形式多样的大学物理课程思政的探索与实践

2022-02-14许丽萍董兵张素华靳晶晶段美玲

科学咨询 2022年24期

许丽萍，董兵，张素华，靳晶晶，段美玲

(中北大学理学院，山西太原 030051)

作为人类灵魂的工程师，教书育人是教师神圣的使命与职责。教育界的有心人也在尝试着在课程讲授中融入课程思政[1-2]。作者在早期的教改论文《现代教育技术用于大学物理课堂教学的实践》中[3]，曾经提到了教学过程中教师的主导地位，学生的主体地位，强调教师在课堂上对学生的引导作用。多年的教学实践为中，一直注重在教书的过程中，同时兼顾育人。将多年大学物理教育教学实践中进行的课程思政相关内容，以论文的形式呈现出来，希望能起到抛砖引玉的作用。

一、形式多样的大学物理课程思政

（一）与教学内容相关的课程思政

每学年128课时的大学物理教学内容，为融入课程思政提供了丰富素材：速度、加速度，与安全教育密切相关；能量、动能、势能、潜能，与个人能力密切相关；功率、机械功率，与一个人的做事效率密切相关；相长干涉、与一个团队能否心往一处想，劲往一处使密切相关；相消干涉，相互牵扯，可以与内耗结合在一起；波粒二象性，与物质意识二象性相关……现举几例说明。

1.车辆运行速度与安全的关系

绪论课之后，大学物理开篇，介绍完位置矢量、位移之后，就要介绍速度、加速度，再加上牛顿定律，教师们常常会配一些例题，讨论速度与行驶距离之间的关系。一般的讲授，得到结论就可以了。作为授课教师，如果在这里多加上一句话，“安全重于泰山。当你们成为有车族时，想一想老师在这里关于速度与刹车距离之间的关系的讨论，你们就会意识到为什么会有限速。本着对自己负责对他人负责的态度，不要超速行驶”。套用一句流行语“一句话的事儿”，多说一句话，既是对学生责任意识的培养，又是对学生进行安全教育的生活实例，可以达到事半功倍的效果。

2.势能与个人能力的关系

每讲到动能势能这部分内容时，总会提到“potential energy”，既可以做势能解释，又可以做位能解释，都指的是一种相对能量。如果解释为潜能，就是同学们将来在社会上生存时必须具有的能量。大学期间的努力学习，就是为未来在社会上的竞争储备更多的能量，为自己的生存发展奠定良好的基础。这种引导，比高调的口号，要学生好好学习所起到的作用，肯定会大得多。

3.相长干涉与团队精神

关于干涉的话题，从机械波的干涉，到电磁波的干涉，再到光波的干涉，都涉及相长干涉的条件。与日常生活联系在一起，如果家有考生，父母与子女的想法一致，心往一处想，劲往一处使，就是一种相长干涉。推而广之，一个团队，多点合作，少点牵扯，群策群力，就容易将事情办好。将物理学原理与日常生活工作联系在一起，既理解了物理本质，也能在处理日常事务时有所借鉴，举一反三。

将素质教育、人文教育与大学物理课教学内容有机地结合在一起，顺理成章，学生是很容易理解并接受的。

能够实施课程思政的教学内容很多，限于篇幅，不再一一列举。

（二）与物理学家相关的课程思政

在物理大厦建立的过程中，许多物理学家功不可没。许多教师在讲授大学物理课程时，或多或少总会提到这些伟人，像里程碑式人物伽利略、牛顿、法拉第、麦克斯韦、普朗克、爱因斯坦、德布罗意、薛定鄂等，在介绍他们的丰功伟绩时适当引导，也是另类课程思政。

1.伟人牛顿与巨人肩膀

牛顿的故事大家耳熟能详，不是重点介绍的内容。牛顿在1676年2月5日给胡克的信中曾说过：“如果我曾看得更远些，那是因为我站在巨人的肩上。”这句名言正确地阐明了牛顿在发现万有引力定律的过程中与前人的关系。由此引导学生，我们现在的大学物理所学，正是前人的研究成果，也是站在巨人的肩膀上。只要舍得付出，努力学习，就能为自己未来的发展做好理论准备工作，进而逐步学会将其用到具体的工程应用中解决实际问题。

2.电磁感应与坚持不懈

自1820年H.C.奥斯特发现电流磁效应后，有许多物理学家便试图寻找它的逆效应，提出了磁能否产生电，磁能否对电作用的问题。法拉第做了大量实验，历经10年，痴心不改，终于在1831年发现了电磁感应现象，揭示了电、磁现象之间的相互联系和转化规律，对麦克斯韦电磁场理论的建立具有重大意义。类似地，焦耳测定热功当量也花了数十年。其他的不再一一列举。这种为探索真理而坚持不懈从事实验研究的科学精神，是对当下浮躁社会急功近利的当头棒喝。如果能借鉴这些真实故事引导学生静下心来，潜心学习，功德无量。

（三）与背景简介相关的课程思政

英国唯物主义哲学家，实验科学的创始人培根的名言“读史使人明智，读诗使人聪慧，演算使人精密，哲理使人深刻，道德使人高尚，逻辑修辞使人善辩”中的第一句“读史使人明智”，可以引导世人纵览人类发展史中的世事变迁，从真实的人事中领悟人世间的道理、兴亡成败的规律。这句话同样也可以用于物理学史。从物理学发展历程中采撷数朵浪花，也可丰富学生或学者的精神生活，更好地理解课程思政内容，提高自身人文修养。

1.波粒二象性与认知规律

提到光学，许多教师都会介绍牛顿与惠更斯之争、麦克斯韦的电磁场理论、爱因斯坦的光子说等，在此基础上，把“实践、认识、再实践、再认识，这种形式，循环往复以至无穷，而实践和认识之每一循环的内容，都比较地进到了高一级的程度”中的哲学思想融在一起，既可以帮助学生更好地理解对光的本质的认识的螺旋式上升过程，也可以引导学生更好地把握实践对认识的决定作用与认识对实践的指导作用，用来指导自己的日常生活与工作。实际上，螺旋式上升的认知规律，只要有心，在物理学发展过程中随处可见。

2.迈—莫实验与透过现象看本质

学习物理的过程，实际上就是踏着古人的足迹，不断地学会透过现象看本质的过程。观察到的现象，实验结果等，背后隐藏的物理规律，就是本质。在开始狭义相对论学习之前，许多教师都会先介绍迈克尔孙—莫雷实验。为了解释实验结果，许多人做了各种假设，但总是按下葫芦浮起瓢，解释结果难以令人信服。只有当爱因斯坦关于狭义相对论的两个基本假说提出来之后，一切问题才迎刃而解。提出假说（假设）的过程，就是希望能够透过现象看到本质的过程。历史上这样的探究过程也很多，只是关于光速不变的假说，更难一些。只有看清事物的本质，找到问题的根源，才能彻底而有效地去解决问题。将学习物理过程中培养出来的透过现象看本质的能力应用到日常生活与工作中，不管是对已知事件还是未知事件的本质把握都会有所帮助的。

二、课程思政的外延

有了课程思政的意识，可以说，不拘形式的“课程思政”随处可发挥作用。比如，在大学物理的绪论课上，引导学生尽快学会自我管理，在人生最机敏的年龄段为自己的未来发展奠定基础；在结束大学物理的学习时，经常喜欢和学生交流三个方面的话题：（1）仰望星空，脚踏实地；（2）把握三度：角度，高度，尺度；（3）准确给自己定位。再如，在2017年学校的开学第一课沙龙交流中，在报告中旗帜鲜明地提出“爱国爱校爱家”，个人的命运与国家的命运密切相关，学校是教师展示自身才能的舞台，教师是学校得以继续开办和发展的关键；在2018年中北大学新教师研习营开营仪式上，借助这个平台，引导青年教师博学善思，悟道感恩，在向老教师学习的过程中，在参与演练的过程中，将博学与善思结合在一起，不断总结提高，感悟到当好一个好教师需要的基本素质，使自己尽快成长起来；在2019年的青年教师培训中，引导青年教师将课程思政融入教学中；在听青年教师课的过程中，根据所讲内容及时引导如何在所讲授的课程中融入课程思政……限于篇幅，不再赘述。

三、效果

课程思政，仁者见仁智者见智。有的人可能认为有些话是废话，而有的人则认为这些“废话”对他的人生确实起到了引领作用。

（一）来自学生的反馈

记得一个学生从普通学生转成国防生时，我大加赞赏。他自卑地说，家庭条件不好，只能这样。而我对他说，国家需要优秀人才进入部队，加强国防实力。他马上回答说，许老师不是在教书，而是在育人。实际上，教书与育人是密切相关的。2017年，第一作者荣幸获得中北大学第三届“‘知行杯’我最喜爱的老师”荣誉称号。2018年上课的学生给第一作者的评价是：“上她的课，你收获的不只是知识”，“她反复强调的物理结合哲学，在我们以后的道路上会成为一盏明亮的灯光”……可以看出，这种融入课堂教学的思政对有的学生确实起到了有效的引导作用。随着时间的推移，可能课堂上的教学内容学生都忘了，而这种有效的引导可能将会伴随他们终生。

（二）青年教师培训效果

在2019年进行的青年教师培训过程中，对那些参与热情高，授课进步快的青年教师，根据授课内容，引导他（她）们将课程思政融进去。例如，针对选取“供应链管理”为讲授内容的，引导该教师加进去如何管理自己的人生，不同的年龄段应该如何做？既是对学生的引导，也是教师自己需要考虑的问题；再如，针对选取“弹丸在膛内运动的规律” 为讲授内容的，正是国庆阅兵后不长时间，引导该教师将国庆阅兵中的相关内容加到课堂教学中，既丰富了授课内容，也是对学生进行爱国主义教育的一种非常好的方式；又如，针对“术前预防性应用抗生素”的演练内容，在医学生誓言的背景上，加进了“合理使用抗生素，对健康负责，对病人负责”，既是对医者自身的提示，也是对学生的谆谆诱导，可以更好地体现医者仁心……特别值得一提的是，涉及“等价类划分法”中软件的测试方法的演练内容时，恰逢我国首次举办的2019年军人运动会开幕式，这位教师将软件测试与运动会开幕式成功结合在一起，与国家的声誉结合在一起，既体现了软件测试的重大作用，引起学生的关注，又与学生将来从事的工作与国家命运连在一起，激发学生的爱国热情。在山西省一百五十人多人参加的教师培训中选出的十人竞赛汇报中，该教师参赛获得了第二名（第一名是舞蹈表演）。可以看出，这种课程思政既受到年轻教师的喜爱（推荐参赛），也得到了评委的认可。

（三）对青年教师的引导

作为中北大学督导委员会的成员之一，在听课的过程中，根据教师的授课内容，适时引导青年教师在条件合适时融入课程思政，也是和青年教师交流的重要内容之一。比如，一个讲授线性代数的青年教师，把她认为重要的内容编成四字口诀，希望学生能够熟记并会用。课后交流时，我和她说，将这种总结归纳法，再往前引申一步，希望学生在自己的日常学习生活中学会总结规律，把握规律，将会受益匪浅，这实际上就是一种鼓励学生把握规律的课程思政。再如，有的年轻教师讲到某个内容时，强调说这是考研必考内容。课后交流时，和青年教师说，在此基础上，和学生聊聊常立志与立长志的话题，更进一步说说个人能力越大，为国家做的贡献也会越大等。再如，听到青年教师讲授氢原子光谱的实验规律时，接着讲到波尔理论。课后与教师交流时，提到虽然玻尔理论不完善，但这正是哲学中的认识—实践—再认识—再实践的循环往复认知过程，最后才有了现在相对完善的量子理论。这种与听课内容相结合的课程思政，建立在教师现有的水平能力的基础上，便于接受，可以做到润物细无声。这样的交流方式，使青年教师觉得，比较容易找到课程思政的突破点，便于实施。限于篇幅，不再赘述。