思政元素融入物理学专业课程教学的途径探究

王成会 莫润阳 郭建中

（陕西师范大学物理学与信息技术学院，陕西 西安 710119）

习近平总书记在全国教育大会上指出，教育是民族振兴、社会进步的重要基石。支撑我国成为人才强国，实现教育现代化，高校责任重大。为全面贯彻党和国家的教育方针，落实立德树人的根本任务，清华大学提出“价值塑造、能力培养和知识传授”三位一体育人理念，将育人和育才相结合，培育品德高尚的创新型人才。教育部实施“双万计划”，建设一流课程，打造具有高阶性、创新性和挑战度的“金课”。随着“互联网+教育”的蓬勃发展，学生学习知识的途径变得更加多元，育人环境的改变推动着教师教学理念的变化。在高校的育人实践中，教师和学生构成教与学的主体，课堂是育人主阵地，因此，教师需转变传统的教学理念，充分认识课程思政的重要性，创新课堂教学模式，将价值塑造、能力培养和知识传授进行有机融合，实现学生综合素质的提升。

一、重树课程教学目标

课程思政将思政元素融入专业课程教学中，与思想政治课形成协同效应，拓展课堂教学维度，打造立体育人体系。许多理工科教师在教学过程中更重视引导学生学习专业理论知识和研究方法，课程思政成效不显著。近年来，各级各类的课程思政学术交流和研讨被逐步列入高校教师的研究和实践日程当中，成为新时代大学课程教学的一个重要目标。

课程教学目标的重树有利于专业课教师在优化教学内容的同时充分考虑思政元素，挖掘课程育人功能。比如物理学科课程通常会重视能力目标的界定，强调知识学习与应用，对情感态度价值观目标等描述不足。这样的教学目标虽然能够很好地实现知识传授和能力培养的功能，但在一定程度上忽略了发挥以课程为依托的价值观塑造、科学精神培育等作用。自从启动师范专业认证以来，依托认证理念“学生中心，产出导向，持续改进”，陕西师范大学的物理学师范专业全面启动了课程教学大纲的重新修订，将课程教学目标进行了重树。教师在重树课程教学目标时需结合本专业的人才培养目标，从毕业要求“践行师德，学会教学，学会育人，学会发展”四个维度制定课程教学目标，形成对毕业要求的立体支撑，更多地体现育人思维和终生学习发展理念，将课程教学同学生的未来成长深度融合，将课程思政元素融入课程教学的整体设计中。因此，在制定课程教学目标时需要更加细致地思考课程整体和章节的育人目标，将育才和育人真正统一在课程教学实践中。

在专业课程体系中，不同的专业课程具有不同的教学目标，对其课程目标的界定是根据其对培养目标和毕业要求的支撑指标点及支撑度的不同而各有侧重。对物理学专业而言，有专业基础课程如力学、热学、电磁学等，有专业核心课程如理论力学、量子力学等，这些课程构成了大学物理学专业学生的理论知识体系。不同的课程的知识体系的主要形成时期对应社会发展的不同阶段，因此，恰当地将不同历史时期的社会变革与自然科学发展的认识目标融入专业课程教学目标，对学生正确地认识相关历史以及当今社会发展中存在的相关问题具有较强的现实意义，有利于学生辩证思维和唯物史观的形成。

二、挖掘课程思政元素

高等师范院校的课程思政就是要结合其专业课程的特点，引领师范生充分认识专业成长与未来发展、文化自信增强与民族复兴的关系，将社会主义核心价值观内化为精神追求，外化为自觉行动。陕西师范大学是西部教师成长的摇篮，为西部地区培育了大批基础教育一线教师，他们是西部红烛精神的践行者。作为基础教育一线的物理学学科教师，须具有责任担当意识、开拓创新意识以及适教乐教并热爱物理基础教育事业的情怀。物理学属于自然学科，更是一门实验学科，其发展蕴含着丰富的“从实践中来，到实践中去”的科学哲理。物理学课程思政要求教师在教学过程中充分挖掘课程思政元素，用润物细无声的方式实现价值引领。物理学专业基础性强，对许多学科的发展都有支撑作用，与自然、社会、科学技术等都有密切联系，在课程教学中引导学生树立大学科思维，构建专业互融互通体系，对学生未来的职业发展大有裨益。以力学课程为例，在学习天体运动时可帮助学生树立正确的宇宙观，联系我国卫星发射与载人航天工程等知识增强学生的民族自豪感；在学习机械能量守恒定律时可联系清洁能源发展以及公共安全，在学习流体力学时可结合中国航海历史以及水资源利用等，帮助学生树立正确的世界观、人生观、价值观。在物理学课程的专业知识中融入的课程思政内容要科学合理，在课堂内容讲授方法和手段等方面要精心设计，既要体现自然科学知识体系从现象到规律的抽象过程的逻辑性，也要体现物理基础理论和实验间相辅相成的关系，让学生体会创新思维能力培养对物理学发展乃至社会发展的重要意义，使专业课程教学成为学生人格塑造的载体，实现专业教育和思政教育的有机统一。

物理学教师在挖掘课程教学内容的思政元素时应对照课程和章节的教学目标，从知识体系构建、价值引领和实践回归等方面深入分析教学内容特征，建立物理学知识与育人元素间的逻辑链。对于理论性强的教学内容，应结合物理学的思维特征，重视培养学生的学科思维。可从物理现象入手，通过将现实对象简化成相似的替代物的抽象过程建立理论模型，如在运动的描述中将实际物体抽象为质点、刚体模型，在处理刚体模型问题时将细杆简化成线段、薄盘状物体简化为理想面等。物理学和法学等人文社会学科具有相似的思维特征即客观理性、细腻缜密、批判质疑等，可见，人类对自然和社会的认识思维逻辑是互融互通的。对于涉及实验等实践性强的教学内容，应结合物理学发展的前沿成果，重视培养学生的批判性思维，引导学生分析实验现象，发现、思考和解决实验过程中存在的问题，同时要提升学生理论联系实际的能力。信息时代知识维度多，学生的信息来源广，结合实验等实践性的教学内容引导学生通过网络资源关注国内外最新的科研成果，既能拓宽学生的国际视野，也能增强学生的专业认同感。笔者在实际教学过程中如果遇到与本专业相关的热点事件，会及时将此事件恰当地融入课堂教学内容当中。如将引力波的发现、诺贝尔物理学奖等内容作为学生的课堂讨论课题，以帮助学生理解理论和实验的关系，认识物理理论的引领作用和物理实验的检验作用等。

物理学研究是必然性和偶然性的复合体，其知识体系的构建经历了许多曲折的历程，从亚里士多德到伽利略再到牛顿，科学发展经历了漫长的积累期，牛顿站在巨人的肩膀上写下巨著《自然哲学的数学原理》，为物理学发展奠定了基础，也推动了社会变革，促成了第一次工业革命和第二次工业革命的发生。爱因斯坦等科学家拨开了经典物理的两朵乌云，开创了现代物理的新纪元。物理学离不开科学家们所做出的贡献和牺牲。物理学课程思政要引导学生透过抽象的理论和具体的实验实例等去领会知识背后所蕴含的科学道德伦理等，更要促进学生增强规则意识、责权意识和批判意识，将科学价值观内化于心、外化于行。

三、革新课程教学手段

信息时代的到来必然对传统的教学范式造成冲击，现有的“三中心模式”即“以教材为中心、以教师为中心、以教室为中心”将不断得到革新，尤其在百年不遇的新冠肺炎疫情的影响下，在线授课成为实现“停课不停学”的有效方式，实现了有形的教学和无形的大课堂间的互联。从传统的课堂讲授模式到新兴的小组合作学习、线上线下混合式学习、线上学习+讨论课模式等，丰富了大学课堂的内涵和学生的学习范式，拓展了学生的思维空间。现代教学模式逐渐从以教为中心向以学为中心转变，教师不再是唯一的课堂主体，学生中心将成为教育教学的必然，这既是课程思政育人的机遇也是挑战。

教师在做课程设计时需重视考虑课堂内容交互的有效性，不断改进教学方式，丰富知识传递和更新的维度。现代大学生能够接触到丰富的网络资源，接受新事物的能力强，可以通过多渠道进行信息交互并提高信息处理能力和学习能力。因此，专业课教师将课程思政元素融入教学内容的重要方法是促进学生主动参与课堂活动，和学生在行为和情感方面互联互通，将学科传统知识和前沿研究成果进行对比呈现，以问题驱动学生提高探究兴趣，培育学生的科学研究意识，引导学生树立正确的科学价值观。学术道德、科学伦理和科学精神的培养也是课程思政教育的重要内容。教师在教学过程中可利用线上教学平台+翻转课堂或讨论课的形式引导学生学习科学史，了解科学进步的来之不易以及对社会发展的影响，锻炼辩证思维、系统思维、战略思维、法治思维、底线思维等。

教学手段的革新更重要的是在教学观念转变的基础上对教学方法进行合理应用。物理教学融入课程思政元素，可通过传统课堂教学+讨论课教学实现优势互补，通过线上线下交流提高教师同学生的思想碰撞概率。陕西师范大学建有“善思学堂”在线教学平台，专业课程教师在平台上建设线上课程并设立课程讨论区，学生可在讨论区同老师对话交流，教师课后答疑的时间和空间更加灵活。平台上可呈现丰富的知识模块和素材，学生可以根据自己的学习实际情况获取学习内容，大大增强了学生学习的自主性和独立性。教师通过线上线下教学内容的梯度设置帮助学生合理安排学习内容，促进了学生学习范式的转变，为学生形成终生学习习惯奠定了基础。

传统的物理课堂采用的方法通常是讲授法，教师通过逻辑推演、演示实验以及实例分析等实现知识传递。在立德树人背景下，教师在逻辑推演的过程中可增强与学生的互动，让学生成为逻辑推演的主体，体会其中的奥妙，增强其物理学科知识学习的获得感。演示实验能够活跃课堂气氛，培养学生的观察思考能力，增强学生思维的活跃性。结合实验演示可引导学生分析科学研究策略的可行性、安全性，这种能力的训练对物理学专业的师范生尤其重要。首先，科学实验不是万能的，一个实验不能解决所有的问题。其次，实验的设计是需要遵循科学规律的，否则无法实现既定实验目标。比如，永动机被科学家证实违背了能量守恒定律，尽管多年来有人致力于此研究。再次，实验是有误差的，可在误差的合理范围内验证理论正确性，且实验方法是可改进的，通过改进方式方法可提高实验精度，但受实验条件等多种因素的影响，因此，科学探究需要求真务实的探索精神。对师范生而言，加深对科学实验的认识和加强对实验能力的培育具有价值引领的功能，教师应该结合课程教学实际挖掘思政元素，在培养学生专业素养的同时发挥铸魂育人作用。

发挥多种教学手段的多重作用可提升教学实效，教师应具备有效运用先进教学手段的能力和素质。近年来，陕西师范大学开展课堂教学创新大赛，形成了良好的以赛促教氛围，教师教学交流充分，新教学手段得以充分运用，促进了本科课堂教学效果的提升。

教学评价是教学成效分析的重要环节，而教与学的评价可有效促进教学活动的开展，提高学生的学习主动性，同时也能帮助学生掌握形成有效评价的方法。教师在教学活动中鼓励学生开展自评和互评，课后主动收集学生对课堂教学的评价，可提高学生课堂参与度，构建和谐的师生关系，提高学生协作能力。教师在设计教学的过程中充分认识评价对提升教学成效的促进作用，从课堂教学的设计到课程目标的实现形成评价闭环，从课程单元的角度形成对学生毕业目标达成的元支撑，有利于立体育人格局的形成。

四、结束语

推进课程思政融入专业课堂能够促进高校教师队伍建设，凝聚共识推动高校整体发展。把求知、铸魂、践行融为一体的专业课堂教学，有助于提高课堂教学成效，助力一流专业和一流课程建设。授课教师要整合教学目标、教学设计、教学过程、教学评价各要素，重构立体育人各环节，探索课程思政新途径。挖掘课程思政元素可以从物理思想与概念、物理史学资料、物理情怀培育等方面分类逐层展开。可通过结合物理学科思维和价值范式挖掘课程思政元素并转化为育人资源，培养学生的科学精神和家国情怀，培育卓越人才。在我国教育体系中，物理学科扮演着重要的基础性课程的角色。物理学专业师范生加深对物理学科在国民经济、科学技术发展中的地位的认识尤为重要，会在很大程度上影响其对物理学教师这个职业的认同程度。将课程思政元素融入专业课程教学虽然对现在的大学专业课程授课教师而言还在不断学习和深入探索的过程中，但随着此项工作的不断推进，将更有助于“三全育人”目标的实现，也更有利于师范生教育情怀的培养。