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摘要:文章以应用型人才培养为出发点,以学生为中心、以产出为导向,持续改进。围绕“学生能力本位”的教学理念,结合当前应用型本科院校教学中师生角色的新特点,探索实施了“四层次、三环节、两体验”的多元化课程教学模式,以期给应用型本科院校的课程改革提供一些建议。
关键词:应用型人才;“大学物理实验”课程;教学模式改革
在我国高等教育大众化的背景下,应用型地方本科院校已经成为为地方发展培养高级应用型人才的主体,承担着培养服务地方经济和社会发展高级技能人才的重任。然而,近年来有关媒体不断报道:高校毕业生大量走向社会,而用人单位亟需的应用型人才却不能顺利招到,这无疑给高校的人才培养提出了思考。作为具有鲜明特色的地方应用型本科院校如何做好“专业对接就业、课程对接岗位、教学凸显实践”等工作就显得特别重要。“理实一体化”的多元化课程教学模式改革必将成为地方应用型高校在人才培养模式改革、专业课程建设和教师教学模式深刻变革的重要方向,并将成为有力推动应用型本科人才培养改革的关键点[1-4]。“大学物理实验”课程是面向理工科学生开设的一门重要基础实践课,不仅能使学生在实验方法与实验技能方面得到系统的训练,更重要的是培养了学生的观察、思考、动手、分析和解决问题的能力,在培养高级应用型人才的科学实验素质与素养方面有着十分重要的作用,而传统的实验教学明显不能满足当今社会对应用型人才培养的需求。因此,作为应用型人才基本环节的课程教学改革已经引起了广大教育工作者的重视[5-9]。文章在前期物理实验课程建设成果的基础上,主要针对“大学物理实验”课程教学模式改革与实践进行阐述。
一、正确面对“大学物理实验”教学中师生的特点
针对当前教学中教师抱怨学生不爱学、课堂玩手机,学生抱怨教师授课内容陈旧、教学方法单一、授课没有吸引力等现象,以广西科技师范学院为例,分析当前教师和学生的特点。
(一)教师的特点
教师队伍以青年教师为主,多数是毕业于综合性大学的研究生,普遍存在理论基础强、实践环节弱的现象;课堂上,部分教师仍沿袭传统教学方法,备课材料只用教材。值得欣慰的是,在高校大力实施应用型人才培养课程改革的基础上,部分教师利用现代技术大胆进行了课程教育教学方法的改革,受到学生的普遍欢迎。如有的教师尝试用自制演示实验说明抽象的概念和理论;有的采用师生角色互换的翻转课堂教学方式激发学生的学习兴趣。
(二)学生的特点
目前高校大学生多为95后,他(她)们个性鲜明,能熟练使用智能手机、Ipad等移动终端设备,在生活中也普遍沉浸于智能手机带来的愉悦体验。大多数学生学习倾向于快速、非线性和碎片化,多依赖移动设备获取信息、开展社交和合作交流,乐于并善于迅速处理各种信息,对所学课程的专业针对性要求高、对授课教师要求高,但缺乏包容性。这些情况的出现给传统的教学带来巨大的压力和挑战。
二、实施“大学物理实验”课程的教学改革与实践
(一)教改理念
围绕应用型人才培养目标,坚持“学生能力本位”教学理念。赵炬明教授在《论新三中心:概念与历史———美国SC本科教学改革研究之一》中提到的3个核心内容:以学生发展为中心、以学生学习为中心、以学习效果为中心[10],诠释了以学生为中心的教学改革。教师教学的目的是学,而不是教,教学中要充分体现学生是学习的主体,培养学生善于观察、独立思考和质疑归纳的能力,通过引导学生自主提出问题、全面分析问题和动手解决问题,进而培养学生的创新能力,让学生具有主动学习、自主学习,最终具有终身学习的能力。
(二)相互补充的多元化教学模式
1.四层次
第一个教学层次是引导性实验,主要培养学生学习物理实验的兴趣,介绍、演示贴近生活的实验,让学生觉得“实验真有趣”;第二个层次是基础性实验,这类实验的内容主要是应用物理知识,能够培养学生掌握基本物理量的测量、基本实验仪器的使用、基本实验技能和基本测量方法、误差与不确定度及数据处理的理论与方法等,并使学生养成良好的观察、思考和动手的实验习惯;第三个层次为综合性实验,即综合应用多种方法和技术的实验,目的在于提高学生综合运用实验方法和实验技术的能力;第四个层次是探究性实验,实验过程主要在材料物理与仿真创新实验室完成,在教师的指导下进行物理问题的探究,使学生了解科学实验的过程和方法,培养学生的独立实验能力和创新能力(如图1所示)。
2.三环节
第一,建设网络在线资源(如图2所示)。通过手机、平板和PC三合一实验教学综合平台发布教学资源。第二,建设支持鼠标屏幕交互的虚拟仿真实验(如图3所示),实验项目可以从实验教学综合平台中见到,方便学生学习。虚拟仿真实验以培养学生理论联系实际的思维方式和实践能力为目标,将优质的虚拟实验教学资源通过实验教学综合平台共享,虚拟实验和真实实验相结合、互补,建立虚实结合的信息化教学机制。第三,建立“物理教学”微信公众号(如图4所示),推送教学图文信息和微视频,目的在于创设“处处能学,时时可学”的学习环境。通过微信平台,学生可以在课前、课中和课后进行学习,与虚拟仿真实验配合可以达到更理想的学习效果。
3.两体验
第一个动手体验是课堂上学生使用智能手机,自己录制实验视频(如图5所示),体现了学生是学习的主体,其目的是充分发挥学生学习的积极性和主动性。课后学生普遍反映喜欢这样的教学方式,通过录制自己的实验操作视频(有的学生还配有声音),虽然存在许多瑕疵,但是对自己尝试录制的“处女作”仍然很有成就感,更重要的是自己动手体验的实验课记忆牢固。教师发现,课堂上很多学生在与别人交流后发现自己缺点时会反复操作,以求达到更好的效果,从而培养了学生精益求精的科学态度。第二个动手体验是科技制作,主要在课后完成。科技制作在培养学生自主探究方面有着重要作用,通过引导学生自主提出问题、分析问题、解决问题,进而培养学生的创新能力。科技制作主要分为两个方面。一是让学生根据课堂上学习的实验原理和观察到的实验现象,进行课后制作。如学完非平衡电桥后,制作温度计[如图6(a)所示]。二是让学生参与到教师的科研中。如以授权发明专利为基础,让学生根据图纸,制作出3D数字模型[如图6(b)所示]和实物模型,在制作过程中针对细节,学生会不断完善,并提出意见和建议,实现学生和教师的深入交流,真正体现了教学相长。
三、“大学物理实验”课程教学改革与实践取得的教学效果
“大学物理实验”课程的教学改革模式已在广西科技师范学院3届学生中试用,深受学生的喜爱和欢迎,取得了良好的教学效果。主要表现为学生上课积极性提高,上课出勤率在95%以上;由于越来越多的学生慢慢喜欢上了课堂交流和体验,借助教师提供的多元化学习资源,主动参与课前预习的学生达80%以上;课堂上学生之间的交流更加频繁,提出的均为思考或讨论后还存在疑问的问题;实验操作更加主动,由于教师鼓励学生通过实验仪器验证自己的想法,因此,课堂上常常可以看到许多新奇的实验现象;课后,学生会主动与教师交流心得和感想,其中较多的学生表示,“老师的新教学模式是提出问题、讲解理论后,让我们动手实验,这样同学们会更用心地去思考和完成实验”“老师提出问题,讲明实验原理后让我们动手操作,开始觉得很简单,但真正操作时,问题接二连三发生,虽然最终用的时间比较长,不过还是完成了,老师的这种教学方式,不仅培养了我们的动手能力,还提高了我们的思考能力和创新能力”。
四、“大学物理实验”课程教学模式改革的设想
虽然“大学物理实验”课程教学已经做了一些有效尝试,但课程教学改革是一项长期的、系统的,需要更多人共同努力的复杂而艰难的工程,在改进和提升应用型人才质量的大环境下,实验课教师在之后的教学中要做到以下几点:
(一)课程教学团队建设
以师德模范、学术造诣高和能够深入教学一线的学术带头人为核心,凸显引领效应,优化团队学员年龄和职称结构,提高团队凝聚力。创新团队教学管理方式,提高团队成员的协作精神,建设一支乐于奉献、服务学生、德艺双馨的教学团队。
(二)教材建设
一方面,借鉴国内外知名大学的“大学物理实验”教学特点,提高教材的信息化程度,开发建设具有图文、声像和超链接的电子教材;另一方面,围绕应用型人才应具备扎实的理论基础和较强的实践能力情况,在教学实践中不断完善理论知识和实验知识的交替循环,为学生掌握理论知识和提高动手能力发挥作用。
(三)多元化的课程考核和评价
针对教学过程中存在“平时不学习、临时抱佛脚”的现象,深入研究课程考核和评价方式,注重学习过程和实践考核,通过引入虚拟仿真实验和学生互评等多元化的考核方式,用简捷、易操作的方式体现学习过程,易于高效组织实施的操作考试,真正发挥考试导向应用实践的作用,改变课程考核方法单一的问题,有效提高应用型实验课程教育教学质量。
(四)课程教学模式
顺应信息化的发展,大力促进课程教学包的电子资源建设[11]。既要引导学生利用网络上丰富的教学资源,又要鼓励教师针对学生学情,创新设计教学内容、教学方法、教学手段和教学工具,这样可以节省学生从种类繁杂的网络资源中选取和甄别的时间,还可以有针对性地因材施教,使课程教学包的资源建设为教学互动提供资源保障。
作者:杨铁柱 周帅 单位:广西科技师范学院郑州科技学院
大学物理实验中课程教学篇2
大学物理实验是高校理工科专业学生必修基础课程,为后继专业基础与专业课程的学习及进一步获取有关知识奠定必要的物理基础,也是对学生进行科学实验基本训练,提高学生发现问题、分析问题和解决问题能力的重要课程。在新时代信息技术的冲击下,传统大学物理实验课程教学仍然面临着很多方面的挑战[1]。唯有创新教学才能促进教育教学发展,尤其在物理实验教学中,还存在着很多教学方法上的问题,比如:启发式、引导式、项目式、案例式等教学方法很少得到应用[2]。为提高大学物理实验课程教学质量,坚持实施教师集体备课制度,充分发挥“传帮带”作用,建设理念先进的、有梯度的大学物理实验教学团队。近年来,南京邮电大学大学物理实验教学团队准确识变、科学应变、主动求变,积极应对高等教育发展的新形势、新问题,针对大学物理实验课程教学中的痛点问题,积极开展大学物理实验课程创新教学,取得了良好的教学效果。
1大学物理实验课程教学中的痛点问题
大多数高校大学物理实验课程仍然采用传统的教学方式为主[3]。课前学生进行实验预习,写好预习报告;课中教师先进行实验原理和实验注意事项讲解。学生进行实验仪器的操作,记录实验数据;课后学生书写实验报告,做好数据处理,分析实验现象。这种固化的实验教学流程产生了“四不够”的教学痛点。痛点1:学生对本课程的学习重视程度不够。学生对课程学习兴趣不浓,存在思想松懈及对课程的定位认知不足等问题,课程讲授与专业发展衔接不够,课堂讲授形式、内容、方式等创新不足、吸引力不够。痛点2:学生对课堂教学的参与度不够。课程课时紧、内容多,讲授式教学方式提供给学生参与教学活动机会少,“照本宣科”式、“满堂灌”式等讲解不能引起学生学习兴趣,“大班化”教学易致学生参与度低。痛点3:信息技术与教育教学的深度融合不够。以纯板书或纯课件等为主教学形式过于简单,学生不容易集中精力参与课堂,教师掌握信息化教学技术不足,信息技术与教育教学的融合方式单一,不够具体,有待创新和完善。痛点4:课程考核方式的创新性不够。课程考核“重”考试成绩、“轻”过程化管理;考核次数“少”、考核层次“浅”;考核方式过于“单一”,考核时间过于“集中”;考核“偏”解题能力培养、“欠”创新能力培养。
2课程教学理念
以不断提高人才培养纖为目的,深度贯彻OBE教育理念中的“以学生为中心”“以产出为导向”“持续改进”三大核心埋念?B坚持教师教学的温度助燃学生学习的热度为核心的“七度爱心”创新教学理念,开展太学物理创新性教学改革与实践3做到教学内容有“深度1以教材为基5出,结合最新科技发展成果优化教学内容,挖掘课程深度);教学手段切“角度”(依据讲授知识点内容切入角度,选择合适的教学手段,突出针对性和启发性,往重新颖性和精炼性,让学生融人课查教学进程讲“梯度”(遵循认知规律昆g递进,加强师生间沟通与联系);任课教师带“温度”(教师关心、关爱莩生,建立新型师生关系;挖掘课程思政5素,融入课程教学,培养学生的爱国思想和社会责任感);学生学习有“热度”(改变“沉默”的课堂现状,增强教学的针对性);教学考核多“维度”(采用形成性评价与终结性评价相结合的方式,做到及时反愦敎学效果);提升教#质量重&敏度”,如图1所示4
3课程教学创新举措
3.1聚焦德育目标,创新课程思政
大学物理实验课程是荸生进入大学后系统接触科学、认识世界和自然规律的专业基础课程,且兼有一定的人文属性和知识底蕴,在实施“课程思政”方面具有独特的优势,在后续“课程思政”全面推行的过程中,可以取得先入为主的良好实效和压舱石的作用,也将成为实践课程思政和检验其成效的双員亨台關e路持立德树人为根本宗旨,对教师开展课程思政教学指导,积极推动微课思政教学建设,提升教师教学的吸引力和感染力c挖掘实验课程思政元素,优选实验课程思政案例,建立课程思政指标点,构建课程思政教学?体系及知识点课程思政矩阵图,推进和创新思政教育在大学物理实验课程中的全覆盖¥
3.2创新教育教学方式,体现以“学”为中心
打破传统的板书、课件等教学模式,.引入雨课堂、慕课蜜,腾讯课堂等线上教擎工具实施基于慕课线上自学、线下组织课堂敎学相结合的线上线下翻转课堂教学模式[7]。充分发挥教师主导和学生主体作用,真正做到“以学为中心”的教育转变,激发学生:学习的主动性与参与度,活跃课堂气'氛,延伸教学祖织形式的时空维度,克服课程课时紧、内容多的矛盾,提高教学效果。
3.3创新信息技术与教育教学的深度融合
建设完成的《大学物理实验》在线开放课程a在中国大学慕课平台稳定运行6个学期,选课量达3.3万人次.其内容渉及实验旗理讲解、实验操作演承、棊本实验二具讲解等。开发、上线T虚拟2D仿真电学实验项目和3D仿真光学实验项目,这为创新教育教学奠.定了坚实的资源基础?。在教学过程中,建立信息化的新型课金师坐互动模式全面开展多种信息化教学,将在线开放课程平台、雨课堂、腾讯课堂1微信交流群等多种偉息化手段融人课程教学,及时攀握学生的动态学习状况,与学生时时处处互动交流,真正做到了信息技术与教育教学的深度融合6
3.4创新教学考核方式,科学评价教学效果
从物理实验知识的掌握、理解、应用的低层次思考到分析、绿合、评价的裔层次思考角度,建立多元化课程考核体系,如图2所示a借助在线开放谋程、慕课堂、雨课查等学习平台,针对课前线上预习、课中参与度、课启知识巩固、线上互动、分阶段测试、考试成缋、案例分析、开放课题等学习过程进行形成性评价,对实验教学的达成结果实施终结性评价,提高了实验教学效果。
4课程创新成果和教学效果
贯彻执行大莩物理实验课程以“学”为中心的“七度爱心”教学理念,针对“四不够”的教学问题,采取“四创新”的教学举措,积极实施教学改革创新。经过近几年的教学创新改單实践,师生教学相长,取得了宇霄教学成果和明显的教学成效s
4.1学生方面成效体现
学生学业成缋近马年已完成大学物理实验共6次研究性翻转课堂教学,6个班级,约180人9期末考试卷面平均成绩在85分以上,班级期末成绩分析数据如图3所示s翻转课堂教学方式取得了非常好的效果,成绩优秀率接近70%,毕业生考研率达到68.6%,多名学生赴清牵大欽上海交通大学、复里大学、同济大学、伦敦大学国王学院、曼彻斯特大学和香港大学等国内外商等学府深造。
4.2学生科研及竞赛
近年来,班级学生以第一作者身份发表SCI论文6篇,EI核心论文4篇,核心论文2篇,,省级论文4篇;获榑省级优秀毕设团队2项;省优秀毕业论文1项4获得江苏省第十六届大学生物理及实验作品竞赛二等奖级以上4项;2017全国大学生智能互联创新大赛一等奖1项;第五届江苏省互联网+大学生创新创业大赛三等奖1项;2017年美国大学生数学建模竞赛一等奖2名;:筹奖2名0
4.3教师方面成效体现
本课程在开展教学改革创新以來,教师积极参加各级各类的教学研讨交流会,与兄弟学校互动交流,推广大学物速实验教学改革的成效^近年来教师获批省部级教学改革项目6项;校级教学改革项目2项;发表教学改革论文9篇。团队教师获省级微课比赛二等奖1项;获江苏堪1大学生物理及实验作品竞赛优秀指导教师4项;校级教师授课比赛一等奖3项,二等奖2项。
5结语
随着狺息科技的发展,高等教育面临巨大的挑战和机遇,面对大学物理实验教学中存在的“四不够”痛点,依据首创以“学”为中心的“七度爰心”教学理念,采取“四创新”教学改革和实践,充分发挥教师和学生的主观能动性,不断提禽教师和学生的能力和素养,充分激活课程在育人中的潛能,取得了'宇賓的课程教学创新成果和实践敏果。
作者:李永涛 张红光 陈伟 叶蓓 王增旭 何学敏 刘利清 单位:南京邮电大学教务处 南京邮电大学理学院
大学物理实验中课程教学篇3
大学物理实验课是高等学校对理工农医类学生进行科学实验基本训练的必修基础课程,是本科生进入大学后接受系统实验方法和实验技能训练的开端。物理实验课程覆盖面广,具有丰富的实验思想、方法、手段,是培养学生科学实验能力、提高科学素质的重要手段。另外,它在培养学生严谨的治学态度、激发学生的创新意识和理论联系实际、综合应用科技知识的能力等方面具有其他课程不可替代的作用。大学物理实验课因为面对的学生多,是思想政治教育不可或缺的阵地。大学物理实验的实验项目中蕴含着丰富的科学思想,是培养学生正确的人生观价值观的利器。大学物理实验课就是让学生由认识到实践的课程,是培养学生的社会主义核心价值观的一个渠道。[1]课程思政中如何避免专业课程内容与思政教育“两张皮”,避免生拉硬套,努力让思政内容被学生自然的接受,入脑入心,是亟须解决的问题。[2]本文提出了把物理学史与实验内容相融合制作成微视频的方法开展思政教育,并以“霍尔效应”实验为例,详细讲述了该方法如何巧妙的将思政元素融入大学物理实验课中,做到传授知识的同时立德树人的效果。
1大学物理实验课思政教育的方法
大学物理实验课传授的专业知识是一代代物理学家历经千难万险总结出来的客观规律,是不含有思政色彩的。然而这些知识的发现总结的过程有可能会对学生的思想观念产生影响。在漫长的物理学发展历史中,物理学家们探索物理规律的方法以及他们的优良品质和科学精神是培养学生积极向上的人生观和社会责任感的思政教育元素。[3]挖掘和展示这些思政元素,并以合适的形式推送给学生是一种可行的思政教育方法。大学物理实验课分为三个环节,学生课前预习,教师课中讲授并指导学生动手实验,学生课后处理数据得出结论。这三个环节环环相扣,缺一不可。课前预习是课中实验的前提,通过实验获得数据又是得到结论的必经阶段。每个阶段的学习内容和学习环境不同,使用的教学方法和教学手段也应有所不同。由于动手实验环节必须在实验室进行,受地点的限制,所以尽可能把课堂时间留给学生做实验,那么课前预习和课前讲解就是教师进行思政教育的最优阶段。课前预习是学生在教室外利用教材和网络资源自主学习的阶段,面对一个新的实验项目,学生需要了解实验目的、实验仪器、实验原理、实验方法和实验的注意事项这些基本的知识,这个环节是学生为实验课做准备的阶段,对实验的正常运行至关重要。预习阶段依靠的是学生的主观能动性,而物理学史是针对物理专业的同学开设的课程,非物理专业的同学这方面的知识储备不足,常会导致他们对所要做的实验来龙去脉了解不够。导致他们看到的现象就定格在此时此刻,是孤立的,[4]导致学习兴趣不高,动力不足,预习不充分,进而影响实验的效果,自然也就达不到思政教育的作用。我们把相关知识的物理学史以微视频的方法推送给学生,视频中的故事跌宕起伏,引人入胜,受到学生的欢迎。学生看到知识背后的一点一滴之后,了解到物理知识辗转曲折、千丝万缕的来历,知道了知识的起点和发展过程,更深入的理解了实验的意义和价值,拥有了学习的兴趣和探索的欲望。在学生主动学,主动听的时候思政教育就同步完成了。在课堂讲授环节,教师再次点拨学生向科学家学习,不畏艰难,勇于尝试。鼓励学生自己动手实验,规范记录数据。当实验中遇到问题时,和学生一起认真仔细的排查原因,示范解决问题的方法。数据处理与总结阶段,严格要求学生认真仔细的计算数据,有理有据的得出结论。如果数据和自己预想的不一样,理性分析,多方面谨慎的查找产生误差或者错误的原因。
2以霍尔效应实验为例思政教育的实践
霍尔效应定义了磁场和感应电压之间的关系,所以被很多大学选为大学物理实验课的实验项目,我们把霍尔效应的发现历史做成一个微视频,投放到课程建设系统里,供学生预习时自由查看,以节约课堂时间。视频中主要介绍了霍尔24岁时作为一个在读博士生,在阅读麦克斯韦所著的《电磁学》的第二卷时,注意到这样一段话:“作用在穿过磁力线的有电流流过的导体上的机械力,不是作用在电流上的,而是作用在流过电流的导体上的。”与此同时,瑞典物理学家爱德朗认为磁场作用在一固定导体中的电流上,与它作用在自由移动的导体上是完全相同的。注意到这两位物理学家见解的差异,霍尔请教了自己的导师罗兰教授,得到了罗兰的鼓励和支持,他决定用实验来回答磁场对于在导线中通过的电流到底有没有影响?霍尔设想,如果在固定导体中的电流本身会受到磁场的作用,电流会被吸引到导体的一侧,因此导体的电阻应该增加。于是霍尔把0.51mm粗的银丝做成截面是三角形的0.9m长的细丝,施加电源,通以电流,并置入方向和电流方向垂直的磁场中,用可以精确到百万分之一的惠斯通电桥测量银丝电阻的变化。霍尔测到了电阻值的增加。然而他想到这可能是由于磁极的热效应的影响,于是他小心的排除了热效应的影响,电阻值增加的现象消失了。此后,他又改变了磁场的方向和大小进行测量,结论是磁场没有引起螺旋银丝的电阻的变化,[5]实验失败了。但是,霍尔认为磁场不影响导体的电阻值,并不代表对流经导体的电流没有影响,或许磁场使电流产生了偏转的趋势。霍尔经过认真思考,将电流类比为水流,如果有某种场具有吸引水流的作用,把这个场靠近通有水流的一根管子,那么水会明显的压向水管的一侧管壁,但是由于水本身不会被压缩,所以不会沿着压力的方向运动,结果只是侧向压力的改变。此时,如果有细管沿压力的方向联通水管的两侧,那么就会有水流从压力大的一侧流向压力小的一侧。以此类推,对电流来说,如果磁场对电流有作用,那么在垂直于电流和磁场的方向上导体两侧也应该存在电势,如果在导体两侧加上电路应该会有电流流过。于是,霍尔搭建了一个实验线路(图1),把金箔窄条安装到玻璃板上,然后沿其长边通上电,在其垂直方向上加上磁场,然后用检流计测量金箔短边两侧是否有横向电流通过,结果检流计的指针有明显的偏转。随后,他为了寻找影响横向电流大小的因素,分别改变通过金箔的电流的大小,改变磁场的强度,进行了一系列的实验,并认真记录下了实验数据。霍尔效应的发现受到了人们的重视,著名的英国物理学家开尔文认为,霍尔的发现可以和法拉第发现电磁感应相比拟。从这个介绍霍尔效应的历史的视频中,学生有望潜移默化的感受到以下几个要素。
2.1勤于思考的习惯
实践证明,光会学习还不够,还必须善于思考,唯有思考才能将知识内化,才能学的实。进而为创新服务,为学科交叉融合服务。霍尔在读书的时候,对书中的结论不是全盘接受,而是想一想为什么。这种勤思、善思、敢思的习惯会在不知不觉中影响到学生。古人说处处留心皆学问,教育学生做生活中的有心人,处处留心观察,常常细心思考,无论是从未遇见的新鲜问题还是司空见惯的普遍现象,都要刨根问底,多思多问。
2.2不迷信权威
霍尔当时是位在读的学生,而麦克斯韦已经是著书立说受人尊敬的物理学家了,在这种情况下,霍尔敢于对权威的言论提出质疑,不把书上的知识当作金科玉律,全盘接受,是值得我们学习的。无论在学习还是生活中,我们不要轻易把思考的权力交给别人,人非圣贤,孰能无过,再伟大的科学家也有可能有错误。无论听到谁说什么,不能贸然的选择信或不信,支持或反对,而是要亲自验证一下。俗话说:纸上得来终觉浅,绝知此事要躬行。实践是检验真理的唯一标准。霍尔给我们做出了榜样。因为只有时刻要保持独立的思想,才能明辨是非。
2.3严谨认真的工作作风
霍尔在实验之初,发现了银丝电阻的变化,但是他谨慎的思考并通过实验排除热效应的影响,得到结论是银丝的电阻没有变化。和实验预想的不同,实验看似失败了。但是,也正是这个失败的实验,促进了他进一步思考,才得以靠近真理。正如毛泽东所说的我们要谦虚谨慎,戒骄戒躁,因为严谨代表着严肃,谨慎和精细的工作态度。态度严谨了,就会注意细节,把事情做细,做好,做实。才有可能找到事情的真相。认真是卓越的前提,毛泽东说过,世界上怕就怕认真二字。认真对待学习、工作和生活,才能不断进步,获得知识和学问。
2.4坚忍不拔的精神
正如培根所说,逆境中造就的美德是坚忍。实验失败后,霍尔并没有轻易放弃,他认真思考,转换思路,把电流类比为水流,设计出了新的实验,并取得了成功。这种咬定青山不放松的精神会在学生心中留下印记,并进而影响他们。遇到问题,真的像霍尔一样想尽办法了吗?因为自认为做不到就放弃,是失败者最容易找到的借口。霍尔虽然历经失败,而继续下去的前景扑朔迷离,依然在摸索前行,就是因为这种百折不挠的精神,才使他发现了霍尔效应。经过这个故事的学习,学生也许会在将来遇到困难时想一下,如果是霍尔遇到这样的问题,他会怎么做?这个问题的答案会激励人继续向前。
3教师的言行和思政教育
教书与育人是一个辩证的、统一的过程,在教学的过程中,必然渗透着对学生思想、灵魂的影响。[7]当霍尔找到罗兰教授讨论问题时,罗兰给予了及时的肯定,鼓励和指导,这是霍尔前进的一大动力。罗兰的行为验证了罗森塔尔效应,他对霍尔的信任和期待使霍尔更加自信的去探索真理。教师对学生正向的期许和鼓励会推动学生向阳光积极的方向发展。一线教师是思政教育的第一责任人。开展课程思政的前提是教师有课程思政的意识,积极主动的挖掘专业知识里的思政元素。并以学生乐于接受的方式传送给学生是教师的本职工作。教师的言谈举止,教师对课堂的敬业程度以及教师对实验结果的严谨程度都会潜移默化的影响到学生。这就要求教师以身作则,严于律己,精心准备每一堂课,仔细批阅每一份作业,认真倾听和处理学生的每一次求助。唯有如此教学方法和教学手段才能发挥作用。
4教学方法的示范与辐射作用
如何在自己的课堂上开展学生喜闻乐见的思政教育是一个值得探索的问题。我们提出并实践了把物理学史和大学物理实验课相结合制作微视频的方案。学生可以利用较短的时间从生动形象的微视频中了解到知识发展的过程,对知识产生兴趣。进而提高课堂上的学习效率和课后数据分析的严谨度。与此同时,实事求是的作风,严谨的学风,坚忍不拔的精神也会像种子一样在学生心中生根发芽。古罗马哲学家卢克莱修曾说过一句非常精辟的话:“没有比站在真理的高峰上,回望来时路上的层峦叠嶂、烟雾和曲折更愉快的了。”[8]物理学史和物理实验课的结合既开展了思政教育也提高了学生的学习兴趣。我们的探索与实践为理工科的实验课程开展思政教育提供了一种新的思路。
作者:闫红霞 葛桂贤 单位:石河子大学理学院