HPS理念下大學(xué)物理課程思政育人研究*

史雪玲 夏寶國

(伊犁師范大學(xué)物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 新疆 伊寧 835000)

1 引言

2014年,上海市政府首次提出課程思政的教育理念.2016年12月,習(xí)近平總書記在全國高校思想政治工作會議上明確指出高校應(yīng)進(jìn)行專業(yè)課程思政建設(shè)[1].2019年8月,中辦、國辦印發(fā)《關(guān)于深化新時代學(xué)校思想政治理論課改革創(chuàng)新的若干意見》,明確指出要全面推進(jìn)高校課程思政建設(shè)[2].2020年5月,教育部在印發(fā)的《高等學(xué)校課程思政建設(shè)指導(dǎo)綱要》中指出,所有高校和教師應(yīng)將專業(yè)課程與思政課程同向同行,構(gòu)建全員、全程、全方位育人大格局[3].綜上所述,高校積極推動課程的“思政建設(shè)”是我國實現(xiàn)“教育強國”目標(biāo)的重要課題,專業(yè)課程的思政建設(shè)是黨和國家提出的重大舉措,專業(yè)課程思政建設(shè)迫在眉睫,也是大勢所趨.

大學(xué)物理課程是一門高校面向所有理工科專業(yè)的公共基礎(chǔ)必修課程,主要研究物質(zhì)運動最基本的形式,包括機械運動、電磁運動、熱運動現(xiàn)象與規(guī)律等基本內(nèi)容.作為理工科專業(yè)學(xué)生大學(xué)一年級開設(shè)的公共基礎(chǔ)課,該課程的物理知識、科學(xué)思維和學(xué)習(xí)方法將貫穿于今后生活的方方面面.高校教師通過課程教學(xué),系統(tǒng)講授物理學(xué)中基本理論、概念及研究方法,逐步培養(yǎng)學(xué)生良好的科學(xué)精神、科學(xué)素養(yǎng)、科學(xué)作風(fēng)和創(chuàng)新意識,使學(xué)生具備一定的獨立獲取知識的能力、實踐能力、研究能力或新技術(shù)開發(fā)能力,最終成為能在物理學(xué)或相關(guān)的科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域中從事教學(xué)、科研技術(shù)及相關(guān)管理工作的高級專業(yè)人才.因此,大學(xué)物理課程思政建設(shè),必將對理工科學(xué)生成長與成才、實現(xiàn)三全育人有深遠(yuǎn)意義.

思想政治育人與大學(xué)物理課程教學(xué)相輔相成,不是改變課程教學(xué)性質(zhì),而是挖掘大學(xué)物理課程中專業(yè)知識體系隱含的思想教育元素后將其融入課程教學(xué),激發(fā)學(xué)生內(nèi)在學(xué)習(xí)動機和社會責(zé)任感,提高教師教學(xué)質(zhì)量.那么,如何積極有效調(diào)動大學(xué)物理課程思政教學(xué)團(tuán)隊力量,整合教學(xué)資源,將道德教育與知識傳授有機結(jié)合,應(yīng)成為高校物理教師探究的重要課題[4].

2 HPS教育理念

20世紀(jì)末,國際科學(xué)教育界高度重視科學(xué)哲學(xué)、科學(xué)史和科學(xué)社會學(xué)的作用,提出了HPS教育理念,建議將HPS教育理念融入所有科學(xué)課程.HPS教育理念是“科學(xué)史(history of science)、科學(xué)哲學(xué)(philosophy of science)和科學(xué)社會學(xué)(sociology of science)”的簡稱.為提供一種科學(xué)物理思政教學(xué)模式,文章基于HPS教育理念對大學(xué)物理課程進(jìn)行思政建設(shè),從物理哲學(xué)、物理學(xué)史和物理在實踐中的應(yīng)用3個維度整合大學(xué)物理課程思政資源.

HPS教育理念的核心是認(rèn)識科學(xué)的本質(zhì),讓學(xué)生從物理哲學(xué)、物理學(xué)史和物理在實踐中的應(yīng)用3個維度重新理解物理學(xué)學(xué)科,由此提升學(xué)生科學(xué)素養(yǎng),加強科學(xué)教育和傳播科學(xué)知識,該教育理念與專業(yè)課程思政建設(shè)的想法不謀而合[5].

據(jù)統(tǒng)計,在2017-2023年期間,以HPS教育為主題在中國知網(wǎng)數(shù)據(jù)庫上發(fā)表的論文有366篇.從發(fā)表時間上看,2020年發(fā)表61篇,2021年發(fā)表87篇,2022年發(fā)表91篇,2023年發(fā)表9篇(截止5月12日),文獻(xiàn)量明顯呈現(xiàn)出逐年遞增趨勢,特別是最近幾年文獻(xiàn)量劇增;從學(xué)科分布上看,中等教育占72.02%、高等教育占4.38%、初等教育占3.65%等.由此看出,中等教育占比最大,應(yīng)用HPS教育理念較廣泛,高等教育占比較小.綜上所述,HPS教育理念已經(jīng)是教育研究者倡導(dǎo)應(yīng)用的教育理念,高等教育教學(xué)中融入HPS教育理念與時俱進(jìn),為高校大學(xué)物理課程思政建設(shè)提供了有力支撐.

3 HPS理念下大學(xué)物理思政元素的探索與分析

目前高校的大學(xué)物理教學(xué)進(jìn)行課程思政建設(shè)極其普遍,有部分高校教師提出將物理學(xué)史、生活中的物理案例或中華傳統(tǒng)文化的內(nèi)容融入物理教學(xué)中,從而進(jìn)行思政化大學(xué)物理教學(xué).然而,大多數(shù)高校教師僅僅從單一角度提出了課程思政元素的建議,這些思政元素較為單一且片面,只能適用于大學(xué)物理某一節(jié)課或某一章節(jié)學(xué)習(xí).實際上,大學(xué)物理融入的思政元素可從HPS教育理念出發(fā),進(jìn)行全面有效整合,形成整體化課程思政理念,進(jìn)而為今后物理課程思政建設(shè)提供可行且能有效推廣的方向.

如圖1所示,融入HPS理念的物理思政教學(xué)是將物理學(xué)史、物理哲學(xué)、物理社會學(xué)等思政教育元素巧妙設(shè)計、合理恰當(dāng)引入教學(xué)內(nèi)容中,旨在以潤物細(xì)無聲的形式,幫助學(xué)生理解物理概念、掌握科學(xué)本質(zhì)和科學(xué)方法、樹立正確科學(xué)觀,積極培育情感和社會責(zé)任意識.因此,大學(xué)物理中融入HPS教育理念的課程思政建設(shè)產(chǎn)生深遠(yuǎn)的意義.基于HPS教育理念,根據(jù)大學(xué)物理課程體系,高校教師能以3種維度整合課程思政元素.

圖1 “HPS理念下思政育人”知識圖譜

3.1 物理學(xué)史使學(xué)生理解物理學(xué)本質(zhì) 學(xué)習(xí)科學(xué)精神及科學(xué)方法

在課堂教學(xué)中引入物理學(xué)史不僅能提升大學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,幫助理解物理概念,歷史地發(fā)現(xiàn)物理學(xué)本質(zhì),深刻理解科學(xué)精神及科學(xué)方法,還能培養(yǎng)學(xué)生的批判精神,認(rèn)識到科學(xué)發(fā)展的歷史動態(tài)畫面.例如:教師講解力學(xué)時,可以介紹經(jīng)典力學(xué)、剛體力學(xué)和狹義相對論的發(fā)展史;講授相對論時,應(yīng)重點介紹愛因斯坦的傳奇經(jīng)歷;講授電磁學(xué)時,可以介紹對電磁理論有巨大貢獻(xiàn)的物理學(xué)家麥克斯韋;講授量子力學(xué)時,可以重點介紹泡利、薛定諤等物理學(xué)家在量子力學(xué)發(fā)展中的重要貢獻(xiàn)和經(jīng)歷;講授熱學(xué)時,可以介紹英國植物學(xué)家布朗、克拉珀龍、麥克斯韋、葛正權(quán)對熱學(xué)發(fā)展中的重要貢獻(xiàn)和經(jīng)歷[6].

這些物理學(xué)發(fā)展史使課堂教學(xué)不再是填鴨式、枯燥無味且低效地完成教學(xué)任務(wù),而是理解課程學(xué)習(xí)內(nèi)容本質(zhì),知識結(jié)構(gòu),有目的、有意義的高效學(xué)習(xí).通過物理學(xué)史發(fā)現(xiàn),物理學(xué)中的基本定律或基本定理,不是一位科學(xué)家自創(chuàng)的成果,也不是憑空產(chǎn)生,往往是基于前人的基礎(chǔ)上,不斷思考、批判或者認(rèn)同后創(chuàng)造出來的基本理論.

3.2 物理哲學(xué)有助于學(xué)生理解物理學(xué)本質(zhì) 樹立正確科學(xué)觀

物理哲學(xué)關(guān)注人的世界觀、物理科學(xué)觀及人生觀,重點探究物理學(xué)中物理規(guī)律的本質(zhì),物理規(guī)律中的哲學(xué)思想和物理學(xué)中教學(xué)內(nèi)容的哲學(xué)背景信仰.

高校教師在課堂教學(xué)中引入物理哲學(xué),有助于學(xué)生理解物理學(xué)本質(zhì),樹立正確科學(xué)觀.比如:講授大學(xué)物理開學(xué)第一課時,介紹物理學(xué)是以實驗為基礎(chǔ)的科學(xué),這表明“實踐是檢驗真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)”哲學(xué)道理;講授質(zhì)點的動量定理時,可以引申出“量的積累引起質(zhì)變”“人只要有恒心,一切皆有可能”等人生哲理;講授整個光學(xué)發(fā)展史能認(rèn)識光的本質(zhì),光學(xué)發(fā)展整個過程遵循了“否定之否定”的認(rèn)識規(guī)律,其過程包含了牛頓的微粒說—惠更斯的彈性波動說—麥克斯韋的電磁波動說—愛因斯坦的光量子說—光具有波粒二象性;講授質(zhì)點、剛體、理想氣體等物理概念時,發(fā)現(xiàn)這些物理概念顯示出“主要矛盾和次要矛盾間辯證的關(guān)系”,也是忽略了實際物質(zhì)中的次要矛盾而得出的理想化物理模型;介紹近代物理學(xué)中著名的愛因斯坦相對論時,引出相對運動和相對的時空觀念具有哲學(xué)思辨思想和“實踐是檢驗真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)”的真理;講授能量守恒定律、熱力學(xué)三大定律等內(nèi)容時,可以介紹“人不可能不勞而獲、做事不可能一勞永逸、世事無完美、覆水難收”等生活中最基本的哲學(xué)原理.

3.3 物理社會學(xué)能促進(jìn)學(xué)生培育情感及社會責(zé)任意識

生活中多樣化的物理現(xiàn)象表明了物理學(xué)具有社會性質(zhì).在生活中隨處可見物理知識,日常的生活經(jīng)驗中也處處展現(xiàn)著豐富的物理現(xiàn)象和問題.例如:騎自行車上坡走S形更省力;下雪不冷消雪冷;刀磨得越鋒利,切東西越快;雷電是先看見閃電,后聽到雷聲;搓手發(fā)熱是由于摩擦生熱;開車剎車時人體向前傾現(xiàn)象是由于慣性等.在課堂教學(xué)中,教師一定要充分利用生活中常見的物理知識,將生活社會與物理緊密聯(lián)系,幫助學(xué)生從實踐中求真知,對學(xué)習(xí)新知識,形成新的物理概念有積極意義.

物理社會學(xué)能促進(jìn)學(xué)生情感的培育及社會責(zé)任意識的樹立.教師結(jié)合科技發(fā)展動態(tài),應(yīng)用科技過程中發(fā)現(xiàn)的問題及帶來的社會進(jìn)步,能有效幫助學(xué)生關(guān)注科學(xué)技術(shù)的新思想,樹立正確科學(xué)觀和可持續(xù)發(fā)展意識.例如,“神州十三號”宇宙飛船的發(fā)射,標(biāo)志著我國將成為國際空間站之外,獨立擁有空間站的國家[7];中國“天眼”開啟地外文明搜索[8];2023年第一臺量子計算機“悟空”已經(jīng)在合肥落成,這臺計算機以傳統(tǒng)文化中的“孫悟空”英雄給最尖端科技命名,此為中國人獨有的浪漫[9];中國“天河二號”坐穩(wěn)了最強超算寶座;中國在盾構(gòu)機、橋梁隧道建設(shè)、高鐵技術(shù)上,都是毫無疑問的世界第一.我國重點科技發(fā)展新成果均離不開物理學(xué)等自然科學(xué)的發(fā)展,教師使用這些思政元素對學(xué)生進(jìn)行思想教育,能強烈激發(fā)學(xué)生愛國主義,中華民族偉大復(fù)興的使命感等積極情感,從而產(chǎn)生高效思政育人的成效.

物理社會學(xué)能使學(xué)生運用物理知識有效解決生活中的問題,幫助學(xué)生學(xué)以致用,理論聯(lián)系實際.教師講授光的反射時,提出光污染現(xiàn)象破壞生態(tài)環(huán)境,進(jìn)而與學(xué)生共同討論如何減少光污染;讓學(xué)生根據(jù)所學(xué)物理知識安裝一些簡單電路;為提高燃料利用率,減少大氣污染,改進(jìn)家中燃具;講授電功、電功率后,安排學(xué)生計算家中常用電器的電功率和做功情況.

4 結(jié)束語

HPS教育理念與大學(xué)物理課程思政建設(shè)有機融合,這與高校進(jìn)行大學(xué)物理課程思政建設(shè)思想不謀而合.該文主要研究HPS理念下大學(xué)物理思政元素,全面整合了物理學(xué)史、物理哲學(xué)、物理社會學(xué)3個維度的思政元素,對大學(xué)物理課程思政提供了一種全局化和整體化視角.研究發(fā)現(xiàn),物理學(xué)史使學(xué)生理解物理學(xué)本質(zhì),學(xué)習(xí)科學(xué)精神及科學(xué)方法;物理哲學(xué)有助于學(xué)生理解物理學(xué)本質(zhì),樹立正確科學(xué)觀;物理社會學(xué)能促進(jìn)學(xué)生情感的培育及社會責(zé)任意識.該研究將對理工科學(xué)生成長與成才、實現(xiàn)全員、全程、全方位等“三全育人”有重大意義;能提升學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、團(tuán)隊意識;對學(xué)生人生觀、價值觀的發(fā)展產(chǎn)生積極作用.