張曉磊，張 樂，張鈺伊，卞亞杰，尹亞玲

(1. 華東師范大學 精密光譜科學與技術國家重點實驗室，上海 200241；2. 華東師范大學 物理與電子科學學院，上海 200241)

2015年，聯合國教科文組織在成立70周年之際，發(fā)表了題為《反思教育》的報告，其中明確提出“教育應該以人文主義為基礎”，不僅重視知識和技能，更要在乎價值觀與態(tài)度，強調教育承擔著生命尊嚴、權利平等、社會正義、文化多樣、國際團結以及持續(xù)發(fā)展等責任[1].

2018年，習近平總書記在全國教育大會上的講話中指出：“黨的十八大以來，我們圍繞培養(yǎng)什么人、怎樣培養(yǎng)人、為誰培養(yǎng)人這一根本問題，全面加強黨對教育工作的領導，堅持立德樹人，加強學校思想政治工作，推進教育改革……要在加強品德修養(yǎng)上下功夫，教育引導學生培育和踐行社會主義核心價值觀，踏踏實實修好品德，成為有大愛大德大情懷的人……要全面加強和改進學校美育，堅持以美育人、以文化人，提高學生審美和人文素養(yǎng)……”[2].

2020年，教育部《高等學校課程思政建設指導綱要》也明確提出要“科學設計課程思政教學體系”，“要重點建設一批提高大學生思想道德修養(yǎng)、人文素質、科學精神……的課程”，“增加課程的知識性、人文性，提升引領性、時代性和開放性.”

“課程思政”以構建全員、全程、全方位育人格局的形式將各類課程與思想政治理論課同向同行，本質上是踐行“立德樹人”的教育，是兼顧知識傳授、價值引領和能力培養(yǎng)的教育，是科學理念和人文精神相輔相成的教育. 在“堅持立德樹人，實現三全育人”方向的指引下，高校大學物理的課程體系進行了許多的研究和探索，從學科發(fā)展歷史、優(yōu)秀傳統(tǒng)文化、物理學家事跡、時代偉大成就、最新科研成果等等方面發(fā)掘思政素材[3-8]，這其中很大比例的內容能夠在“物理學史和物理學方法論”課程中集中呈現.

“物理學史和物理學方法論”課程，在科學與人文的統(tǒng)一和融合方面具有天然的優(yōu)勢，能夠打破傳統(tǒng)課堂理念中的“文理壁壘”，是物理學和社會科學的綜合交叉；它關注科學的理念和唯物辯證的方法論，是理科教學中開展思政教育、培養(yǎng)人文素質的有效途徑. 對此，本文將從基礎和優(yōu)勢、內容和方法、目標和實施、案例和分析、反思和總結等方面，來探討“以科學與人文的結合為發(fā)力點開展課程思政”的教學實踐，這將為理科院系科學地開展思政教學建設提供一定的借鑒和參考.

1 基礎和優(yōu)勢

2014年，上海市在教育部指導下，率先開展“課程思政”試點工作. 在此之前，華東師范大學“物理學史和物理學方法論”的課程體系就已經融入了濃厚的人文理念和一定的思政元素. 物理系朱鋐雄先生在多年講義的基礎上成文《物理學方法概論》一書(2008年)[9]，在介紹物理學發(fā)展史的同時，將科學的思想方法貫穿始終. 書中強調了物理課程三個維度的價值：知識的價值、情感的價值以及思想方法的價值. 如果說知識的價值注重的是授業(yè)、解惑的話，那么情感和思想方法的價值，關注的則是物理的科學美、自然的和諧美以及思想和方法論的內容，更多地體現了教育的傳道和育人. 這其實也非常契合課程思政的教學目標.

不僅如此，教材的姊妹篇《物理學思想概論》一書(2009年)[10]，更是針對大學物理課堂“教什么”、“怎么教”、“為什么教”的問題，從顯式體現和隱式蘊含兩個方面，提出了物理課程教學中不僅要注重概念和理論的傳授，還要體現思想及方法論的意識，使得個人的智力、智慧和創(chuàng)造力的發(fā)展與科學知識、科學思想、科學方法、科學體系的形成之間達到平行和同步. 概括來說，就是要在重視物理學的物質價值的同時，探討如何在大學物理教學中體現物理學的思想方法的價值.

我們知道物理學的思想，是科學的思想；物理學的方法，是科學的方法；物理學的世界觀，是科學的世界觀,這也契合思政理念中辯證唯物主義和歷史唯物主義的科學思維方式. 在具體課堂中，“物理學史和物理學方法論”強調啟發(fā)式、討論式等多種行之有效的教學方法，加強師生之間、學生之間的交流，引導學生的獨立思考；在傳授知識的同時，注重能力的培養(yǎng)，注重學生探究精神和創(chuàng)新意識的培養(yǎng)，努力實現學生知識、能力、素質的協(xié)調發(fā)展；力爭實現物理學課程的多元價值，當然也包括了當今課堂體系所倡導的“思政價值”；逐漸地，在教學內容上確立了“以史為鑒，以法為器”的基礎，在課程的每一個章節(jié)中都兼顧了明智、知識、道德等多元的價值體現. 盡管當時還沒有明確提出物理學科思政教學的定義，但注重價值多元化的教材理論和教學實踐的多年積累，為本課程開展思政教學奠定了扎實的基礎，也指明了探索的方向.

2 內容和方法

在理科教學中融入思政意識，要突出一個“融”字；這種融入應該是雙向的，是學科和思政的互融：一方面是思政的理念要科學合理地融入課程體系；另一方面還是要扎根課程內容，把學科思想恰當地融入到具有學科特色的思政內容上.

那么針對本課程，是希望達成凸顯物理學思想的思政教學，力爭將思政理念在每個章節(jié)中都能順其自然地體現. 從課程內容來看，本課程分為5個章節(jié)：緒論、古代物理學及其注重思辨的邏輯方法、經典物理學及其注重實驗的綜合方法、近代物理學及其現代系統(tǒng)的科學方法、物理學發(fā)展的現狀與展望. 對應于每一個章節(jié)，結合課程的具體內容，分章節(jié)地歸納了一些思政教學的要點，具體如下：

1) 緒論部分：在對課程總體介紹的同時，通過對學科脈絡的整體梳理，以及對學科目的和意義的集中探討，使得思政的內容能夠直接的呈現,比如師道傳承的理念、求實創(chuàng)造的精神、愛國主義的情操、實事求是的態(tài)度、批判反思的意識等等，再結合學生熟知的物理學人物的事跡，實現思政理念的顯式融入.

2) 古代物理學部分：注重對歷史的客觀呈現，通過對比中西方的差異，在傳承和弘揚的同時，引導學生唯物辯證的反思；結合身邊發(fā)生的一些具體實例，以科學發(fā)展的眼光，用人文情感的包容，去體會和看待歷史背景下的智者先賢的思想；并結合所學知識，以開放式的提問鼓勵學生詰問和對比，比如對“李約瑟難題”的反思，學生在找尋答案的同時，對曾經的落后，對現實的崛起，對未來的責任，都會有更深的體會和認識. 這其中就蘊含了思政教學的意識.

3) 經典物理學部分：主要在力、熱、光、電等各分支學科的發(fā)展脈絡中，通過典型的物理學家事跡，經典的實驗或理論的產生等等，使學生體會到“文化的吸收與包容、知識的傳承與積累、科學的務實與求真、思維的革故與鼎新、研究的不懈與堅持、創(chuàng)獲的基礎與勇氣”等對推動科學和社會發(fā)展的重要性. 比如從張首晟先生對牛頓成就的贊許和欽佩，到他和楊振寧先生的師生情誼和自身遺憾；從卡文迪許扭秤實驗到羅俊院士在山洞中30余年的對萬有引力常數的研究. 這些對學生都有很好的啟發(fā)和觸動.

4) 近代物理學部分：通過回顧伴隨著爭論和困惑而來的、發(fā)端于19世紀末20世紀初的近代物理學，使同學們體會到實事求是的科學態(tài)度和不畏權威的創(chuàng)新勇氣；并通過相對論及量子理論的建立及發(fā)展過程，認識到科學思想和方法的重要性；同時由于這門課程是師范專業(yè)的必修課，還適時引入了一些師道傳承的經典例子，從中看出物理學家高尚的家國情懷和物理學教育對于國家、民族的重要意義.

5) 物理學發(fā)展的現狀與展望部分：更多的鼓勵學生討論和調研；通過百余年來諾貝爾物理學獎的回顧以及近年來物理學的重大發(fā)現和突破，讓學生感受科學研究的意義和魅力；同時在教學中給予學生適當的留白，從“量子衛(wèi)星”敢為天下先的能力與自信，到芯片困境擺脫“卡脖子”的壓力與突破，再通過“兩彈一星元勛”們的不朽事跡，讓學生認識到比諾獎更重要的是為國為民的無私與奉獻，切身感受年輕學子的機遇和責任.

3 目標和實施

通過各章節(jié)教學中思政意識與物理學史及思想方法的相互融入和有機結合，逐漸確立了課程建設的指導思想——在堅持立德樹人的基礎上，達成授業(yè)解惑和傳道育人的綜合教育目的；并且結合學院整體的思政課堂建設規(guī)劃，擬定了契合物理學課堂特色的、融合思政的教學目標：忠誠愛國的家國情懷、自主獨立的學習習慣、理性務實的專業(yè)素養(yǎng)、嚴謹求真的學術道德、辯證反思的創(chuàng)新精神、格物致知的智慧思想，并分別有所側重地在各個章節(jié)中，做了歸屬和對應.

在具體的實施方面，基于《物理學思想概論》一書中提到的，注重顯隱的結合與同步，注重啟發(fā)和反思，注重師生之間、學生之間的交流反饋. 不僅如此，由于疫情期間的特殊性，上線了依托華東師范大學“大夏學堂”的在線課程，實現線下常規(guī)教學內容和云端課堂拓展知識的協(xié)同；圍繞“立德樹人、學科交叉、協(xié)同育人、立體教學”的定位，以契合教學和培養(yǎng)大綱、彰顯人文和思政理念的課堂章節(jié)來保障課程內容的達成，并結合拓展知識體系、兼顧人文素養(yǎng)的輔助教學實現綜合素質的提升，并鼓勵和引導學生通過調研討論、反思探究，主動參與到教學過程中來.

在課程內容的教學上，以重要的人物和事件為切入點，但不僅僅局限于定理定律、人物典故、思想方法等等的羅列，而是在立足物理學的基礎上，盡量全面地包羅相關的人文內容，使學生在震撼于科學力量的同時，體會到不同歷史時期物理學的學科魅力和方法智慧.

鼓勵學生通過調研和跟蹤物理學的前沿進展和創(chuàng)新成就，使其認識到物理教育為人的發(fā)展提供了必要的科學素養(yǎng)，物理學作為認識自然界的基礎和眾多技術的基石，對推動和促進文明的進步、創(chuàng)造和維護世界的和諧，越來越重要地發(fā)揮著不可替代的作用；同時引導學生結合所學知識，反思物理學歷史上每一次從舊學到新知所經歷的革故鼎新、務實求真、堅持不懈的飛躍歷程，使其能夠客觀地認識科學發(fā)展規(guī)律，理解不同歷史階段的學科特征及其不斷發(fā)展的歷史必然性.

另外，在教學中充分發(fā)揮大夏學堂的優(yōu)勢. 錄播的課程方便同學們隨時鞏固，在線作業(yè)和測試也能夠隨時反饋學生的知識掌握情況；結合微信、QQ等平臺也能方便及時地答疑和討論. 可以說，利用“云課”與即時通訊的結合，在空間阻隔的情況下，反而消除了時空的界限；而且多媒體素材的吸引力和知識容量的拓展，具有45分鐘課堂時間難以比擬的優(yōu)勢；在尊重知識產權的基礎上，向學生推薦優(yōu)選的人物紀錄片、實驗詳解動畫、學說理論解讀、科技大咖講演等內容，可以作為課堂教學的有益補充. 當然，無論是課堂教學還是多媒體資源，在選擇人物和事例時，不僅要體現物理學的特征，更要涵蓋積極向上的人文情懷，在感受物理學家杰出智慧和人格魅力的同時，客觀看待科學家普通甚至不足的一面.

為了增加學生的參與度，可以通過匯報、論文、辯論等形式來更好地實現教學相長，因材施教. 一方面是知識性主題的調研和討論，比如在日常作業(yè)和交流反饋中引入一些啟發(fā)性的主觀問題，作為客觀題目的拓展和延伸，提高學生對所學知識的貫通與應用. 另一方面是反思性主題的詰問與探究，比如針對古今中西一些差異性的背景、史實，近似性的發(fā)現、實驗，對立性的觀點、認知等等，鼓勵學生給予深度地思索和求證，通過對歷史的剖析給出一些現實的指導意義，使所學知識立體化和系統(tǒng)化；啟發(fā)學生的批判思維、憂患意識和創(chuàng)新思想.

4 案例和分析

1) 案例一，走下神壇：客觀全面地認識物理學家(以牛頓為例)

案例材料：作為物理學史上公認的大神級人物，牛頓的一生可謂傳奇. 他出生于1642年圣誕節(jié)前夜的一個農民家庭，因家中變故，自幼由外祖母撫養(yǎng)；曾迫于生活，務農在家，幸得舅父所助重返校園. 于19歲成為劍橋大學三一學院的學生，受到伽利略、笛卡爾等人思想學說的影響，重視實驗和數學，逐漸形成系統(tǒng)的理論框架，著有《自然哲學的數學原理》，終成經典物理學大廈的奠基者.

概括其一生，可謂：“早產兒，遺腹子，母另嫁，再養(yǎng)遲(外婆撫養(yǎng),11歲母親回歸)；漸孤僻,有奇思，好書卷，舅父識(12歲入中學，輟學后被召回)；讀三一，樂新知，集大成，創(chuàng)歷史(18歲入劍橋三一學院，4年后因鼠疫返鄉(xiāng)，居家期間獲研究突破)；歸劍橋，教授職，入學會，優(yōu)則仕(30歲皇家學會會員，46歲國會議員，56歲造幣局長)；居高位，神經質，終榮耀，葬于斯(60歲皇家學會會長，84歲終葬于威斯敏斯特教堂).”

牛頓在物理學史或者科學史上的功績彪炳千古，毋庸置疑. 他與胡克、萊布尼茨等人的歷史爭論同樣令人津津樂道，其中涉及的科學理念、思想方法以及個人特質等都值得后人研究和反思.

思政分析：偉大的物理學家也是從平凡的普通人成長起來的，甚至經歷了更多的磨難和挫折；甘于寂寞、踏實求學、不畏權威、勇于創(chuàng)新成就了牛頓的輝煌；當然，牛頓也有自己的性格弱點，這點從他與胡克等人的斗爭中也能窺見一二，要客觀全面地了解牛頓，尊重其偉大，學習其精神，了解其不足，借鑒其方法. 通過讓學生觀看BBC的紀錄片《艾薩克·牛頓：最后的魔術師》，激發(fā)學生們的學習興趣，引導學生客觀全面地認識他們心中的物理學大神.

① 苦心孤詣的求知心態(tài)

牛頓在青年時期遭遇了罕見的瘟疫爆發(fā)，但是兩年的家中隔離，并沒有使他意志消沉，虛度光陰，而是遠離浮躁，學問在心，在數學、物理等領域都有開創(chuàng)性的發(fā)現，成就了卓絕的自己；這對于在新冠疫情肆虐的日子里不能返校、在線學習的同學來說，很有參考和示范意義，應該從青年牛頓的經歷中得到啟示和借鑒，要以樂觀自信的精神、科學務實的理念、團結奮進的覺悟，不間斷地自覺學習、求索創(chuàng)新. 也許下一個牛頓就出現在同學們中間，萌芽在這段閉關學習的日子里.

② 融會創(chuàng)新的科學精神

牛頓的《自然哲學的數學原理》是在巨人肩膀上的總結和發(fā)展，集合了牛頓之前的物理學主要成果；但它不僅僅是集大成的工作，更多的是創(chuàng)新的理念和精準的總結，這也為后來所有科學著作和科學方法提供了范本和榜樣. 張首晟先生稱其為“千年偉著”、“人類文明第一書”，此書把天地運動一統(tǒng)在相同的物理定律之中，實現了人類文明史上第一次自然科學的大綜合，是人類文明進步的劃時代象征. 可見科學的發(fā)展離不開對前人工作的客觀借鑒、對知識體系的宏觀把握以及對疑難問題的創(chuàng)新思維.

③ 謙虛包容的個人品質

這一點在牛頓身上似乎較難有很好的體現，但可以在全面了解牛頓之后得到一定的借鑒和反思. 牛頓和胡克的矛盾涉及“反射式望遠鏡的創(chuàng)意”、“關于光和顏色的理論”、“萬有引力定律的想法”等等，牛頓的怒火甚至綿延至胡克死后，刪其引注、毀其畫像，“巨人肩膀”的說法在一定程度上也是對胡克身體缺陷的譏諷，可謂頗失宗師風范；牛頓和萊布尼茨關于“微積分的發(fā)明權”的罵戰(zhàn)也是曠日持久，一度導致了英法兩家科學院的決裂. 其實科學的爭論應該始于分歧，終于理性，不應該摻雜人身的攻訐和侮辱.

2) 案例二，為國為民：近現代中國物理學人的使命擔當

案例材料：這不是一個個脫節(jié)的孤例，而是一代代中國物理學人奮斗拼搏的傳承. 從早期格物致知者不被人理解的努力與艱辛，到后來物理學人科技興國，抵抗外侮的頑強與奮起，從一窮二白基礎上的積累與追趕，到偉大復興時代中的超越與爭先，無不彰顯中國物理學人的忠誠與奉獻，責任與擔當.

① 祖國的需要就是我的專業(yè)[11]

中國近代“力學之父”錢偉長先生，曾被清華大學歷史系錄取，但就讀時正是1931年，9.18事變的爆發(fā)，讓他拍案而起，一夜之間做了一個決定：棄文從理，科學救國.

錢偉長先生后來師從世界導彈之父馮·卡門教授，成長為一名國際知名的科學家. 1945年，抗戰(zhàn)勝利的消息令他毅然決然地放棄國外優(yōu)越的生活和豐厚的薪資，回到母校清華大學機械系擔任教授. 在接受采訪時，他曾說：“我1946年回來，我是想回家，培養(yǎng)更好的學生. 我一個禮拜講十幾次課，一般教授一個禮拜上6堂課，我講17堂課. 我沒有怨言. 那時工資是15萬金圓券，只能買兩個暖瓶……”

但是，生活的窘迫并沒有動搖錢偉長先生救國的決心，因為這是祖國的需要，“我是愛國的，對國家好才行. 我沒別的要求，我希望國家強大起來.” 錢偉長先生說：“強大要力量，這力量就是知識.”

② 比諾獎更重要的是知識的傳承[12]

中國物理學研究的“開山祖師”吳有訓先生，在X射線研究領域做出過重要貢獻. 他是1927年諾貝爾物理學獎得主康普頓的得意門生，曾在康普頓的指導下，做了7種物質的X射線散射曲線，為康普頓效應的進一步確立和公認做出了重要工作.

1926年，吳有訓先生回國之后，先后在江西大學、清華大學、西南聯大等多所大學任教. 在科研和教學中，他十分注重“基礎”二字，甚至在擔任校長一職之后，依然為物理系本科生講授基礎課，在他看來，“理學院的訓練，力戒高調及空虛之弊. 一方面對于課程不尚高深和數量，唯著重于基本的學程，力求切實與徹底. 基本原理和事實的了解、問題的解決，為施教重要的部分.”盡心竭力地為祖國培養(yǎng)科技人才，其學生包括王淦昌、錢三強、錢偉長、鄧稼先、楊振寧、李政道等一大批著名的科學家，23位“兩彈一星”功勛科學家當中，有14人出自吳有訓先生的門下.

思政分析：教學中可以組織學生觀看相關紀錄片，調研近現代中國杰出物理學人的偉大事跡，并組織匯報和討論；可以邀請一些年長資深的物理學人講述那段曾經的“崢嶸歲月”，引導學生感受 “兩彈一星”前輩們不怕犧牲、甘于奉獻的精神，欣賞老一輩物理學家為國傳道、培養(yǎng)后輩的無私與忠誠，從而堅定科技報國的理想信念.

① 忠誠無畏的愛國精神

在不同的歷史時期，有很多留學海外的物理學人在祖國需要時毅然回國，踐行著“報效祖國”的誓言. 在面臨危難的特殊時期，很多科學工作者包括物理學人，也在為緩解祖國的困境而努力，當祖國需要時，每個物理學人都應該責無旁貸，認真學習和工作，鉆研奮進，既要有為國逆行的魄力，也要有為國逆行的能力.

② 舊學新知的傳承發(fā)展

知識的傳承，不僅僅是師生間的授業(yè)、解惑，更重要的是傳道、育人. 對于物理學科而言，要引領學生掌握物理知識的同時，加強科學方法的學習，使之掌握正確的思想方法和工作方法，提高科學素養(yǎng)和科學鑒賞力；要引導學生以唯物主義的觀點、發(fā)展進步的眼光、實事求是的態(tài)度樹立突破創(chuàng)新的意識，以國家需求、民族意識、社會責任培養(yǎng)為國為民的擔當，以科學之進步更好地造福社會，促使社會更加和諧的發(fā)展.

5 反思和總結

融合思政的教學最直接的預期是希望學生在獲得專業(yè)知識、提升專業(yè)能力的同時，在思政意識和人文素養(yǎng)方面有一定的收獲，實現教育的價值引領. 這種預期效果的達成，需要學生思想和行動上的共鳴. 而共鳴的基礎則是教師意識和工作上的踐行，需要兼顧內容的契合度、形式的親切感、科學的一致性、導向的正確性等等因素. 這對于教學設計的鋪墊、經典范例的延伸、關聯知識的拓展、科學素養(yǎng)的培育、人格精神的養(yǎng)成等都有一定的要求.

同時，還需要認識到，思政教學需要循序漸進的融入、理實交融的演繹、潛移默化的影響、源于肺腑的認同. 不僅如此，作為大學物理課程體系尤其是教師教育門類課程的一部分，對融合了思政理念的“物理學史和物理學方法論”的教學評價也不能只停留在作業(yè)和卷面的考核上，這不是一蹴而就、立竿見影的成效，而是對心靈的觸動和精神的引領. 應該有“既授人以漁，當知其所獲”的長遠意識；要對學生尤其是師范生在走上教師崗位、逐漸成長為教學骨干后，有一定的跟蹤和反饋：了解思政教學的內容對其人格塑造、未來職業(yè)、成就貢獻、乃至后續(xù)人生的積極影響，了解思政意識在未來課堂的傳承與接力，從而使思政課堂建設成為貫穿大、中、小學課堂的可持續(xù)發(fā)展的先進教育理念.