大学物理课程教学中思政元素挖掘

【摘要】当代大学生的课程思政教育对于高校教师来说是一项非常重要的工作，而大学物理课程中蕴含着丰富的思政元素对于开展“课程思政”十分有利。本文介绍了挖掘思政元素的策略，并以法拉第发现电磁感应定律为例，充分挖掘出其中蕴含的思政元素，同时培养学生形成真正的科学精神，把学生教育成德智体美劳全面发展的社会主义建设者和接班人，最终实现全员育人、全程育人、全方位育人这一宏伟目标。

【关键词】课程思政  大学物理  电磁感应定律

【基金项目】本文受到常州工学院教学改革研究项目资助：大学物理线上线下混合式教学方法的研究与应用（资助编号：30120300000-KT-011）、“课程思政”融入大学物理教学全过程的研究与实践（资助编号：301203 00100-jgkt-10），以及江苏省高校自然科学研究面上项目资助：二氧化碳分子离子光解动力学研究（资助编号：17KJB150005）。

【中图分类号】G64   【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2022）02-0055-04

近年来国家对在校大学生的思想政治状况十分关注，认为当代大学生不仅要学好科学文化知识，还要加强自身的思想品德修养。在2016年12月召开的全国高校思想政治会议上，习近平总书记指出广大教师要坚持把立德树人作为中心环节，把思想政治工作贯穿于教育教学全过程。2021年7月1日，习近平总书记在中国共产党成立100周年纪念大会上指出中华民族最大的心愿是实现中华民族的伟大复兴，而青年是国家的希望，是实现这一伟大心愿的主力军。当代大学生更是青年中的才俊，是实现中华民族伟大复兴的中坚力量。因此，每位高校教师都应该自觉地按照习近平总书记的指示对当代大学生进行思想政治教育，充分发扬教师自身的人格魅力，从而影响、感染学生，将所授课程知识与思想政治教育有机结合起来。

大学物理课程是高校所有理工科专业的必修基础课程，以常州工学院为例，该课程涉及全校26个专业共2400余名学生。因此，教师在大学物理课程中挖掘思政元素，将“课程思政”融入教学全过程中，对于培养学生的思想政治修养具有十分重要的意义。

一、大学物理“课程思政”的必要性

“课程思政”是指以构建全员、全程、全课程育人格局的形式将各类课程与思想政治理论课同向同行，形成协同效应，把“立德树人”作为教育的根本任务的一种综合教育理念。大学物理“课程思政”的必要性主要体现在以下几个方面：

（一）大学物理课程中的物理基础知识广泛应用于所有理工科专业实践中，其知识结构的系统性和逻辑性很强，大学物理“课程思政”可以培养学生科学分析解决问题的能力和创新思维能力，逐步形成良好的科学素养。

（二）大学物理课程蕴含着丰富的思政元素，对开展“课程思政”十分有利。高校物理教师在课堂教学中充分挖掘出其中的思政元素，不仅有助于学生在脑海中建立清晰的物理图像，还能够丰富课堂教学过程并激发学生的学习兴趣，培养学生具备运用所学物理知识解决复杂工程问题的能力，培养学生形成辩证唯物主义世界观，为学生毕业后从事的工作、科学研究、开拓新技术领域和终身学习打下坚实的基础。

（三）大学物理“课程思政”可以为所有理工科专业课的“课程思政”奠定坚实的基础，让大学课堂不仅成为传播知识的载体，更成为学生德育培养的优质平台，真正实现立德树人。

二、大学物理课程教学中思政元素挖掘的策略

根据大学物理课程的性质及特点，我们从实际教学中挖掘出辩证唯物主义思想、社会主义核心价值观、科学精神、中国优秀传统文化等思政元素，并通过以下几种方式介绍思政元素挖掘的策略：

（一）从物理学解决问题的方法中挖掘思政元素。在物理学解决问题的方法中充满极强的逻辑性和系统性，将其贯穿融入到大学物理课程教学中可以很好地培养学生的逻辑思维能力和解决实际问题能力。为了突出研究对象的主要性质而忽略一些次要性质，物理学中引入“质点”“刚体”“理想气体”和“点电荷”这些理想化的模型代替实际物体，教师教育学生解决实际问题时应抓住主要性质并找出问题的规律性所在，这样往往简化处理实际问题的过程。万有引力定律是牛頓在总结前人多年的天文学测量基础上凭借自己的数学推理能力创立的，教师教育学生学科之间的交叉融合有利于复杂问题的解决和对问题本质的理解。麦克斯韦在研究电磁场理论时提出位移电流假设，将电磁学和光学统一起来，教师教育学生在研究问题时假设的重要性，大胆提出假设，然后在此假设基础上建立理论，最终由实验验证理论的正确与否可以反馈假设的合理性。教师可通过启发的方式介绍物理学中解决问题的方法，进而可以实现拓宽学生知识面、培育学生综合素质等思政目标。

（二）通过介绍物理规律在生活、生产中的实际应用挖掘思政元素。教师在课堂教学中将物理规律在生活、生产中的实际应用介绍给学生，不仅可以激发学生学习物理的兴趣，活跃课堂气氛，还可以培养学生具备真正的科学精神以及对所学专业的热情。例如，动量守恒定律在火箭设计中的应用、角动量守恒定律在花样滑冰和跳水中的应用、伯努利方程在船舶航行中的应用、电磁感应原理在磁悬浮列车中的应用、光的偏振原理在三维立体眼镜中的应用等。教师可通过展示图片、播放视频等形式介绍这些实际应用进而实现培养学生具备实践精神、探索精神、严格精确的分析精神等思政目标。

（三）通过介绍我国物理学家取得的科学成就挖掘思政元素。向学生介绍我国物理学家取得的科学成就，可以弘扬中国优秀传统文化，培养学生的民族自信心和爱国热情，让学生树立社会主义核心价值观。例如，汉代的张衡制造出世界上第一台测试地震的仪器——地动仪;北宋时期沈括著有的《梦溪笔谈》记录了球面镜成像以及月蚀等现象;中国古代四大发明（造纸术、印刷术、火药、指南针）为世界文明做出了重要的贡献;近代的邓稼先、钱学森等人为了新中国的国防事业毅然放弃国外的优厚待遇，最终在异常艰苦的条件下制造出大国重器——原子弹和导弹。教师可通过展示图片、播放视频等方式介绍这些科学成就进而实现启发学生刻苦学习专业技术、充满自信为中华民族繁荣富强而努力奋斗、爱国、敬业、诚信、友善等思政目标。

（四）通过介绍物理学家的故事挖掘思政元素。向学生介绍物理学家的故事可以培养学生追求真理、挑战权威、执着创新的精神。例如，哥白尼、开普勒、伽利略等人为了献身科学研究面对宗教的迫害毫不畏惧;居里夫人为了发现放射性元素钋和镭不顾自身被辐射的危险;大学毕业后在专利局工作的爱因斯坦从不放弃科学研究终于在1905年发表了影响和改变世界的5篇论文，其中包括光电效应和狭义相对论。教师可在课间休息时间播放科学纪录片，既可以缓解学生的疲劳，又可以实现培育学生形成正确的社会主义核心价值观以及真正的科学精神等思政目标。

（五）通过介绍物理学与哲学的关系挖掘思政元素。向学生介绍物理学家对物理规律的认知和理解过程，可以丰富和发展学生的辩证唯物主义思想，有效地增强学生的逻辑思维能力和创新能力。例如，在人类对光的本性认识过程中，刚开始牛顿提出光的微粒学说并很好地解释了光的直线传播以及反射、折射等现象，但是却无法解释干涉、衍射等现象，于是惠更斯等人提出了光的波动学说，后来光电效应实验又证实了光的粒子性，最终人们概括总结出光的波粒二象性，这些曲折的认识过程充分反映了辩证唯物主义思想中的否定之否定、对立统一的规律。教师在课堂上可以通过向学生提问、播放视频等方式教育他们如何使用辩证唯物主义思想去理解物理问题的本质，进而实现培养学生具备批判精神、独立思维能力、创造性思维能力等思政目标。

三、思政元素挖掘——以“电磁感应定律”为例

经过长期教学实践证明，大学物理课程中蕴含着辩证唯物主义思想、社会主义核心价值观、理想信念、科学精神等丰富的思政元素，教师要善于挖掘出这些思政元素并与课堂教学有机统一起来，使大学物理课堂不仅能够传播专业课所需的基础知识，更能够培育学生形成良好的思政素质。本文以法拉第发现电磁感应定律为例，进一步说明教师如何在教学实践中挖掘思政元素。

法拉第幼年时家境贫寒，少年时代只能通过在书商家里打工这种方式阅读书籍学习自然科学知识。为了检验所学的理论知识，他使用废旧用品做了很多简易的物理和化学实验，还与身边的朋友形成团队一起探讨有趣的实验结果。为了能够接触到当时最新的科研成果，法拉第经常聆听科学家们的学术演讲，并将听课心得记录在自己的笔记本上。他在20岁时鼓起勇气将自己多年准备的笔记本寄给当时的英国皇家学会会长戴维，这位出身同样贫寒的化学家深深地为法拉第热爱科学的精神所感动。法拉第很快因此顺利进入戴维的实验室从事真正意义上的科学工作。当1820年丹麦的奥斯特发现电流的磁效应以后，法拉第认为既然电能生磁，为何磁不能生电？经过十几年坚持不懈的实验研究，法拉第终于在1831年发现了著名的电磁感应定律：当穿过一个闭合导体回路所围面积的磁通量发生变化时，不论这种变化是由于什么原因所引起的，回路中就会有电流。在回路中出现电流，表明回路中有电动势存在。这种在回路中由于磁通量的变化而引起的电动势，叫作感应电动势。

教师在讲授电磁感应定律时，不仅需要把相关实验过程、结果等介绍清楚，更为重要的是可通过放映科学纪录片或者让学生查阅资料等方式阐释法拉第为何能够发现电磁感应定律，在教学实践中可挖掘出以下思政元素：

（1）法拉第解决磁如何生电这一物理难题纯粹是以实验研究方法解决的，说明实验研究在物理学科发展中的重要性。中国有句古话：劳心者治人，劳力者治于人。这种落后的思想，对发展中国家的青年们有很大的害处。由于这种思想，很多发展中国家的学生都倾向于理论的研究，而避免实验工作。事实上，自然科学理论不能离开实验的基础，特别的是，物理学是从实验产生的。对于理工科大学生来说，将来从事的都是工程实践方面的工作，所以培养学生的实践能力是至关重要的工作。教师通过法拉第的成功案例教育学生从大一开始认真做好每一个物理实验，为专业实验的学习奠定基础，为将来的职业发展树立实践理念，最终增强学生的实践能力、创新能力等综合素质。

（2）教师可通过展示图片、播放视频等形式介绍法拉第电磁感应定律的应用。电磁感应定律揭示了电学与磁学之间的内在聯系，为电与磁之间的相互转化奠定了坚实的实验基础，为人类寻找到巨大且廉价的电能指明了方向、开辟了道路。正是由于电磁感应原理的发现，人类才能成功制造出发电机，电工、电子技术、电气化以及自动化技术才能得到发展，社会生产力和科学技术才能得到飞跃发展。

教师向学生介绍电磁感应定律的应用，可以激励学生用心钻研专业技术，达到培育学生的实践精神、探索精神等思政目标。

（3）法拉第在艰苦条件下以积极乐观的态度学习科学文化知识，实现知识的不断积累，而且十分注重自身实验能力的培养，用实验的结果验证理论，这样能够对物理问题有着深刻的理解和认识，能够十几年坚持不懈地从事电磁感应方面的实验研究，为了整个物理学的发展孜孜不倦地努力，同时懂得团队合作在科学研究中的重要性，在获得戴维的欣赏后加入其实验室团队，深知只有融入团队才能充分发挥出自己的聪明才干，只有与团队成员的相互交流才能碰撞出创新的想法。因此，教师通过法拉第的成功案例教育学生虚心学习他求真务实、挑战权威、执着创新、团队协作的科学精神。

（4）法拉第能够通过实验研究揭示电磁现象之间的内在联系，仅仅依靠恒心和毅力而没有努力的方向是不够的，他是在多年科学实验的过程中充分认识到事物之间对立统一的辩证关系。电生磁与磁生电表面上看起来是相互矛盾的两个事件，实际上这种矛盾客观反映了事物之间的发展规律。唯物辩证法指出：一切存在的事物都由既相互对立又相互统一的一对矛盾组合而成（例如，有正电荷就有负电荷，有磁南极就有磁北极，有生就有死等）。矛盾着的双方既对立又统一，从而推动着事物的发展。矛盾是事物存在的深刻基础，也是事物发展的内在根据。因此，对立统一规律揭示了事物发展的源泉和动力。教师通过法拉第的成功案例教育学生辩证唯物主义思想对于理解物理问题的本质具有重要的指导意义。

四、结束语

大学物理“课程思政”实质上是在课程教学中将知识体系的讲解与思想政治教育有机结合。本文介绍了挖掘思政元素的策略，并以法拉第發现电磁感应定律为例，充分挖掘出课程中蕴含的思政元素：职业素养、科学精神、团队合作精神以及辨证唯物主义思想。教师在课堂教学中有效地融入思政元素，能够最大限度地调动学生学习大学物理课程的积极性，使物理课堂变得生动有趣，为理工科专业课的学习打下坚实的基础，进而实现对学生的理想信念教育、社会主义核心价值观教育、中华优秀传统文化教育、职业素养教育等。因此，高校大学生的思政教育不仅仅是思政老师和辅导员的工作，公共基础课以及专业课的老师在传授知识的同时应注意充分挖掘所授课程中的思政元素，从教学大纲的编写、教学方案的设计、课件的设计、案例的选择这些方面考虑思政元素的融入，把学生教育成德智体美劳全面发展的社会主义建设者和接班人，最终实现全员育人、全程育人、全方位育人这一宏伟目标。以法拉第发现电磁感应定律为例，说明在大学物理课程教学中可以很好地对学生进行思政教育，这种新的教学模式有助于提高教师教学水平，更有助于学生政治理念的培养，可推广到所有理工科专业课教学实践中。

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作者简介：

茆锐（1985年-），男，安徽合肥人，博士， 讲师，研究方向：激光光解动力学。