大學物理教學中課程思政的探索和實踐*

葛向紅，王秀杰，張玉廣

(中原工學院，河南 鄭州 451191)

1 引言

習近平曾告誡：“課程思政”不僅是政治理論課的任務，在高?！捌渌鏖T課都要守好一段渠、種好責任田”。在所有的理科知識中，物理學具有顯著的邏輯性、系統(tǒng)性、可證實性、可證偽性，可以使學生在掌握物理學基礎理論的基礎上，培養(yǎng)學生的科學思維和科學精神，使學生掌握科學的認識論和方法論，以理性的思維認識世界，在潛移默化中樹立辯證唯物主義和歷史唯物主義的觀點，從而形成正確的世界觀和價值觀。最終，有利于學生分析、解決問題能力的培養(yǎng)，提高學生的綜合素質。課題組在多年的大學物理課堂教學中，結合物理學知識本身的特點，在課程思政方面進行了有益的探索，主要包括以下幾個方面。

2 以信源的等級判斷信息的準確程度

當今社會是信息爆炸的時代，各種信息通過眾多的手段和渠道對人們進行地毯式轟炸。在這種情況下，正確判斷各種信息的真?zhèn)?，并進行適當?shù)胤治龊吞幚恚M行科學的決策，是經(jīng)常要面對的事情。在這樣的過程中，以物理學的理性精神為基礎，以科學思維為指導進行判斷和選擇，可把風險的概率降到最低。具體來說，在正規(guī)渠道獲得的信息，哪些信息更值得信賴，如何進行判斷和選擇，可以以信源的等級判斷信息的準確程度。這一方法是一種有效的途徑和方法。信源就是信息的最初來源，來自各種渠道的信息，他們的可信程度是不一樣的。作為我們普通人來說，在沒有特殊渠道的情況下，對于任何信息，首先要看這個信息的信源是什么；對于科學類的信息，也包括民生類的信息，按照可信賴程度，可以把信源劃分成不同的等級，具體見表一：

表1 科學類信源等級表

為什么來自國際組織的信息更可靠？以世界衛(wèi)生組織（WHO）為例，這些組織首先是在聯(lián)合國的框架下成立的，由來自世界各國的頂級科學家組成，這些組織接受聯(lián)合國的監(jiān)督，他們的科研成果及發(fā)布的各種信息，都是通過嚴格的科研程序得到的，也接受來自全世界科學家和各類科學組織的監(jiān)督和檢驗，并承擔相應的責任，因此最為可靠。相比之下，一些綜合大眾媒體，如英國廣播公司（BBC）、中國中央電視臺（CCTV），他們只負責把信息客觀地報道出來。又以公共衛(wèi)生事件為例，公共衛(wèi)生事件發(fā)生時往往各類抗病毒、防病毒的信息膨脹，面對這些紛繁復雜的信息，依然是看信源，一般來說，醫(yī)學類信源等級排前五名的是：

1.世界衛(wèi)生組織；

2.國家衛(wèi)健委和中國疾病預防控制中心；

3.各個省級的衛(wèi)健委和疾控中心；

4.有良好口碑的專業(yè)垂直媒體；

5.醫(yī)療領域在職的著名專家、一般專家。

除此以外，大型醫(yī)院的醫(yī)生的建議也是比較可靠的信源。除了按照信源等級判斷信息可靠性以外，還要注意以下三個方面的問題：

1.當兩個信息的結論矛盾時，相信等級高的那個；

2.同樣的信息要注意信息的發(fā)布時間，發(fā)布時間最晚的更可靠；

3.看到某一信息時，還要看看有沒有最新的修正，若有修正，則修正以后的信息更可靠。

在互聯(lián)網(wǎng)時代，面對每天海量的信息，分清信源的等級，選擇來自正規(guī)渠道和信源等級高的信息作為判斷和選擇的依據(jù)。

3 以統(tǒng)計學的眼光認識世界

大學物理熱學部分有一個稱為伽爾頓板的裝置，可以很好地說明統(tǒng)計學規(guī)律，如圖1所示，一塊豎直平板，上部釘上一排排等間隔的鐵釘，下部用隔板隔成等寬的狹槽，板頂裝有漏斗，小球可通過此入口落入狹槽內，若在入口處投入一個小球，小球在下落過程中將與一些鐵釘碰撞，最后落入某一槽中，再投入另一小球，它落入槽中的位置一般說來與前者完全不同，這說明任一個小球落入某一槽中是隨機的，沒有規(guī)律。但是，如果我們投入很多小球，可以發(fā)現(xiàn)落入中間狹槽的小球較多，而落入兩端狹槽的小球較少，重復這個實驗可以得到相似的結果，這就是統(tǒng)計學規(guī)律。

圖1 伽爾頓板

統(tǒng)計學規(guī)律告訴我們，某一事件的結果可能是隨機的，但大量同類型事件的結果則是有規(guī)律的，其分布像如圖2所示的曲線，這就是統(tǒng)計學上的正態(tài)分布，中間是高高的山峰，表示大部分事件的結果，兩邊平滑地往下走，曲線的兩端代表個別事件的結果，是小概率事件。

圖2 正態(tài)分布曲線

深入研究統(tǒng)計學規(guī)律，可以明白，當我們對某一事物進行判斷和決策時，要盡可能的找到該事物的大概率分布規(guī)律，而且盡量是權威的、被公認的統(tǒng)計學規(guī)律，根據(jù)這種規(guī)律進行判斷和選擇，排除僥幸心理，這樣就可以少走彎路，少犯錯誤。但生活中那些愛抬杠的人，當你跟他講統(tǒng)計學規(guī)律時，他總是會說“那可不一定”，他總是可以舉出與大概率事件相反的例子來反駁你，生活中總是可以找到小概率事件的例子，而且這樣的例子也不勝枚舉，對于完全沒有統(tǒng)計學眼光、而且不愿意接受統(tǒng)計學規(guī)律的人，是沒有與其辯論的必要的，正像對牛彈琴，事實上錯不再牛，而是彈琴的人。生活中沒有那么多的“那可不一定”，我們在一生中，絕大多數(shù)的遭遇都是概率分布中的那些大概率事件，這本身就是一種確定的規(guī)律。比如在教學中我總是鼓勵學生本科畢業(yè)后盡量考取研究生，因為研究生與本科生相比更容易取得成功，這是大概率事件。

4 以詩情畫意的情懷感悟物理學

自然及其規(guī)律隱藏在黑暗中，虔誠信仰上帝的牛頓以其天才的大腦和超人的勤奮解開了自然界神秘的面紗，以其科學巨著《自然哲學的數(shù)學原理》為代表，使哲學變?yōu)榭茖W，奠定了經(jīng)典物理學基礎。

作為現(xiàn)代人，當我們的視野投向廣袤的宇宙，又是一幅什么樣的圖景呢。宇：上下四方，是指空間（space），宙：古往今來，是指時間（time），那么，我們就從宇和宙兩方面感悟宇宙。

我們人類繁衍生息的地球半徑達6,370km，但在太陽系中只是滄海一粟，因為太陽的體積雖然是地球的130萬倍，但在整個太陽系中又是九牛一毛，因為若按引力影響計算，太陽系的半徑是2光年（1光年=9.46×1012km），而整個銀河系包括1千億顆像太陽這樣的恒星，整個宇宙又包括1千億個像銀河系這樣的星系，宇宙之大，非常人能夠想象。

宇宙從大爆炸開始已歷經(jīng)138億年，太陽系年齡是46億年，地球生命年齡是35億年，人類與其他動物明顯區(qū)別開來經(jīng)歷了大約50萬年，人類文明史只有5千年。如果把宇宙歷史縮短為一個月的話，那么太陽系只存在了十天，地球生命歷史只有8天，人類歷史只有2分鐘，而人類文明史只有1秒鐘。

難道這不令人感慨嗎，地球作為一顆行星，在宇宙中是非常非常渺小和普通的，但是經(jīng)過35億年的演變，產(chǎn)生了人類這樣的高級智慧生物，這是宇宙間最美麗的花朵，人類探尋到了自然界的奧秘并改變了自然界，雖然目前僅限于地球，但前途不可限量。

物理學是最基礎的關于自然的學問，因此是最具有詩意的。

當我們把目光看向我們自己，幾萬億個原子以一種特有的方式，聚集到一起創(chuàng)造了我們的軀體。它們結合成分子，每一秒，超過500萬億的化學反應發(fā)生在我們的身體里，分子級別上的生物科學開始翩翩起舞，從而賦予我們生命的意義。

現(xiàn)代物理學會告訴我們，整個宇宙中每一個立方米內平均只有5個原子。了解到這一點，我們都應該對自然感恩，因為我們自己和我們的生存環(huán)境都占有了太多的物質資源。當自己生命結束的時候，億萬個原子悄然離去，但物理學又告訴我們，宇宙間總的質量和能量是守恒的，那曾是我們的組成部分的原子，還一個不少地存在于宇宙中，而且每個原子并未發(fā)生變化，變化的只是他們的組合方式。

再看看我們周圍的世界，天公造化無限，天地大美不言，這是人的自然，物理學家的感情激勵他們去創(chuàng)造最簡潔的理論、最完美的圖像來表達自然的法則，伴隨著人類智慧的閃光和詩意的而生存，并繼續(xù)發(fā)揚光大。我們對物質世界的情感、理性思維的態(tài)度、看待自然的方式和崇尚科學文明的價值取向，隨著我們對自然界更加深入的了解得到了迭代和升華。

在大學物理教學中，結合物理學自身的特點，充分挖掘物理學的理性資源，善于發(fā)現(xiàn)課堂教學的“思政點”，就可以響應總書記的號召，在課程思政方面發(fā)揮作用，在培養(yǎng)學生正確的世界觀和價值觀、提高學生綜合素質方面做出自己的貢獻。