高校课程虽然种类繁多,课程思政的内容极广,但按照思政方式来说,课程思政可以分为“有准备式”和“无准备式”两种类型,“有准备式”课程思政是将思政内容提前准备好,放在自己的课件中;“无准备式”则是课程思政的内容并不事先放置在课件中,而是在课前、课中或课后适当的时机和学生聊上几句。这两种方法笔者都在理论力学课程教学中进行了实践探究。
1 “有准备式”课程思政探究案例
案例一:在学习理论力学第一章质点力学第9节有心力部分时,笔者在教学过程中插入了十几分钟的教学视频播放,播放的是任延宇老师MOOC教学《理论力学》1.9.5有心力-万有引力部分的教学视频,该教学视频还原了牛顿在开普勒三定律的基础上通过数学推导得到万有引力定律的过程。这一部分内容推导繁琐,如果教师自己讲,考虑到学生的理解进程,容易耗时过长,导致学生抓不住本节课的重点。如果略去不讲让学生自己看,虽然不影响整体教学,但将错过对学生进行课程思政的好时机,因为这一部分内容反映出了宝贵的科研精神,如提出问题往往比解决问题更重要,和常见的科研方法,如在前人的基础上进行合理的猜测和扎实地推导得出结论,它们将能够对学生的科研思维进行培养;另外,对于师范生来说,万有引力是中学必修部分,准教师对万有引力产生过程的了解不应该仅仅停留在科普上,而应该对这背后的真正发展过程有所了解,这也有助于提高他们的职业素养。
从教学效果上来看,视频播放的方式带给了学生新奇感,轻松感,视频内容本身也很精彩,再配合以授课教师的总结和点评,笔者认为达到了思政目的。从教学方式上来看,笔者认为“有准备式”的课程思政除了教师自己多挖掘和融合思政元素外,也可以利用优秀的课程思政线上资源,通过教学设计和自己的课堂有机融合,最终达到共同的思政目的。
案例二:在学习第五章分析力学时,由于学生们从中学开始就对牛顿力学比较熟悉,也习惯了用牛顿力学的思维来分析力学问题,现在突然要学一种新的力学体系,方法很陌生,研究的对象却仍然是宏观的力学现象,所以一开始就需要花一些时间给学生总体介绍一下分析力学、分析力学的诞生以及为什么要学分析力学,笔者对这些内容的介绍就包含了思政教育。
分析力学诞生于18世纪,那时正是牛顿力学的高光时期,仅需要通过解一些简洁的方程,就可以处理当时生活中所遇到的绝大多数力学问题,是经典物理学史上最高的丰碑之一。但牛顿力学在处理约束问题时不够简洁,约束越多求解越难,而按照常理,约束越多,运动越容易被确定才对,也许是出于这个契机,后面有一群科学家承受住压力和非议,付出了巨大的心血另立了一套力学体系,它就是分析力学。分析力学在很多方面比牛顿力学更优越和高级,甚至还成为了沟通经典物理到量子物理的桥梁。这里笔者会给学生强调,就算有珠玉在前,也要有创新的意识和勇气,我们国家有些关键技术受制于人,唯有自主创新才是我们攀登世界科技高峰的必由之路。这些既可以培养学生的科学精神,也有利于培养他们民族复兴使命感。
另外,分析力学处理力学问题的方式和牛顿力学完全不同,牛顿力学着眼于力、动量等矢量,牛顿运动定律也是矢量形式;而分析力学着重系统的能量等标量,通过变分原理建立系统的动力学方程。虽然处理问题的方式不同,但它们都能够解决生活中的宏观力学问题,条条大路通罗马,这时笔者会告诉学生要勇于探索和尝试,遇到困难要多换角度思考,不要轻言放弃,正所谓“失败固然痛苦,但更糟糕的是从未去尝试”。