自然科學(xué)專(zhuān)業(yè)課程思政元素案例教學(xué)資源包開(kāi)發(fā)探索

金枚

摘 要：本文從科學(xué)品質(zhì)、哲學(xué)視角、科研方法這三方面的思政元素，開(kāi)發(fā)探索自然科學(xué)專(zhuān)業(yè)課思政元素案例教學(xué)資源包。資源包以典型案例的形式呈現(xiàn)，為自然科學(xué)專(zhuān)業(yè)課程融入思政元素的教學(xué)實(shí)踐起到舉例示范的作用。

關(guān)鍵詞：自然科學(xué)專(zhuān)業(yè)課;案例教學(xué)資源包;科學(xué)品質(zhì);哲學(xué)視角;科研方法

中圖分類(lèi)號(hào)：G641? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? 文章編號(hào)：1673-260X（2021）11-0071-05

習(xí)近平總書(shū)記2016年在全國(guó)高校思想政治工作會(huì)議的講話、教育部2017年《高校思想政治工作質(zhì)量提升工程實(shí)施綱要》和教育部2020年《高等學(xué)校課程思政建設(shè)指導(dǎo)綱要》都一再?gòu)?qiáng)調(diào)把立德樹(shù)人作為高校思想政治工作的中心環(huán)節(jié)，高校各類(lèi)課程要與思想政治理論課程同向同行，以形成協(xié)同效應(yīng)。用好課堂教學(xué)這個(gè)主渠道，把高校各類(lèi)課程中蘊(yùn)含的思想政治教育元素融入課堂教學(xué)環(huán)節(jié)，以實(shí)現(xiàn)知識(shí)傳授與立德樹(shù)人的融合統(tǒng)一。本論文作為思政專(zhuān)項(xiàng)課題的研究成果之一，正是在這樣的政治背景下，專(zhuān)門(mén)討論高校的自然科學(xué)類(lèi)課程如何在專(zhuān)業(yè)課教學(xué)中融入思想政治元素的。

我國(guó)現(xiàn)行的學(xué)科分類(lèi)和學(xué)術(shù)體制把所有的學(xué)科習(xí)慣地分為自然科學(xué)（理工科）和人文社會(huì)科學(xué)（文科）兩大類(lèi)。自然科學(xué)是研究自然界的物質(zhì)形態(tài)、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和運(yùn)動(dòng)規(guī)律的科學(xué)，它包括數(shù)學(xué)、化學(xué)、物理學(xué)、天文學(xué)等基礎(chǔ)科學(xué)和醫(yī)學(xué)、農(nóng)業(yè)科學(xué)、生物學(xué)、材料科學(xué)等實(shí)用科學(xué)。按照常見(jiàn)的學(xué)位授予的分類(lèi)，包括學(xué)術(shù)性學(xué)位的理學(xué)、工學(xué)、農(nóng)學(xué)、醫(yī)學(xué)和專(zhuān)業(yè)學(xué)位的工程碩士、農(nóng)業(yè)推廣碩士等。本文討論的自然科學(xué)專(zhuān)業(yè)課指的就是我國(guó)普通高校這些理工科專(zhuān)業(yè)課程。

自然科學(xué)類(lèi)課程從微觀視角探討某個(gè)專(zhuān)業(yè)或某門(mén)課程思政元素的融入及實(shí)現(xiàn)途徑等的文獻(xiàn)，例如夏瑩（2020）、汪猛（2020）、劉艷萍等（2020）、周焱（2020）、賈興飛（2020）、張俊麗（2020）、姜兆權(quán)（2020）、翟碩莉（2020）等探討了物理、生物、醫(yī)學(xué)、財(cái)務(wù)、化學(xué)等，大都是專(zhuān)業(yè)課教師思政教學(xué)的個(gè)人經(jīng)驗(yàn)體會(huì)，尚缺乏理論上的提升以及規(guī)律的總結(jié)。從宏觀戰(zhàn)略高度探討課程思政理論體系構(gòu)建的忻平（2016）、高德毅和宗愛(ài)東（2017a/2017b）、虞麗娟（2017）等論文，探討課程思政推進(jìn)的價(jià)值與意義的曹文澤（2016）、邱偉光（2017）、閔輝（2017）、陸道坤（2018）等論文，從理論高度及管理者的角度探討課程思政涉及到的關(guān)鍵問(wèn)題與實(shí)現(xiàn)路徑的高燕（2017）、李國(guó)娟（2017）、何紅娟（2017）、劉淑慧（2017）、陳道武（2017）、吳月齊（2018）等論文，這些宏觀視角的研究常見(jiàn)視角雷同，少見(jiàn)創(chuàng)新。

本文試圖彌補(bǔ)學(xué)術(shù)界的這些研究弱點(diǎn)。本文引入“資源包”的思路來(lái)討論高校專(zhuān)業(yè)課教學(xué)如何融入思政元素。在學(xué)術(shù)屆五十余篇關(guān)于某一課程資源包的研究文獻(xiàn)中，資源包并沒(méi)有一個(gè)統(tǒng)一的概念界定，作者依據(jù)研究需要而自行界定課程資源包的內(nèi)涵與外延，但能夠統(tǒng)一的共識(shí)是：資源包就是關(guān)于某一課程內(nèi)容各種類(lèi)型教學(xué)資源的集合體、備用庫(kù)。本文引入的是其中的一種資源包形式——“案例教學(xué)資源包”的思路，來(lái)討論自然科學(xué)專(zhuān)業(yè)課教學(xué)是如何融入思政元素的。

案例教學(xué)是由美國(guó)哈佛大學(xué)商學(xué)院首創(chuàng)并快速傳播到世界的，被認(rèn)為代表未來(lái)教育方向的一種教育方法。教師于教學(xué)中扮演著設(shè)計(jì)者、引導(dǎo)者和激勵(lì)者的角色，教師在課堂教學(xué)提供一個(gè)為一定的教學(xué)目的編寫(xiě)的，具有代表性、普遍性、典型性、啟示性、指導(dǎo)性的客觀真實(shí)的案例故事，針對(duì)案例提出的問(wèn)題，啟發(fā)學(xué)生獨(dú)立自主地進(jìn)行思考、爭(zhēng)論和探索，一般不提供絕對(duì)正確的答案，基于問(wèn)題和探索問(wèn)題是這種教學(xué)方法的核心特點(diǎn)。老師和學(xué)生、特別是學(xué)生和學(xué)生相互之間就自己和他人的方案發(fā)表見(jiàn)解，充分體現(xiàn)了學(xué)生主體性、過(guò)程互動(dòng)性及學(xué)習(xí)的合作性。德國(guó)教育家克拉夫基說(shuō)：“案例教學(xué)是這樣的教學(xué)：使學(xué)生能夠依靠特殊來(lái)掌握一般，并借助這種一般獨(dú)立地進(jìn)行學(xué)習(xí)。”案例教學(xué)符合教育家施騰策爾的范例教學(xué)理論所言的從“個(gè)”的范例到“類(lèi)”的范例的認(rèn)知遷移規(guī)律，是從具體到抽象的思維發(fā)展過(guò)程。本論文將從自然科學(xué)專(zhuān)業(yè)中找出幾個(gè)課程思政的教學(xué)案例，通過(guò)典型示范而起到舉一反三，觸類(lèi)旁通的作用。

自然科學(xué)的任務(wù)在于通過(guò)對(duì)自然界發(fā)生的現(xiàn)象和過(guò)程的把握，揭示自然科學(xué)的規(guī)律性，從而預(yù)見(jiàn)新的現(xiàn)象和過(guò)程，為社會(huì)實(shí)踐合理而有目的地利用自然界規(guī)律提供可能。自然科學(xué)專(zhuān)業(yè)課的首要思政元素就是追求真理、報(bào)效祖國(guó)、自信創(chuàng)新、專(zhuān)注耐心、鍥而不舍、愛(ài)崗敬業(yè)、職業(yè)倫理等科學(xué)家品質(zhì)，還有為探索科學(xué)客觀規(guī)律所需要的辯證唯物主義及自然辯證法等哲學(xué)方法論視角，以及客觀、理性、公正、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)研究所需要實(shí)驗(yàn)、系統(tǒng)、數(shù)學(xué)等研究方法。本文將從科學(xué)品質(zhì)、哲學(xué)視角、科研方法這三方面思政元素，以例舉典型案例的方式，開(kāi)發(fā)探索自然科學(xué)專(zhuān)業(yè)課思政元素案例教學(xué)資源包。

1 自然科學(xué)專(zhuān)業(yè)課融入科學(xué)品質(zhì)思政元素的案例教學(xué)資源包探索

高校的課程思政充分發(fā)揮課堂育人主渠道作用，一般來(lái)說(shuō)，人文社科類(lèi)專(zhuān)業(yè)課程比較容易獲得豐富的人文精神思政元素資源，而以闡釋科學(xué)原理、傳授工程技術(shù)等科學(xué)知識(shí)為主體內(nèi)容的自然科學(xué)類(lèi)專(zhuān)業(yè)課程，該如何挖掘其中的科學(xué)精神的思政元素？本文打算以翟碩莉（2020）《食品化學(xué)課程中融入“課程思政”元素初探》為教學(xué)案例，探索食品化學(xué)課程這一食品類(lèi)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課融入科學(xué)品質(zhì)思政元素之課堂教學(xué)設(shè)計(jì)。

1.1 培養(yǎng)民族自豪的文化自信

翟碩莉（2020）介紹紅糖制造工藝時(shí)，首先特別強(qiáng)調(diào)這項(xiàng)工藝已被評(píng)為“非物質(zhì)文化遺產(chǎn)”。教師課前讓學(xué)生查找在《千金要方》《食療本草》中的文獻(xiàn)相關(guān)記載，課堂教學(xué)引導(dǎo)學(xué)生討論海南遵譚鎮(zhèn)、浙江義烏、貴州各自不同的紅糖制作工藝特色，使學(xué)生弄清紅糖工藝的歷史傳承。

在“蛋白質(zhì)的組織化”內(nèi)容的課堂講解時(shí)，教師引導(dǎo)學(xué)生列舉哪些食品是利用了豆子里蛋白質(zhì)的組織化性質(zhì)，然后很自然地引出腐竹的中國(guó)創(chuàng)造。

必須特別強(qiáng)調(diào)這些傳統(tǒng)食品是中華民族對(duì)人類(lèi)的貢獻(xiàn)，怎能不自豪自信呢？

1.2 培養(yǎng)專(zhuān)業(yè)報(bào)國(guó)的愛(ài)國(guó)情懷

翟碩莉（2020）在講解“脂肪的氧化”內(nèi)容時(shí)，及時(shí)插入專(zhuān)業(yè)故事——抗美援朝時(shí)期，志愿軍干糧儲(chǔ)藏變質(zhì)出現(xiàn)哈喇味，該怎么辦？教師要引導(dǎo)學(xué)生在課堂中討論應(yīng)對(duì)措施。之后告訴學(xué)生王應(yīng)睞教授那時(shí)研究出利用粗黃豆油里的天然抗氧化劑來(lái)抑制脂肪的自動(dòng)氧化等應(yīng)對(duì)辦法。

解放初期上海解放軍普遍舌頭糜爛，是什么原因呢？教師插入故事的同時(shí)向?qū)W生提出專(zhuān)業(yè)問(wèn)題。當(dāng)時(shí)王應(yīng)睞與候祥川兩位教授及時(shí)指出這是維生素B2缺乏造成的。

這些由某教學(xué)點(diǎn)誘發(fā)而增添拓展的專(zhuān)業(yè)故事，不僅培養(yǎng)了學(xué)生專(zhuān)業(yè)報(bào)國(guó)的愛(ài)國(guó)情懷，而且強(qiáng)化了專(zhuān)業(yè)知識(shí)與生活實(shí)際相聯(lián)系的專(zhuān)業(yè)品質(zhì)。

1.3 培養(yǎng)食品安全的社會(huì)責(zé)任感

翟碩莉（2020）指出食品化學(xué)專(zhuān)業(yè)課教學(xué)必須樹(shù)立食品安全的社會(huì)責(zé)任感。課堂教學(xué)教師可適時(shí)插入社會(huì)熱點(diǎn)問(wèn)題，例如個(gè)別商家為減少脂肪含量在豬飼料中添加瘦肉精以提高瘦肉率，個(gè)別商家為增加蛋白質(zhì)檢出率在原料奶中加三聚氰胺，反復(fù)使用的街邊油炸類(lèi)食品用油含有致癌物……教師引導(dǎo)學(xué)生討論這些不良做法會(huì)引起怎樣的社會(huì)后果。警示學(xué)生作為未來(lái)的食品從業(yè)者，應(yīng)樹(shù)立“做食品，做的是誠(chéng)心和良心”的道德理念，絕不可違反法律法規(guī)，以此培養(yǎng)食品安全的社會(huì)責(zé)任感。

1.4 培養(yǎng)勇于創(chuàng)新的科研精神

講解“酶促氧化”時(shí)，教師可首先介紹學(xué)術(shù)界傳統(tǒng)觀點(diǎn)，引導(dǎo)學(xué)生討論對(duì)錯(cuò)。之后再說(shuō)明王澤農(nóng)教授通過(guò)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)难芯糠穸诉@一學(xué)術(shù)界傳統(tǒng)觀點(diǎn)，認(rèn)為紅茶制作不過(guò)是茶葉中茶多酚的氧化過(guò)程而已。從而引導(dǎo)學(xué)生實(shí)事求是、敢于質(zhì)疑、追求真理、勇于創(chuàng)新的科學(xué)品質(zhì)。

1.5 培養(yǎng)專(zhuān)注頑強(qiáng)的工匠精神

講解“色素”時(shí)，教師可先讓學(xué)生討論色素對(duì)健康造成的不良影響。之后引入正面的典型——“面點(diǎn)大王”王志強(qiáng)，他歷時(shí)12年把面點(diǎn)的形狀、顏色、口感做得和水果一樣。最后強(qiáng)調(diào)：把一件工藝做到極致正是我們國(guó)家當(dāng)前倡導(dǎo)的工匠精神：專(zhuān)注、頑強(qiáng)、精益求精。

1.6 培養(yǎng)愛(ài)崗敬業(yè)的就業(yè)觀念

翟碩莉（2020）講解“緒論”中食品各組分發(fā)生的變化影響食品品質(zhì)時(shí)，介紹北大畢業(yè)后賣(mài)肉為生的陸步軒，他不僅賣(mài)豬肉分量足斤足兩，還有一手辨別豬肉好壞的絕活。教師和學(xué)生討論陸步軒的擇業(yè)觀，引導(dǎo)學(xué)生無(wú)論做哪一行，都力圖把這行做到最好，干一行愛(ài)一行，培養(yǎng)愛(ài)崗敬業(yè)的就業(yè)觀念。

科學(xué)探索的道路經(jīng)常是曲折艱辛的，沒(méi)有堅(jiān)韌頑強(qiáng)的科學(xué)品質(zhì)是難以攻克科學(xué)難關(guān)的，所以自然科學(xué)專(zhuān)業(yè)課的首要思政元素就是追求真理、報(bào)效祖國(guó)、自信創(chuàng)新、專(zhuān)注耐心、鍥而不舍、愛(ài)崗敬業(yè)、職業(yè)倫理等這些科學(xué)家品質(zhì)。翟碩莉《食品化學(xué)課程中融入“課程思政”元素初探》這一教學(xué)案例可作為示范參考，探索適合自然科學(xué)各個(gè)專(zhuān)業(yè)課程融入科學(xué)品質(zhì)思政元素的各自案例教學(xué)資源包。

2 自然科學(xué)專(zhuān)業(yè)課融入哲學(xué)視角思政元素的案例教學(xué)資源包探索

恩格斯在《自然辯證法》導(dǎo)言中指出，自然科學(xué)與哲學(xué)從來(lái)都處于相互影響的密切關(guān)系中。自然辯證法是關(guān)于自然界及其發(fā)展規(guī)律的科學(xué)觀，也是認(rèn)識(shí)并改造自然的方法論，從馬克思主義之辯證唯物主義世界觀與方法論角度研究自然界的普遍規(guī)律，是馬克思主義哲學(xué)的重要組成部分。自然科學(xué)專(zhuān)業(yè)課就涉及到許多重要的哲學(xué)問(wèn)題。本文以陳雄一（1989）《在淺談“熱學(xué)”中幾個(gè)問(wèn)題的對(duì)立統(tǒng)一關(guān)系》作為教學(xué)案例，探索自然辯證法的哲學(xué)視角在自然科學(xué)專(zhuān)業(yè)課教學(xué)中的應(yīng)用。

2.1 必然性和偶然性的對(duì)立統(tǒng)一

陳雄一（1989）講解理想的氣體壓強(qiáng)是大量個(gè)體氣體分子對(duì)器壁無(wú)規(guī)則碰撞的結(jié)果，引導(dǎo)學(xué)生思考這體現(xiàn)怎樣的自然辯證法？教師需強(qiáng)調(diào)一方面沒(méi)有組成大星分子的個(gè)別分子對(duì)器壁無(wú)規(guī)則碰撞，就不會(huì)產(chǎn)生氣體壓強(qiáng);另一方面這個(gè)別分子對(duì)器壁的碰撞也要受氣體壓強(qiáng)規(guī)律的支配。引導(dǎo)學(xué)生聯(lián)想到這是哲學(xué)的對(duì)立統(tǒng)一的必然性和偶然性關(guān)系造成的。在統(tǒng)計(jì)規(guī)律中，大量事件整體的必然性在事物發(fā)展過(guò)程中雖然居支配地位并起決定作用，但是離不開(kāi)個(gè)體事件的偶然性，大量事件的必然性是通過(guò)大量偶然性表現(xiàn)出來(lái)的，沒(méi)有脫離必然性的偶然性。引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)清統(tǒng)計(jì)規(guī)律的必然性和偶然性是相互聯(lián)系的、相互依賴而對(duì)立統(tǒng)一的。

教師仍需進(jìn)一步引導(dǎo)：必然性和偶然性的對(duì)立統(tǒng)一還表現(xiàn)在它們能夠在一定條件下相互轉(zhuǎn)化。例如氣體系統(tǒng)中的單個(gè)氣體分子的運(yùn)動(dòng)是遵循力學(xué)規(guī)律的，其各自的力學(xué)運(yùn)動(dòng)不盡相同，具有偶然性;但當(dāng)系統(tǒng)中分子出現(xiàn)大數(shù)量時(shí)，其運(yùn)動(dòng)規(guī)律并不是眾多力學(xué)規(guī)律的累加，而是從量變到質(zhì)變的飛躍，在質(zhì)上全新運(yùn)動(dòng)規(guī)律——統(tǒng)計(jì)規(guī)律的出現(xiàn)。相反，系統(tǒng)中分子數(shù)減少到極少時(shí)，統(tǒng)計(jì)規(guī)律退化，一個(gè)個(gè)的分子運(yùn)動(dòng)遵循力學(xué)規(guī)律。

2.2 “冷”與“熱”的對(duì)立統(tǒng)一

陳雄一（1989）講解熱傳導(dǎo)過(guò)程，強(qiáng)調(diào)物體之間溫度不均勻是產(chǎn)生熱傳導(dǎo)的宏觀條件，消除這種不均勻的微觀機(jī)制卻是無(wú)序的分子熱運(yùn)動(dòng)和分子間碰撞，而溫度不均勻的分子會(huì)按一定的梯度有序排列。“有序”和“無(wú)序”的斗爭(zhēng)結(jié)果是溫度由不均勻向均勻過(guò)渡，最終趨于一致。教師講完熱傳導(dǎo)原理，需引導(dǎo)學(xué)生討論這其中體現(xiàn)怎樣的自然辯證法？

冷熱不同的兩個(gè)物體，接觸前各自處在各自的平衡態(tài)。但接觸后，對(duì)立的“冷”與“熱”相互吸引，平衡打破，熱物體吸收是冷物體的“冷”，變得越來(lái)越冷，而冷物體吸收熱物體的“熱”，變得越來(lái)越熱，直至兩物體達(dá)成新的同一平衡態(tài)。引導(dǎo)學(xué)生理論提升：熱傳導(dǎo)過(guò)程是“冷”與“熱”的對(duì)立統(tǒng)一。

2.3 “量”和“質(zhì)”的對(duì)立統(tǒng)一

陳雄一（1989）講解熱力學(xué)第一定律和熱力學(xué)第二定律之后，進(jìn)一步進(jìn)行理論提升，引導(dǎo)學(xué)生討論這其中體現(xiàn)的自然辯證法。

教師需強(qiáng)調(diào)一切自發(fā)過(guò)程中，“能”都具有熱力學(xué)第一定律規(guī)定的“量”的守恒和熱力學(xué)第二定律規(guī)定的“質(zhì)”的衰減兩重性，說(shuō)明這兩個(gè)定律分別是自然界中的一個(gè)獨(dú)立定律。但這兩個(gè)定律統(tǒng)一于“能”上：第一定律是關(guān)于“能”的“量”關(guān)系問(wèn)題，第二定律則關(guān)于“能”的“質(zhì)”的變化問(wèn)題。引導(dǎo)學(xué)生得出結(jié)論：這兩個(gè)定律是能的“量”和“質(zhì)”的對(duì)立統(tǒng)一。

哲學(xué)探索的是具體事物背后的抽象本質(zhì)，哲學(xué)是真理大臣的皇帝，愛(ài)因斯坦認(rèn)為：如果把哲學(xué)理解為在最普遍與最廣泛的形式中對(duì)知識(shí)的追求，哲學(xué)顯然可被認(rèn)為是全部科學(xué)之母。自然科學(xué)和自然辯證法的發(fā)展是相互促進(jìn)的。陳雄一《在淺談“熱學(xué)”中幾個(gè)問(wèn)題的對(duì)立統(tǒng)一關(guān)系》善于用引導(dǎo)的教學(xué)方法探索馬克思主義的自然辯證法在專(zhuān)業(yè)課教學(xué)中具體應(yīng)用，教師都應(yīng)善于探索馬克思主義哲學(xué)視角在自然科學(xué)專(zhuān)業(yè)課教學(xué)上的理論提升，開(kāi)發(fā)探索自然科學(xué)各個(gè)專(zhuān)業(yè)課程各自獨(dú)特融入哲學(xué)視角思政元素的案例教學(xué)資源包。

3 自然科學(xué)專(zhuān)業(yè)課融入科研方法思政元素的案例教學(xué)資源包探索

自然科學(xué)的任務(wù)在于揭示自然界發(fā)生的現(xiàn)象和過(guò)程的實(shí)質(zhì)，進(jìn)而把握這些現(xiàn)象和過(guò)程的規(guī)律性。自然科學(xué)研究一般都要經(jīng)歷從具體到抽象的認(rèn)知過(guò)程，自然科學(xué)的科研方法既有科學(xué)實(shí)驗(yàn)、田野調(diào)查這些具體的研究方法，也有數(shù)學(xué)思維、系統(tǒng)論的宏觀視角等抽象研究方法。本文以科學(xué)實(shí)驗(yàn)法作為具象研究方法的代表，以系統(tǒng)論方法作為抽象研究方法的代表，各舉一教學(xué)示范案例，開(kāi)發(fā)探索自然科學(xué)專(zhuān)業(yè)課融入科研方法思政元素的案例教學(xué)資源包。

3.1 自然科學(xué)專(zhuān)業(yè)課融入科學(xué)實(shí)驗(yàn)法的案例教學(xué)資源包探索

自然科學(xué)是研究自然界的物質(zhì)形態(tài)、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和運(yùn)動(dòng)規(guī)律的科學(xué)，是人類(lèi)改造自然的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)之總結(jié)。實(shí)踐是理論的源泉，也是檢驗(yàn)理論正確與否的惟一標(biāo)準(zhǔn)。科學(xué)實(shí)驗(yàn)是自然科學(xué)理論的源泉和檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)。現(xiàn)代自然科學(xué)研究中的新發(fā)現(xiàn)、新發(fā)明、新理論都必須以實(shí)驗(yàn)結(jié)果為依據(jù)，否則不能被接受，即便已發(fā)表的學(xué)術(shù)論文都可能被質(zhì)疑或者撤稿，因此科學(xué)實(shí)驗(yàn)是自然科學(xué)極為重要的科研活動(dòng)和研究方法。本文打算以宗國(guó)慶（2017）《化學(xué)史教學(xué)資源包開(kāi)發(fā)模型的構(gòu)建——以“化學(xué)能與電能”為例》作為案例，討論科學(xué)實(shí)驗(yàn)法在自然科學(xué)專(zhuān)業(yè)課教學(xué)中的基礎(chǔ)性與關(guān)鍵性作用。

宗國(guó)慶（2017）對(duì)學(xué)生講解的化學(xué)史教學(xué)資源包是指滿足化學(xué)史課堂教學(xué)需要的具體化、系統(tǒng)化的化學(xué)史資源的集合，資源類(lèi)型主要有化學(xué)史素材、教學(xué)設(shè)計(jì)、課件與思考題等。開(kāi)發(fā)“化學(xué)能與電能”化學(xué)史教學(xué)資源包，首先引導(dǎo)學(xué)生選擇主題資源包——圍繞特定問(wèn)題而有目的地開(kāi)發(fā)的化學(xué)史資源包。其后引導(dǎo)學(xué)生素材的收集：根據(jù)教學(xué)目標(biāo)和課程標(biāo)準(zhǔn)，多渠道收集能夠引起學(xué)生認(rèn)知沖突和共鳴的化學(xué)史素材。然后帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行素材甄選，因?yàn)橛涗浕瘜W(xué)史的文獻(xiàn)浩如煙海且各有側(cè)重。

接著，選擇教學(xué)設(shè)計(jì)理論，并依此教學(xué)設(shè)計(jì)。學(xué)情分析后，根據(jù)《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》（實(shí)驗(yàn)）設(shè)計(jì)教學(xué)目標(biāo)：知識(shí)與技能目標(biāo)——明白原電池的工作原理;過(guò)程與方法目標(biāo)——通過(guò)原電池的實(shí)驗(yàn)探究過(guò)程，發(fā)展實(shí)驗(yàn)探究能力，體會(huì)科學(xué)家探究的艱辛歷程;情感態(tài)度及價(jià)值觀目標(biāo)——培養(yǎng)大膽質(zhì)疑、嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)、探索創(chuàng)新的科學(xué)品質(zhì)。依據(jù)教學(xué)目標(biāo)后確定教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)，并制作課件，設(shè)計(jì)習(xí)題。最后采取師生討論的形式，進(jìn)行教學(xué)評(píng)價(jià)、反思和改進(jìn)。

科學(xué)探究是課程標(biāo)準(zhǔn)要求的一個(gè)重要內(nèi)容，學(xué)生只有科學(xué)實(shí)驗(yàn)，親身參與整個(gè)探究實(shí)驗(yàn)過(guò)程，才能明白實(shí)驗(yàn)結(jié)果的科學(xué)性。科學(xué)實(shí)驗(yàn)是自然科學(xué)基礎(chǔ)研究方法之一，自然科學(xué)專(zhuān)業(yè)課教師可效仿宗國(guó)慶《化學(xué)史教學(xué)資源包開(kāi)發(fā)模型的構(gòu)建——以“化學(xué)能與電能”為例》的做法，開(kāi)發(fā)探索自然科學(xué)各個(gè)專(zhuān)業(yè)課程各自融入科學(xué)實(shí)驗(yàn)法的案例教學(xué)資源包。

3.2 自然科學(xué)專(zhuān)業(yè)課融入系統(tǒng)論方法的案例教學(xué)資源包探索

20世紀(jì)40年代理論生物學(xué)家路？貝塔朗菲創(chuàng)立的系統(tǒng)論，被認(rèn)為是20世紀(jì)科學(xué)發(fā)展史上徹底改變了世界科學(xué)圖景和當(dāng)代科學(xué)家思維方式的偉大創(chuàng)舉，很大原因是系統(tǒng)論后來(lái)廣泛應(yīng)用于社會(huì)科學(xué)和自然科學(xué)的研究。本文以楊杰（2011）《運(yùn)用系統(tǒng)論研究石油地震地質(zhì)學(xué)》作為教學(xué)示范案例，探索系統(tǒng)論這種科學(xué)探究思維視角與方法在自然科學(xué)專(zhuān)業(yè)課教學(xué)中的應(yīng)用。

3.2.1 系統(tǒng)論的整體性思維之應(yīng)用

楊杰（2011）認(rèn)為應(yīng)對(duì)學(xué)生強(qiáng)調(diào)石油地震地質(zhì)學(xué)的綜合性構(gòu)成特征決定了其有機(jī)整體性，引導(dǎo)學(xué)生系統(tǒng)地規(guī)劃整體學(xué)科與分支學(xué)科及其他學(xué)科的核心研究?jī)?nèi)容，要處理好三個(gè)學(xué)科層次的關(guān)系：整體學(xué)科（石油地震地質(zhì)學(xué)）與其下屬各分支學(xué)科（地震儲(chǔ)層學(xué)與地震沉積學(xué)等），以及與其他學(xué)科（如層序地層學(xué)）的關(guān)系。避免這些學(xué)科在核心研究?jī)?nèi)容發(fā)生機(jī)械重復(fù)，以確保各類(lèi)學(xué)科研究?jī)?nèi)容目標(biāo)明確，重點(diǎn)突出。對(duì)學(xué)生強(qiáng)調(diào)在研究方法手段上，凡系統(tǒng)問(wèn)題都用系統(tǒng)方法來(lái)解決。既然石油地震地質(zhì)學(xué)是一門(mén)涉及構(gòu)造地質(zhì)學(xué)、石油地質(zhì)學(xué)、沉積學(xué)、勘探地震與開(kāi)發(fā)地震學(xué)、計(jì)算機(jī)圖形圖像學(xué)等的綜合性交叉學(xué)科，決定了對(duì)其研究是綜合系統(tǒng)性。引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)到只有將地震勘探與石油地質(zhì)二者有機(jī)結(jié)合，多學(xué)科協(xié)同作戰(zhàn)，多種技術(shù)方法互相配合，才能解決具體科學(xué)應(yīng)用問(wèn)題。

系統(tǒng)論的核心思想是系統(tǒng)的整體性。世界上的事物和過(guò)程都是有機(jī)的整體，既自成系統(tǒng)又互成系統(tǒng)，系統(tǒng)是一種普遍存在。系統(tǒng)內(nèi)部諸要素之間存在內(nèi)在的有機(jī)聯(lián)系，同時(shí)系統(tǒng)是更高一級(jí)系統(tǒng)的組成部分，與外部環(huán)境也存在有機(jī)聯(lián)系。錢(qián)學(xué)森先生創(chuàng)新了系統(tǒng)論思想，把系統(tǒng)定義為：由相互聯(lián)系、相互作用的若干要素以一定結(jié)構(gòu)形式聯(lián)結(jié)構(gòu)成的具有某種功能的有機(jī)整體。即系統(tǒng)與要素、要素與要素、系統(tǒng)與環(huán)境之間因相互聯(lián)系而相互影響、相互作用，形成一個(gè)有機(jī)整體。系統(tǒng)的性質(zhì)和規(guī)律只有從整體上才能顯示出來(lái)，整體功能不是各部分功能的簡(jiǎn)單相加，正如亞里斯多德所言"整體大于部分之和"。引導(dǎo)學(xué)生在認(rèn)識(shí)、處理系統(tǒng)對(duì)象時(shí)，應(yīng)把研究對(duì)象放在系統(tǒng)中加以分析處理，從整體著眼綜合系統(tǒng)地考察，從而達(dá)到最佳效果。

3.2.2 系統(tǒng)論的層次性思維之應(yīng)用

楊杰（2011）對(duì)學(xué)生強(qiáng)調(diào)石油地震地質(zhì)學(xué)這門(mén)系統(tǒng)綜合學(xué)科，只有正確劃分其層次結(jié)構(gòu)，才能正確把握各層次研究的目的和尺度，才能抓準(zhǔn)各層次研究的核心內(nèi)容，才能在進(jìn)行研究任務(wù)安排時(shí)擺脫與本層次研究關(guān)系不太緊密、甚至可忽略不計(jì)的因素的影響。引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步認(rèn)清這些層次的區(qū)分對(duì)專(zhuān)業(yè)人才的合理使用及學(xué)科建設(shè)部署均有益處。

系統(tǒng)是有序的、分層次的聯(lián)系著構(gòu)成這種整體性的，這種結(jié)構(gòu)形態(tài)體現(xiàn)了系統(tǒng)的層次性特征。世界是關(guān)系的集合體。引導(dǎo)學(xué)生在整體全局的視野下，對(duì)局部逐一分層有序進(jìn)行分析，最后歸納得出規(guī)律性認(rèn)識(shí)。

3.2.3 系統(tǒng)論的動(dòng)態(tài)性思維之應(yīng)用

楊杰（2011）對(duì)學(xué)生強(qiáng)調(diào)石油地震地質(zhì)學(xué)應(yīng)遵從袁秉衡教授所言：如果各分支學(xué)科或部分研究得出色而從總體上卻不好，這種做法并不可取。但如果分支學(xué)科效果不好而整體系統(tǒng)效果好，這樣做法依舊可取。引導(dǎo)學(xué)生明白這就是系統(tǒng)論思維的動(dòng)態(tài)最佳化，也只有用系統(tǒng)論動(dòng)態(tài)性思維視角研究石油地震地質(zhì)學(xué)，才能實(shí)現(xiàn)整個(gè)學(xué)科的協(xié)調(diào)恒動(dòng)發(fā)展。

世界還是過(guò)程的集合體。系統(tǒng)始終處于動(dòng)態(tài)變化發(fā)展之中，一刻不停地尋求相對(duì)穩(wěn)定的動(dòng)態(tài)平衡，這體現(xiàn)出系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性原則。教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生在動(dòng)態(tài)中協(xié)調(diào)系統(tǒng)整體與部分的關(guān)系，使部分的功能目標(biāo)服從于總體的功能目標(biāo)，最終在總體目標(biāo)上體現(xiàn)最佳效果，使系統(tǒng)達(dá)到最優(yōu)化。

系統(tǒng)論為人們認(rèn)識(shí)世界與改造世界提供了新視角、新方法，自然科學(xué)一般都要在整體關(guān)系中才能準(zhǔn)確考查個(gè)體的變化發(fā)展規(guī)律，自然科學(xué)專(zhuān)業(yè)課教師可以參照楊杰《運(yùn)用系統(tǒng)論研究石油地震地質(zhì)學(xué)》這一示范案例，開(kāi)發(fā)探索自然科學(xué)各個(gè)專(zhuān)業(yè)課程各自融入系統(tǒng)論研究方法的案例教學(xué)資源包。

4 結(jié)論

本文從科學(xué)品質(zhì)、哲學(xué)視角、科研方法這三方面的思政元素，開(kāi)發(fā)探索自然科學(xué)專(zhuān)業(yè)課程有機(jī)融入思政元素的案例教學(xué)資源包。資源包以典型案例的形式呈現(xiàn)，為自然科學(xué)專(zhuān)業(yè)課程融入思政元素的教學(xué)實(shí)踐起到舉例示范的作用。

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