融入思政元素的大学物理线上线下混合式教学探索

刘婷，牟洪波，戚大伟，俞莹

（东北林业大学，黑龙江哈尔滨 150040）

在我国高校教学改革的洪流中，线上线下混合式教学模式受到了高度重视。这种打破以传统教师面授和学生被动学习为主，融入网络教学的多维化教学模式更能够调动学生学习的积极性，满足学生的学习需求。在多维化教学模式下开展课程思政是当代高校培养高素质人才的必要途径。2020年为深入贯彻落实习近平总书记关于教育的重要论述，教育部党组会议审议通过《高等学校课程思政建设指导纲要》，指出立德树人成效是检验高校一切工作的根本标准。可见，如何开展线上线下教学模式下的课程思政是值得思考和探索的。

大学物理是高校理工科专业的理论课程，是自然科学的基础学科，其课程内容几乎渗透在自然科学的各个领域。大学物理的学习不仅对培养和提高学生的科学素养起到关键作用，也为后续专业课程的学习奠定基础。然而目前的大学物理教学现状却不容乐观，主要存在以下问题[1-2]：

（1）教师讲授与学生被动学习的大班授课模式无法调动学生的学习积极性；

（2）思政教育的现状仍有很多不足之处；

（3）传统结果性考核方式缺乏科学性。

1 大学物理线上线下混合式教学模式构建

1.1 大学物理线上线下混合式教学构建的必要性

大学物理传统教学模式为线下教学，教师通过面对面地讲授，能够实时掌握学生的学习情况，并能够根据学生的反馈灵活地调整教学进度，传统线下教学模式的优点是任何其他教学方式都不可替代的。然而，单一的传统线下教学模式也有许多不足[3]。首先，传统课堂以教师为中心，教师根据自己的学习方式和理解，将知识按照自己认为学生能够较好理解的方式讲授，并根据自己感受到的学生接受程度调整个人的讲课进度。由于不同学生的学习需求有所差异，教师个人的主观感受往往取决于大部分学生的反馈，而忽略部分学生的需求。传统的教学模式下，教师通常更注重将知识点讲清楚，讲明白，而压缩了呈现知识的过程，致使学生参与度低，学生的思路被教师的讲授所牵引，使得学生缺乏动手实践以及活跃思维的过程，学生往往是被动地接受，导致主观能动性较差，自我学习和自我探究能力得不到激发，不利于培养学生的创新能力，导致学习效率低。其次，由于学生需要被动的理解和记忆知识，但学生注意力和记忆保持有限，传统教学模式下大量的知识点讲授使得学生的接受效果往往低于期望。基于以上问题，传统教学模式已无法满足学生的个性化需求。互联网是信息社会必不可少的工具，为新模式下的大学物理学习提供机会和桥梁。互联网教育打破了传统的课堂教学，使教学不再局限于课堂教学模式，将教学内容模块化、 定制化更能满足学生的个性化学习需求，实现以学生为主的课堂学习，将互联网教育融合传统线下教学模式能够充分调动学生的积极性，培养其创造性思维[4]。

1.2 大学物理线上线下混合式教学具体实施方案

1.2.1 课程视频的录制

大学物理为高校理工科的公共基础课程，开设于大学一年级下学期以及二年级上学期，共112 学时，可分为力学、热学、光学、电磁学、相对论和量子物理初步六大知识模块，在进行线下传统课堂模式教学前，根据以上模块分类，按照课程计划安排，录制课程视频，以供学生课前线上预习使用。

1.2.2 教学提纲、问题的推送以及随堂练习与讨论

课前，教师推送本堂课的课程提纲与设计的问题，学生根据课程提纲，以解决问题为目标预习课程视频。线下课堂中，教师布置随堂练习题，将知识点融入其中，安排学生讨论、辩论、展示问答，最后梳理和总结知识点。

1.2.3 小组教学

传统教学模式下的大班授课因教学资源有限有许多弊端，如个别学生注意力无法集中，后排学生无法听清讲课内容，仅有部分学生有与教师双向交流的机会等。为改善传统教学模式存在的弊端，采用线上与线下混合式教学模式，将大班教学转型成为小组教学，便每位学生都能得到锻炼的机会。

1.2.4 考核方式设计

课程考核是检验学生学习效果的有效手段，高校考核以结果性考核为主，许多课程的考核通常是以一次期末考试成绩评价学生的学习效果，缺乏科学性。2016年，教育部在《关于办好开放大学的意见》中明确指出：推行开卷与闭卷，形成性考核与结果性考试相结合的考核方式，加大形成性考核比重。形成性考核即在教学过程中对学生的参与程度、 知识掌握情况进行评价，此种考核方式能够及时反馈学生的学习情况，考核手段公正、科学，并能激发学生学习的主动性，活跃思维，鼓励学生更好地理解学习的内容。形成性与结果性考核方式更适用于线上线下混合式教学，由于形成性考核环节多，大班授课模式下难以实现。线上教学模式可分为小组教学，避免了大班授课模式下的缺点，教师对学生学习课程视频以及回答问题情况给予评价，并根据学生反馈情况对课堂讲授进度及时调整。大学物理考核方式由线上形成性考核与期末结果性考核共同组成，能够更科学地评价学生的学习效果。

2 大学物理课程思政实施策略

2.1 大学物理课程思政实施必要性和可行性

课程思政是高校思想政治教育与课程教学的有机结合，是实现全方位育人的重要途径。大学课程中的四门思政主干课程分别为 “思想道德修养与法律基础”“中国近现代史纲要”“马克思主义基本原理概念”以及“毛泽东思想和中国特色社会主义理论体系概论”。相较于以上四门主干课程，在其他课程中开展课程思政更能够给学生带来深刻的体会，提高思政教育效果。大学物理是高校一门重要的公共必修基础课程，面向不同专业的学生，因此受益学生面广。大学物理开展课程思政更利于贯彻落实“全程育人，全方位育人”。由于大学物理课程具有很强的逻辑性和实践性，内容蕴含辩证唯物主义原理和实践观，物理学家对于世界的认识过程以及科技发展过程均是很好的思政素材。因此，在大学物理课程中开展思政教育是可行的[5-6]。

2.2 大学物理课程思政实施方案

2.2.1 挖掘大学物理课程中的辩证唯物主义思想

物理学是探求物质结构与运动规律的学科，与辩证唯物主义思想联系紧密。大学物理教科书中的知识点始终贯穿和体现着辩证唯物主义思想和观点，例如对立统一，主次矛盾以及量变产生质变等。牛顿第二定律中，作用力与反作用力的大小相等，方向相反，作用在同一物体上，两者相互依赖又相互统一，体现了辩证法的对立统一规律，再如，向心力与离心力，正电与负电，吸热与放热，正功与负功等均蕴含了以上思想；在运动的描述中，当物体的形状与大小不影响所研究的问题时，可以忽略其大小和形状，将其看成一个有质量的“点”，简称为质点。质点的提出过程，培养了学生抓住主要矛盾，忽略次要矛盾的辩证思想；物态变化教学中，冰吸收热量，经过一定时间的累积后，其温度到达熔点，即可变为水，由固态变为液态，完成了量变到质变的转换。物理学知识为辩证唯物主义思想的提炼提供了大量素材，在课程思政教育中具有重要意义。

2.2.2 利用科学家事迹激发学生爱国主义情怀

科学家的不断探索，形成了如今我们对自然科学的认知，然而，探索过程充满着艰难，我国科学家对我国科技贡献的事迹是最佳的思政教育素材之一。如在学习动量与冲量时，不得不提我国著名科学家钱学森，他深入研究了空气动力学，为我国的火箭发射事业奠定了基础。钱学森于1936年于美国麻省理工学院获得航空工程硕士学位，3年后于美国加州理工学院获得航空、 数学博士学位，1950年钱学森的回国之路充满了阻碍，历经千辛万苦才得以回国。期间，钱学森一直没有放弃为祖国效力的心愿，回到祖国以后更是为我国创造了“两弹一星”的伟大成就。再如，在原子物理领域，“中国物理学之父”吴大猷，于美国密歇根大学获得博士学位后回国，他在原子多重激发态研究、原子碰撞理论等领域中做出了重大贡献，并且他在培养人才方面也做出了巨大的贡献。在X 射线介绍中，会想到我国物理学家吴有训，他被称为中国物理学研究的“开山祖师”，开创了X 射线散射光谱等方面的实验和理论研究，创造性地发展了多原子气体散射X 射线的普遍理论。这些物理学家的感人事迹能够激发学生的学习热情和爱国情怀，达到思政教育的目的。

2.2.3 利用我国取得的先进科技成果激励学生的学习热情

一个国家的发达与否取决于其科技水平，所谓科技兴国。目前我国的科技水平已居于世界前列，这离不开我国科学家的努力以及政策的鼓励，这些成就也让学生们为之振奋。例如，学习冲量与动量时，为学生介绍我国在航天技术方面的傲人成就，自20 世纪70年代以来我国多次成功发射了多种性能的人造卫星。2003年我国首次载人航天飞行器发射成功，标志着我国成为苏联和美国之后的第三个能将宇航员送入太空的国家。2021年，神舟十二号载人飞船在酒泉卫星发射中心点火升空，3 名航天员将开始为期3 个月的太空生活，这也是中国自己的空间站第一次迎来“常住居民”。我国在电磁学领域中同样取得了重大成就，2016年我国自主研发的万米级自主遥控潜水器“海斗号”创造了我国无人潜水器最大下潜及作业深度记录，填补了我国万米深海数据和样品空白，缩短了我国与美、日、英等国在万米科考上的差距，标志着我国深海科考进入万米时代；2016年中国科学院国家天文台自主设计建造的球面射电望远镜落成启用，它打破了世界上射电望远镜的百米极限，是目前世界最大单口径、最灵敏的射电望远镜，将为人类探索宇宙和地外文明提供独特手段。

3 结语

线上线下混合式教学是大数据时代背景下的必然趋势，实现了以教师的“教”向学生的“学”为中心的成功转换，提升了学生学习的兴趣，调动了学习的主动性。在以上教学模式下，通过合理设计，将思政元素融入其中，能够让学生在认识自然规律的同时，素养得到全面提高，有助于培养其爱国主义情怀。大学物理课程线上线下混合教学与思政元素融合的关键在于教师的合理设计与有效引导，这就要求教师能够合理安排线上线下教学，对课程了解充分，能够挖掘出其中的思政元素。最终，鼓励学生为实现中华民族伟大复兴的中国梦而努力奋斗。