思政教育融入中职物理课程的探索

赵雯雯

[摘           要]  课程思政是目前我国基础课程改革的一个研究热点，以“磁场、磁感应强度”单元教学为例，初步开展中职物理思政课程的探索，尝试中职物理课程教育中融入思政教育的可行性及必要性，以提升学生物理学科核心素养，培育工匠精神，适应现代社会职业发展需求。

[关    键   词]  中职物理;思政教育;磁场

[中图分类号]  G712                 [文献标志码]  A              [文章编号]  2096-0603（2021）01-0168-02

“场”是物理学中一个很重要的概念，利用前面所学的电场，进行知识的类比迁移，再引入磁场，“磁场、磁感应强度”这一单元起着承上启下的作用，计划4课时完成本节内容的教学。

一、学情分析

（一）知识维度

继电场之后，此节内容是又一种场类性质学习。学生已经掌握了静电场的知识，知道如何用比值定义法来定义电场强度。初中阶段，学生对磁极相互作用、电流的磁效应、地磁场也有一定了解。电磁场在生活中有广泛的应用，学生有较强的感性认知。

（二）技能维度

中职学生虽然逻辑思维和抽象概括能力欠缺，数学运算能力偏低，但具备基础的实验现象观察能力。针对学生的学习能力，降低对概念的归纳概括要求，注重引导学生根据实验证据，讨论解释，推理结论，提升学生的科学探究能力和科学思维。

（三）素质维度

中职学生兴趣广泛，思想活跃、对自然科学充满兴趣，但认知模式简单、学习较为被动、社会化倾向明显。本节课所涉及的电磁继电器、钳形电流表、电磁起电机是这些学生在机械专业课中会接触到的事物，并且电磁学在生活中有普遍应用，可以以此为契机，利用与专业课、生活的衔接点展开教学，使学生能够感觉到物理与专业课、实际生活的联系，体会到学以致用的快乐。

二、教学目标

（一）情感目标

融入思政教育，了解古今中国在磁学方面取得的偉大成就，使学生感知中华文明，树立文化自信，增强民族自豪感。

（二）能力目标

使学生经历提出问题、设计实验、收集证据、分析解释、交流总结的科学探究过程，提高学生科学探究能力;通过类比法、实验、动画模拟等手段，帮助建立物理观念;渗透科学强国和可持续发展科学责任感，培养学生敢于吃苦、实事求是的科学态度。

（三）知识目标

通过实验，了解磁场这种特殊形态的物质;知道磁感应线是一种描述磁场的物理模型;知道磁感应强度和磁通量的定义方法和物理意义;能用右手螺旋定则判定电流周围磁场方向。

三、教学过程

（一）课前准备

课前请学生自学教师上传于互动平台的微课，完成微课布置习题，平台将根据学生微课学习情况自动生成分数。引导学生初识磁场，了解磁性材料知识以及古今中外电磁场理论的发展。

设计目的：引导学生自主探索磁性知识与应用，逐渐形成探索自然的内在动力。

（二）复习引入

学生利用学生机完成本节课第一个任务——“勇闯阿房宫”。任务背景根据《水经注》中记载，秦始皇用磁石制成的阿房宫北门，查出“藏甲持刀”之人。学生需从装备市场中选择非磁性材料闯关。任务结束后，教师播放利用磁体清除泄露石油的视频，介绍利用此方法可以减少常规吸收和燃烧方式带来的巨大灾害。

设计目的：通过创设闯关情境，既检查了学生课前磁性材料的学习情况，又了解了我国古代在磁性材料方面的应用。通过列举磁体清除泄露石油的方法，渗透对磁性物质的当代前沿研究应用，培养学生保护环境并推动可持续发展的科学责任感。

（三）实验探究磁场、磁感应线特性

教师演示条形磁铁的两磁极的相互作用，引导学生回顾电荷与电荷之间的相互作用是通过电场发生的，在此基础上引入磁场概念。进入第二任务，寻找磁感应线的分布特点。教师提供实验器材，学生三人一组进行实验，明确问题、讨论猜想、设计和实施实验，观察磁石周围磁粉分布和小磁针的转向情况，小组基于证据、总结归纳，得出结论。

设计目的：指引学生自主完成科学探究过程。培养学生对知识的迁移能力，从电场、电场线的知识迁移到磁场、磁场线的知识。

（四）实验探究“右手螺旋”定则

学生观看奥斯特实验探究视频。在这一创设的情境下提出“电真的能生磁吗？”这一疑问。教师引导学生完成自主科学探究。学生分组实验，利用小磁针和电流磁场演示仪，探究直导线周围磁场分布，验证奥斯特实验结论。教师介绍“右手螺旋”定则，引导学生利用该定则判断环形导线、通电螺线管周围磁场分布，并用实验验证。

教师列举利用导线产生磁场在电工专业中的应用——钳形电流表，通过视频介绍这种科学的进步带来的工程技术的发展，不需要串联入电路就可以测量电流大小，为生产带来便利。

设计目的：利用有趣的实验现象和科学家故事培养学生的好奇心、求知欲，了解科学家的探索历程，培养敢于面对苦难、实事求是的科学精神。通过工作实例，深化了对专业相关领域应用的认识。

（五）实验探究磁感应强度

在上一任务学习中，学生明白了“电可生磁”，在此基础上，教师提出下一个任务，将通电导线放入另一个外部磁场中，请学生思考：这根导线会不会受到力的作用？

学生讨论猜想，利用U型磁铁、导线、电池、支架，分组实验，根据实验现象，学生讨论得出磁场对电流有力的作用。教师继续提问“在磁场中受到的力与哪些因素有关”，学生提出猜想，讨论、列举可能因素。

学生利用提供的器材，分组实验，验证自己的猜想。利用控制变量法，依次保持通电导线长度和电流大小不变，观察此两因素对导线受力产生偏转程度的影响。教师引导学生对实验证据进行分析解释，学生讨论得出：在通电导线与磁场方向垂直时，通电导线受力与电流大小和导线长度成正比。在实验基础上，教师复习电场强度的定义方式，利用知识类比提出磁感应强度的物理意义及定义公式。

教师表格数据列举生活中常见事物的磁感应强度，例如专业相关的电机和变压器中的铁芯，超导材料通强电流，地面附近的地磁场，人心脏工作时的磁感应强度，使学生更形象具体地感知磁感应强度的物理意义。

设计目的：采取了类比的方法，将电场强度定义的知识迁移磁感应强度定义。引导学生采用控制变量法，直观感受通电导线受力与哪些因素有关。让学生理解物理概念、物质之间的相互作用，培养学生的“物质观”“相互作用观念”。

（六）磁通量探究

教师首先列举生活常见现象：人眼瞳孔遇见强光会收缩，到了黑暗的环境，瞳孔会放大。通过瞳孔的缩放来理解通量和面积存在的关系。教师引入磁通量概念，介绍磁通量定义及表达公式。

为进一步使学生理解通量与角度的关系，教师播放在家实验视频，利用花洒与线圈，用水流模拟磁感线，线圈模拟平面，改变花洒水流与线圈之间角度，学生观察穿过线圈的水流条数发生改变。教师在此基础上得出结论：磁通量不仅与B和S有关，还与两者的夹角有关，垂直时磁通量最大，平行时磁通量为零。

设计目的：通过两个与生活实例的类比，帮助学生理解通量的概念，以及通量与角度之间的关系，建立物理观念;并且培养学生关注生活、乐于思考的科学态度。

（七）课堂应用拓展

1.专业应用——电磁继电器

教师利用动画解释电磁继电器背后的原理，学生用仿真实验软件进行搭建。了解基本原理的基础上，教师现场连线实训车间，技术人员做现场展示和解答。

设计目的：体现物理公共课程与技术专业的紧密联系，让学生深刻了解到物理与自身专业的相关性，更深入地体会物理的实用性。

2.生活应用——磁悬浮列车

教师利用动画展示磁悬浮列车原理，并介绍中国在超高速轨道交通方面的发展，从2004年西南交大首次提出时速600km/h的技术方案，到目前正在研究的时速1000km/h的超级列车;并现场连线科技馆专家，专家与学生互动，专家介绍和答疑。

设计目的：使学生了解我国在电磁学领域取得的重大成果，指明当代学生应有的使命，激发学生的爱国热情，从而激发学生的求知欲。培养学生的科学态度和社会责任感，提高学生对科学、技术和社会之间关系的客观认识。

3.学以致用——现场制作电磁起重机

教师通过多媒体视频，介绍电磁起重机在生活中的实际应用，并介绍电磁起重机的发明者，著名物理学家约瑟夫·亨利，在前人基础上，反复试验各种材质和结构，最终制成电磁起重机的初始模型的故事。学生利用自己选择的导线、铁棍，小组讨论设计，自行制成能吊起铁质物体的小型电磁起重机，比赛哪组制作的起重机可以吸起更多的小铁针。

设计目的：通过了解每一项发明背后的艰难探索历程，培養学生科学精神。通过现场比赛的形式，学生既可以研究起吊效果与哪些因素有关，提升科学推理能力，又培养自己的动手能力。

（八）课后生活应用拓展

课后，要求学生观看教师放在互动平台的咨讯，了解我国在电磁学方面的前沿发展。以北斗卫星导航系统为例，我国目标是以此系统来推动卫星导航在国民经济社会各行业的广泛应用。2020年左右要覆盖“一带一路”沿线国家，实现全球服务能力。请学生自主搜集我国前沿电磁学信息，分享在互动平台，平台自动统计学生平台互动参与次数。

设计目的：一方面，课后拓展内容是对上课内容的有益补充，使教学不仅仅局限于课堂，让教学延伸到课后、生活，引领学生认识科学技术与社会环境之间的联系;另一方面，对学生进行潜移默化的思想政治教育，提升思政教育的时代感和吸引力。

四、教学反思

成效：（1）充分发挥教师和学生等不同主体在评价中的作用，全过程、全方位、多视角地实施评价。教师通过定性考核对学生科学实践与技能的核心素养进行评价。学生根据小组合作及课堂表现进行自评和互评，对科学态度与责任等核心素养进行评价。在互动平台的评价部分，由平台根据参与活跃度度和习题完成准确度自动评分。整个教学过程中，依据不同的权重形成日常学习的综合评价，全面记录学生成长，促进学生不断的发展进步。（2）通过贯穿于整个教学过程的生活、工作应用实例和科学家故事，培养了学生的科学态度与社会责任感。

不足：（1）本次课堂设计偏于概念学习和应用拓展，缺少习题练习帮助学生巩固公式和提升数学计算能力。（2）实验探究过程以小组为单位，无法精准测评每位学生科学探究能力。（3）注重联系实际应用的同时，也带来容易分散学生注意力的问题。

参考文献：

[1]邓腾云.国内外超高速轨道交通系统发展概况[J].低碳世界，2020（5）.

[2]杨发文.电学家亨利及其科学观[J].中学物理教学参考，2003（32）.

[3]彭潇，袁博.基于移动终端的北斗卫星导航系统应用现状研究[J].中国无线电，2016（8）.

编辑 陈鲜艳