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优秀课程思政案例示范——大学物理

为贯彻实施教育部《高等学校课程思政建设指导纲要》,推进华北理工大学课程思政建设,提高教师课程思政建设能力,学校将于即日起通过教师教学发展中心公众号推送课程思政系列优秀案例。

小编将从课程思政教学目标、课程思政案例内容、思政目标的实现和教学设计四方面介绍每门课程思政优秀案例,文末还将展示该优秀案例的教学视频。希望通过系列优秀案例分享,提升教师课程思政教学能力,优化课程教学设计、创新课程教学载体,提高课程思政建设水平,实现思政元素润物无声的育人效果。

角动量守恒定律

教师简介

刘涛,男,副教授。理学院物理专业教师。主讲《大学物理》《Medical Physics》《计算物理》等课程。主持国家级、省级、市厅级科研项目4项,参与国家级科研项目5项,参与教改项目3项。曾获得校级优秀教师二等奖和三等奖、省级基本功大赛二等奖、校级基本功大赛一等奖、校级创新教学大赛三等奖、省级优秀指导教师、校级优秀指导教师、校级优秀教学案例等荣誉。主讲的《大学物理》课程为校级一流课程。

课程简介

我校的《大学物理》课程面向全校非物理专业本科生,基础性强、教学要求高、学生受众量大、受益面广。在OBE教学理念下,结合学校的办学定位、人才培养目标和生源情况,《大学物理》课程始终坚持以打好学生必需的物理基础为出发点,通过教学内容的传授和各种教学环节的训练,使学生学习和初步掌握科学的思维和研究方法,激发探索和创新精神,提高学生的科学素质,形成了本课程的定位和目标。

一、

教学目标

(一)本讲的课程思政教学目标

1.培养学生的创新意识和家国情怀

2.引导学生理解物理学原理是创新的基石。

(二) 案例如何体现课程思政教学目标

1.借由直升机螺旋桨的案例分析,让学生体会到“技术虽会过时,但物理原理却是恒久不变、永远是创新的基础”;

2.利用航天器姿态调整实例,培养工科学生的家国情怀。

二、

课程思政案例内容

(一)案例的引出

情景展示+问题导入:

首先请大家先来观赏两个熟悉的运动场景:

一个是在花样滑冰运动中,都有一个经典原地旋转动作,运动员起先伸展双臂旋转,当其收拢双臂时,转速会增大很多,请思考这是为什么?

另一个是在跳台跳水运动中,运动员为了完成旋转动作,总要在空中收拢身体;可入水时,无一例外,要打开身体,这有什么物理规律吗?

好,总结一下我们的问题:

1.为什么运动员在旋转时,常常要收拢、打开身体?

2.为什么收拢身体和打开身体时,转速不一样?

要回答这样两个问题,揭示其中的规律,就要学习我们本堂课的有关内容。

(二)案例内容(45分钟)

1. 问题提出 3 min 情景展示

2. 定律推导 10min 增强能力

3. 适用条件 2 min     

4. 两类守恒 10min 情景展示、增强能力

5. 共轴转动 5 min 增强能力

6. 课堂思考 3 min 培养情怀

7. 应用拓展 10min 主题讨论、问题驱动、增强能力

8. 课堂小结 1 min     

9. 课后思考 1 min 问题驱动

三、

分析讲解

(一)重点分析:案例与本讲内容的关联度

1.通过我国航天器姿态调整案例,实现角动量守恒定律的知识迁移,同时激发同学的民族自豪感,培养家国情怀。——“近几年我国的航天事业突飞猛进,一颗一颗的航天器腾空而起。当我仰望太空,想象航天器在太空遨游的时候,大家是否思考过这样的问题。如果航天器的太阳能翻板没有对准太阳,他就不能充分接受太阳能;如果航天器的信号发射器没有对准地面的信号接收站,就不能实现与地面实时通信。因此航天器就需要在太空中调整自己的姿态,可是在太空中,它又没有一定的依托,他是如何实现姿态调整的呢?”

2.通过直升机螺旋桨的案例分析,实现角动量守恒定律的知识迁移,让学生体会到“技术虽会过时,但物理原理却是恒久不变、永远是创新的基础”,同时通过中国武装直升机和无人机案例,激发同学的民族自豪感,培养家国情怀。

(二)如何达成课程思政预期目标:采取适宜的教学方法和教学模式。

1.首尾呼应、层层递进式的教学设计,保证了课程思政目标的达成。

2.教学方法与模式

本课程综合运用问题导入式,启发式和探究式等多种授课手段,帮助学生建立科学的研究方法和思维,充分调动学生的积极学习、思考的主动性;

重点内容通过类比方法实现知识的快速迁移,内容深入浅出易于理解;难点内容通过参与式的课堂演示让学生直观形象理解抽象原理;

利用课堂演示实验,使抽象的原理更加形象和生动,便于学生记忆和掌握;

利用视频和图片展示角动量守恒定律的应用,借由直升机螺旋桨的案例分析,让学生体会到“技术虽会过时,但物理原理却是恒久不变、永远是创新的基础”;利用航天器姿态调整实例,培养工科学生的家国情怀。

四、

教学设计

五、

案例视频

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感谢理学院

刘涛老师供稿

教师教学发展中心

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