这就是思政教学竞赛特等奖冠军的实力，说课讲课都做得太好了！

今天给大家分享的案例是黑龙江省课程思政教学竞赛的特等奖冠军作品——来自哈尔滨工业大学的任延宇老师的《理论力学》。一起来看看任老师是如何在枯燥抽象的理论力学课程中融入课程思政，把这门课讲好、讲活的吧！

该案例包含说课和20分钟讲课两个部分的内容，具体的视频以及说课稿和讲课逐字稿内容都放在下面了。由于篇幅有限，文章仅对说课稿内容进行解读，后面的讲课逐字稿就不作过多介绍，感兴趣的老师可以自行赏析阅读。

（以下是说课稿部分）

导语：各位老师下午好，我是本次比赛的4号选手。下面将由我来为大家汇报哈尔滨工业大学物理专业理论力学的课程建设。我的汇报将分为五个部分：

第一部分是课程的基本情况。理论力学是物理专业四大力学的第一门课，它研究的是经典物体的运动规律，其分析力学部分更是沟通经典物理到量子物理的桥梁，也是同学们进入各个物理学前沿领域必须掌握的基础知识。（强调理论力学这一课程的地位和重要性）它跟很多物理理论课程一样，数理逻辑强、数学推演复杂，往往会给初学者一个望而生畏的感觉。我们作为物理专业的教师，要反思为什么会这样。我们的结论是：这并不是因为同学们学不会，而是因为我们所讲的内容属于基础研究而不是应用研究。因此同学们很难把这些公式跟某个实际的问题建立起联系，这是她们产生困惑的根本原因。我们必须要在课堂上让同学们充分认识到基础研究的重要性，这不仅仅是出于我们课堂教学需要，更关乎我们国家未来的长远发展。

第二部分是总体设计。正如习近平总书记指出的，基础研究是整个科学体系的源头。要瞄准世界科技前沿，抓住大趋势，下好“先手棋”，打好基础、储备长远，甘于坐冷板凳，勇于做栽树人和挖井人。（通过引用习近平总书记的话进一步强调该课程的重要性，引出课程思政目标）我们理论力学的课程思政目标是培养国家未来的科学栋梁，具体分为两个方面，一方面是培养学生基础科学的研究精神，另一方面是培养学生涵养深沉的家国情怀。（开门见山地介绍理论力学的课程思政目标）当然我们知道，真正做到这些绝不是一件容易的事情，因为现在00后的同学面临着社会各类诱惑，这对于他们能否坐得住基础研究的冷板凳而言是一个巨大的考验。此外，现在的学生个性很强，对于自己不认同的观点往往有很强的抵触情绪。所以我们在教学过程中必须要把教学形式、教学内容与课程思政目标有机地结合落实到具体的实施方案。（教学形式和教学内容是实现课程思政的前提，同时课程思政又指导着教学形式和教学内容的发展）

第三部分是实施方案。首先，我们的课程思政是以卓越的授课质量为前提的，例如我们的教学形式是板书结合PPT，无论是板书的撰写还是课件的设计，我们都要求精益求精。这样做不仅仅是为了要给同学们一个视觉上的享受，更是要让同学们从中体会到老师的敬业精神。正像同学所反馈的：我从上学以来，第一次遇到讲课水平如此之高，而且备课如此用心的老师。如果未来有幸在科研领域有所突破，那一定有老师很大的功劳。这一反馈是来自于我校的评教系统，正是在同学们充分认可的基础上，我们围绕着课程思政任务，把教学内容进行了通盘设计。（介绍该教学方案的合理性，强调教学方案的制定要在学生认可的基础上进行）以万有引力定律这一节内容为例，我们通过还原牛顿的工作，让同学们充分认识到了牛顿力学的伟大，为后续学习内容做铺垫，其目的在于将来同学们学到分析力学引言一节的时候，突然发现，就在牛顿力学最成功的年代，居然有一批科学家要另立一套新的力学体系，激发同学们的好奇心，最终在哈密顿原理一节中，为同学们揭示问题答案，展现物理之美，展现分析力学对物理学及人类社会巨大影响。这时同学们才会受到震撼，进而感受到基础研究的魅力。（体现了该教学方案润物无声的育人成效，且效果更显著）此外，在这样一个完整的数理逻辑框架内，我们还贯穿了一条爱国主义的主线，这里既有我国老一辈科研工作者和两弹元勋们以身许国的伟大情怀，也有我国近年来在各个科技领域所取得的突破性进展。以厚植家国情怀，并最终转化为同学们学习的内在动力。（将课程思政内容有机融入教学内容中，厚植学生的爱国情怀的同时提高学生民族自豪感和自信心，贯彻立德树人的根本任务）

第四部分是评价成效。老师不仅仅向我们介绍课程知识，也向我们展现了历史上的伟人们追求真理的高尚情怀。老师不仅仅是在把我们当作学生培养，也是在把我们当作未来国家的希望培养，更是在把我们当作将来的伟大物理学家在培养。这一反馈也是来自于我校的评教系统，在其它评价成效上，本课程所有9次评教结果都是A+，也就是校前5%。其中有6次学院最高分，一次校大班课程最高分。这其中包括2012年我自己第一次上讲台，就获得了当时的物理系，也就是现在物理学院的最高分。这充分说明如果同学们能够真的接受我们所传达的思想，那就相当于是赋予了知识与灵魂，从而必然可以极大地提高教学成效。（通过展示学校评教系统上该课程的评教结果来反映该教学方案的实施效果，证实了该教学设计的有效性）

此外我还获得了包括黑龙江省青年教师教学竞赛理科组一等奖、卓越大学联盟青年教师教学创新大赛一等奖在内的一系列教学奖励。2020年，本课程被评为黑龙江省高校课程思政的示范课程，我们的育人经验在包括高等军工院校课程思政联盟成立大会等多个教学会议上做了分享报告，得到了同行教师们的一致认可。这一点正如国家万人计划名师吉林大学张汉壮教授所总结的，这是一门成功体现课程思政育人情怀的课程。（通过列举任延宇老师获得的奖项和该课程取得的成就来体现该教学方案具有普遍性以及极强的可示范推广性，为下文做铺垫）

第五部分是示范推广。线上与线下结合。为了进一步扩大我们思政育人的受益面，我们精心打造了这门课程的线上课程，来自于全国各高校同学对这门课程的感动和感悟都可以直接体现在弹幕留言上，其育人成效可以完全媲美实体课堂。上线两年以来，本课程在各大网络平台总的播放量已经达到了40万，弹幕留言超过了9000条，这个数字甚至不亚于一部热播的影视作品。（通过展示具体播放数据和留言数据体现该课程受欢迎程度，进一步验证教学方案的效果）并且我们这里所有的教学内容、所有的育人手段都可以通过扫描这样一个二维码直接获取。这不但方便了我们与同行教师们的教学交流，更加便于各高校同学以及广大社会学习者们的自主学习。（注重与同行的交流学习、关心是否方便学生自学等方面的做法都展示出了团队对提高育人成效的重视程度，体现了对加大示范推广力度、提高教学成效的决心）

特别是在疫情期间，我们的线上课程共为72所高校提供了教学支持。这些工作确保了疫情期间教学的高质量开展，正如这位王鸿宁同学在中国大学慕课网站留言所说的，他说，老师讲课非常好，比听线下课还好得多，是规格严格功夫到家的典范。我作为在省外读书的黑龙江学生，为家乡能有这么严谨认真的学校和老师而感到自豪。（通过举例学生评价内容进一步验证了该教学方案的成效，证明了具有示范推广的可行性）

好，以上是我关于说课部分的汇报，下面是一个具体的案例，那这节课我们来讲万有引力定律。（下面是讲课逐字稿部分）

万有引力，它当然是一条古老的定律，但直到今天，它仍然焕发着勃勃的生机。例如我们同学现在看到的国之重器，就是我们中国的天宫空间站，预计到了2024年，这也将成为人类唯一在轨的空间站。这意味着它不但是我们中国人的骄傲，也承载了全人类的飞天之梦。那飞天，可以说是人类梦想一个永恒的主题。从我们同学都非常熟悉的凄美的嫦娥奔月的爱情故事，一直到悲壮的万户飞天的尝试，无一不反映了人类渴望摆脱地球束缚这样一个迫切的心情。这一点也正如现代航天学奠基人齐奥尔科夫斯基所描述的，他说，地球是人类的摇篮，但我们不会永远停留在摇篮里。可是，在牛顿之前，这所有的一切都仅仅是梦想。因为那个时候，人们甚至还不知道是什么原因把自己束缚在了地球上，只有引力定律提出之后，飞天才由梦想过渡到了科学实践，才有了人类对于升空真正意义上的探索。当然，这里也有我们中国航天浓墨重彩的一笔。因此对于引力定律这样一个伟大的公式来说，我们不应该仅仅满足于记住它的数学形式，今天我们就来追随牛顿的脚步，来看一下他是如何得到这条伟大的定律的。

正像牛顿自己所说，他的工作是站在了巨人的肩上。那么这个巨人，当然应该包括蒂谷和开普勒的工作。我们首先简单复习一下开普勒的三定律，开普勒第一定律是说，行星绕太阳的轨道是一个椭圆，太阳处于椭圆的一个焦点，这里我们就给出了椭圆的参数方程。开普勒第二定律是说，行星到太阳的连线，单位时间扫过的面积是相等的，也就是说所谓的掠面速率是一个常量，这个常量我们用C1来表示。同学们注意，这个C1是与行星有关，也就是说，不同行星掠面速率是不一样的。开普勒第三定律是说，行星绕太阳公转周期的平方，比上这样一个椭圆半长轴的立方，又是一个常量，它的性质更好，居然与行星无关。

那很显然，从难度上来讲，开普勒第三定律由于涉及到不同行星数据的对比，获得难度要更大。在历史上，开普勒得到前两个定律之后，大概要花了10年的时间才得到了开普勒第三定律。在当时的年代，几乎所有的科学家看到了这三定律之后，都认为这一定是关于太阳系终极的定律，于是牛顿成功的起点，就在于他能够在此基础上进一步提出问题。这也正像爱因斯坦所说的，提出问题往往比解决问题来得更重要。那牛顿为什么可以提出问题呢？在很大程度上来源于他的好奇心，牛顿非常好奇，为什么行星能够老老实实地按照开普勒定律的要求去运动？我可以举一个例子，比方说根据牛顿自己的第一定律，如果行星不受力，它走的应该是一条匀速直线运动。现在它的轨道居然是椭圆，说明一定是受到了力的作用。那么这个力的性质究竟是什么？正是带着这样的问题，牛顿开始了他的征程。

那首先如果我们采用平面极坐标系，把牛顿第二定律在上面分解的话，可以得到其中的一个结论，就是引力将是有心力。为什么呢？我们不妨仔细看一下牛顿第二定律。在平面极坐标系下写开，会得到相应两个结果，其中第一个结果，括号里的对应的正是这样一个不变的常数，它对时间的导数等于0，意味着力只有径向分量，没有横向分量，它当然是有心力。那至于它究竟是一个什么样的有心力，我们没有别的办法，只能去处理第二个方程。这里首先涉及到的是行星到太阳的距离对时间的二次导数，这个计算要稍显复杂，我们来在黑板上给同学们推演一下。

好，我们首先把开普勒第一定律对时间求1次倒数，这个结果有些复杂，我们来把它处理一下，我们把分子分母同时乘上一个P，这样根据开普勒第一定律，它正好前半部分对应r的平方，接下来同学们观察到了，根据开普勒第二定律，这个r²θ'是不变量C1，那接下来我们再把它对时间求1次导数，下面处理当前的一个结果。我们可以利用开普勒第一定律来求一次倒数，看看会怎么样。好，把这两个结果连列到一起，我们就得到了r随时间的二次导数。

好，接下来我们处理的是第二个结果，它比较简单，直接由开普勒第二定律可以得到相应的内容。把这两个结果带入到原方程，我们可以得到一个平方反比的形式。前面有一个负号，表明这是一个引力，那讲到这，我们不妨跟同学们一起回想一下，我们在小时候就听说过的一个故事，就是说牛顿有一天被苹果砸到，然后经过思考，得到了万有引力定律。真的有这么好的运气吗？其实并不是这样，牛顿的成功，只能是站在前人工作的基础之上，经过严格的数学计算而得到的，没有任何捷径可言。

接下来我再问同学们一个问题，如果是你得到了这样一个简洁、优美的平方反比表达式，你会做一件什么事情？做什么？发文章对不对？这无疑是一个巨大的诱惑，可是牛顿当时并没有这么做。我们这么说是有道理的，我们不妨看一下，万有引力定律的最终结果，它们俩一样吗？我们把不一样的部分分别标红，我们看出，原来引力的最终结果，它真的是万有。因为标红的部分大G，引力常数大M，太阳质量与行星无关。而我们现在得到的结果，这个C1明显是与行星有关，它充其量只能叫做一有引力。因为不同行星这个比值极有可能是不一样的，这也意味着牛顿下边的工作，才是得到引力定律的关键。

那问题又来了，我们现在是看到了最后的答案，知道工作可以继续，但是牛顿肯定当时没有这样的待遇，极有可能对于他来讲，这就是最终的结果。那牛顿究竟是出于一个什么样的动机，没有把此结果发表，而是继续工作下去呢？我们来看一下牛顿此前的工作。在他此前的工作里，分别用到开普勒第一定律、第二定律，唯独没有用到那个开普勒单独花了10年的时间而得到的开普勒第三定律。牛顿自然也深深地知道这一点，正因为如此，他才毅然决然地把工作继续了下去，也正是牛顿的这个考虑，实际上也让开普勒这十年的工作没有白费，从而完成了科学史上一次了不起的传承。

下边我们就来看一下，这个开普勒第三定律又能给我们一个什么样的启示。那这首先涉及到的一个小麻烦，就是行星公转周期的计算。一个椭圆轨道的周期应该如何去计算呢？我们来看一下这个方法行不行，这个方法的思路是这样的，既然它的掠面速率不变，相应的周期就应该等于椭圆的面积比上这个掠面的速率。那我们把它取一个平方之后，再代入到此前的结果，比上a的立方，我们直接就可以得到。原来我们此前所纠结的这个比值，竟然真的与行星无关。那么得到了这个结果之后，牛顿就豁然开朗，他突然发现他对于引力有了一个新的认识，接下来的收尾工作也同样精彩。

现在我们分析的呢，相当于是太阳给行星的引力，那同样太阳也会受到行星的引力。经过同样的分析，我们可以得到类似的结果。接下来根据牛顿自己的第三定律，这两个力应该是大小相等而方向相反。于是牛顿可以得到一系列的比值是不变的，牛顿把它称之为G，这样我们就得到了同学们最熟悉的一个结果。是否工作就到此为止了呢？并不是这样，因为牛顿接下来还必须得解释，为什么这些行星就像商量好了一样，可以保证这些比值居然是不变的。

当然，绝不是因为它们凑在一起开了一个会，牛顿认为这是因为但凡是有质量的物体相应比值都应该是这样一个结果，而行星只不过是万事万物之一罢了，于是他把此前的结果推广到所有有质量的物体，继而才得到我们今天看到的万有引力定律。最后剩下这个比值，引力常数G究竟是多少，牛顿当时没有办法回答，是由后来的卡文迪许通过一个精妙的扭秤实验而测得的。它当时得到的结果跟我们今天承认的数值是相差无几。那么这样一个扭秤实验，我们不再多介绍，因为它跟我们上学期学的电磁学里库仑定律的测量思路是完全一样。

好，我们讲到这里稍微停一下，来给同学们布置一个小问题。我们正在教室里学习引力定律的时候，在我们4千米上面的高空，我们国家三位宇航员正在天宫空间站上完成他们相关的航天任务，他们工作周期长达半年之久。宇航员们的一天跟我们的一天可是不一样的。比方说，我们每天只能看到一次日出或日落，但是宇航员却可以看到很多次。那究竟可以看到多少次呢？请同学们根据我们今天所讲的知识，简单地去计算一下。然后呢我们不用统一作答，你把这个计算的结果跟新闻报道相对比，你就可以直接体会到，原来牛顿的定律真的是万有。它不但适用于这些行星，也适用于我们的人造的飞行器，是适用于所有有质量的物体，它是属于我们全人类的骄傲。

那也希望同学们通过今天课程的学习，收获的不仅仅是知识，更有以牛顿为代表的科学家在探索未知世界的时候，所表现出的一系列最宝贵的品质。回想一下牛顿他一开始的动机，是对于“行星为什么会满足开普勒定律”这样一个好奇心，它是牛顿工作的起点，也是所有基础研究工作的起点。正像居里夫人所说的，好奇心是学者的第一美德。再者，我们刚才一起历经了一次科学史上伟大的传承，它实际告诉我们，一定要有求知向学的精神。因为你只有充分掌握了前人的知识，才有机会在此基础上有所突破。这也是我们今天在教室里刻苦学习的原因。这一点正像牛顿自己所说，没有知识的热心，犹如在黑暗中远征。最后也是最重要的一点，我们发现牛顿的成功不是靠着好运气，不是靠着被苹果砸到了头上，他靠的是什么？靠的是持之以恒的决心以及面对各种困难和挫折迎难而上的工作态度。因为在基础研究领域取得突破，绝不是一件容易的事情。与其说靠的是聪明的头脑，不如说靠的是坚强的意志。这一点正如马克思所指出的，科学上没有平坦的大道，只有不畏劳苦沿陡峭山峰攀登的人，才有希望达到光辉的顶点。好，以上就是我的汇报，谢谢各位老师。

以上就是关于课程思政竞赛特等奖冠军作品《理论力学》的说课稿和讲课稿的全部内容了，想了解更多有关课程思政的内容，欢迎进入众师云社区页面搜索“课程思政”查看！