淺談大學物理課程教學與思想政治教育形成協同效應

鄭丹　賈芳　李輝　李聰　張夢嬌　袁超

摘要：習近平在全國高校思想政治工作會議上強調，高校思想政治工作關系高校培養什么樣的人、如何培養人以及為誰培養人這個根本問題，要堅持把立德樹人作為中心環節，把思想政治工作貫穿教育教學全過程，實現全程育人、全方位育人，走出了一條適應我國思想政治特色的高等教育發展道路，努力開創我國高等教育事業發展新局面。響應習近平號召，使得高校理工科教學與思想政治教育同向同行，形成協同效應，能夠達成“1+1>2”的效應。

關鍵詞：協同效應；教學方法；素質教育

中圖分類號：G641 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2018）31-0030-03

2016年12月全國高校思想政治工作會議在北京召開，習近平主席出席會議并發表重要講話。習近平指出，做好高校思想政治工作，要用好課堂教學這個主渠道，思想政治理論課要堅持在改進中加強，提升思想政治教育親和力和針對性，滿足學生成長發展需求和期待，其他各門課都要守好一段渠、種好責任田，使各類課程與思想政治理論課同向同行，形成協同效應[1]。這次會議回答了人們普遍關心的問題即高校培養什么樣的人、如何培養人以及為誰培養人這三個問題，引起大家廣泛關注。

協同效應（Synergy Effects）是德國物理學家赫爾曼·哈肯對于自然現象于1971年提出的概念，又稱增效作用，是指兩種或兩種以上的組分相調配在一起所起的作用會遠遠大于各種組分單獨應用時的總和。比如有趣的生物現象就有協同效應[2]，在血紅蛋白與氧結合的過程中，首先一個氧分子與血紅蛋白四個亞基中的一個結合，造成整個血紅蛋白結構的變化，使得第二個氧分子相比于第一個氧分子更易于與血紅蛋白的亞基配對結合，并且進一步促進第三個氧分子與血紅蛋白的結合，以此類推直到構成血紅蛋白的四個亞基分別與四個氧分子結合，這是典型的協同效應。其實社會現象亦如此，例如企業中不同單位間的相互配合與協作關系，以及系統中的相互干擾和制約等。對高校而言，思想政治教育是培養大學生思想信念和正確“三觀”的重要載體，在教授專業知識之外高校教師有責任當好學生的精神導師。習近平強調“各類課程與思想政治理論課同向同行，形成協同效應”，就是告誡我們：高校專業學習和思想政治教育，二者不可偏廢，應該同向通行，達成“1+1>2”的效應。時下的大學生大部分是“95后”，已經被貼上這樣的標簽：以自我為中心、不能吃苦、缺乏責任感，被稱為“網絡新生代”，抵觸被思想政治教育。而大學生則表示宣教灌輸式的思想政治教育陳舊乏味，不適應年輕人需求，常適得其反。其實雙方均有一定誤解，單就思想政治教育主體而言，內容分為五個板塊：思想教育、政治教育、道德教育、法律教育和心理健康教育，比如小學一到三年級的品德與生活課程，四到六年級的品德與社會課程，講的都是生活常識和最基本的道德規范；初中的叫做思想品德，高中的叫做思想政治，高中必修四本，分別是經濟生活、政治生活、文化生活和哲學生活，整個都比較偏向常識教育、公民教育，一方面是補充完善人生所需的生活社會常識，另一方面是為了從哲學層次培養學生的思辨能力，使得受教者擁有獨立看問題的方式，真正懂得思考，從而擁有思維批判方法。當前課堂教學的形式和內涵上也存在一些問題，目前理工科課堂教學困境是長期應試教育扼殺了青年學子的好奇心求知欲，導致厭學現象突出，知難就退等現象出現，這些極大地影響著課堂教學質量和人才的培養。師生互動不足、教學效果打折，重技巧，輕思想，重傳授，輕交互問題的存在，影響了高校理工科課程的教學質量，不利于培養學生的創新精神和創新能力。而高校思想政治課教學困境是當前教學方法陳舊，教學效果不甚理想，僵化灌輸式的思想政治教育外加死記硬背的考試，由此產生的厭學情緒對加強高校思想政治工作產生了極大的負面影響。再加上課堂缺乏培養學生全面發展的教與學的體系建設，教學內容和結構缺乏精準設計，缺乏問題導向，尤其重知識傳授，輕人格養成；讀書少，思考少，教師照本宣科，激發不出學生的好奇心。響應習主席號召，使得高校理工科教學與思想政治教育同向同行，形成協同效應，能夠達成“1+1>2”的效應，這種協同效應從根本上更新了教育觀念，達成教學方法的改革。

首先協同效應響應了黨的十八大提出的“美麗中國”概念，“美麗中國”既是指自然環境、社會環境的生態文明帶來的“美麗”，更是指人的全面發展的“美麗”[3]。北大2015年本科生畢業典禮上饒毅教授的一份致辭，引爆朋友圈刷屏，在這個贏得9次滿場熱烈掌聲，只有535字的堪稱最短畢業典禮致辭中他告誡到：“50年后返校時告訴母校你如何做到：在你所含全部原子再度按熱力學第二定律回歸自然之前，它們既經歷過物性的神奇，也產生過人性的可愛。”思想教育重在說理，共產黨歷來有一個規矩，叫做擺事實，講道理，對在校大學生思想道德修養尤其是成才方面具有明顯的導向、示范和激勵作用。

其次協同效應是避免給教育貼標簽，一直以來大學理工科教學的標簽往往是側重智力的培育，忽略其思想政治教育功能的發揮，這不利于對人才的綜合培養。眾所周知自然科學是研究物質結構和運動基本規律的，是最基礎和最成熟的學科，從一開始就具有徹底的唯物主義精神，它的成就是建立在“實踐是檢驗真理的唯一標準”的原則上。規律是真理，但又都是相對真理，因為科學告訴我們：一切具體的真理都是相對的，我們只能通過對相對真理的認識不斷逼近事實真理，因此理工科課程是中西科學文化思想激烈碰撞的前沿學科，在培養國人科學素質方面肩負著無可替代的作用。自然科學致力于把人從自然界解放出來，每一次理論與技術的革命都幫助我們更進一步認識自己，促使生活趨于高尚，達到至善的境界，結合跨入新世紀我國科技取得的矚目成就，讓學生在了解西方科技文化的同時堅定社會主義理想信念和中國傳統文化自信，培養學生的愛國情懷，從而實現全程育人、全方位育人達到人才培養之最終目的。筆者在河南農業大學執教時以理工科課程為載體，通過精選課程教學、創新協同教學方法、開辟“第二課堂”等舉措，利用學科中大量的唯物主義哲學觀的元素，加強學生語言能力和專業領域知識，在大學物理課程中融進思想政治教育，分析其中所特有的思想政治教育功能，在教學中加入思想鈣，并進一步探索如何在課堂上發揮思想政治教育功能的實施策略，做有意思又有意義的教學。效果是能夠對學生的綜合發展起到一定的推動作用，能夠幫助學生選擇好自己的人生“參照物”，幫助大學生形成正確的人生觀、價值觀和世界觀，為學生的終身學習奠定基礎。協同效應可以達成顯性教育和隱性教育相結合，充分挖掘高校理工科教學深厚的科學文化底蘊，以文化人、以文育人，貼近實際、貼近師生，增強思想政治工作的力度。

1.協同教學之思維發散。在講統計規律這個概念時，先板書其定義：大量隨機事件整體所遵循的規律，然后立即演示伽爾頓板實驗，讓學生觀察單個隨機和整體規律的神秘統一，組織學生討論實驗結果，引導學生分析推導出分布函數這一概念和方程，再發散到生活中電商購物平臺采用的大數據案例就屬于統計規律。讓追求用戶體驗的“95后”新生代感受到課程的趣味性和實用性，產生強烈的求知欲。比如在講流體力學“液體粘滯系數的測定”[4]時，測量的思路是在一個內徑粗一些的試管里加上足夠的甘油，測出來小鋼球在甘油中勻速下落的速度，根據斯托克斯公式由受力平衡條件V球（ρ鋼-ρ油）g=3πηd球υ勻，從而求出甘油的粘滯系數η。但是從客觀來講，由于管壁和甘油有粘滯力的影響，并不滿足在無限廣延液體中測速這個理想條件，所以由測出來小球勻速下落的速度υ計算出的粘滯系數η就不精確。可是怎樣才能得到無限廣延液體的理想條件呢？我們可以采用思維發散的外延法，用五個粗細不同的試管，由細到粗并排排列成粘滯系數測量儀，都裝上甘油，實驗測出小球在這五個管子中勻速下落的速度，同時觀察其勻速下落規律，實驗發現小球在粗一些的管子里下落速度會快一些，也就是說小球的下落速度隨著管子內徑增大而增大，那么可以采用以d/D（d為小鋼球直徑，D為管子的內徑）的比值（沒有量綱）坐標為橫軸，下落速度υ的坐標為縱軸，通過作圖發現，隨著d/D比值的減小，下落速度υ線性增大。經過外延法分析當d/D比值趨近0時（即D為無窮大），圖線與縱軸相交的截距就是在無限廣延液體中小球勻速下落速度υ，代入斯托克斯公式可求出較為準確的粘滯系數。通過這種用發散思維所做的外延法實驗，從而獲得理想條件的案例，在理工科課程教學中還有很多，可以采用協同教學法培養同學們的發散思維。

2.協同教學之理論聯系實際。課堂教學進行交叉學科的講授，講一個貼近生活的實例，和學生一塊分析并闡述，學生更感興趣，啟發思考，也更具有挑戰性。在課堂教學中講述和演示生活中的科學常識和現象，與所學知識息息相關，在波動光學偏振光[5]這一節課，先給學生拿兩種外觀相似的墨鏡，肉眼無法區分其類別，要求學生結合生活經驗和所學內容來分辨，學生很感興趣，獻計獻策，討論熱烈。方法自由多樣，有些還很可樂，說明學生的思路被打開，大腦活躍度被激活，這時指導學生認識偏振光，學習如何產生線偏振光，又怎樣分辨線偏振光，最終學會用馬呂斯定律是來區分這兩種墨鏡，學生就會興趣盎然，自然而然就學會了辨別與普通墨鏡外形相似的偏光鏡，讓學生們覺得科學貫穿生活，科學就在身邊。眾所周知李薩如圖形推導煩瑣內容抽象，理解較困難。在上課時先用一臺示波器和兩臺信號發生器結合演示李薩如圖形，當平滑的線條時而調成橢圓，時而調成蝴蝶結，時而調成復雜對稱的優美圖案，使學生有興趣去理解美輪美奐的圖案背后的奧秘。

3.協同教學之多學科交叉。在卡諾熱機效率這一節課，不僅給學生講熱現象循環過程的能量流程圖，還要適當講述汽油機奧托沖程，講歷史上瓦特改良的蒸汽機導致工業革命產生所起的重要作用，雖實用但效率低下，把各種熱機效率做一個對比圖，引導學生分析熱力學系統在一個循環過程中進行能量轉換的特性，在該循環中與外界進行做工和熱傳導的能量交換問題中思考為什么熱機效率不能達到近100%。若要提高熱機的工作效率又該如何思考呢？能否無度地提高機器效率呢？引導學生循序漸進思考，多學科交叉討論，取得良好效果。就像全球制造一樣，一部iPhone 7 Plus從零件到組裝涉及多個國家和不同領域的企業，所以融合意識和知識整合能力成為了理工科教學的使命。比如在選取土壤墑情測量為主題開展第二課堂的課題探究中，涉及到土壤的物理化學性質，土壤墑情的定義，調研農業目前測量土壤墑情的發展現狀，分析各測量法的不足之處，充分論證該課題研究的可行性與必要性，這些涉及到多學科知識交叉，強化了學生“學以致用”的思想，體會到了多學科交叉綜合的樂趣。

小結：協同教學的創新，一方面是補充完善人生所需的生活科技等知識，另一方面是為了從哲學層次培養學生的思辨能力，使得學生從K12階段過渡到大學，擁有獨立看問題的方式，真正懂得思考，從而擁有思維批判方法。協同教學的運用，使得思想政治教育如春風化雨般地潤物細如聲，增進學生的親和感，培養學生獨立思考與解決問題的能力，提高了青年學子的思想道德修養，達成了高階的人生價值觀的轉變，尤其能夠增強時下“95后”大學生為我國走向富強所擔當的責任感和使命感。并且協同教學在教學實施過程也深受一線教師的歡迎，教師們深刻認識到唯有不斷改進教學方法，提高授課藝術，對教師以后的職場發展之路具有很大的幫助。

參考文獻：

[1]習近平在全國高校思想政治工作會議上的講話：把思想政治工作貫穿教育教學全過程[R].http：//news.xinhuanet.com/politics/2016-12/08/c_1120082577.htm；

[2]崔致遠（導師：葛淼）.血常規正常參考值與地理因素的非線性分析[D].陜西師范大學碩士論文，2008.

[3]堅定不移沿著中國特色社會主義道路前進，為全面建成小康社會而奮斗[R].中國共產黨十八大報告，2012.

[4]鄭丹.淺談物理教育改革中的情感應用[J].河南教育學院學報（自然科學版），2006，（4）：50-52.

[5]潘建斌，鄭丹.大學物理教程[M].中國農業出版社，2014.