电磁学课程思政实例
徐媛
习近平总书记在全国高校思想政治工作会议上强调:“要坚持把立德树人作为中心环节,把思想政治工作贯穿教育教学全过程,实现全程育人、全方位育人,努力开创我国高等教育事业发展新局面”。把思想政治工作贯穿教育教学的全过程,这就明确要求高校不能将思政教育全部放在思政课程中完成,而是应该将其置于每一门课程,即实行课程思政。课程思政就是将思想政治教育潜移默化地融入专业课程教学的各环节,从培养人的视角,立足专业课程建设实现知识传授、能力培养、人格健全与价值引领。
一、电磁学课程蕴含的思政内容
电磁学是物理学专业重要的专业基础课,主要阐
述电磁现象和电磁运动的基本规律及其有关的基本概念、基本理论、基本应用,着重培养学生运用基本原理分析电磁现象的能力,为其他专业课的学习打下坚实基础。电磁学课程中包含着丰富的思想政治教育的素材、案例。
1.辩证唯物主义思想。课程思政的目标之一就是要向大学生传播马克思主义科学理论。电磁学课程中包含着很多辩证唯物主义的思想,比如点电荷模型渗透着“抓住主要矛盾,解决关键问题”的自然辩证法思维。关于最小电荷单位的探究,揭示了真理的无限性和真理问题上的辩证法。人们关于电和磁关系的认识过程,则揭示了事物是普遍联系的,以及一个正确的理论都需要经过由实践到理论再由理论到实践的多次反复。
2.民族自信心和自豪感的事例。我国古代在电磁学方面取得了骄人的成就。中国是最早对电磁现象进行研究和应用的国家,指南针的发明促进了世界航海事业的发展和人类文明的交流。当代中国的电磁技术
也走在了世界前列,例如由“中国天眼之父”南仁东院士倡导并于2016年建成的FAST,是目前世界最大的射电望远镜,标志着我们的电磁探测技术已经处于世界领先水平。马伟明院士领衔研发的即将应用于航空母舰的电磁弹射技术也仅仅由世界少数几个国家所掌握。这些方面的成就可以激发学生为中华之崛起而读书的雄心壮志,帮助学生树立强烈的民族自信心和自豪感。
3.百折不挠,勇于探索的科学家精神。电磁学发展过程中涌现了一大批勇敢探索大自然奥秘的科学家,他们的故事是最佳的励志教育素材。比如丹麦科学家奥斯特不受传统观念和权威专家言论的束缚,历经多
次失败不气馁,最终发现了电流磁效应,突破了电磁学发展的瓶颈,促进了电磁研究的步伐。出身贫苦家庭的法拉第几乎全靠自学,掌握了当时最前沿的技术理论,发现了电磁感应规律,推动了人类历史上的第二次工业革命,跻身于世界著名科学家行列。这些科学家的事迹,可以教育和鞭策青年学生励志成才,勇敢攀登科技高峰,培养学生的科学精神。
二、电磁学课程思政实施
电磁学课程思政需要以专业知识和实践内容的设计创新为基础,结合电磁学课程的特点,充分挖掘课程思政资源,在传授电磁学专业知识和实验技能的同时,不失时机地对学生进行德育教育,以达到理想的教学效果。
1.课堂理论教学穿插思政内容。电磁学的概念抽象,数学推导烦琐,对学生的空间想象能力、抽象思维能力和逻辑推理能力要求很高,是公认的难学课程之一。在理论教学中,可以穿插对电磁学发展史和重大事件背景的介绍。从教学实践来看,重大事件对于学生往往会产生强烈的震撼力,此时适当添加教师声情并茂的讲解、思政视角的剖析、画龙点睛的点评,则能打动学生的心灵,促进学生的职业素养和科学世界观的培养,实现渗透式课程德育。另外,著名电磁科学家的个人修养、道德品质、科学精神是良好的德育素材。教师可以充分挖掘科学家所拥有的巨大的教育力量,以他们正确的思想启迪学生,以高尚的情操感染学生,以优良的行为引导学生,潜移默化地影响学生的成长成才。
2.实践教学渗透思政内容。电磁学是一门以实验为基础的课程,而且现在注重采取项目式教学。无论是电磁学实验还是课程项目,多为几个学生共同合作完成,不同的分工,同样的责任,有助于为他人服务和乐于奉献精神的培养、与人协作和团结互助品质的培养。在分组实验时,需要每位学生都积极参与,小组成员要精心设计实验步骤,准确测量实验参数,规范进行实验操作,细致记录和分析数据,合理分工,默契配合。实验或项目教学过程中要求操作规范、尊重事实、数据可靠,这有助于培养学生遵纪守法、严谨求实的品质和勇于竞争、大胆创新的意识。
3.课间小视频传递思政内容。由于课堂教学时间很有限,有一些思政教育可以利用课间10分钟来完成。老师可以课前准备一些与课程内容紧密联系的视频,利用课间给学生播放,使学生在放松休息的同时接受“三观”塑造和精神的洗礼,利用新媒体技术对学生进行润物无声的思政教育。例如电磁感应教学时可以播放法拉第事迹介绍的小视频,电磁波传播教学时可以播放国之重器———北斗卫星导航系统的视频。这些视频向学生传达了更多感官信息,在很大程度上可以提高学生的学习兴趣,激发学习积极性,促进智育与德育的融合,寓德于教,寓道于教。
三、电磁学课程思政教学案例
下面以«麦克斯韦方程组»为例探究电磁学课程思政教学
1、课前预习
教师课前布置预习内容ꎬ要求学生走进图书馆或是利用互联网查阅相关文献资料ꎬ并对相关内容进行梳理、分析和总结。学生在预习的过程中能了解法拉第、汤姆孙、麦克斯韦等科学家发现问题、分析问题、解决问题的科学方法、体会科学家遇到困难,迎难而上不懈奋斗的科学精神,感受科学技术作为第一生产力影响并改造世界的巨大威力。
预习内容包括:(1)麦克斯韦方程组的建立过程 (2)位移电流和传导电流的异同 (3)电磁波在现代科学中的应用。
2、教学过程
新课导入:从安培环路定理对非稳恒电路的不自洽性,引出科学研究问题激发学生学习兴趣。
思政融入点:(1)麦克斯韦从法拉第电磁感应那里找到灵感,既然磁能生电,为何电不能生磁。 因此位移电流假说的提出离不开大胆的创新思维(2)强调位移电流并不是电流,而是变化的电场,在认识的过程中,我们不能仅仅理解字面意思,要透过现象看到事物的本质。 (3)学生根据预习情况分组讨论的教学方法,能培养学生严肃认真、实事求是的科学态度,养成团结协作、与人为善的优良品德。
接着回顾已学电磁场规律总结得到麦克斯韦方程组,并分析其中蕴含的物理意义和科学之美。
思政融入点:(1)麦克斯韦创建电磁理论的奋斗历程达十余年,使学生领会科学家不畏艰险、追求真理、勇于创新、严谨治学的科学精神。 (2)麦克斯韦方程组提出后一直不被认可,只有当赫兹实验证实了电磁波后才被世人所接受。鼓励学生站在哲学高度正确应对问题,不要盲从所谓的“真理”。要坚持实践是真理的检验标准,积极投身实践,在实践中坚持和发展真理。 (3)揭示了“变化的磁场产生电场,变化的电场产生磁场”。 表明事物是普遍联系的。 (4)经典电磁场的统一理论,一组简单的方程揭示经典电磁学规律。正所谓“大道至简” (5)麦克斯韦方程组具有赏心悦目的对称美,可以提高学生对美的鉴赏水平,促进学生德智体美劳全面发展。 同时方程的对称美中也包含不对称, 因为自然界中只存在电荷和电流,而没有磁荷和磁流。因此磁现象具有电本质, 实际上对称性破缺何尝不是一种美,让学生对美的认识得到了升华。 (6)预言了电磁波,并在现代科学中广泛应用,产生巨大影响,推动社会进步发展,引导学生知道认识对实
践具有反作用,并且只有在实践中才能发挥强大的生命力。以我国在5G 无线电技术领先世界为例,增强学生的民族自豪感和爱国主义情怀。
3、课后作业
从麦克斯韦方程组的建立过程中,我们获得,的启示可从以下几方面展开:(1)介绍麦克斯韦的生平事迹,以及科学家的精神。(2)伟大人物和科学发展的关系。(3) 科学认识和实践的关系。
思政融入点:通过课前的预习和课堂的学习,学生不论在电磁学物理知识上ꎬ还是在情感态度与价值观上都得到了一定的提高,在此基础上鼓励学生课后总结,可加深学生对电磁场规律的知识结构、历史逻辑、应用发展等方面的认识,增强学生对马克思主义哲学中的历史唯物主义和辩证唯物主义思想的深入体会,培养学生的爱国精神、敬业精神、科学精神,促进学生的全面、健康、协调发展。
电磁学课程中蕴含着丰富的思想政治教育资源,在专业教学中,不仅要让学生掌握电磁学相关知识和理论,也要适当进行品德教育、“三观”教育和社会主义核心价值观教育。这要求教师发挥课堂育人的主阵地作用,巧妙进行课程内容设计,恰当添加思政元素,将电磁学内容和思政要求有机结合,将学科资源、课程资源内化为立德树人的强大力量,激发学生的学习兴趣,提升学生的专业素养和职业素养,促进学生的全面健康发展,从而达到教书育人的目的。