彭敏玲
【摘 要】本文以电磁感应一课为例,阐述将思政元素融入中职物理课堂的教学设计,在教学中渗透科技强国和爱国主义教育,开展物理课程多样化的教学。
【关键词】中职物理 课程思政 教学设计
【中图分类号】G 【文献标识码】A
【文章编号】0450-9889(2020)42-0105-02
全国高校思想政治工作会议精神指出,要把思想政治工作贯穿教育教学全过程,推动思政课程向课程思政转变,挖掘和梳理各门课程的德育元素,完善思想政治教育的课程体系建设,充分发挥各门课程的育人功能,实现学校全程育人、全方位育人和全员育人的大思政格局。这就要求教师要充分利用好课堂教学这个主渠道,将思想政治元素全方位、多角度融入课堂,最终实现全程育人、多方位育人的目的。
一、课程思政元素融入电磁感应教学的设计
本节内容选自苏州大学出版社出版的《物理》第二册,第十章第 5 节《电磁感应现象》。
(一)教学目标
知识与技能:掌握感应电流产生的条件,理解并学会运用电磁感应现象。
过程与方法:(1)通过探究感应电流产生,培养学生的发散思维和逆向思维;(2)通过动手制作手机无线充电器,培养学生的动手能力,鼓励学生主动创新。
情感与价值观:通过对我国的高铁建设、三峡大坝建设等工程的介绍,让学生了解科技是人类进步的巨大推力,我国工程师在建设这些伟大工程时,不畏艰难,攻克难关,为祖国逐步由大国向强国的转变提供有力的支撑,由此来培养学生的科技强国观念。
核心素养:本课程将研究性学习贯穿始终,通过传统的、虚拟的、数字的、层层递进的探究实验,逐步提升学生科学论证,假设推理的物理核心素养。
(二)教学重点难点
教学重点:探究感应电流产生的条件。
教学难点:电磁感应定律的理解及应用。
(三)学情分析
笔者授课的对象是汽车应用与维修专业一年级学生。据了解,学生对电场相关知识掌握较好,但个别同学对磁感应强度、磁通量等相关知识理解不够透彻,抽象思维还有待加强。学生虽然具备一定的观察和实验操作能力,但在探究实验方案的设计上略有困难,因此极易产生畏难情绪,需要教师指点方向,多加鼓励。
(四)教学策略
本课依托智慧学习平台,整合教学资源,记录学习过程,在 STEAM 教育理念的引领下,将研究性学习贯穿整个教学始终。通过多层次的传统实验、虚拟仿真实验和数字实验,将抽象的物理原理转化为感性认知。从生活走进物理,发现问题、建构知识,又从物理走向社会,拓展應用,创新制作。
(五)教学过程
1.课前。让学生登录智慧学习平台完成以下任务:①通过微课复习磁场、磁通量奥斯特实验,并在此基础上完成测试,最终成绩计入平台;②研究铜管实验,猜想磁铁在铜管中是否会自由下落。
2.课中。第一部分,笔者首先用自制的无线充电器进行充电演示,提出问题:手机和充电器之间并没有导线连接,那么电是哪儿来的呢?让学生带着疑问分成小组讨论,笔者鼓励学生大胆猜想,并自主设计实验方案,探究感应电流产生的条件。
在学生分组探究活动的过程中,有的小组发现,条形磁铁在线圈中不断插拔会产生电流,有的小组发现,改变滑动变阻器阻值也会有电流产生。探究实验结束后,学生在线填写实验报告,并分组汇报实验现象及结果,每个小组的同学都总结出了感应电流产生的条件。
接着,笔者利用三维动画展现上述实验中磁场的变化,引导学生深入思考、分析,得出结论:虽然三个实验中感应电流产生的方法各不相同,但都有一个共同点—— 磁通量发生了变化。从而解决教学重点。
第一部分的设计意图:通过科学与技术的结合,重点培养学生假设推理的物理核心素养,至此学生找到了“电是哪儿来的”这个问题的答案。
第二部分,笔者引导学生自主提问。学生提出疑问:手机充电时对电流的大小有一定要求,那么制作手机无线充电器时,如何控制电流的大小呢?
教师讲解:借助数字传感实验系统,用电流传感器代替传统实验电路中的灵敏电流计,将电流变化的过程在屏幕上直观呈现,学生边观察实验边总结,逐步找出了感应电流变化的规律:电流变化好像和磁铁插拔的速度有关。
学生活动:做记录实验,验证自己的猜想。小组讨论,最后总结。
教师活动:根据学生的总结,引入感应电动势,引导学生自主归纳电磁感应定律及其公式。
学生活动:在平台上完成阶段测试。
教师活动:依据学生完成情况及时讲评这一环节。
第二部分的设计意图:将科学与数学有机结合,通过记录实验,培养学生科学验证的物理核心素养。突破教学难点。
第三部分,引入右手定则。教师提问:知道了感应电流的大小,感应电流的方向又该如何判断呢?由问题引发学生的学习兴趣,笔者开始讲解右手定则。
学生活动:借助虚拟仿真实验,自主学习右手定则,理解感应电流方向的判断方法。
教师活动:请同学上台展示一个对比实验,把钢球同时从相同长度的铜管和 PVC 管中自由释放。
学生活动:观察实验,并讨论。
教师活动:情景揭秘环节。根据学生现场演示铜管实验,发现磁铁不是自由下落而是缓慢下降。那么铜管里到底发生了什么?三维动画直观地揭示了磁铁缓慢下降的原因—— 磁铁运动时,铜管的磁通量发生变化,产生感应电流,出现感应磁场,阻碍磁铁下降,所以运动时间变长。
第三部分的设计意图:物理不仅存在于实验里,还广泛地存在于我们的生活中,通过分析实验,提炼物理模型,将物理与工程再次联系起来。
课程进展到这里,本课的知识点已经全部讲解完毕,但是笔者还留了一些时间专门分析电磁感应在三峡大坝以及高铁列车中的应用。最后这一部分的设计意图是让学生深刻体会,科技是人类进步的巨大推力,我国的工程师不畏艰难,攻克难关,不断推动我国的科技技术迅猛发展,使我们祖国逐步由大国向强国转变,这是一次有效的科技强国教育和爱国主义教育。
3.课后。笔者让学生利用教师提供的器材,结合本课所学,动手制作手机无线充电器,将刚刚学会的知识学以致用,体验亲自动手制作带来的乐趣及成就感。学有所成的学生在创客实验室对手机无线充电器进行创新设计,发挥想象力和艺术创造力,进一步完善功能和美化外观。学生跨越科学与艺术的界限,将各学科知识融合在一起。
(六)教学反思
整节课将研究性学习贯穿始终,通过传统的、虚拟的、数字的、层层递进的探究实验,逐步提升学生科学论证、假设推理的物理核心素养。智慧学习平台从多维度数据分析学生行为,深度发掘学生潜能,初步探索了 STEAM 教育的跨学科融合。但学生的创新协作能力还未能得到最大的发挥,我们设想,在未来构建多专业学生共同参与的,更符合 STEAM 教育理念的物理课堂。
二、需注意的问题
(一)中职物理教师的政治素养和教学能力需要不断提升
目前,中职教师以及中职学校对物理课程当中的思政教育意识不强,物理教师由于所学专业的限制,没有系统接受思政教育,因此在教学中进行思政教育的深度和广度都不够,导致思政教育的方式比较单一。在教学课程改革中,教师是“课程思政”实施的主要参与者,这就要求学校组织专业思政教师对物理教师进行思政培训。物理教师积极参与政治业务学习,不断提高自身的政治素养,改进教学方法,创新教学模式,以更好地将思政教育融入物理课堂之中。
(二)课堂中应更注重“工匠精神”的培养
职业学校以服务为宗旨,就业为导向,提高学生技能,为社会主义建设提供高质量的技能型人才。这就要求教师在技能培养过程中,注重学生“工匠精神”的培养。物理学是一门基础学科,包括物理基本规律、概念、原理等学科的核心,各种实用性的元素,外围环境获取知识三组元素。掌握第一种元素的是学者,掌握第二种元素的是拥有技能的“工匠”,而掌握第三种元素的人,最终将成为有责任感和高尚道德的“工匠”。传统的物理课堂可以把学生培养成高技能的“工匠”,但如果教师在物理课堂中有机融合思政元素,就能培养出有爱国主义情怀、有民族意识的“工匠”,从而达到全方位育人的目标。
(三)思政元素融入要自然
在中职物理教学中,要融入思政元素,需要制定适合本校本專业的教学目标,且思政元素的融入要自然。在教学过程中,思政元素融入要达到“润物细无声”。以本节课为例,由电磁感应现象,巧妙过渡到高铁建设、三峡大坝等,既能培养学生的科学精神,又陶冶学生的爱国情操。物理重视实验,在实验中同样也能融入“思政元素”,比如“自由落体”这一章节的讲解,很多学生潜意识认为,重的物体下落快,轻的物体下落慢,但通过实验就会发现这个结论是错的。让学生切身体会“实践是检验真理的唯一标准”,唯物主义精神就被巧妙融合到物理教学中。
总之,将思政元素融入物理教学过程中,不仅能够实现知识与技能的融合,而且能够培养学生的爱国情怀。可见,把“思政元素”融入课堂在引导学生树立正确的人生观、价值观和科学的方法论等方面有着重要意义,对培养综合素质全面发展的应用型人才也有积极的作用。
【参考文献】
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(责编 马群耀)