課程思政融入大學物理課教學的探索

徐大海　張靜　謝麗　孫利輝

【摘 要】課程思政是高校思想政治教育融入課程教學，實現全方位育人的一種重要途徑。基于課程思政的理念，本文對大學物理課程開展課程思政的途徑開展了探討，并以《電磁感應定律》為例，進行了課程思政的教學設計。

【關鍵詞】大學物理;課程思政;教學內容;教學模式

中圖分類號： O4-4;G642文獻標識碼： A 文章編號： 2095-2457（2019）20-0133-003

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.20.060

2016年在全國高校思想政治工作會議上，習近平總書記發表了重要講話，要求“要用好課堂教學這個主渠道，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]。2018年教育部出臺了《關于加快建設高水平本科教育全面提高人才培養能力的意見》文件[2]明確提出了：“強化課程思政和專業思政，在構建全員、全過程、全方 位“三全育人”大格局過程中，著力推動高校全面加強課程思政建設，做好整體設計，強化每一位教師的立德樹人意識，在每一門課程中有機融入思想政治教育元素，推出一批育人效果顯著的精品專業課程，打造一批課程思政示范課堂，選樹一批課程思政優秀教師，形成專業課教學與思想政治理論課教學緊密結合、同向同行的育人格局。”

物理學是研究物質的基本結構、基本運動形式、相互作用的自然科學。在人類追求真理、探索未知世界的過程中，物理學展現了一系列科學的世界觀和方法論，深刻影響著人類對物質世界的基本認識、人類的思維方式和社會生活，是人類文明發展的基石。以物理學基礎為內容的大學物理課程，是高等學校理工科各專業學生一門重要的通識性必修基礎課，該課程對培養學生的思維能力和科學素養，正確認識客觀事物，形成唯物主義世界觀有著不可低估的作用。因此，在開展大學物理課程教學中開展思政課程是十分必要的。

1 大學物理課程開展課程思政的途徑

1.1 修訂教學大綱，嵌入課程思政元素

教學大綱是根據學科內容及其體系和教學計劃的要求編寫的教學指導性文件，是教師進行教學工作的主要依據，也是檢查學生學習成績和評估教師教學質量的重要標準[3]。因此，在大學物理教學中開展課程思政，首先要對現有的教學大綱進行修訂，從課程的目的和任務出發，以知識點為媒介，以科學知識形成為基礎，以具有學科特點的思維能力為目標，從科學邏輯到學科邏輯抽取立德樹人元素，尋找思政教育與大學物理的結合點。其次，在課程教學基本目標上，要把物理定律產生的背景、認識過程和方法以及人類做出的不懈努力融入到教學中，培養學生追求真理，探索科學精神，學會認識問題、分析問題，解決問題的方法，形成唯物主義的世界觀。

1.2 從物理理論建立的過程開展課程思政

任何一個科學概念的形成，每一個科學定律的建立，所有重大科學發現都是經過不同國家一代乃至幾代人的艱苦積累，匯聚和利用許多人的研究成果才得以完成。例如萬有引力定律就是在哥白尼、開普勒、伽利略、惠更斯、胡克等人的研究基礎上，又經過牛頓長達20年的努力探索才得以完成的。又如，人們對原子結構的認識，經歷了湯姆孫發現電子，提出模型，再到盧瑟福粒子散射實驗，并提出有核模型，再到原子光譜實驗規律的發現，波爾提出氫原子理論，直到量子力學建立后，人們才對原子結構及原子內電子的運動有了基本正確的認識。因此，通過對物理理論建立過程的講授使學生了解物理概念和定律形成的過程掌握其邏輯體系，更重要的是使學生學習科學家不畏艱險，追求真理，勇于創新，嚴謹治學的科學精神，引領學生形成正確的人生觀和價值觀。

另一方面，每一次物理學理論的變革和發展總是從物理觀念、物理思想的突破為先導的，狹義相對論和量子論的誕生過程，就很好地說明了這一點。通過教學使學生懂得任何一門物理學理論都不是終極的真理，都存在著它的局限性和未解決的問題 ，要克服舊的理論存在的問題，就必須要突破傳統觀念的束縛，提出一些新的觀點，建立起一套全新的理論，推動科學不斷地向前發展。此外，通過講述新的理論建立的過程學習科學家不迷信權威，勇于探索真理的精神，培養學生創造性思維和批判性思維能力，形成正確科學觀。

1.3 通過介紹我國古代、近代科學家的科學成就開展課程思政

中國古代有著光輝燦爛的科學技術成就，不少方面處于世界領先地位。戰國時期墨家關于杠桿和浮力知識成就比西方阿基米德早約兩個世紀。西漢時期寫成的《春秋偉.考靈曜》中關于地動和運動的敘述比伽利略早出很多年。明末科學家方以智對色散現象的概括是牛頓之前人們對色散現象認識的最高水平[4]。英國科學史家李約瑟在她所著《中國科學技術史》一書[5]的序言中說“中國的這些發明和發現往往遠遠超過了歐洲.......”，“在人類了解自然和控制自然方面，中國人是有貢獻的，而且是偉大的”。另一方面，中國現代一些物理學家如葉企孫、吳有訓、趙忠堯、王淦昌、錢三強、錢學森、鄧稼先他們熱愛祖國的拳拳赤子之心，為國為民，奮發圖強的精神和事跡能使學生受到感染，激勵同學們刻苦學習。因此，在教學中引入我國古代和近代的科學技術成就，有助于激勵學生努力學習，增強學生的民族自豪感和愛國主義情懷，樹立攀登科學技術高峰的信心，擔負起民族復興重任。

1.4 選擇適當的教學方法和教學模式開展課程思政

教學方法是在教學過程中，師生為了完成教學任務所采用的手段。既包括教師的教法，也包括學生學習的方法[6]。當前教學中比較流行的教學方法有講授、討論、類比、實驗、閱讀指導等，這些教學方法在課程概念教學、激發學生學習興趣、培養學生創造性思維、高水平推理和批判性思維能力等方面有很好的幫助作用。例如在庫侖定律的教學中可采用類比法來進行。首先，介紹庫侖怎么發現均勻球殼對腔內物體無引力作用的現象，然后聯想到物體間的萬有引力遵守距離的平方反比律，再類比聯想到帶電空腔對腔內物體無力的作用，推斷電荷間的相互作用也遵守距離平方律，從而得出庫侖定律。從這個例子我們看到通過類比聯想把異常的未知事物（研究對象）對比尋常熟悉的事物（類比對象），然后依據兩個對象之間存在著的某種類似或相似的關系，從已知對象具有的某種性質推出未知對象具有相應的性質[7]。麥克斯韋對這種類比法的論述為：“一種科學定律與另一種科學定律之間的部分相似性，它使得兩種科學互相相互說明.......”[7]。采用類比教學法一方面可以引導學生學會選擇熟悉的事物與研究對象從研究方法、功能特征、因果關系等方面進行類比，得出科學規律，培養學生科學邏輯能力。另一方面，也能很好地激發學生想象力，啟迪聯想，培養學生創新思維、跨學科的交流、滲透和借鑒能力，形成正確的科學觀和唯物主義的世界觀。此外，把教學方法和教學模式有機結合，通過學生自主學習、合作學習、師生互動、生生互動等形式開展課程思政能夠收到很好的效果。

2 大學物理課程思政教學案例

首先，依據教學目的挑選與所學知識點密切相關的案例，給出一些題目讓學生思考，并通過各種途徑查閱文獻，歸納所要學習的內容，在教學過程中采用適當的教學方法和教學模式進行教學，課后讓學生寫出學習內容的總結和體會。

下面以電磁學中《電磁感應定律》為例來討論如何進行課程思政的教學設計。

教學案例：電磁感應定律。

設計意圖：問題1、2學生通過課前預習了解科學家在科學發現的過程中百折不撓的精神，戰勝困難的勇氣，思考和發現問題的方法。問題3旨在培養學生認識問題、分析問題和對事物本質認識的能力。問題4則重在培養學生創造性思維能力。問題5是讓學生了解所學的知識在實際中的應用。

課堂教學設計

第一階段：采用同伴教學法教學模式[8]，學生分組交流課前預習內容。各組推薦一名代表講述準備的內容，重點講一個內容，其他同學可做補充。每組講完后，學生之間互動。這一過程主要是檢查學生課前準備的情況，了解學生歸納問題、分析問題的能力，以便有針對性的講解和訓練。

第二階段：教師對學生的講解進行點評和分析，然后師生互動。重點講述以下幾點：

（1）講述奧斯特發現電流的磁效應后，引起人們思考的問題，從而培養學生的探索精神，以及解決未知問題的途徑和方法。

（2）介紹法拉第的生平和法拉第發現電磁感應現象的過程，把電磁感應定律產生的背景、認識過程和方法以及科學家做出的不懈努力融入到教學內容中，培養學生追求真理，探索科學精神，學會認識問題、分析問題，找到解決問題的途徑，形成正確的科學觀。

第三階段：教師講述主要概念與公式，測試學習效果，進行師生互動。重點講述以下幾點：

（1）由感應電流的方向判定作為切入點，介紹楞次得出“楞次定律”的過程，如何揭示電磁現象是符合能量守恒規律的，引導學生學會如何認識問題、分析問題，抓住事物的本質去探索問題。

（2）從安培環路定理與感生電動勢兩個公式形式入手，講述兩種場產生的機理、區別和關聯，尤其是感生電動勢的數學表達式所表達的內涵，引領學生學會如何把所學的知識建立起內在聯系，領會物理概念和公式的內涵，掌握正確認識問題的方法。

設計意圖：主要是教師如何通過一定的教學方法和教學模式，將物理定律產生的背景、認識過程和方法以及人類做出的不懈努力融入到教學中，培養學生追求真理，探索科學精神，學會認識問題、分析問題，找到解決問題的途徑，掌握科學研究的方法，引領學生形成正確的科學觀和價值觀。

課后作業

（1）從法拉第發現電磁感應定律的過程你獲得哪些啟示？

（2）通過穩恒磁場安培環路定律和感生電場對比，你學會了那些認識問題的方法？

設計意圖：通過課前和課堂兩個階段的學習，學生會在認識上有一定的提高，會有新想法和認識，在這個基礎讓學生總結所學的知識內容，使他們的頭腦中對物理定律的邏輯性、歷史性和實用性有一個清晰的脈絡，在如何認識問題、分析問題、解決問題等方面得到提高。

通過《電磁感應定律》的教學設計我們可以看到，選擇適當的教學方法和教學模式開展課程思政能夠起到潤物細無聲的作用。

3 結束語

在大學物理教學過程中精心設計教學內容，選擇適當的教學方法和教學模式，融入各種思政元素開展課程思政，能使教師把知識傳授、能力培養與價值引領統一起來，在價值引領中凝練知識底蘊和技能基礎，在知識傳授和技能訓練中實現價值升華。另一方面，通過開展課程思政，能夠增強學生學習的獲得感和成就感，實現知識、技能和價值的全面發展。因此，在大學物理課中開展課程思政，對于實現從教書育人到立德樹人有著十分重要的意義。

【參考文獻】

[1]習近平.談治國理政（第二卷）[M].北京：外文出版社，2017：377-379.

[2]教育部.關于加快建設高水平本科教育全面提高人才培養能力的意見[N].教高〔2018〕2號

[3]周德昌.簡明教育辭典[M].廣東：廣東高等教育出版社.1992：65.

[4]李艷平，申先甲.物理學史教程[M].北京：科學出版社，2007：25-26.

[5]李約瑟.中國科學技術史[M].北京：科學出版社，1975：3-4.

[6]周德昌.簡明教育辭典[M].廣東：廣東高等教育出版社. 1992：127.

[7]閆金鐸，郭玉英.中學物理教學論[M].北京：高等教育出版社.2014：38.

[8]Eric Mazur，同伴教學法-大學物理教學指南[M].朱敏.陳顯峰譯.北京：機械工業出版社，2011.