思政視閾下創新創業混合式教學的構建
——以物理學科為例

張麗萍，石 巖，薛彥華

(1.河北師范大學 教師教育學院，河北 石家莊 050024；2.河北師范大學 物理學院，河北 石家莊 050024；3.河北師范大學 教育學院，河北 石家莊 050024)

2020年9月11日，習近平總書記于科學家座談會上提出要加強基礎學科建設、大力弘揚科學精神[1]。同年，教育部提出要不斷深化高校創新創業教育改革并構建中國特色創新創業理論體系[2]。2019“雙萬計劃”[3]、2020“強基計劃”[4]以及現代教育技術都對物理學提出挑戰，此境域下以胸懷國家、服務社會為出發點的科學精神，亟待扎根課程思政,并以“思政”視野開啟創新創業混合式教學。本文建構了物理學科“課程思政”維度體系，分別從“課前思政蒞臨、激發學習動機”、“課中思政浸潤、創建智慧課堂”、“課后思政厚植、助力教學愿景”實施思政視閾創新教育，最終促成物理學科建設及科學精神培植。

一、物理學科“課程思政”維度建構

“課程思政”意指以“培養什么人”“怎樣培養人”及“為誰培養人”為教學目標，以“立德樹人”為根本任務，以提升國家向心力為準繩的構建全人發展育人格局及育人育才有機統一的創新型教育理念[5]。物理學作為一門基礎的、普適的、強調真理的自然基礎科學，促進著人類思維觀念轉變，推動著社會科技進步，并以獨特的視角揭示著科學規律、彰顯著科學精神、指引著創新發展。目前，我國在同步衛星、超導領域、納米技術、激光應用等方面領跑世界，但在芯片技術、半導體設備、光伏產業等領域相對落后。這警醒著教師應以課程思政為契機，引導學生秉持以人為本的價值理念及奮勇爭先的創新精神，肩負時代使命、勇攀技術高峰、撰寫祖國未來。基于此，本研究設計了以課程思政為主線，以顯隱結合、協同育人、立體多元為抓手的創新創業混合式教學，如圖1所示。

圖1 物理學科以課程思政為主線的創新創業混合式教學設計

二、課前思政蒞臨，激發學習動機

學習動機作為課程開展的利器，有其獨特的教育啟發價值。馬斯洛和羅杰斯(1954)認為學習動機是實現奮斗目標的必然因素[6]。而思政蒞臨動機激發即以“立德樹人”為基礎，通過資料推送、問卷調查、項目預設等形式靶向學生實情、引發動力傾向、開啟先知教育，建構全體師生協同發展的育人格局。

資料推送(線上)：搜集并整理科技發展(航天、AI、原子彈、光纖通信技術)及感動中國科學人物(黃旭華、葉企孫、吳有訓)等鑒賞資料，制作思維導圖并定時推送；以“敢為人先、心有家國、潛心研究”的科學家事跡現身說法，潛移默化地策動目標計劃、激發學習熱情、培育家國情懷，以此激勵學生扎根國情民情以調動其樹立正確價值觀念、錘煉個人意志品質、豐富時代使命意識、不負家國期望等遠景間接動機。如圖2所示，以黃旭華人物事跡推送展示為例。

圖2 黃旭華人物事跡推送展示

問卷調查(線上)：應用MOOC、問卷星等平臺實施內涵調研、收集多元信息、預測現實學情；借力自查、自糾、自省之原則對“我”“我的學科”“我的國家”三維要素認知，明晰激發要素、啟發學習情感、提升國際視界。通過設置多維問題有意識地培養雙創目標、提高主體意識、優化設計價值，調度求知、求索、求新、求責等近景直接動機(見表1)。

表1 課前調查問卷維度

欄目預設(線上)：依托校園創新平臺，接力資料推送科學精神、問卷調查真實需求，預設“物理競賽、風采速遞、學科交流、青春計劃”等欄目，遵從共商、獨創、自省的原則，以MOOC平臺為展示窗口廣納師生意見、創設交流環境、提供發展方向；通過巧用線上平臺“留言板”，適時調整欄目內容以吸引更多師生關注創新創業；善用學校資源、推進責任意識，鼓勵多學科交叉融合以實現調配多專業、多鏈條、多要素協同育人的全過程自發式動機。

三、課中思政浸潤，創建智慧課堂

“智慧課堂”旨在運用智能化技術手段，通過人與技術交互作用激蕩優質理念、多元價值、充沛情感的生成[7]。將思政理念浸潤課程，可提煉“物理觀念和知識運用、物理思維和科技創新、科學探究和交流協作、科學態度和責任擔當”的思政要素來致敬榜樣力量、深耕學科價值、弘揚國家文化；并以實現全人、全程和全方位的智慧性課堂為基準，助推涵蓋目標、內容、方法、手段的立體化教學，推動創新創業教育與實踐育人融合發展。

(一)物理觀念和知識運用

物理觀念是對物理現象觀察、分析、研究、概括及對物理規律、事實本質總結后建立的觀點，其形成是艱巨的、復雜的、漫長的(如圖3所示)[8]。依據創設多元情境增進學生對物理學科本質及其規律的客觀認知，在一定程度上不僅需要具有高標準的思維水平，同時對其創新創造的“境域化”“異質化”“實遷化”發展有著更高的要求。而將思政理念融合智慧教學，可促使學生“轉知成智、變識為技”。如以“陀螺特性”實驗為例，運用實操演練、資料匹配、內涵深挖，培養尊重物理觀念的事實態度、追求真理的求實精神，其最終目的是學以致用。

圖3 物理觀念的一般形成過程

學生自行研究手中陀螺并猜想當陀螺轉動起來后的運動效果及軌跡，動手實踐并觀察實驗現象，形成知識概念(線下)。利用PPT結合網絡視頻播放“王亞平太空授課的陀螺實驗”：分別給靜止和轉動的陀螺一個干擾力，觀察陀螺運動狀態；以王亞平能吃苦、肯奉獻的載人航天精神現身說法，培養學生的學科自信心和民族自豪感(線上)。學生用手中工具(尺子、圓規、硬紙板、木簽或筆)，結合王亞平視頻心得自制新式陀螺并探究：如何尋找材料間結合的適切角度使陀螺轉得更長久？如果用彩筆將陀螺四周涂上不同顏色，轉起來時會有什么現象？這說明什么？這與之前學過的哪部分知識相關聯？生活中有哪些涵蓋陀螺特性的運用(線下)？此外，可以“高速旋轉陀螺的定軸性”的物理觀念在載人航天飛船的具體應用，培養學生尊重客觀事實的科學精神，啟發物理觀念創新應用的自主意識。

(二)科學探究和交流協作

科學探究意指使用科研手段探求客觀事實規律。此為探尋事實本質、了解自然科學、獲取世界真知的必要手段。可融合“求實創新”思政理念，以樂知善思、勤勉自勵、篤學敏行之品質探究物理定律、物理定理、物理定則。如以“液體表面張力系數測定”為例，利用線上仿真和線下操作結合的形式深耕潛心研究的奉獻精神及集智攻關的合作精神，切實提高學生的創新態度、創造意識，助力其創新創業能力培植。

線上：進入仿真實驗室，講解實驗儀器、測量方法、注意事項以及熟悉“用焦利彈簧秤測微小力及掌握拉脫法原理”的目標，幫助學生提前認知實驗目的、明晰實驗原理并自主設計實驗過程。學生通過虛擬平臺自主學習，啟發思考以深度剖析“拉脫法”引入的物理價值及現實意義，鍛煉其邏輯思維、求索興趣、發明創造及鉆研意識。

線下：進入真實實驗室，構建遞進式物理問題，抓住核心概念、串聯知識系統、錘煉實驗素養；以小組探究合作并結合現實工具(焦利彈簧秤、游標卡尺和螺旋測微器)，測量三線重合時的米尺讀數、金屬框直徑、金屬環內外半徑，巧用逐差法得出彈簧倔強系數k并計算液體表面張力系數。鼓勵小組分工合作、明晰各自任務并撰寫實驗報告，探尋“三線重合”條件設置的意義，引起誤差的物理量以及測張力的其他方法，以此厚植團隊合作探索及創新精神。

(三)物理思維和科技創新

物理思維是利用物理屬性及其內在規律性以完成思維創造的一種能動、迂回、靈活、抽象的意識體現[9]。敏捷且深省的思維是建立清晰觀念、有序深入探究、透徹分析問題的必備手段及關鍵素養。將課程思政駐扎課中，建設智慧性課堂，可抵制糟粕思想、弘揚優質學風、錘煉創新精神。如，應用組站，攜手營造交互式、協同式、立體化教學情境，打造診治競技、融合發展、創意交流的學習平臺，培植創新創造的學科思維情愫。

組站(線上+線下)：邀約專業素質高、思維邏輯強的教育學家、教學名師和物理專家。利用PPT和視頻聯動的形式概述四次工業革命演進史，如圖4所示。通過搭建思想教育載體(如：時事新聞、長輩訪談)、引進跟蹤記錄技術(如：虛擬實驗、云計算、智能檢測機制)、增設人文底蘊學習(如：審美情趣、歷史傳承)，以立體化思維強化“人才強國”與“科技興國”的發展理念，培育社會主義核心價值觀；以淡泊名利的品德風范和奉獻精神促成科技創新發展、學科修養升華。

圖4 四次工業革命演進史

攜手(線上+線下)：攜手思維靈敏、學法優質的成功學子。可分享獨特的邏輯思維訓練技巧方法，巧用思維導圖(如：樹形圖、流程圖、概念地圖等)將“知識形態”“品質形態”轉化為“思維形態”，以新思想催生新思維、以新思維促進新方向、以新方向推動新技術、以新技術解決新問題，使思想方向的序、思維規律的序與思考活動的序合拍，最終實現思維整合、潛能開發、科技創造、責任增強的學科素質場域共振。

(四)科學態度和責任擔當

科學態度意指培養學生的社會責任感及對科學內涵與技術應用的正確態度。于創新創業背景下強化責任擔當，可遵從“學生為本、產出導向”的育人理念，落腳學生的全面發展。通過學術講座和研究探討，致敬榜樣力量、接力匠人精神、弘揚國家文化、培植科學態度和責任擔當。

講座(線上)：1935—1949年：錢學森加入美國麻省理工學院航空系并開啟十四年艱苦求學→1950—1955年：在新中國成立之初，放棄名利回國效力并遭遇阻攔，歷經五年辛苦歸國→1956—1966年：回國后，以國為重，家為輕。組織成立航空工業委員會并協助聶榮臻元帥領導“兩彈結合”飛行實驗圓滿成功，耗費十年兩彈成[10]。教導學生堅持有理想、有信仰、有責任、有擔當的社會主義愛國情懷，傳承敢為人先、心有大我的科學家精神并以此開發個人潛能、厚植家國情懷及責任擔當奉獻品質。

探討(線上+線下)：觀看氫彈之父于敏、無機材料奠基人嚴東生、固體物理宗師黃昆的事跡，探討追求真理、嚴謹治學、改革創新的科學精神；實踐“五個一行動”(采訪一位老學者、觀看一部科教片、幫扶一名學困生、參加一次勞動、書寫一篇心得)，體會責任擔當、勇于奉獻的心路和收獲。

此外，要用好評價標尺，堅持全人發展的生本性與持續性，深化教育評價改革，選擇能反映學習效果并進一步指向深度學習的過程性、引領性、真實性評價。如：評德行、情懷和視野；評知識豐度、廣度和創新度；評責任、擔當和奉獻度。最終推動創新創業教育協同育人高質量水準。

四、課后思政厚植，助力教學愿景

教學愿景是教學主導和學習主體共同追求的一種長期穩定的目標，可將“立德樹人”的價值取向厚植于教學改革。以“我是誰”“我的學科”“我的國家”為基石，開發個人潛能、助力學科成長、肩負國家使命，續航課程思政愿景。

(一)“我是誰”

“學生”一詞出自《莊子·達生》“學養生之道也”。對“學生”身份的認知經歷了一個漫長的、動態的過程性轉變，目前形成了多視角且內涵豐富的科學概念，即他們正在或將要成為“創造知識的傳播者”“改變自然的發明者”“改良社會的踐行者”。為此，學生應以提升創新精神、創業意識為起點，通過樹立科學的理想觀、價值觀、世界觀，主動了解自我使命、明確學習目的、定位發展方向。

如將自身定位為“物理知識學習中勤勉努力的發掘者、物理實驗中積極探索的合作者、物理發明創造中科學精神的繼承者、科學調研實踐中優質文化的綿延者、智能化科技社會中注重環保行為的踐行者，以及應用物理技術擔當時代使命的愛國者”，最終實現知行合一。

(二)“我的學科”

物理學是借助邏輯思維和基礎實驗探索自然規律的一門科學。它包含力、熱、光、電等眾多核心技術理念，是當今最精密、最基礎、最樸實、最優美的自然科學之一。可通過推送和調研的形式豐富創新基礎體系、深挖創業發展潛能，筑牢學生對學科魅力、學科素養及學科價值的認知。

推送(線上)：以物理事實(古代張衡地動儀、近代1.5米回旋加速器、現代原子彈氫彈)及當代思政(學習立身、創新興業、科技強國)構建“感知性、多維性、全面性”的學科魅力 ；以“銜尾蛇”為例，領悟“物質形態研究廣闊、空間思維極限美妙、物理規律價值多元”的學科素養(圖5)。

圖5 物理學中的“銜尾蛇”

調研(線下)：以“聚焦學科內涵→奠定核心素養”“重視學科探究→落地實踐育人”“提煉學科素養→升華物理價值”，激勵發明創造的學科責任感，追加積極探索謀求發展的學科使命感；通過讓學生“調查→理解→設計→反思→修復→再反思→提升”，以加強溝通合作、交流共享、質疑批判，著力營造勇于創新、敢于擔當的良好生態環境，最終實現創新創業的育人訴求。

(三)“我的國家”

2019年，中國創新指數排名躍升至第14位，是前15名中唯一的發展中國家[11]。其中“立體影像、神經網絡、自然語言處理及人機混合”等智能高端技術取得突破性進展，“一箭多星、同步衛星、衛星回收”等航天科學技術領先世界發展。當下，物理學正推動著國家經濟實力的壯大、軍事力量的強大、國際地位的提升、人民生活的幸福。作為一名有擔當的青年學生，應不斷加強創新創業能力，以民族自信心及實際行動感恩時代、矢志報國。

以“我是誰”“我的學科”為導航，構建以“我的國家”為本的“我的發展路徑”：基于媒體平臺、科創大賽豐富知識貯備以拓寬學科視野；探尋科技項目薄弱環節以增進高質量學科思維；提升前沿技術創新意識以升華綜合素質全面發展；承擔文化傳承歷史使命以激發服務國家的遠大理想。時刻將人民利益放在首位，為民而生、為民而立、為民而樂，依托自我奮斗及學科素養強化甘為人梯的育人精神并努力踐行國家初心和使命，最終實現民族偉大復興的中國夢。

如，以“思政”指引的光纖通信技術在發展愿景上的教學設計構架。意在以課程思政為向標、信息技術為手段，敦促師生領悟學科真諦、發掘自身潛能、營造合作氛圍、增強責任意識，通過整合個人、學科及社會價值，培養綜合素質以推進想象力、行動力、創造力進程，文化性、審美性、開拓性成長，責任感、使命感、幸福感發掘，最終實現全人、全面、全過程創新創業高質量、高素質、高標準發展愿景(圖6)。

圖6 “光纖通信技術”愿景設計

五、結語

承接“課程思政”混合式教育教學育人體系，通過落地“核心素養”之根基，著力打造課前、課中、課后動機鮮明、技術智慧、愿景貼合的全成員、全過程、全方位協同育人聯動發展。此架構目前已投入使用并獲得了學生贊許。我們將繼續潛心創新，以新時代四大教育支柱：“學會求知、學會做事、學會做人、學會共處”打造適時、適度、適當的自主學習及幫扶發展、實踐結合、上下聯動的課程思政。以新時代“守初心、擔使命，找差距、抓落實”的教育理念逐步落實創新創業“強實踐、煉能力、優結構、釋活力”的高質量教學。最終，落地物理學科課程創新創造及科學精神培育，逐步推進思想政治之高度、質量文化之深度、創新視野之廣度、責任情懷之溫度的人才培養同頻共振。