普通物理实验融合课程思政的教学探索

王美玉，邸 冰，马瑞霞，白彦魁*

(1.河北师范大学 物理学院，河北 石家庄 050024；2.物理国家级实验教学示范中心；河北 石家庄 050024)

2016年12月，习近平总书记在全国高校思想政治工作会议上强调：“要坚持把立德树人作为中心环节，把思想政治工作贯穿教学全过程，实现全程育人、全方位育人，努力开创我国高等教育事业发展新局面。”同时还指出“要用好课堂教学这个主渠道，其他各门课程都要守好一段渠、种好责任田，使各类课程与思想政治理论课同向同行，形成协同效应。”[1]为深入贯彻落实习近平总书记关于教育的重要论述，全面推进高校课程思政建设，落实立德树人根本任务，2020年5月教育部印发了《高等学校课程思政建设指导纲要》，明确了课程思政建设的总体目标和重点内容，围绕全面提高人才培养能力这一核心点，部署高校结合学科专业特点全面推进高校课程思政建设。新形势下，各高校积极开展课程思政专题系列活动，大力推进课程思政教育教学改革，将立德树人融入各门课程教学中。目前，课程思政教育理念融入课堂教学已经成为高校教师的一种共识。普通物理实验课程作为物理学专业本科生的一门专业必修基础课程，在高校人才培养体系中具有其他课程不可替代的育人功能和优势，是实施思政教育的重要阵地。文章通过对普通物理实验课程的目标任务分析，阐述了“课程思政”融入普通物理实验教学的可行性；为改变普通物理实验教学现状，探讨了课程思政元素融入普通物理实验课程各个环节的策略，为“课程思政”能够顺利融入普通物理实验教学中提供了参考[2-4]。

1 普通物理实验融入课程思政的可行性

普通物理实验是物理学专业学生进行科学实验基本训练的一门专业必修基础课程，包括力学实验、热学实验、电磁学实验和光学实验。课程设置目的是通过观察、测量与分析，加深对物理概念的规律的认识，学习物理实验的基本知识、基本方法，培养基本实验技能，培养严肃认真、实事求是的科学态度和工作作风[5-9]。通过该课程的学习：(1)使学生了解科学实验的主要过程和方法，培养学生的科学实验能力、科学思维和创新意识，提高学生的分析能力和创新能力；(2)提高学生的科学素养，培养学生理论联系实际和实事求是的科学作风，严谨认真的科学态度，积极主动的探索精神，遵守纪律，团结协作能力、沟通能力、反思能力和爱护公共财产的优良品质。而思政课程目标是以习近平新时代中国特色社会主义思想为主线，在政治认同、家国情怀、道德修养、法制意识、文化修养等方面提出明确要求，引导学生坚定“四个自信”，做德智体美劳全面发展的社会主义建设者和接班人。由此可见，普通物理实验课程中蕴含着丰富的思政元素，二者教育的目标一致。另外，普通物理实验课程是在大一下学期和大二上学期开设，这个阶段正是学生人生观、世界观、价值观、科学素养培育以及职业理想和道德教育的关键时期。成功的实验教学能在“润物细无声”中影响学生的三观，培养良好的职业道德和思想品质，促进大学生综合素质的全面发展，真正实现教书育人的目的。因此普通物理课程是“课程思政”的良好平台，在实验教学中融入思政教育是可行的。

2 普通物理实验课程思政的融入策略

2.1 课堂讲解中融入思政教育

挖掘与普通物理实验项目相关的物理学发展史，并将相关的人和事合理地引入实验课堂教学，在传授物理学知识的同时传承科学精神，关注科学精神对学生学习目标、生活目标及个人意志品质的影响。关于这种在物理实验中融入课程思政的方式，一些文献中已经有讨论，得到了大家的共识。这部分也可以让同学在预习阶段自查资料，课上先由学生讲授，老师再点评补充。另外，普通物理实验中关于中国科技与文化的内容非常少，作为授课教师，要深入挖掘中国物理学家的成就、事迹以及相关的科技前沿成果作为爱国主义教育的素材适时引入课堂。例如，在讲几何光学实验部分时，适时地穿插“墨子号”量子科学实验卫星的成功发射实例：这在国际上首次成功实现了千公里级的星地双向量子通信[5]。用我国古代科学家墨子的名字命名，是为了纪念他在早期物理光学方面的成就，由此引出《墨经》里面记载了世界上第一个“小孔成像”实验，第一次对光沿着直线传播进行了科学解释。《墨经》里对光学知识的记录比欧几里得的《光论》早了一百多年，以此命名体现了中国的文化自信，可以称之为“中国式浪漫”。把这些与物理相关的我国科学家的科技成果、国家发展战略以及重大科技工程适时地引入普通物理实验课堂教学，在“润物细无声”中增强同学们的民族自豪感和自信心，进而增强学生的文化自信，激发同学们的学习兴趣和爱国热情，引领同学们在学习生活中坚持正确的价值追求和理想信念，这也是一种爱国主义教育方式。

2.2 课堂实验操作中的思政教育

学生是实验操作的主体，需要完成实验数据的测量和记录，在这个过程中学生会展现出丰富的人格特点和行为特征，这就给思政教育提供了广阔的平台，可以抓住这个契机实施多主题的思政教育。

(1)实验安全、实验纪律、实验卫生

普通物理实验是物理专业学生的第一门专业基础实验课程，是他们第一次进入实验室参与科学探究活动的机会，授课老师要引导学生通读实验室行为准则，培养学生遵守纪律、维护卫生、规范操作的意识。比如，有些实验具有一定的危险型，授课教师在没有允许学生进行操作时，学生不能擅自动手。有些实验使用的仪器比较精密，学生要轻拿轻放，爱护仪器。实验结束后，要求学生把所有仪器复位，垃圾自行带走。学生来实验室前，实验管理人员已经把实验室打扫干净，桌椅摆放整齐，检查并确保过每个实验台仪器的正常使用，这既能保障实验课的顺利进行，又给学生一个非常直观的实验室印象，那么实验结束后，仪器是否复位，桌椅是否摆放整齐，电源开关是否关闭，室内环境是否整洁等等这些都可以作为学生过程化评价体系的一部分，其目的就是帮助和训练他们养成良好的实验习惯。

(2)实事求是，严谨认真

实验室的仪器有可能不是同一批次购买的，规格参数不尽相同，测量的数据也不一定就相同，因此，在实验操作过程中进行数据测量和记录时，鼓励学生认真做实验，在确保自己操作正确的前提下，实事求是地记录和分析数据，而不是盲目抄袭别人的数据。因此，授课教师要让学生端正实验态度，培养其实事求是、严谨认真、诚实守信的科学精神和行为习惯。诚实守信，是人类社会千百年传承下来的道德传统，是社会主义核心价值观的重要组成元素，它强调诚实劳动、信守承诺、诚恳待人。

(3)团结协作能力

在普通物理实验的分组中，一般是1到2人，有的实验可以单人完成，鼓励独立完成。对于一人完成有困难的，允许两人合作，这样的实验过程能够充分锻炼同学们的大局意识，培养他们团结协作的精神。比如，在液体表面张力系数测定实验中，由于液膜拉断前后瞬间的电压值很难捕捉，所以采取了两人合作形式，一人操作升降台，使液面缓缓下降，完成吊环拉起液膜到拉断液膜的过程，一人负责观察整个过程中电压表读数的变化，还可以利用手机当场录制，课后根据需要播放观看。这既圆满完成了实验数据的测量，又培养了学生的团结合作精神，为今后工作中的团队合作奠定了基础。

(4)学思结合、知行统一

《高等学校课程思政建设指导纲要》中指出，“专业实验实践课程，要注重学思结合、知行统一，增强学生用于探索的创新精神、善于解决问题的实践能力。”

“知行合一”是明朝思想家王阳明先生的心学精髓，陶行知先生将其纳入教育理论体系。“纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行。”通过实验操作、数据测量、数据处理和误差分析，用理论指导实验，实验反过来又可以验证理论，以学思结合促进知行统一，以知行统一推动科学发展。学生不仅要掌握实验原理，还要引导学生积极思考，善于观察实验现象并对此进行解释，还能激发学生的科学精神和理性思维，践行了学思结合、知行统一的科学发展观。

2.3 课后实验报告中融入思政教育

学生课堂做完实验，记录好数据并由教师签字，课下在书写实验报告时要求以适当形式重新誊写实验数据并按照要求进行数据处理，原始数据报告纸附到最后。授课教师在批阅实验报告时，首先检查学生是否实事求是地誊写实验数据，是否认真进行了数据处理和结果分析，有没有抄袭同组人的实验报告等，这一过程进一步渗透实事求是、严谨认真的科学态度和诚信、敬业的社会主义核心价值观，借此教育学生学习和生活中要具有“诚实做人、认真做事”的品质。另外，对学生而言，需要在实验报告上进行数据处理。通过理论和实验有机结合，通过原理得到结论，又通过实验验证原理的手段，可以让同学们切身体会到“实践是检验真理的唯一标准”的唯物主义认识论，也是践行知行统一的科学发展观。

课下除了完成实验报告的书写外，还增加了课程反思，要求结合所做实验内容，主要从个人预习实验情况，实验课上的听讲情况，个人实际操作过程中使用仪器、记录数据、有没有和同学合作等情况，实验中出现哪些困惑和问题需要解决，课后整理实验报告情况及对该实验的感受和建议等方面来书写学习反思。笔者曾经以测定液体表面张力系数实验为例详细讨论过学会反思在普通物理实验教学中的体现。通过这样一个学习反思过程，可以让同学们初步掌握反思的方法和技能，能通过收集信息进行自我诊断，并进行自我改进。能运用批判性思维方法，能发现、分析及解决教育教学问题，具有积极的反思实践体验。同时授课教师依据学生反思情况汇总，听取学生的意见，征求学生的建议，对于他们提出的合理性建议不断反省教学行为、澄清教学信念、变革教学生活、塑造教学风格，进而优化了教学，这是教师和学生来讲是一个双赢。

2.4 实验考核评价过程中融入思政元素

在实施课程思政之前，我校普通物理实验课程主要采取平时实验过程考核、实验报告考核以及期末的实验课程考试相结合的方式进行。平时实验过程包括预习、考勤和实验操作情况，期末实验课程考试主要是针对学生本学期做过的实验，学生抽签确定实验题目，给定一个小时进行实验操作和数据处理，最后得出实验结论。教师根据学生实验操作的结果对学生的实验技能掌握程度给出详细的评价。为体现及促进普通物理实验课程的思政教育效果，有必要在现有的教学评价过程中融入对学生的思政考核。目前，我们优化后的考核体系，过程化评价占比70%，期末考试成绩占比30%。主要改进措施包括：(1)加强对学生对实验预习情况的考核，在实验的预习准备阶段，要求学生仔细阅读实验教材，在掌握或了解实验所用的原理、方法、实验条件和实验关键前提下书写预习报告。另外，每个物理实验内容基本都对应有相关知识获得的物理学史故事，这些故事有的具有深刻的人文思想，有的能够体现出典型的认知规律，因此还可以要求学生通过课前查找相关资料，了解该实验相关的历史背景知识和科学家的故事。物理学发展史上那些物理学家们探索物理规律的方法、过程，以及他们的优良品质和科学精神，都是培养学生积极探索未知的科学精神、培养学生积极向上的人生观、培养学生的社会责任感的“思政教育元素 ”。每次实验课上可以适时地对学生进行提问或者请一两个同学讲授他们通过预习掌握的内容，对预习表现优秀的同学给予表扬鼓励和加分，将这部分成绩记录在过程化评价考核中。(2)更多关注课上实验操作情况，如有无迟到、无故缺课、上课看手机聊天等情况；是否遵守纪律和实验操作规程；记录数据时出现的与预期或者现有理论冲突的“坏数据”，观察学生的处理方法，是故意隐瞒忽略、编造篡改数据还是记下数据重复实验并分析探究原因；实验能单独完成的鼓励单人单组，实验需要两人合作的，是否出现一个学生独立完成，另一个学生袖手旁观，组员之间没有沟通交流的局面；实验完成后，仪器是否归位，桌椅是否摆放整齐，实验室及台面是否保持干净整洁等等，授课教师要及时发现这些现象并加以纠正，对不同程度及情况的学生进行适当的加扣分处理。(3)在过程化评价中加入学生自评，根据过程评价标准分为A、B、C、D四等，这一过程可培养学生诚信、实事求是的品质。(4)实验报告考核过程中注重书写规范，版面布局合理、整洁数据记录和处理完整正确，关注是否存在抄袭等恶习行为，如有可扣掉其大部分甚至全部实验报告成绩；(5)期末实验课程考试试卷中除了实验操作考试这部分，要设计一部分结合相应实验专业知识和思政元素的开放性试题，对学生的分析判断能力进行考核，实现正确的世界观、价值观和思想道德引领。

3 结 语

全面推进课程思政建设是习近平新时代中国特色社会主义思想指导高校提高人才培养质量的新战略举措。文章从普通物理实验的目标任务出发阐述了普通物理实验融入课程思政的可行性。为改变普通物理实验教学现状，探索在实验教学各环节中融入思政教育的实施策略。在普通物理实验课程中不失时机地融入思政教育，实现知识传授的显性教育与思想引领的隐性教育的有机结合，不断增强学生对中国特色社会主义核心价值观的认同，增强学生的民族精神和国家意识，激发学生的爱国精神和报国志向。

初心引领未来，使命呼唤担当。“课程思政”还处于起步阶段，在普通物理实验课程教学中，还有很多值得挖掘的思政功能，需要所有普通物理实验授课教师在教学中不断地进行探索和实践，不断地积累经验并进行优化和完善，进一步探索“课程思政”与普通物理实验课程的完美结合，帮助学生树立正确人生观、价值观和世界观，为将学生培养成优秀的社会主义建设者和接班人奠定基础。