工匠精神融入大學物理課堂的路徑

上傳:czsczsczs 2022-06-26 10:02:19 版權聲明 舉報文章

被舉報文檔標題:工匠精神融入大學物理課堂的路徑

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摘要:在新時代新形勢下,培養符合時代需求的“工匠精神”人才是高等職業院校的根本任務。大學物理作為一門基礎課程,在傳授知識的過程中同時培育學生的“工匠精神”是十分必要的。首先因為學生對大學物理的普遍興趣不高,所以要充分運用現代化教學手段激發學生興趣。其次,再以高等數學為媒介,加強學生的邏輯思維。而后,通過物理學史培養學生堅韌品質,通過物理定律樹立嚴謹科研態度、通過規范實驗實訓操作鍛煉實事求是的態度。最后,滲透科技強國教育,激發學生愛國熱情,樹立文化自信,將工匠精神全方位融入大學物理課堂中。

關鍵詞:工匠精神;大學物理;實踐路徑

2021年4月,全國職業教育大會強調需發揚工匠精神,培育高水平、高素質人才。對于高職教育來說,“工匠精神”是糾正思維習慣、訓練觀察力以及培育核心素養的精神。高職物理是自然科學眾多領域的基礎,通過這門課程的學習,學生將為專業知識的學習打下扎實的基礎。但根據對物理課堂的調研,在課堂中學生普遍認為物理課程晦澀難懂。但是在高職院校的物理教學中我們發現,在學習過程中學生普遍認為物理課程與實際脫離沒有用處,這種心態下造成教學效果普遍不佳的現狀。因此,糾正心態并增強學生的學習興趣是當下應解決的首要認務。其次,通過多媒體所提供的互動功能開展教學,以物理學史、物理定律規律、物理實驗實訓為切入點,把培養學生的能力和素質落實到教學中,培育出具有謙虛謹慎、勇于探索、作風嚴謹的“工匠精神”的學生。

1課堂智能化,引發學生學習興趣

新生事物的高速更迭對高職教師的知識儲備提出了很高的要求,教師想要在課堂中與學生共鳴,就要緊緊跟隨時代的步伐。因特網的出現方便教師進行線上培訓[1],反映了網絡多媒體技術資源能在往后教學中發揮重要作用[2]。

1.1將技術載體引入課堂教學

在愈加科技化的教學條件下,智慧黑板作為新的技術載體,集制作PPT、實驗演示、播放視頻、板書為一體,將其應用到教學環節中可達到事半功倍的效果。首先,可依據教學內容搜集當今熱門的素材案例制作PPT內容,激發學生的好奇心,提高學生課堂積極性。例如,在學習“靜電屏蔽”時,教師提出為什么進入電梯沒信號、手機放鐵盒中為什么打不通等問題,就可以利用智慧黑板采用動畫的形式為學生展示。隨后,教師通過模塊板書對“靜電場中的導體的特點”進行剖析,結合PPT對金屬導體內部自由電子的定向運動進行分析,讓學生明確電荷在導體上的分布和84導體的曲率關系加以了解,通過展示法拉第籠、鳥巢的結構、地下車庫無信號等實例讓學生觀察分析,加深對靜電屏蔽的理解,也能夠讓學生在此基礎上進行思維拓展,明確生活中還有哪些應用到了靜電屏蔽的例子,從而達到激發學興趣、啟發思維、夯實基礎的目的。

1.2多渠道收集網絡教學資源

便捷的因特網有利于教師提升教學能力,提升教學效率,解決教學資源缺乏,教師之間難以大范圍交流等的問題。而且隨著網絡技術的不斷發展,教學素材、教案、課件等資料都可以借助于網絡資源進行查找,通過搜索引擎查找資料,鍵入關鍵詞進行查詢。當不知道具體網址時,可通過搜索引擎進行查找。如果發現所需的教學資源,或者經常訪問該網站時,我們可以將其收藏起來。對于有價值的文字、圖片素材或者是視頻資源,可以將其下載緩存到電腦中備用,并在電腦中建立資源文件夾,以備在查找時方便取用。其次,可以通過軟件系統地學習其他優秀教師的教學模式,是十分有利于教師分享心得的平臺。

1.3采用網絡教學監控與管理

網絡教學平臺是師生交流互動的便捷平臺,教師不僅可以線上教學、內容、布置作業,還可以使學生線上簽到、答題以及參與考試。這種方式對于膽小的學生來說,可以更加快樂地交流學習,而且這種方式更加新穎,更加樂趣、更有效果,并且不存在時間與空間的束縛。以學習通為例,考勤相比于傳統的簽到來說更加有趣,學生的出勤率相對會更高,而且學習的積極性也會更為高漲。學生可以更加熱情地參與沉浸到課程之中來。而學習通教學平臺包含課程制作、編輯、,還有適合學生學習單元問答、設定、個人信息導入等功能。創建和設置課程后,優點是可以重復使用課程,還可以進行備份和存檔。設置師生交流和分組討論兩種方式,這種交流信息的方式便不再受制于地理位置的限制。以學習通為例,教學平臺包含課程制作、編輯、,還有適合學生學習單元問答、設定、個人信息導入等功能。創建和設置課程后,優點是可以重復使用課程,還可以進行備份和存檔。設置師生交流和分組討論兩種方式,無限制地隨時隨地交流信息,教師更易于解惑答疑分享心得。分組討論可把學生分小組,并匯總答案集錦以供教師更全面掌握各個小組的真實情況。采用網絡教學平臺進行監控與管理,相比于傳統的點名簽到來說,學生的出勤率會更高,而且學習的積極性也會更為高漲。學生可以更加熱情地參與沉浸到課程之中來。

2以高等數學為輔助,鍛煉學生邏輯思維

高等數學也是重要的基礎課程之一,任何一門專業課都離不開高等數學的輔助。隨著科技的迅速發展,數學的思想、方法和技術在自然科學、工程技術等領域發揮著越來越重要的作用,所以高等數學作為工具來講授物理課程是不可或缺的一部分。比如,在學習力學部分之前,首先要介紹矢量和標量、矢量的加減、乘除,以及常用的微積分公式等,學好物理的前提就是熟練運用數學工具,接納數學文化的熏陶,培養數學能力的應用,就像掌握新的科學的語言,等同于學習新的思維模式,不僅可以加強邏輯思維能力,還囊括分析、演繹、辨別、歸納等科學素質的訓練。

3通過偉人時代軼事,塑造自身堅韌的品質

覽前人之得失,為當下之鑒也。在物理教學中,教師應重視物理學史的講授,通過向學生介紹物理學家的軼事,以先人的示范作用鑄造學生堅韌的品質,培育執著的“工匠精神”。物理定律、概念和證明都是物理學家們數十年如一日堅持得到的,就是以這種常人難以想象的毅力,依靠科學探索精神來執著地追求科學真理[3]。法拉第也通過數十年的嘗試,最終發現了感應電流,成功地將電與磁結合了起來,開辟了“電磁學”的新紀元。

4了解物理定律規律,樹立嚴謹的科研態度

物理學是一門嚴謹的學科,物理定律的提出都是建立在嚴謹的科學精神上的,教師可以通過物理規律的形成,樹立學生“工匠精神”中的精益求精的精神。比如,介紹開普勒第一定律時,可拓展到開普勒三大定律,強調“八分角”對天文學的重大價值,它導致10余年后牛頓發現萬有引力定律,旨在讓學生了解嚴謹的工匠精神對科學發展的重大意義。物理規律不僅僅建立在直覺和假說之上,還需要嚴謹的推導過程、合理的實驗設計,卡文迪許通過精妙的扭秤實驗將微小的引力放大,測量精度與萬有引力常數公認值只差百分之一。還有“蝴蝶效應”一詞,是氣象學家通過電腦程序模擬氣候變化,他發現微小的差異會導致結果發生巨大的改變。蝴蝶效應一詞雖然來源于混沌學,但它卻有著更加詩意的闡述:一只亞馬孫河流域中的蝴蝶扇動翅膀,可能在美國得克薩斯州引發一場龍卷風。物理定律規律亦是如此,微小的失誤可能就會使成功與你失之交臂,所以樹立嚴謹的科學態度是非常有必要的,就如同瑞士工匠在制表過程中對所有工序反復打磨,親歷親為、精益求精,這種對制造的一絲不茍與物理規律定律的發現與實驗設計有著異曲同工之處,正是這種態度成就了瑞士名表,以優秀的基礎設施和極具特色技術水平贏得了人們的喜愛。

5規范實驗實訓操作,鍛煉實事求是的原則

物理學是通過在假說之上的嚴謹推理,經過反復實驗的論證,從而得出準確結論的學科。而“工匠精神”中的守信敬業正是指講信譽、腳踏實地、不弄虛作假的作風。檢94驗物理定律是否準確,需要通過反復實驗得出準確結論。如驗證型實驗三線擺測剛體的轉動慣量、拉伸法測金屬絲的楊氏模量、靜電場描繪實驗等,學生實驗后由實驗報告的形式交由實驗教師批改。而在實驗中,不同的實驗儀器測量出的具體數值存在偏差,有的學生為了省時省力,可能會修改甚至抄襲數據。面對這種風氣,實驗教師必須懲治,必要時打回實驗報告重做實驗。對于數據誤差較大的學生,教師可適當協助學生找出原因并重新測量。高職學生因實驗機會少,可能會存在動手能力差的現象,教師可鼓勵學生在原有基礎上自主設計、創新方案、優化實驗,為學生營造勇于探究、交流協作的學習氛圍,將理論與實踐結合起來,培養學生敢于質疑、務實求真、力求創新的精神[4]。

6滲透愛國主義教育、科技強國思想

科學技術是第一生產力,科技強國才是本質。教師可通過當今前沿的科技,介紹科學技術革新的背景,使學生充分了解物理知識具有實用性[5]。還可以通過我國的科學家張衡、郭守敬、錢學森、鄧稼先、袁隆平等的事跡激勵學生,通過我國的先進技術如中國天眼、三峽大壩、南水北調、西氣東輸等,引導學生樹立文化自信,立志成為品德高尚的技術技能型人才。而這些話題往往是在課堂上被忽略的,以萬有引力這一節為例,教師就可以通過視頻播放于北京時間2021年8月6日我國在西昌衛星發射中心用長征三號乙運載火箭,成功將中星2E衛星發射升空,衛星順利進入預定軌道,發射任務獲得圓滿成功。通過提出問題引導學生,為什么要西昌衛星發射中心發射火箭、火箭的結構運用了什么原理、我國的衛星發射中心有哪些、蘊含了什么物理原理等問題,在啟發學生多角度思考問題的基礎上深入了解我國的科技已迅猛發展,充分進行科技強國教育。在以質點動力學為例,在動量定理講授過程中,引入沖量、動量概念時,如果單純給學生闡述定義、公式會讓學生覺得枯燥[6]。教師可以在教學中融入學生感興趣的內容,如沖量的簡單定義是力對時間的積分[7]。就可以通過當下學生喜歡的游戲人物,游戲角色來激發他們的興趣,比如說游戲角色技能蓄力就是沖量的具體表現,而動量就可以簡單理解為因物體運動而具有的量,一個小人和大人以同樣的速度撞擊你,為何感受不同?因為動量不同,這樣學生在理解方面可能就會更容易接受,也這就為接下來的動量定理的引入奠定了基礎。通過介紹火箭飛行原理,結合動量定理的動量守恒定律,吸引學生注意力,我國航天事業強有力發展感到自豪[8]。

結語

綜上所述,引導并使學生樹立正確的人生價值觀和科學的方法論的“工匠精神”,在培養大國工匠型人才的道路上起到極其重要的作用。當下的物理課堂上我們卻忽視了這種精神,所以高職物理課堂中融入“工匠精神”勢在必行,首先在用現代化教學手段,充分激發學生興趣,以高等數學為媒介,加強學生的邏輯思維,同時,通過物理學史培養生堅韌品質,通過物理定律規律樹立嚴謹科研態度,規范實驗實訓操作鍛煉實事求是的態度,最后滲透科技強國教育,激發學生愛國熱情、樹立文化自信、將工匠精神全方位融入物理課堂中。作為教學者,我們也應規范自身,在言傳身教的前提下引導學生,讓學生做到執著、嚴謹、誠信、創新、敬業,讓“工匠精神”在物理課堂中落地生根,為培養一批大國工匠貢獻一名高校教師的智慧和力量。

作者:李晨冉 孟麗杰 單位:濮陽石油化工職業技術學院