內(nèi)容中，潛移默化地對(duì)學(xué)生產(chǎn)生積極效果.

3.2 設(shè)計(jì)教學(xué)活動(dòng) 滲透課程思政

實(shí)驗(yàn)內(nèi)容不再是教師操作、學(xué)生重復(fù)的模式，通過(guò)活動(dòng)形式來(lái)完成.如：

活動(dòng)一：學(xué)生自己動(dòng)手讓激光通過(guò)單縫，觀察分析衍射圖樣的特點(diǎn).在動(dòng)手操作實(shí)驗(yàn)之前，學(xué)生對(duì)單縫衍射產(chǎn)生明暗相間條紋的認(rèn)知是來(lái)自于課本上的，通過(guò)自己動(dòng)手操作后直觀地看到衍射圖，建立學(xué)生從理論到實(shí)踐的認(rèn)知規(guī)律.

活動(dòng)二：學(xué)生自己動(dòng)手調(diào)節(jié)儀器，在示波器上能看到單縫衍射光強(qiáng).在活動(dòng)的過(guò)程中，師生進(jìn)行互動(dòng)探究.讓學(xué)生提出問(wèn)題，教師與學(xué)生一起分析問(wèn)題，解決問(wèn)題，提高學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力.讓學(xué)生真正地融入課堂中.培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手操作能力、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)素養(yǎng).在學(xué)生記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的過(guò)程中，培養(yǎng)學(xué)生不造假、實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度.

活動(dòng)三：完成基本的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容后設(shè)計(jì)擴(kuò)展實(shí)驗(yàn)，提升學(xué)生的能力.在這一階段，學(xué)生的能力得到提升后會(huì)從中獲得成就感，這一成就感將會(huì)進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性.最終這一學(xué)習(xí)的主動(dòng)性、熱情可以遷移到別的課程的學(xué)習(xí)中，達(dá)到潤(rùn)物細(xì)無(wú)聲的效果.

3.3 組建創(chuàng)新團(tuán)隊(duì) 推進(jìn)課程思政

以學(xué)生自愿為原則，組建創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)，教師參與指導(dǎo)完成創(chuàng)新項(xiàng)目.查閱文獻(xiàn)資料的過(guò)程可以拓展學(xué)生的知識(shí)廣度、深度，提升學(xué)生的思維.完成創(chuàng)新項(xiàng)目的過(guò)程中，學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力、綜合運(yùn)用知識(shí)的能力、創(chuàng)新能力都將得到提升.

4 結(jié)束語(yǔ)

本門(mén)物理實(shí)驗(yàn)課程，首先，通過(guò)線(xiàn)上教學(xué)，使學(xué)生沒(méi)有進(jìn)入課堂就融入到課程中，提高學(xué)習(xí)的興趣，激發(fā)探究科學(xué)的熱情，達(dá)到課前激發(fā)學(xué)習(xí)興趣、擴(kuò)寬知識(shí)面的效果；其次，在課堂教學(xué)過(guò)程中，設(shè)置活動(dòng)完成實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，在實(shí)踐的環(huán)節(jié)引導(dǎo)學(xué)生思考，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)素養(yǎng)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度以及團(tuán)結(jié)協(xié)作的精神；最后，課后組建創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)，使學(xué)生的能力得到進(jìn)一步的提升.通過(guò)課前、課中、課后3個(gè)維度將課程思政融入課堂，達(dá)到我們的課程思政目標(biāo).當(dāng)然課程思政的實(shí)施方式不是一成不變的，面對(duì)不同的學(xué)生，教師需要不斷地探索找出一條更合適、更有效的思政之路.