课程思政融入原子物理学课程教学的思索

原创:舒鹏丽 来源:中国教育干部网络学院 发布时间:2020-09-16 阅读量:0

习近平总书记在全国高校思想政治工作会议上指出,要用好课堂教学这个渠道把思想政治教育工作贯穿于整个教学过程,为此各高校积极探索,由此“课程思政”应运而生,如何将思政元素融入到教学过程中,并且在专业课程中挖掘所蕴含的思政元素,则需要我们广大教师在教学中不断地摸索和总结。

原子物理学是物理学专业的必修课程,主要研究原子结构,原子间的相互作用和运动规律。它的前沿课程是力学、热学、光学和电磁学,后续课程是量子力学等四大力学,它在这些课程中有着承上启下的作用。原子物理学可以培养学生运用学科知识解释物理现象的能力,可以让学生树立正确的世界观、人生观和价值观,可以培养学生具有严谨的科学素养,在整个教学过程中,充分发挥课程思政的作用,将课程目标与立德树人目标紧密结合。

在所有的物理课程中,基本是以物理概念、物理规律以及计算作为主要的授课内容,思政元素在课堂教学中很少体现。目前各高校积极推进课程思政,就是要挖掘所有课程中的思政元素,将思政元素与课程紧密结合,培养学生的科学精神、创新精神和实践水平,以及社会责任感和爱国主义情怀。我们希望通过原子物理学教学过程中获得一些经验。

一、培养学生的科学精神

原子物理学主要研究物质的微观结构,在原子结构的认识上,利用科学家对原子研究的时间脉络,揭开近代物理的序幕。1895年伦琴发现X射线,1897年汤姆孙发现电子并提出了原子的“枣糕”模型,之后的α粒子的散射实验彻底否定了汤氏模型,接着卢瑟福的原子核式结构模型的建立,但是该模型不能解释原子的稳定性,电子绕着原子做高速的旋转运动,随时会出现塌缩,原子具有不稳定性,玻尔从量子化的观点出发,解释了原子的稳定性,并得到了氢原子、类氢原子的光谱,并得到了实验证实。之后索末菲推广了玻尔理论。随着实验技术的发展,光谱的精细结构和电子自旋的发现,使得人们对原子的认识更加完善。可以看出从整个原子概念的建立,经历了不完善到逐步完善的过程,这是物理学家对物质结构的实践、理论、再实践的认识过程。在整个教学过程中,以物理学家研究原子的时间主线来进行教学,介绍物理问题产生的历史背景,研究学者的想法、做法,让学生了解物理学家在研究问题的过程中,如何进行思维,如何创新,培养学生实事求是和严谨的科学态度,也让学生理解原子物理学的知识体系不是个人的作为,而是无数科学家的研究成果。

二、培养学生的创新能力

在教学过程中,我们要善于挖掘用于思政教育的素材,在探究科学方法中培养学生的创新能力。比如在解释原子的稳定性和原子光谱为线状光谱遇到的困难,玻尔大胆探索,勇于创新,创造性提出了定态假设,跃迁假设和角动量的量子化,可以让学生受到创新精神的熏陶和鼓舞。在讲解史特恩·盖拉赫实验时,用玻尔理论解释银原子的取向比较困难,理论和实验不符,必须引入电子自旋假设,我们对原子的总磁矩才能有完整的认识,可引导学生养成严谨、活跃、创新的思维方式和学习方法。此外,提出电子自旋假设的两位学者是年仅25岁的两名荷兰大学生,这可以鼓舞学生的学习热情和充满积极向上的人生态度。

三、培养学生的社会责任感和爱国主义情怀

我们学习的近代物理学基本起源于西方国家,在整个物理学的学习过程中,学习的知识都是西方科学家的优秀成果。我们客观分析中国在近代科学落后的原因,同时要激励学生自觉融入建设社会主义现代化强国,实现中国民族的伟大复兴。在学习核能开发这一章节内容时,我们可以介绍我国独立设计建造的世界首个全超导核聚变实验装置,勇于攀登科学高峰的“两弹一星”的科学家精神,增强学生的民族自豪感,引导学生将个人价值与国家利益相结合,从学科体系出发重新认识目前的国情,勇于担当,具有爱国主义情怀。

总之,整个原子物理学课程的教学突出培养学生的科学素养、创新精神,注重培养学生的爱国主义情怀和社会责任感。把思政元素渗透到原子物理课程的教学中是一项长期而光荣的过程。虽然如何把思政元素贯穿到整个教学过程中没有固定模式,但是课程思政的推动都是以学生为主体,让他们在认识自然世界的同时,人生观和价值观得到合理地培养与塑造。

作者:舒鹏丽,吕梁学院物理系