大學物理“課程思政”建設的重要性
——挖掘蘊含中華民族故事的思政元素

張鳳陽 李正華

(大連民族大學物理與材料工程學院 遼寧 大連 116600)

自2016年12月,習近平總書記在全國高校思想政治工作會議上的講話強調“把思想政治工作貫穿教育教學全過程”[1]以來,在后續高等教育工作會議上多次強調“加強思想政治工作體系建設”[2-3].緊接著,教育部專門印發《高等學校課程思政建設指導綱要》和發布《高等學校思想政治理論課建設標準(2021年本)》,為高等院校課程思政建設指明了方向.全國高等院校認真學習和落實會議精神,貫徹教育方針與政策,并全面推廣課程思政建設.課程思政建設的意義其實就是如何回答這個問題:“我國現代化教育為誰培養人、培養什么人和怎樣培養人?”答案的宗旨是立德樹人,使學生樹立正確的世界觀、人生觀和價值觀.我國現代化教育要培養堅定走社會主義道路,弘揚社會主義核心價值觀,和具有家國情懷意識的社會主義接班人.本文倡導將蘊含中華民族故事的思政元素潤物細無聲地融入課堂教學,這樣更有助于提升學生的家國情懷意識.

1 大學物理“課程思政”建設的優勢與意義

高等院校推廣課程思政教育是課程思政建設的一支主力軍.課程思政教育是每位教師的義務和責任.高等院校的基礎課開設時間在低年級(大學一年級和二年級),恰巧的是此學年度也是學生的大學生活習慣養成和社會認知的培養重要階段.一名學生大學階段的生活習慣和社會認知的理解對他今后的成長和綜合素質提升起著至關重要的作用.大學生的綜合素質會直接影響畢業后的就業方向,甚至會影響一生的命運.因此基礎課的課程思政建設有著重要的作用和獨特的優勢.

大學物理作為理工科專業的基礎課之一,教學內容包括經典力學、電磁學、波動光學、熱學、狹義相對論和量子物理基礎等.它是以實驗為基礎研究物質結構、相互作用及運動規律的自然學科.物理學研究的對象非常廣泛,小至微觀粒子世界,大至浩瀚星球宇宙.物理學的特點是一門實驗與科學思維相結合的科學;是一門具有嚴密的理論知識體系的科學;是一門精密定量的科學;是一門帶有方法論性質的科學;是自然科學基礎之一.因此,依托大學物理教學更有助于推廣課程思政建設.此外,大學物理課程是理工科學生的必修課.理工科學生的特點是邏輯思維縝密,善于研究發現問題.因此,將物理課堂與恰當的思政元素有機融合,能夠渲染課堂氣氛,提升教學效果.綜上所述,大學物理課程是立德樹人的重要陣地[4].

2 挖掘蘊含中華民族故事的思政元素

課程思政的目標關鍵在教師,重點在學生,難點是方法[5].課程思政元素需要任課教師通過合理方式融入教學之中.思政元素在課程思政建設中起著重要的作用.一個恰當的思政元素會使課堂教學過程錦上添花,不但具有良好的教學效果,還會讓學生喜歡上這門課和任課教師,進而影響學生對這門課程的學習態度,甚至會影響學生對今后的職業規劃.

當前,大學物理教材編寫內容主要包括物理學的一些基礎知識,例如基本的物理概念、定理和定律,以及相關的練習題.此外,一些教材穿插一些著名物理學家(例如伽利略、牛頓、法拉第等)的故事來提升學生的學習興趣.如何更有效地在大學物理課程中開展課程思政建設是當前的熱點話題.

目前大學物理的很多課程思政元素都是結合物理學史和外國物理大師的科研經歷,缺少中國的科學家在物理發展中的貢獻,缺少蓬勃發展的中國高新技術與物理知識相結合,缺少將中國傳統文化與人文素養融入物理課堂.筆者建議挖掘蘊含中華民族故事的課程思政元素(這里我們要注意的是本文不是抹滅國外科學家的貢獻),將物理基礎知識與蓬勃發展的中國高新技術相結合,將中國歷史文化融入物理課堂,最終實現在課堂既學到物理知識又提升了家國情懷意識.以筆者所教的班級學生為例,每次涉及中國民族的思政元素,學生都有很大的觸動,能夠引起學生的共鳴,學生反饋效果良好.

3 實例參考

筆者正在建設大學物理課程蘊含中華民族故事的思政元素庫.下面列舉4個筆者在課程上講述的實例,僅供參考.

【實例1】質點運動學是大學物理力學篇章的組成部分.牛頓運動定律是質點運動學的核心內容之一.其中牛頓第一運動定律,又稱慣性定律,其內容是:任何物體都要保持勻速直線運動或靜止狀態,直到外力迫使它改變運動狀態為止.在講述牛頓第一運動定律的建立歷史時,很多人往往以古希臘著名思想家亞里士多德的錯誤觀點“力是使物體運動的原因,沒有力物體就不會運動,而停止是物體的本性.”開啟這個話題.然后介紹伽利略通過實驗驗證推翻了亞里士多德的錯誤觀點.緊接著笛卡爾在伽利略的基礎之上讓其結論又前進了一步,他認為:力不是維持物體運動的原因,而是改變物體運動狀態的原因.最后牛頓在總結前人經驗的基礎之上,提出了著名的“牛頓第一定律”.

然而,中國墨家學派創始人墨子提出了“止,以久也,無久之不止,當牛非馬也.[6]”的觀點,其意思是物體運動的停止來自于阻力阻抗的作用,如果沒有阻力的話,物體會永遠運動下去.這樣的觀點,比同時代全世界的思想超前了1 000多年.因為很多的學生在以前的學習中不知道墨子對物理學有巨大的貢獻.這個例子在課堂教學中效果非常好.極大地增強了學生的自信心.因此,筆者建議要弘揚中國人在學術界的貢獻.

【實例2】剛體對軸的角動量守恒定律是大學物理中非常重要的一個知識點.該定律的內容是:當剛體的合外力矩為零時,則剛體對軸的角動量是恒定值,也就是剛體的轉動慣量與角速度的乘積是常數.該定律在機械制造中有重要的應用.此外,一些文體活動現象(例如芭蕾舞、花樣滑冰和跳水等),也可以用該定律進行定性的分析.

下面以跳水運動為例,詳細分析角動量守恒時運動員的轉動慣量與角速度的變化關系.運動員通過動作和姿態變化來改變其轉動慣量,進而控制跳水過程中的速度變化,使得最后能平穩的入水.中國跳水夢之隊是國家體育王牌團隊.截止2022年6月29日,中國跳水隊已獲得自從1982年參加世錦賽以來的第100枚金牌[7].能取得這么好的成績與運動員們刻苦訓練、努力拼搏和團結協作是分不開的.值得一提的是,女孩全紅嬋(當年只有14歲)在東京奧運會榮獲單人10米臺跳水冠軍,并打破世界記錄.她的家庭條件比較困難,父母是普通農民.其母親身體不太好,整個家庭靠她父親在支撐,而她努力訓練提高成績,等于是幫她的家庭減輕了部分負擔.鼓勵學生以跳水夢之隊和全紅嬋為榜樣,互相團結,年少要立志,少年強則國強.

【實例3】1879年美國物理學家霍爾發現,當電流通過一個位于磁場中的導體的時候,導體中會產生一個與電流方向及磁場方向均垂直的電勢差.且電勢差的大小與磁感應強度的垂直分量及電流的大小成正比,后來被稱為霍爾效應[8].1980年,德國科學家馮·克利青發現了整數量子霍爾效應[9],獲得1985年諾貝爾物理獎.1982年,美國物理學家霍斯特·斯特默、崔琦和羅伯特·勞克林在更強磁場下研究量子霍爾效應時發現了分數量子霍爾效應[10],獲得了1998的諾貝爾物理學獎.2013年,中國科學家薛其坤院士團隊與合作者首次觀測到量子反常霍爾效應[11].這是中國科學家從實驗中獨立觀測到的一個重要物理現象.物理學家楊振寧先生稱贊這是一個諾貝爾獎級別的重大突破.

然而,薛其坤院士的求學經歷并不是一帆風順.1984年,從山東大學本科畢業的他,開始考中科院的研究生,這一考就是3年,終于考進中科院物理所.

通過課間調研,筆者的授課班級學生都有考研究生的想法.但是很多學生擔心、害怕考不上.聽到薛其坤院士的考研經歷,學生備受鼓舞.正所謂寶劍鋒從磨礪出,梅花香自苦寒來.鼓勵學生在追逐夢想的這條路上,要有足夠的耐心和恒心.

【實例4】量子物理基礎是大學物理內容安排中非常重要的章節.非物理專業的學生一般都是在大學物理課程中第一次學習量子物理知識.由于科學技術的進步,量子科技在國防、金融等領域起著至關重要的作用.墨子號量子科學實驗衛星在酒泉衛星發射中心用長征二號丁運載火箭于2016年8月16日1時40分發射升空[12],是由中國自主研制的世界上首顆空間量子科學實驗衛星.這也標志著中國的量子科學技術在世界上處于領先水平.近些年,伴隨著大國崛起,中國在世界上的地位和扮演的角色越發重要.中國在各個領域都有重點的突破進展,例如,載人航天工程,抗擊新冠疫情,以及自主研發的航空母艦等.值得一提的是新冠疫情爆發以來,中國為公民免費接種新冠疫苗,是抗擊新冠疫情最成功的國家,沒有之一.從量子衛星到大國崛起,這些思政元素的引入增強了學生的民族自信心和自豪感.讓學生以身為中華兒女為榮,身為中國公民為傲!

本文只闡述了筆者課堂中的4個實例,然而大學物理課程中還蘊含很多中華民族故事的思政元素.這就需要任課教師不斷地挖掘、提煉適合自己教學風格的思政元素.

課程思政并不是給學生灌心靈雞湯和打“興奮劑”,是立德樹人,是使學生樹立正確的世界觀、人生觀和價值觀,是培養具有家國情懷意識的社會主義接班人.

4 反思與結束語

大學物理教學過程中要注重兩方面的人才培養:一方面是讓學生學會基礎的物理知識和處理物理問題的基本方法.學生將學到的知識應用到本專業領域.另一方面是培養學生的物理學思維,科學邏輯思維,堅定的科學信念,進而提升學生的人文素質,提升學生的家國情懷意識.不以求解物理問題論“英雄”,切忌把學生培養成只會做習題的“工具人”.

教學本是一門藝術.一門課的任課教師既是導演又是主演.任課教師首先將“劇本”吃透,才能演義觀眾喜歡的“電影”.常言道,要給學生一杯水,教師要有一桶水.教師要想當一名合格的“主演”守住講臺陣地,首先要有足夠的知識儲備,不能局限于教材上的幾個知識點.教師是課堂教學的發起者和管理者.課堂教學的課程思政應該以學生為中心,以教師為主導.任課教師如果對課程思政認識不夠深入,就會形成片面的教學觀.

因此,筆者在這里提出自己的幾點想法:

(1)正如俄國作家車爾尼雪夫斯基所說,教師想讓學生造就成為什么樣的人,自己就要先成為那樣的人.在習近平新時代中國特色社會主義思想的引領下,任課教師要提高政治占位,要有責任感,要有家國情懷,要堅定信念,要樹立正確的人生觀、世界觀和價值觀.

(2)教師在傳授知識的同時,要注重課堂行為舉止.教師在課堂上的行為舉止是隱性教材,往往會成為學生效仿的原型.任課教師堅決不能把生活情緒帶入課堂,時刻要保持愉悅的課堂氣氛,保持熱情飽滿的教學態度.

(3)課程思政教育是常態化過程,在教學過程中潛移默化,讓學生心靈得到洗禮,最終達到滴水穿石的效果.

(4)目前網絡上已有很多大學物理的課程思政元素,可以借鑒但不能照搬照抄.任課教師根據自己的課堂教學風格,挖掘或選擇適合的蘊含中華民族故事的思政元素“潤物細無聲”地融入課堂.

(5)高等院校的任課教師不僅僅要研讀科研論文,還要經常研讀一些高水平的教研論文.科研論文有助于教師提升個人的專業知識儲備.教研論文有助于教師提升課堂教學水平.

當前中華民族的偉大復興是世世代代炎黃子孫共同奮斗的結果.教師被稱為“人類靈魂的工程師”承擔“傳道、授業、解惑”的重任.傳承中華民族故事是教師的義務和責任.中共中央、國務院《關于加強和改進新形勢下高校思想政治工作的意見》提出的堅持全員全過程全方位育人(簡稱“三全育人”)的要求,全員育人、全程育人、全方位育人即“三全育人”.每位教師都是其中一員,任課教師的三尺講臺是育人的最佳陣地.教師要按照教育部制定的《新時代高校教師職業行為十項準則》 嚴格要求自我.每一位教師都要守好一段渠,種好責任田.只有全體教師共同努力才能做到最終的立德樹人,玉汝于成[13].