光學(xué)課程翻轉(zhuǎn)課堂思政元素的融入*

李玉強(qiáng) 張麗 蘇欣

(伊犁師范大學(xué)物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 新疆 伊寧 835000)

1 引言

2020年5月，《高等學(xué)校課程思政建設(shè)指導(dǎo)綱要》的發(fā)布吹響了高校課程思政建設(shè)的集結(jié)號，為課程思政建設(shè)提供了明確目標(biāo)、基本要求和學(xué)科分類指導(dǎo)[1]．近年來，國內(nèi)高校在物理專業(yè)課程思政的育人育才方面進(jìn)行了深入探討，在傳統(tǒng)面對面課堂教學(xué)模式下的課程思政要素的凝練、融入和實證研究取得了長足發(fā)展[2, 3]．然而，新冠肺炎疫情導(dǎo)致大規(guī)模線上教學(xué)模式的推廣應(yīng)用，將會持續(xù)對教學(xué)模式產(chǎn)生影響[4]．隨著線上線下混合式教學(xué)模式的不斷融合發(fā)展，研究者開展了物理實驗[5]、大學(xué)物理[6]、力學(xué)[7]等物理專業(yè)課程思政與教學(xué)模式融合的實證研究．據(jù)統(tǒng)計, 疫情之后，有超過76%的教師愿意繼續(xù)采用線上教學(xué)模式，學(xué)生中更愿意選擇線下或線上線下相結(jié)合教學(xué)模式的比例分別為42%和43%[8]，表明教師和學(xué)生均有積極意愿參與線上線下混合式教學(xué)改革．然而，物理專業(yè)課程教學(xué)內(nèi)容的邏輯自洽性，在實現(xiàn)立德樹人、潤物無聲、育人育才目標(biāo)教學(xué)重構(gòu)的實施難度較大，這也意味著“常態(tài)化”的課程思政建設(shè)是一個“一直在路上”的狀態(tài)[9]．

近年來，隨著信息技術(shù)和智能手機(jī)的普及以及“碎片化”泛在學(xué)習(xí)理念模式的推廣，起源于MOOC線上線下混合式翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的小規(guī)模限制性在線課程(Small Private online Courses， SPOC)，因其契合班級日常管理的特點，引起了教育工作者的廣泛關(guān)注和實證研究．本文以地處西部邊疆地區(qū)的伊犁師范大學(xué)所探索的，契合本校學(xué)生學(xué)情和學(xué)校專業(yè)課程教學(xué)改革總體布局的，基于移動學(xué)習(xí)的超星爾雅平臺光學(xué)課程翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)設(shè)計和改革為依托，將課程思政元素有機(jī)融入課前、課中和課后教學(xué)過程，形成邊疆地區(qū)具有校本特色的課程思政設(shè)計，這對豐富物理類課程思政建設(shè)無疑是有益的．

2 課程思政設(shè)計

伊犁師范大學(xué)光學(xué)課程翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)改革設(shè)計基于超星爾雅平臺實施．該教學(xué)模式分為課前、課中和課后3個階段，教學(xué)實踐表明該教學(xué)模式可顯著提升班級成績和提高課堂教學(xué)效果[10]．課程思政的建設(shè)圍繞立德樹人根本目標(biāo)，在注重教師“三全育人”示范作用的基礎(chǔ)上，課前、課中和課后結(jié)合專業(yè)教學(xué)目標(biāo)從不同角度、不同層次融入思政元素．

課前在線學(xué)習(xí)階段主要融入中國現(xiàn)代科技的發(fā)展和介紹中國物理學(xué)家的視頻，引起學(xué)生思考、了解知識背景和形成課程知識點討論等．課中凝練討論階段結(jié)合授課內(nèi)容引入涉及中華傳統(tǒng)文化的古詩詞、成語故事和諺語，深入挖掘物理現(xiàn)象和理論建構(gòu)時所依托的馬克思主義哲學(xué)原理，引申出個體和集體關(guān)系，構(gòu)建中華民族共同體意識等．課后鞏固拓展階段結(jié)合課程思政知識點的遷移設(shè)計習(xí)題進(jìn)行強(qiáng)化．

從教學(xué)實踐上來看，通過注重教師示范作用、引入中國現(xiàn)代科技和網(wǎng)絡(luò)熱點、傳承中華傳統(tǒng)文化、講述物理學(xué)家故事、融入馬克思主義哲學(xué)教育和筑牢中華民族共同體意識等6個方面，利用超星爾雅平臺面向授課班級學(xué)生定向定時推送網(wǎng)絡(luò)資源形成小規(guī)模限制性授課班級的話題討論熱點的營造；利用復(fù)習(xí)課章節(jié)知識點梳理凝練形成知識體系和利用歸納、類比等方式提煉思政元素反哺專業(yè)知識的理解；設(shè)計編排課程思政內(nèi)涵的例題和課后習(xí)題等，形式多樣課程思政素材的儲備和“信手拈來”的教學(xué)融合是實現(xiàn)高質(zhì)量課程思政建設(shè)的重要基礎(chǔ)．

3 課程思政元素

課程思政元素的融合是全方位的．教學(xué)設(shè)計既要關(guān)注課程思政元素與課程專業(yè)內(nèi)容的關(guān)聯(lián)性，也要深刻認(rèn)識到教學(xué)活動的參與者——任課教師自帶的“三全育人”思政屬性，全面提升課程的育人育才功效．

3.1 注重教師示范作用

教師的言傳身教是最好的教育．教師除了擔(dān)任課程主講教師進(jìn)行課程思政教學(xué)實踐以外，課外尚需完成一定的教科研工作，部分教師還兼任著班主任、輔導(dǎo)教師和行政管理等和學(xué)生密切相關(guān)的工作．教師的思維方式、業(yè)務(wù)能力、為人處世、工作作風(fēng)和工作態(tài)度等方方面面都是課堂內(nèi)外對學(xué)生有重要影響的課程思政元素．課程思政元素一方面涵蓋了教師團(tuán)隊進(jìn)行相關(guān)教學(xué)設(shè)計進(jìn)而應(yīng)用于課堂教學(xué)各個環(huán)節(jié)，另一方面，學(xué)生也在課堂內(nèi)外通過觀察和審視教師個體和團(tuán)隊進(jìn)而學(xué)習(xí)和模仿形成課程思政元素，可以說教師自身天然的具有課程思政屬性．因而，任課教師要不斷提升自身修養(yǎng)和專業(yè)技能，踐行扎根邊疆、艱苦奮斗、甘于奉獻(xiàn)的胡楊精神，以自身良好的師德、文明的習(xí)慣、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)淖黠L(fēng)、和藹的態(tài)度教育和引導(dǎo)學(xué)生．

3.2 引入中國現(xiàn)代科技和網(wǎng)絡(luò)熱點

移動互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)是學(xué)生實時獲得國內(nèi)外科技進(jìn)展和信息的重要渠道．教師通過爾雅平臺有選擇地向?qū)W生推送時事熱點，宣傳我國最新科技發(fā)展，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情，樹立胸懷祖國、攻堅克難、獨立自主的時代擔(dān)當(dāng)精神，引導(dǎo)學(xué)生把愛國情懷和時代擔(dān)當(dāng)內(nèi)化為學(xué)習(xí)動力．例如，美國對我國高端芯片產(chǎn)業(yè)的打壓、高端光刻機(jī)的禁運(yùn)、美國無理對我國部分高校的所謂制裁、我國北斗定位導(dǎo)航系統(tǒng)、新冠肺炎抗疫等熱點焦點，對學(xué)生有很強(qiáng)的沖擊效果和教育價值．另外，我國雖然在部分領(lǐng)域尚有“卡脖子”問題有待突破，但我國在航空航天(運(yùn)載火箭、神舟載人、天宮空間站、嫦娥探月、悟空暗物質(zhì)探測、祝融火星探測)和大型儀器(天眼工程、量子保密通信、高鐵、基建)等科技和民生領(lǐng)域的巨大突破，背后科研團(tuán)隊及其優(yōu)秀代表，如孫家棟、歐陽自遠(yuǎn)、南仁東、潘建偉等科學(xué)家自強(qiáng)不息、追求真理、勇攀高峰的精神，引導(dǎo)學(xué)生樹立正確的思想觀念，進(jìn)而激發(fā)強(qiáng)烈的愛國和學(xué)習(xí)熱情．

3.3 傳承中華傳統(tǒng)文化

中華傳統(tǒng)文化交織著人文素養(yǎng)和自然科學(xué)的共同發(fā)展．自然科學(xué)和古詩詞、成語故事以及諺語俗語等傳統(tǒng)文化瑰寶相結(jié)合，具有中華文化傳承、人文素養(yǎng)提升和自然科學(xué)知識挖掘的多重教育內(nèi)涵，在多民族地區(qū)的教學(xué)實踐尤其具有教育意義．

詩詞是中華傳統(tǒng)文化中的精粹，以詩詞為載體挖掘物理內(nèi)涵，使學(xué)生在學(xué)習(xí)物理知識的同時感悟中華文化之美．例如，我們可以在“紙帳白如雪，上有坐客影．一白不自由，黑光蕩無定”中與文天祥(宋)一同品鑒影子舞．在“綠樹陰濃夏日長，樓臺倒影入池塘”中與高駢(唐)一起感悟平面鏡成像原理；在“空山不見人，但聞人語響”中與王維(唐)一塊探討光波和聲波的衍射現(xiàn)象；在“潭清疑水淺，荷動知魚散”中與儲光羲 (唐)一道品味光的折射；在“燈前桁衣疑不亮，月下穿針覺最難”中與庾信(北周)共同研習(xí)光度學(xué)知識；在“一道殘陽鋪水中，半江瑟瑟半江紅”“香爐初上日，瀑水噴成虹”中與白居易和孟浩然(唐)共同領(lǐng)悟光的色散；在“天街小雨潤如酥，草色遙看近卻無”中與韓愈(唐)攜手探究光學(xué)儀器的分辨本領(lǐng)等光學(xué)問題．

成語故事是中華文化的智慧凝結(jié)，承載著“小故事大道理”的教育意義．例如，形影不離包含著物體和影子的關(guān)系；坐井觀天、鑿壁偷光等蘊(yùn)含著光的直線傳播規(guī)律；猴子撈月、杯弓蛇影蘊(yùn)藏著光的反射和平面鏡成像；囊螢映雪表征著光照度的疊加等物理內(nèi)涵．除此之外，我們不但要學(xué)習(xí)匡衡、車胤和孫康克服困難，努力學(xué)習(xí)文化知識的精神，也要學(xué)習(xí)故事主人公樂廣善于思考，通過調(diào)查獲得問題正確解決途徑的精神．

諺語是勞動人民生產(chǎn)生活實踐經(jīng)驗的凝練，具有富含哲理、指導(dǎo)實踐的特點．例如，“身正不怕影子斜”“坐井觀天——所見甚少”“蛤蟆坐井底——只看見碗大的天”映射著光的直線傳播規(guī)律；“豬八戒照鏡子——里外不是人”呈現(xiàn)著光的反射和平面鏡成像規(guī)律的表征；“日暈三更雨，月暈午時風(fēng)”“星星眨眼，下雨不遠(yuǎn)”體現(xiàn)著光的折射現(xiàn)象；“只聞其聲，不見其人”“門縫里看人——把人看扁了”蘊(yùn)含著光和機(jī)械波的衍射問題；“日出一點紅，不雨便是風(fēng)”“朝霞不出門，晚霞行千里”體現(xiàn)著光的散射現(xiàn)象．“戴眼鏡喝奶茶——越喝越朦朧”蘊(yùn)含著光學(xué)系統(tǒng)成像中單心光束的保持和破壞，十分貼合學(xué)生的日常生活．

3.4 講述物理學(xué)家故事

光學(xué)學(xué)科發(fā)展史上物理學(xué)家的故事構(gòu)成了豐富的課程思政素材．托馬斯·楊、普朗克、愛因斯坦等科學(xué)家勇于直面和挑戰(zhàn)權(quán)威，追求科學(xué)真理的精神值得我們學(xué)習(xí)．從教材內(nèi)容分布來看，近代以來光學(xué)學(xué)科的發(fā)展鮮見中國學(xué)者提名，以此為切入點激勵學(xué)生勇于面對落后、刻苦學(xué)習(xí)、奮發(fā)圖強(qiáng)．面對國外對我國科學(xué)技術(shù)封鎖的歷史，中國科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步，王大衍、蔣筑英、母國光、嚴(yán)濟(jì)慈等物理學(xué)家艱苦奮斗的科學(xué)精神，勇往直前的崇高品德，任勞任怨的工作態(tài)度，舍小家為大家的愛國故事介紹和宣傳，以此激發(fā)學(xué)生的家國情懷和價值觀的形成；提高學(xué)習(xí)興趣，激發(fā)求知欲望和學(xué)習(xí)動力以及加強(qiáng)科學(xué)倫理教育．

3.5 融入馬克思主義哲學(xué)教育

我校馬克思主義基本原理課程是光學(xué)課程的前置課程之一．馬克思主義哲學(xué)是當(dāng)代中國的指導(dǎo)思想，是廣大青年學(xué)生認(rèn)識和改造世界的有力武器．

馬克思主義唯物論告訴我們，人眼看不見摸不著的電磁波也是物質(zhì)存在的一種形式，與實物一樣具有能量和動量．在現(xiàn)在光學(xué)發(fā)展史上，愛因斯坦提出光子具有一定的能量和動量，在此基礎(chǔ)上，運(yùn)用能量和動量守恒定律闡釋了光電效應(yīng)和康普頓效應(yīng)．

馬克思主義認(rèn)識論告訴我們，實踐是檢驗真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)．當(dāng)我們運(yùn)用半波帶法處理菲涅爾圓盤衍射明暗相間同心圓環(huán)衍射花樣時，關(guān)于泊松亮斑(艾里斑)經(jīng)典故事的簡單回顧，蘊(yùn)含著透過現(xiàn)象認(rèn)識本質(zhì)，從感性認(rèn)知上升到理性認(rèn)知．

馬克思主義辯證法的三大規(guī)律是指導(dǎo)我們認(rèn)識和改造世界的有力武器，比如，光的波粒二象性深刻體現(xiàn)了對立統(tǒng)一規(guī)律．人類對光本性的認(rèn)知蘊(yùn)含著豐富的哲理，從牛頓微粒說到惠更斯波動說再到愛因斯坦光量子假說，關(guān)于光本性認(rèn)知的發(fā)展歷程及其典型實驗和理論發(fā)展，構(gòu)建了光學(xué)課程波動光學(xué)和近代光學(xué)的核心知識點，其螺旋式上升的發(fā)展歷程也契合著量變質(zhì)變規(guī)律和否定之否定規(guī)律．

做好大學(xué)物理和中學(xué)物理教學(xué)內(nèi)容的有機(jī)銜接是提高物理教學(xué)效果的有效策略，教師要注重牢牢把握傳授知識點相似但認(rèn)知高度不同，契合特殊規(guī)律和一般規(guī)律的特點．比如從光的平面反射和折射成像規(guī)律中引出單心光束的保持和破壞等概念和規(guī)律，教師在學(xué)生已經(jīng)掌握的物理現(xiàn)象和規(guī)律基礎(chǔ)上深入淺出地引入新的物理認(rèn)知，從特殊到一般，從具體到抽象，從簡單到復(fù)雜層層深入，使學(xué)生能更快更好地掌握專業(yè)課程新知識．

3.6 筑牢中華民族共同體意識

光的干涉現(xiàn)象，無論是雙光束干涉、多光束干涉還是光的衍射，蘊(yùn)含著深刻的個體(局部)與集體(整體)的辯證關(guān)系．光的干涉現(xiàn)象中，明暗相間的干涉圖像是各相干光束共同作用的結(jié)果，滿足相干條件的各光束能夠獲得穩(wěn)定的干涉圖樣．在楊氏雙縫干涉實驗和法布里波羅干涉實驗中，當(dāng)各相干光束之間相位差同步，干涉強(qiáng)度最大(干涉相長)，恰如個體與集體之間保持“同相(向)同頻(行)”，才能發(fā)揮個體作用為集體做出最大貢獻(xiàn)．反之，當(dāng)個體與集體“反相(向)異頻(行)”則會提供反作用進(jìn)而破壞整體效果．通過類比，積極引導(dǎo)學(xué)生個人發(fā)展要順應(yīng)和自覺融入時代發(fā)展主流，成就個人理想抱負(fù)并且為集體為國家做出自己應(yīng)有的貢獻(xiàn)．積極引導(dǎo)物理師范專業(yè)學(xué)生要不斷加強(qiáng)思想道德修養(yǎng)和師范生基本技能訓(xùn)練，爭做“四有”好老師．引導(dǎo)應(yīng)用物理學(xué)專業(yè)學(xué)生勇攀科學(xué)高峰，樹立科技報國的使命當(dāng)擔(dān)．在西部邊疆地區(qū)，引導(dǎo)學(xué)生從我做起筑牢中華民族共同體意識，各民族要像石榴籽一樣緊緊抱在一起；牢固樹立中華民族是我國各民族相互依存，共同發(fā)展凝聚而成的；各民族一道共同締造了偉大的祖國，共同捍衛(wèi)祖國統(tǒng)一的堅定意識；每一個人都要與新時代“同向同行”，自覺為中華民族偉大復(fù)興，為實現(xiàn)中國夢貢獻(xiàn)青春力量．

4 結(jié)束語

思政元素與專業(yè)課程的融合是全方位的，需要將課程思政元素結(jié)合學(xué)科專業(yè)特點和學(xué)生學(xué)情融入到教學(xué)實踐各環(huán)節(jié)，積極引導(dǎo)學(xué)生將個人與社會和國家的發(fā)展調(diào)整為同向同行，實現(xiàn)立德樹人教育目標(biāo)．課程思政要靈活多樣地契合學(xué)生學(xué)情進(jìn)而實現(xiàn)傳授專業(yè)知識和價值引領(lǐng)的有機(jī)融合．基于泛在學(xué)習(xí)理念，通過超星爾雅平臺翻轉(zhuǎn)課堂課程思政元素的有機(jī)融入，實現(xiàn)線上和線下，課內(nèi)和課外有效結(jié)合，激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，提高了教育質(zhì)量和教學(xué)水平．