基于建構主義的文科物理教學及課程思政探索

摘"要：培養人格健全，具有創新精神和創新能力的應用型人才，是高等教育的重要目標。人文類物理課程旨在提高文科學生科學素養，優化學生知識和能力結構，實現全面育人，是當代教育改革的重要探索方向。該文針對文科類物理課程教學難點，提出基于建構主義理論優化創新教學模式。同時結合課程思政協同作用來探索文科類物理課程教學改革的新路徑，通過實踐驗證其有效性。研究結果表明，建構主義和課程思政協同作用的新型教學模式極大地激發學生學習自主性，在學科知識體系構建和人文精神內涵建設方面均起到較好的培養效果。

關鍵詞：建構主義;文科物理;教學改革;課程思政;實效分析

中圖分類號：G642"""文獻標志碼：A"""""文章編號：2096-000X（2025）03-0100-05

Abstract：Itisanimportantgoalofhighereducationtocultivateappliedtalentswithsoundpersonality，innovativespiritandinnovativeability.Humanisticphysicscoursesaimatimprovingstudents'scientificaccomplishment，optimizingtheirknowledgeandabilitystructure，andrealizingcomprehensiveeducation，whichisanimportantexplorationdirectionofcontemporaryeducationreform.Aimingattheteachingdifficultiesofliberalartsphysicscourse，thispaperputsforwardtheoptimizationandinnovationteachingmodebasedonconstructivismtheory.Atthesametime，thepaperexploresanewwayofteachingreformofliberalartsphysicscoursebycombiningthesynergisticeffectofcurriculumideologyandpolitics，andverifiesitseffectivenessthroughpractice.Theresearchresultsshowthatthenewteachingmodeofconstructivismandcurriculumideologicalandpoliticalcooperationcangreatlystimulatestudents'learningautonomyandplayagoodtrainingeffectintheconstructionofdisciplinaryknowledgesystemandhumanisticspiritconnotation.

Keywords：constructivism;liberalartsphysics;teachingreform;curriculumideologicalpolitics;actualeffectanalysis

培養人格健全，具有創新精神和創新能力的應用型人才，是高等教育的重要目標。通識教育發展于19世紀，旨在彌補現代大學的學術分科過細導致的知識嚴重割裂的弊端，培養具備健全人格，擁有獨立思考能力，能將不同學科知識融會貫通的人。自1998年開始，通識教育類課程在我國高校開設。文科物理類通識課程將科學與人文有機融合，以傳承科學思想、方法和精神為目標，以物理發展史和物理學知識體系為主要內容，培養學生分析問題和解決問題的創新意識和創新能力。課程中蘊含豐富的科技前沿內容和物理學家們追求真理的極致精神，可以在潛移默化中對學生的思想意識、行為舉止產生影響，逐步形成辯證唯物主義的世界觀、人生觀和方法論，從而實現專業目標和思政目標協同育人，全面育人，培養社會主義建設需要的優秀人才[1]。

一"文科物理課程教學的痛點

信息時代，知識的獲得是多途徑多角度的。課堂教學是傳授知識和培養學生能力的最直接的渠道。目前國內高校的人文物理課程教學普遍以教師單向輸出的“講課”的模式為主，更偏重理論知識的解析，對學生實踐能力和分析問題能力的鍛煉顯得力不從心。學生一直處于被動接受的狀態，容易出現注意力不集中、積極性不高、參與感不強的情況，極大地限制了自主學習和創新能力的培養，不能滿足社會經濟持續發展對高素質創新人才的現實需求。當前文科物理課程教學的痛點主要體現在以下兩個方面。

（一）"學生心理層面缺乏獨立自主學習的主動性

文科物理課程一般在大一開設，對于剛進入大學的新生來說，普遍沒有做好由被動學習轉為主動學習的準備，缺乏學習的動力。在心理層面看，部分學生存在“修整心態”，覺得之前經歷了千軍萬馬過獨木橋的高強度競爭，如今順利進入大學可以“休息”一段時間，因此不重視大學的課堂學習，沉浸在游戲娛樂當中。大部分學生在學習上對老師的依賴性強，主體意識淡漠，在強調自主性學習的大學生涯開端就迷失了方向。從物理學科的特點來看，部分學生由于基礎薄弱，存在畏難情緒，遇到有難度的知識點容易自暴自棄。還有的學生在高中物理學習過程中養成了消極的思維定勢，遇到新的物理問題仍習慣生搬硬套，不對新的問題加以分析，不善于學習新的方法。這些心理狀態對學生的文科物理學習造成了極大的阻礙。

（二）"當前教學模式在人才核心能力培養方面深度不夠

文科物理教學內容有力學、熱學、光學、電磁學、量子物理和相對論六大板塊，涵蓋了物理學的全部知識點，旨在幫助學生建立完整的物理體系框架，認識真正的物理世界。但區別于理科大學物理課程的教學，文科物理除了保持知識的系統性，更重要的是對文科專業學生進行邏輯思維訓練，傳承科學精神，培養科學創新意識和能力。因此物理學發展史及其蘊含的人文素養是文科物理教學中必不可少的關鍵內容。高校開設文科物理課程一般都在32～48學時，從教學層面來看存在課時緊，內容多的問題，往往會使得文科物理教學在人才核心能力培養方面流于形式，培養深度不夠。同時要講好文科物理課程，除了扎實的專業功底和人文素養，還要掌握靈活多變的教學模式，將科學精神有機地融入課堂知識的教學當中，無疑對授課教師提出了更高的要求[2]。

二"基于建構主義和課程思政相融合的文科物理課程教學改革策略

南京郵電大學通達學院（以下簡稱“通達學院”）物理學概論教學團隊充分考察了課程教學的現狀，剖析教學過程中的痛難點，嘗試將建構主義的教學觀應用于物理學概論課程，對整個課程的教學進行設計，根據課程內容選擇合適的教學方法;同時深挖教學大綱，有效合理地開展課程思政，教學改革取得了較好的成效，為建構主義教學觀在獨立學院人文物理類課程的應用提供了有價值的理論參考和借鑒。

（一）"建構主義教學觀指導整個教學過程，以生為本，切實培養學科核心素養

建構主義學習理論認為學習是一個主動建構的過程。學生不是教學內容的接受者，而是根據先前的認知結構主動地、有選擇性地建構新的知識體系。獲得知識的多少取決于學習者根據自身經驗去建構相關知識的能力，而不是取決于學習者記憶和背誦教師授課內容的能力。文科類專業學生普遍物理基礎不夠扎實，對物理課程存在畏難情緒，這對人文物理課程的有效開展帶來一定阻礙。因此要教好人文物理類課程，第一要素就是“有趣”。興趣是最好的老師，只有讓學生感興趣，才能改“被動學”為“主動學”，才能真正起到育人的功效。建構主義學習理論強調情境設定，即讓學生們在有趣的、有用的、特定的情境下學習物理知識。根據獨立學院應用型人才培養主旨，結合通達學院專業特色，教學團隊確定教學流程如圖1所示。首先，課前教師充分備課，利用好信息化工具對學生現有認知水平和學業前期基礎進行充分調研。根據課堂教學的關鍵知識點，準備相關的資料，發給學生預習。在這個環節要注重情境的構建，由境生情，從而提出物理問題。在情境的構造上要充分聯系物理學發展史[3]、聯系中國傳統文化、聯系中國重大工程和杰出的科學家事跡，給學生營造一個生動鮮活、可觸摸的應用場景，結合應用情境拋出物理問題，激發學生學習興趣，引導學生積極思考自主探究。建構主義教學觀強調協作，即師生之間、學生與學生之間開展團隊合作，在團隊中互相學習。在課程教學改革中，教師導和學生學兩條線相輔相成。教師輔助和引導，起幫助引領的作用。學生主導整個學習過程，充分發揮主觀能動性，通過課件、視頻、文檔等，結合教師給出的情景設定，開展自主學習獨立探索。在教師引導基礎上通過組內討論開展小組協作學習，通過向他人學習補充自我認知，最終實現對課堂知識點的掌握。教學過程中開展辯論和演講，充分鍛煉學生的思辨能力和邏輯思維及表達能力，通過多次實踐，學生學會質疑、溝通和表達觀點。建構主義教學觀強調意義構建，即教學環節的最終目標，學生通過整個教學環節理解相關物理知識點，對已有認知補充更新，建立物理學知識體系框架，切實領會科學的真諦，最終完成整個知識體系的構建。學習過程完成后，教師和學生對該教學環節進行評價，進行反思總結，根據評價結果修訂教學環節的情景構造和過程的引導指示，為后續的教學工作提供價值參考。

（二）"突出學科特色，有效發揮課程思政協同作用，切實實現全面育人

習近平總書記在全國高校思想政治工作會議上強調“要用好課堂教學這個主渠道”“使各類課程與思想政治理論課同向同行，形成協同效應”[4]。文科物理課程以物理發展史、物理知識、世界觀和方法論為主要內容，蘊含了豐富的課程內的思政教育資源，能夠圍繞全課程育人目標，培育社會主義建設需要的優秀人才[5]。通達學院物理學概論課程教學團隊積極探索具有時代特征和院校專業特點的課程思政新模式，通過教學模式創新，合理地融合課程教學目標和德育目標，做到傳承科學思想、傳播科學文化的同時落實立德樹人的理念[6]。課程組組織了多次訪談，與授課教師開展充分討論，確定了大量思政元素（表1）。課程思政元素包含了中國傳統文化、中國當代重大工程和前沿科技[7]等，知識點聯系實際應用，激發學生道路自信、理論自信、制度自信、文化自信，引導學生將自身的發展與國家的發展和民族振興聯系起來，為社會主義建設貢獻自己的光和熱[8]。課程思政元素還羅列了大量科學家事跡，充分挖掘物理現象中包含的人文內涵[9]，科學方法論和哲學內涵，著力引導大學生鞏固并堅持科學的世界觀、人生觀和價值觀，培養勇于擔當的責任意識和愛崗敬業的本職精神。

在課程力學專題中，選擇伽利略自由落體定律開展情境式教學。課前將伽利略堅持真理，堅定支持哥白尼日心說和伽利略比薩斜塔實驗兩個故事作為課前資料發給學生，引導學生進行知識體系的自我構建。課堂教學過程中從伽利略敢于質疑地心說，六上羅馬據理力爭，為日心說換來喘息空間的角度出發激勵學生不迷信權威，堅持真理;引導學生面對困境時既要有堅定不移的決心也要有伽利略式靈活變通的大智慧。《周易·系辭下》中有“窮則變，變則通，通則久”的表達。生活中，事情發展到了一定程度就需要變化，要積極調整自身做出相應的改變，否則優勝劣汰，不能適應者出局。聯系到當前世界百年之未有大變局，對中國來說既是挑戰也是機遇，作為社會主義的接班人和建設者既要有面對挑戰的無畏精神，也要具備面對變革的靈活變通能力。在落體定律的教學中采用建構主義教學模式介紹伽利略的研究方法，注重科學實驗和理想實驗的結合。首先構建情境，提出問題，在斜塔上拋下大小不等的兩個鐵球，它們會同時落地嗎？接著教師介紹“十大最美物理實驗”之一伽利略斜面實驗，引導學生對斜面實驗的結果進行分析，得出物體在斜面上運動的速度與斜面的角度成正比的結論，構建基本知識體系。進一步構建情境啟發學生，當斜面角度不斷增大直至變為豎直狀態，那么小球下落的速度將如何變化？教師引導學生通過推理完成思想實驗得到落體定律。接下來播放宇航員在月球上同一高度釋放羽毛和榔頭，兩者同時落地的視頻，更新學生已有認知，建立正確的知識體系。最后通過小組討論和發言，引導學生向伽利略看齊，完成意義構建，達到潤物無聲的育人目標。

熱學專題通過視頻引入，著重強調焦耳一生從事了四百多次熱功當量實驗的測量，提倡學生要學習焦耳尊重實驗，精益求精，將來在本職工作上做到全力以赴，日益精進。光學模塊針對光的本性的認識，根據歷史發展的過程介紹清楚每個階段的主流觀點，采用支架式教學，給學生準備好“微粒說”和“波動說”的相關資料，結合小組討論光電效應實驗，從而引導學生建立光的波粒二象性，啟發學生肯定-否定-否定之否定的哲學內涵。講到光學儀器的分辨率知識點時，可以聯系我國重大工程項目——FAST，構建好應用情境，培養學生科技自信和愛國情懷。在磁性起源講解時，充分結合中國古代在電磁學方面的輝煌成就，如墨家關于小孔成像的記載，司南的發明等，激發學生的民族自豪感。量子物理專題可以以墨子號的介紹作為情境引入，在相對論專題可以錢三強的故事入手，展示中國優秀科學家的愛國情懷。家國情懷是我們中華民族之所以屹立于世界民族之林的重要文化精髓。只有在課程教學中潛移默化加強愛國主義教育才能培養出國家需要的人才。

三"基于建構主義的文科物理教學改革實效分析

通達學院物理學概論課程教學組，通過合理的建構主義課程設計，把課程中的思政元素和德育內涵融入課程教學中。針對建構主義的新型教學改革實效，我們對通達學院學習物理學概論課程的全體學生發放調查問卷，旨在考察教學改革效果和對學生學情進一步定量分析，給以后的教學工作提供參考。本次調查共發放問卷386份，收回問卷386份。課程喜愛度調查結果如圖2所示，31.87%的同學表示非常喜歡物理學概論課程，36.53%的同學選擇喜歡，可以看出基于建構主義的新型教學模式可以有效地提高學生對課程的喜愛和接受程度，極大地提高學生的學習熱情。建構主義旨在通過學習者的個人經驗建構知識體系框架，因此我們在問卷中第五條設置為“你覺得通過物理學概論課程的學習，在知識體系架構和知識獲得方面有收獲嗎？”，考察學生對課程學習對個人知識框架構建的幫助評價。結果如圖3所示，高達80.51%的學生認為經過課程的學習，在知識體系架構和知識獲得方面收獲很大。可見基于建構主義的課程改革在幫助學生掌握課程相關知識點和建構物理學相關知識體系是有積極的影響的。圖4展示了課程思政在物理學概論的有效融入所呈現的德育內涵。問卷第六題“你覺得通過物理學概論課程學習，對你的個人人文精神內涵的建立有積極的正向引導，能幫助你樹立正確健康的價值觀嗎？”，85.23%的學生認為通過課程學習對自身人文精神內涵的建立有積極的正向引導。問卷第十題是關于學生對于課程內容補充的意愿調查。問卷給出了專業相關的物理知識、生活中的物理現象、前沿科技、課本上的物理知識、科學家事跡和人文精神6個選項。可以看到各選項分布比例沒有明顯的偏差，表現為學生興趣廣泛，有強烈的好奇心和求知欲，從側面也說明當代大學生綜合素養比較全面，人文內涵有較大的提升。其中選項中占最高比例的是生活中的物理現象，說明學生希望物理理論的學習要聯系實際，從生活中的實際應用出發，以解決實際問題為最終目標。選項里位列第二和第三的是人文精神和科學家事跡，這個事實充分說明學生希望在物理學課程學習中能多融入人文精神和科學家相關故事，也進一步證實了在物理學課程中開展思政德育是極其重要的，是滿足學生當前愿望的。作為當代物理教師，不僅要講好物理相關知識，還要講好故事，要充分挖掘物理學知識體系構建過程中的閃光故事，給學生展示科學的發展路徑。追求真理道阻且長，源于熱愛，無數科學家心無旁騖，孜孜不倦，奮斗終生，他們是當代大學生的學習榜樣。他們淡泊名利，投身科學事業，最終將畢生所得奉獻給全人類，是當代大學生的奮斗目標。

四"結束語

基于建構主義的教學模式能更好地激發學生學習的興趣，提高學生課堂參與度，創建較為平等的師生關系，引導學生對知識體系的主動構建。讓學生在問題研究中掌握知識，培養創新意識，提高學科核心能力。通過挖掘人文物理類課程中的思政元素，能夠有效地形成全課程的思政育人體系，發揮課堂教學的主渠道作用，達到全面育人的目的。

參考文獻：

[1]徐之海，金鑫，李奇，等.高校理工類通識課課程思政教學方法探索與實踐[J].高教學刊，2023，9（3）：90-92，97.

[2]張玉超，劉旭東，楊旭.課程思政視域下通識選修課教學改革探索[J].高教學刊，2023，9（2）：166-169.

[3]李希凡.滲透物理學史以涵養科學態度與責任[J].物理教學，2021，43（5）：73-74，69.

[4]習近平在全國高校思想政治工作會議上強調把思想政治工作貫穿教育教學全過程開創我國高等教育事業發展新局面[EB/OL].https：//www.ccdi.gov.cn/toutiao/201612/t20161208_125197.html.

[5]吳濤，劉陽，王世芳.物理學史融入“大學物理”課程思政的路徑研究[J].大學，2021（40）：97-99.

[6]童元偉，嚴非男，丁亞瓊，等.人文物理課程思政實踐與思考[J].高教學刊，2020（8）：160-162.

[7]劉作業，丁晶潔，王集錦，等.中國科技前沿元素在大學普通物理教學中的滲透[J].物理與工程，2021，31（3）：73-77，84.

[8]王順宏，李邦杰，李亞雄，等.高校專業基礎課程教學中的思政設計與實踐[J].高教學刊，2022，8（36）：180-184.

[9]馬業萬，章禮華，操龍德，等.大學物理教學中課程思政育人元素的挖掘與實踐[J].安慶師范大學學報：自然科學版，2021，27（2）：109-112.

基金項目：江蘇省高等教育教學改革研究課題重點項目“電子信息類大學生創新能力培養與創新實踐教學方法的研究與探索”（2021JSJG135）;南京郵電大學通達學院院級科研基金項目“液相法制備CH3NH3PbX3平面異質結太陽能電池及性能調控”（XK206XZ18003）

第一作者簡介：張海燕（1982-），女，漢族，江蘇如皋人，理學博士，副教授。研究方向為高等學校物理課程教學改革。