植入科普思政元素的電路實驗教學改革探索

摘 要 科普思政是一種新興的教育理念，其將科學普及與思政教育相結合，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，它不僅注重培養學生全面發展所需的科學素養，還注重培養學生正確的價值取向和社會責任感，使學生具備全面發展所需的綜合素養和思想觀念。文章探究了如何利用科普思政，根據不同階段學生的特點，有針對性地設計相對應的科普思政教育。

關鍵詞 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，旨在通過將科學普及與思政教育相結合，培養學生全面發展所需的綜合素養和思想觀念。在這個過程中，幫助學生成為具有科學素養和社會責任感的高素質人才，以實現素質教育的目的。本文的核心內容是將科普思政深刻融入大中小學教育體系中，依靠生活中的電學常識和經典理論，立足于電路科普實驗，同時結合思政元素，對學生開展教育，全面提高學生能力。在這個過程中，針對不同年齡段的學生，分別開展科普活動，進行思政教育，以滿足不同年齡階段學生的教育需求，促進學生全面發展。

1 "科普思政的概念及意義

自2021年天津商業大學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了優秀的育人效果，為大中小學教學提供了進一步發展的空間，有利于學生在成長階段獲得更全面的發展。

2021年6月5日，教育部辦公廳、中國科技辦公廳印發了《關于利用科普資源助推“雙減”工作的通知》，強調要提高學生科學素質，促進學生全面健康發展[1]。國家“十四五”規劃也提出：“廣泛開展科學普及活動，加強青少年科學興趣的引導和培養”。習近平總書記指出“要把科學普及放在與科技創新同等重要的位置”，這是實現創新發展的重要原則[2]。加強科普工作有助于營造創新環境、提高學生的科學素養，為學生的積極發展、創新發展提供良好的環境[3]。

科普思政就是科普知識與思政教學相結合的一種教學模式，但它并不是簡單地將科普知識和思政教學堆砌在一起，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知識與思想政治教育相結合，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生的全面發展具有重要意義，在科普活動中，不僅是向學生傳遞科學知識，關注學生在知識方面的成長，還更進一步向其滲透科技發展對社會的影響，培養學生的思想道德素質和社會責任感。同時，思政教育以培養學生正確的思想觀念、道德倫理和社會責任感為目標，進一步升華了科學知識的意義和價值，為科學知識賦予了人文道德的概念，使學生能夠將科學知識與社會實踐相結合，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

科普思政的教育方式可用于不同階段的教育，然而，由于學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，必須根據不同學段學生各自的特點，設置相應的教學目標，才能更好地保證教學內容和方式與學生的發展需求相匹配，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學生的認知水平、知識儲備和思維能力進行針對性的設計。通過多種形式的教學方法和實踐活動，可以使學生更好地理解和應用科技和社會知識，提高其科學思維能力、創新能力、實踐能力和綜合素質，從而為學生的未來發展打下堅實的基礎。以下將以電學知識科普為例，分別介紹不同階段科普思政的實施方式。

2.1 "中小學階段：感官帶動思考的啟蒙式教育

科普思政工作應緊密結合學生的認知水平和年齡特點，由于中小學生尚未真正接觸到電學知識，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、故事等方式來引導學生，采用互動性強的方式讓他們了解電學知識的基本概念和應用，以學生的聽覺、觸覺、視覺為切入點，結合動手能力以調動多維感官，達到激發學生最大興趣的目的。在科普階段可以設計一些簡易的電學實驗或是能夠直觀展示實驗現象的實驗，讓學生親身感受到電的存在和作用。例如，讓學生使用簡單的電路元件（如電池、燈泡、導線等）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，通過帶有發聲裝置的電路進行聲音合成以制作屬于學生自己的音樂盒，在激發學生興趣的同時幫助學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學生的好奇心和探究欲望，例如，講述關于電的發現歷史、電的應用場景等方面的故事，來引發學生對電學知識的興趣。在思政方面，同樣采用視聽教育，利用學生的第一感覺來激發其興趣，注重培養學生正確的學習態度和價值觀，可以在科普活動的起始或結束階段加入一些科學家事跡，引導他們樹立崇尚科學的精神和道德觀念，引導學生們在學習中培養勤奮刻苦、責任心強、樂于助人等優秀品質；或是利用學生對電學實驗的興趣來幫助其樹立正確的學習觀；通過討論用電對環境的影響和能源利用等話題，引導學生認識到保護環境的重要性，培養學生的環保意識。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。

中小學階段的科普思政工作旨在向學生傳遞簡單易懂的電學知識，在引發其對學習興趣的同時，加入思政元素幫助其樹立正確的學習觀，培養其道德素養和公民意識，為學生的成長打下堅實的基礎。

2.2 "高中階段：興趣培養聯系課本的理解式教育

興趣培養對于高中生學習的持續性具有極大的助力作用。同時他們正面臨著走向大學的重要選擇，包括如何選擇專業、院校以及未來想從事的行業。然而，由于繁重的學業和應試壓力，以及閱歷不足，學生常常沒有時間或是意識去了解這方面的相關知識。此時可以利用科普實驗互動課來向高中生展示高校多領域的科研成果，帶領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、新能源等專業的發展。可以帶領學生利用3D打印技術完成簡單的紀念品制作、引導學生組裝簡易無人機、帶領學生參觀新能源發電過程，使其受到學術氛圍的熏陶。通過這樣的科普活動，讓高中生全面了解電學領域的應用和發展前景、明確未來專業選擇，同時深入了解課本知識及其應用場景，激發其學習意志。在科普的同時，同樣可以引導學生思考電學學科如何服務社會、解決現實問題，培養他們的社會責任感與擔當精神，讓學生意識到科學發展的背后是科學精神、創新思維，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任感。

高中階段的科普思政工作旨在幫助學生將基礎知識轉化為專業知識，在開拓其視野的同時滲透思政元素，培養學生的社會責任感和擔當精神，使他們意識到學科知識與社會發展的緊密聯系，從而為未來的職業發展做出更好的選擇，并為社會進步貢獻自己的力量。

2.3 "大學階段：自主自立的引導式教育

在大學階段，學生開始接受更加系統、深入的專業知識和技能培訓。電路基礎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，旨在通過實踐讓學生親身感受理論知識的現實應用，幫助學生理解和掌握電路知識，培養學生的實踐能力和創新精神。通過實驗，學生能夠親手操作、觀察和驗證，將教科書上的抽象概念具象化，從而深入理解和應用所學的知識。這門課程旨在培養學生理論與實際相結合的能力，使學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，電學實驗課堂經常被學生認為是枯燥無味的，缺乏創新性和趣味性，導致學生學習積極性不高。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系，學生處于被動狀態，缺乏主動思考，機械地重復實驗步驟，無法將書本知識轉化為現實描述并加深印象。而將科普思政活動融入電學實驗課堂中，科普教育的趣味性以及思政教育的育人性不僅可以激發學生的學習興趣，使其能夠更加深刻地理解電路知識，還能提高學生的實踐能力和思想水平，加深學生對科技發展和社會進步的認識，促進他們的全面發展。

本文設計了一種由學生主導的電路理論基礎實驗課堂方法，采用新穎的教學模式，更加注重學生的參與性和實踐性，依托高校的科研優勢與相關項目研究背景，融入科普思政元素。首先，教師會在課堂上講解與實驗內容相關的項目研究背景與前沿科技，讓學生在了解實驗相關知識的同時期待著課堂的進行。其次，在后續的課堂實驗演示階段，將學生分為多個團隊，各個團隊的學生邊操作邊講解實驗，充分發揮他們的主觀能動性。學生親自動手，將所學知識與實驗步驟相結合，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人變為引導人，實現真正的由學生主導課堂，這樣的學習方式不僅可以提高學生的實踐能力，還可以培養他們的創新精神與團隊協作能力。最后，教師檢查學生講解的內容，給予點評并進行補充說明。教師既充當引導者又充當補充者的角色，以確保學生的學習效果。這樣可以幫助學生更好地理解電路知識，并將所學知識轉化為實際應用能力。在這個過程之中，教師可對知識進行延伸，重點強調團隊協作精神、創新精神等科學素養，將思政教育滲透至學生心中，以培養學生的科學素養與科學精神。

由于大學生的思想已經相當成熟，因此大學階段的科普思政教育主要在于通過科普知識激發學生的學習興趣，在促進學生學習的同時，使學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 "結語

科普思政作為一種創新的教育方法，將科學知識和思想政治教育有機結合在一起，不僅有助于提高學生的科學素養和實踐能力，還能夠加強學科教育與思想政治教育的銜接，促進學生思想素質的提高。相較于直接向學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，為學生在各個階段的學習中奠定堅實的基礎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破浪。

*通訊作者：王嘉

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

參考文獻

[1] 教育部辦公廳 "中國科協辦公廳關于利用科普資源助推“雙減”工作的通知[J].中華人民共和國教育部公報，2022（4）：12-13.

[2] 全國政協科普課題組.深刻認識習近平總書記關于科技創新與科學普及“兩翼理論”的重大意義建議實施“大科普戰略”的研究報告（系列二）[N].人民政協報，2021-12-16（04）.

[3] 林青青，宋柳宏，趙家源，等.“三段式”科普思政——化學科普思政建設的探索與實踐[J].大學化學，2023，38（7）：250-257.

[4] 柴源，李前進.大中小學思政課教學一體化建設探析[J].北京教育（德育），2024（1）：45-48，79.