石國(guó)芳,楊 超,李靜玲

(西安郵電大學(xué) 理學(xué)院,陜西 西安 710121)

2016年12月,習(xí)近平總書(shū)記在全國(guó)高校思想政治工作會(huì)議上發(fā)表重要講話,要求各門(mén)課程要守好一段渠,種好責(zé)任田,使各類(lèi)課程與思想政治理論課程同向同行,形成協(xié)同效應(yīng). 物理學(xué)作為一門(mén)古老的自然科學(xué),其發(fā)展離不開(kāi)辯證唯物主義思想方法的指導(dǎo),物理學(xué)取得的成就是古今中外一大批擁有崇高品格的物理先賢用智慧耕耘出來(lái)的,物理學(xué)原理是現(xiàn)代科技日新月異的源頭活水,物理學(xué)的理論閃爍著科學(xué)美的光輝,可以說(shuō)在物理學(xué)教學(xué)中開(kāi)展課程思政具有得天獨(dú)厚的自然優(yōu)勢(shì). 大學(xué)物理課程思政就是根據(jù)物理學(xué)自身的特點(diǎn),挖掘其蘊(yùn)含的思想政治資源,然后有機(jī)地融合到知識(shí)傳授之中,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)教書(shū)和育人雙豐收.

1 大學(xué)物理課程思政的重要性

大學(xué)物理是理工科專業(yè)學(xué)生的必修基礎(chǔ)課,授課范圍廣,聽(tīng)課人數(shù)眾多,本校每學(xué)期上課人數(shù)約3300名,課程分為上、下兩部分,授課持續(xù)兩個(gè)學(xué)期,顯然在大學(xué)物理教學(xué)中開(kāi)展課程思政,幫助學(xué)生樹(shù)立正確的世界觀、人生觀和價(jià)值觀,從而培養(yǎng)出德智體美勞全面發(fā)展的社會(huì)主義建設(shè)者和接班人,這個(gè)影響范圍還是比較大的,也是實(shí)現(xiàn)全員、全程、全方位育人的重要體現(xiàn).

剛步入大學(xué)的低年級(jí)學(xué)生對(duì)自己專業(yè)與物理學(xué)間的關(guān)系知之甚少,不明白基礎(chǔ)課的重要性,而多年來(lái)高校的擴(kuò)招及高考制度的改革,學(xué)生的物理基礎(chǔ)參差不齊,有的相當(dāng)薄弱,使得有些學(xué)生在內(nèi)心深處對(duì)該課的學(xué)習(xí)產(chǎn)生了“抵觸”. 盡管在大學(xué)物理的緒論課上詳盡地說(shuō)明物理學(xué)是一切自然科學(xué)的基礎(chǔ),是促進(jìn)三次工業(yè)革命的源動(dòng)力,但是隨著時(shí)間的推移,抽象枯燥的內(nèi)容、刻板的公式使得部分學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性逐漸降低,這就需要教師在課堂上講好物理知識(shí)的同時(shí),適時(shí)地穿插一些物理學(xué)相關(guān)人物故事、傳統(tǒng)文化、工匠精神等思政元素來(lái)正確引導(dǎo)學(xué)生們的思想意識(shí),潛移默化中感化學(xué)生的心靈,從而轉(zhuǎn)化為學(xué)生的自覺(jué)行動(dòng).

2 大學(xué)物理課程思政現(xiàn)狀分析

5年來(lái),隨著課程思政理念的全面持續(xù)推進(jìn),很多高校的大學(xué)物理授課教師已經(jīng)擁有較強(qiáng)的課程思政意識(shí),并付諸于實(shí)踐行動(dòng),取得了不錯(cuò)的成效,但仍然存在一部分教師思政意識(shí)淡薄,對(duì)課程思政只是入眼入耳,并沒(méi)有入心入腦,在教學(xué)過(guò)程中只是機(jī)械地將一些所謂的思政元素形式化地加入到知識(shí)傳授中,讓學(xué)生感到教師在講專業(yè)知識(shí)時(shí),又去講某些大道理進(jìn)行說(shuō)教,這是課程和思政“兩張皮”的問(wèn)題,這樣的課程思政是失敗的,占用了寶貴的課堂時(shí)間,還讓學(xué)生心生反感.

現(xiàn)實(shí)情況是,大學(xué)物理的知識(shí)涵蓋力、熱、光、電、近代物理等部分,教學(xué)任務(wù)繁重,然而目前高等學(xué)校的大學(xué)物理學(xué)時(shí)不斷被壓縮,導(dǎo)致產(chǎn)生學(xué)時(shí)少任務(wù)重的局面. 在有限學(xué)時(shí)內(nèi)實(shí)施有質(zhì)量、有溫度的課程思政,這是每個(gè)教師面臨的必答題,也是亟待研究和實(shí)踐的重要課題.

本文以大學(xué)物理的力學(xué)部分為例,根據(jù)物理學(xué)自身特點(diǎn)從4個(gè)切入點(diǎn)挖掘并提供了大量詳實(shí)的思政元素,指出課程思政的實(shí)施方式原則,最后對(duì)實(shí)施效果以匿名問(wèn)卷調(diào)查的形式加以評(píng)價(jià),結(jié)果表明學(xué)生對(duì)課程融入的思政元素滿意度較高,為此整理成文,以期為課程思政背景下相關(guān)教育者提供一定的參考和幫助.

3 力學(xué)部分思政資源的挖掘探索

3.1 挖掘力學(xué)部分蘊(yùn)含的辯證唯物主義思想方法,培養(yǎng)學(xué)生樹(shù)立科學(xué)的世界觀和方法論

在古代,物理學(xué)和哲學(xué)是沒(méi)有分開(kāi)的,最典型的代表就是牛頓的不朽著作《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》,講述的就是物理學(xué). 隨著各自獨(dú)立體系的發(fā)展,物理學(xué)才逐漸從哲學(xué)中分離出來(lái)成為獨(dú)立的學(xué)科,然而物理學(xué)中對(duì)于許多問(wèn)題的處理、自身發(fā)展演變過(guò)程等很多地方都體現(xiàn)出了哲學(xué)的智慧,甚至一些物理學(xué)的重大發(fā)展都是受了辯證唯物主義的指導(dǎo)思想才得以突破的.

大學(xué)物理課程的力學(xué)部分蘊(yùn)含著豐富的辯證唯物主義思想,如“質(zhì)點(diǎn)”“剛體”這兩大理想模型的建立就是唯物辯證法中矛盾分析法的體現(xiàn),即“把握主要矛盾,抓關(guān)鍵”. 胡克定律是力學(xué)中的一條基本定律,它指出在彈性限度內(nèi),固體材料的形變量和引起形變的外力大小成正比,在“彈性限度”范圍,胡克定律是適用的,當(dāng)外力太大使物體發(fā)生的形變量超出了彈性限度,則物體會(huì)發(fā)生永久性形變而導(dǎo)致不會(huì)恢復(fù)原狀,那么胡克定律就不適用了,彈性限度就是量變到質(zhì)變的分界點(diǎn). 又如辯證唯物主義認(rèn)識(shí)論的實(shí)踐觀認(rèn)為:認(rèn)識(shí)來(lái)源于實(shí)踐,又轉(zhuǎn)過(guò)來(lái)為實(shí)踐服務(wù). 實(shí)踐、認(rèn)識(shí)、再實(shí)踐、再認(rèn)識(shí),循環(huán)往復(fù),這就是人們正確地認(rèn)識(shí)世界和改造世界的無(wú)限發(fā)展的過(guò)程. 縱觀力學(xué)的發(fā)展過(guò)程就淋漓盡致地體現(xiàn)了這一哲學(xué)觀點(diǎn).

經(jīng)典力學(xué)時(shí)空觀認(rèn)為時(shí)間和空間是彼此獨(dú)立的、各自具有絕對(duì)性,即時(shí)間和空間的測(cè)量與慣性系的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無(wú)關(guān),與外界任何物質(zhì)無(wú)關(guān).牛頓力學(xué)自創(chuàng)建以來(lái)一直在機(jī)械制造、土木建筑、甚至航空航天技術(shù)領(lǐng)域中發(fā)揮著及其重要的理論指導(dǎo)作用,曾被認(rèn)為是完美而普遍的理論而統(tǒng)治了近三百年,然而,隨著物理學(xué)的不斷發(fā)展,發(fā)現(xiàn)對(duì)于高速運(yùn)動(dòng)的物體,伽利略變換和牛頓力學(xué)不再適用,需要重新去修正.年僅26歲的愛(ài)因斯坦憑著堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ),站在哲學(xué)的高度之上敢于沖破傳統(tǒng)理念的束縛,在1905年發(fā)表了《論動(dòng)體的電動(dòng)力學(xué)》,建立了狹義相對(duì)論. 狹義相對(duì)論認(rèn)為時(shí)間與空間密切相關(guān),并不是相互獨(dú)立,而且與物質(zhì)運(yùn)動(dòng)有關(guān),這樣的觀念顛覆了人類(lèi)對(duì)時(shí)空的認(rèn)識(shí). 狹義相對(duì)論理論,如光速不變?cè)?、時(shí)間延緩效應(yīng)、愛(ài)因斯坦質(zhì)能方程等,都隨著時(shí)間的推移不停地被實(shí)驗(yàn)所證實(shí),并反過(guò)來(lái)指導(dǎo)著實(shí)踐. 如今,相對(duì)論早已是現(xiàn)代物理學(xué)的重要組成部分,并對(duì)工程技術(shù)提供不可或缺的理論基礎(chǔ). 可見(jiàn),人類(lèi)對(duì)力學(xué)規(guī)律的認(rèn)識(shí)正如辯證唯物主義實(shí)踐觀的原理一樣具有反復(fù)性,是無(wú)限發(fā)展和不斷深化的. 牛頓力學(xué)是狹義相對(duì)論在宏觀低速條件下的特例,也就是說(shuō)牛頓定律適用于宏觀低速運(yùn)動(dòng)領(lǐng)域問(wèn)題,而研究高速運(yùn)動(dòng)物體的力學(xué)問(wèn)題就要用狹義相對(duì)論來(lái)解決,每個(gè)理論都有其適用的范圍,這又生動(dòng)地體現(xiàn)了真理具有條件性的哲學(xué)思想.

顯然,力學(xué)部分蘊(yùn)含著大量的辯證唯物主義思想和方法,教師在教學(xué)中遇到上述知識(shí)概念時(shí),從哲學(xué)的角度予以引導(dǎo)和深化概念,長(zhǎng)期以往學(xué)生在學(xué)習(xí)和認(rèn)知中就會(huì)逐漸建立起正確的世界觀和方法論.

3.2 介紹古往今來(lái)我國(guó)在力學(xué)相關(guān)領(lǐng)域取得的成就,增強(qiáng)文化自信和民族自豪感

中國(guó)是四大文明古國(guó)之一,我國(guó)古代人民在生產(chǎn)勞動(dòng)中總結(jié)出大量關(guān)于力學(xué)的智慧,如東漢著作《尚書(shū)緯·考靈曜》有句云:“地恒動(dòng)不止,而人不知. 譬如人在大舟中,閉牖而坐,舟行而人不覺(jué)也.”,這是我國(guó)古代對(duì)于相對(duì)性原理的描述,1632年伽利略在《關(guān)于托勒密和哥白尼兩大世界體系的對(duì)話》中也表述了在封閉船艙中無(wú)法判斷船艙是運(yùn)動(dòng)還是靜止,表達(dá)了相對(duì)性原理的思想,然而《考靈曜》至少要比伽利略的相對(duì)性原理早大約1500年[1]. 戰(zhàn)國(guó)時(shí)期的《墨經(jīng)》中記載:“力,刑之所以?shī)^也”.“刑”通“形”,指物體,“奮”指物體從靜止到運(yùn)動(dòng),或者從緩慢到快速,代表產(chǎn)生了加速度,此話大意是,力是物體運(yùn)動(dòng)的原因. 再如東漢時(shí)期王充的《論衡.效力篇》中“金鐵在地,焱風(fēng)不能動(dòng),毛芥在其間,飛揚(yáng)千里”,同樣的風(fēng)力改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)難易程度是不同的,與物體的輕重有關(guān),雖然只是定性論述,但比牛頓的定律早1500年[2].

生產(chǎn)技術(shù)方面,春秋末期已經(jīng)出現(xiàn)了天平、秤、剪、鍘等器具.《物原》中“史佚作轆轤”,包括斜面、滑輪的應(yīng)用都很早.《墨經(jīng)》中就總結(jié)了杠桿原理:“相衡,則本短標(biāo)長(zhǎng)”,而且還描述了戰(zhàn)爭(zhēng)中用的“車(chē)梯”或“云梯”,是多重杠桿的巧妙組合.另外,工程技術(shù)方面,宋代李誡創(chuàng)作的建筑學(xué)著作《營(yíng)造法式》記錄了我國(guó)建筑經(jīng)驗(yàn)3555條. 我國(guó)古代的建筑、橋梁等方面都應(yīng)用了力的平衡原理. 隋代李春于公元605年建造的大石拱橋趙州橋,跨度37.02米,歷經(jīng)1400多年,下沉水平差只有5厘米,足以見(jiàn)其“奇巧固護(hù),甲于天下”[2]. 世界上現(xiàn)存最古老最高大的山西應(yīng)縣木塔距今已有千余年的歷史,歷經(jīng)兩次八級(jí)地震,依然巍然挺立,可謂最有名氣的地震“不倒翁”.所有這些都充分體現(xiàn)了古代勞動(dòng)人民認(rèn)識(shí)世界和改造世界的智慧和才干,是我國(guó)寶貴的歷史文化遺產(chǎn). 在力學(xué)部分的教學(xué)過(guò)程中,適當(dāng)?shù)貙⒁陨衔墨I(xiàn)典籍內(nèi)容和技術(shù)瑰寶展現(xiàn)給學(xué)生,學(xué)生會(huì)感受到中華傳統(tǒng)文化的源遠(yuǎn)流長(zhǎng),增強(qiáng)了文化自信,同時(shí)也體會(huì)到古人的“工匠精神”.

近年來(lái),力學(xué)在推動(dòng)我國(guó)科學(xué)技術(shù)發(fā)展方面發(fā)揮了極其重要的作用,產(chǎn)生了舉世矚目的成就.眾所周知,運(yùn)載火箭是各種航天器駛向太空的唯一載具,火箭的運(yùn)載能力、安全性等性能直接決定了一個(gè)國(guó)家的航天實(shí)力. 在講火箭飛行原理時(shí),利用變質(zhì)量系統(tǒng)動(dòng)量定理可推導(dǎo)出火箭能達(dá)到的速度取決于噴氣速度和質(zhì)量比,考慮到質(zhì)量比的受限及地球引力和空氣阻力等因素,通常人們采用多級(jí)火箭串聯(lián)來(lái)提高火箭的速度. 給學(xué)生介紹自1970年長(zhǎng)征一號(hào)火箭成功發(fā)射第一顆人造衛(wèi)星以來(lái),我國(guó)自主研發(fā)的火箭經(jīng)過(guò)一代代的演變,其運(yùn)載能力已經(jīng)得到了長(zhǎng)足的發(fā)展,取得了載人航天、探月工程、天問(wèn)系列等一個(gè)又一個(gè)航天領(lǐng)域的突破,現(xiàn)如今中國(guó)火箭運(yùn)載能力處于國(guó)際領(lǐng)先行列.

再如講角動(dòng)量守恒定律時(shí),可以和學(xué)生共同探討直升機(jī)旋翼的特點(diǎn):大多數(shù)單旋翼直升機(jī)都需要配有一個(gè)尾漿,對(duì)雙旋翼直升機(jī),無(wú)論是共軸雙旋翼、縱列雙旋翼和橫列雙旋翼,兩旋翼的旋轉(zhuǎn)方向總是相反的. 角動(dòng)量守恒定律對(duì)上述直升機(jī)旋翼的配置特點(diǎn)給出了很好的理論解釋. 在2019年建國(guó)70周年國(guó)慶閱兵儀式上,我國(guó)中型直升機(jī)直20首次亮相,令全球矚目. 直20直升機(jī)具有強(qiáng)大的適應(yīng)性,能夠在晝夜不同時(shí)候、平原和高原不同區(qū)域使用,其旋翼配置防除冰系統(tǒng),還能夠在凍雨結(jié)冰環(huán)境使用,直20自主研制的成功標(biāo)志著我國(guó)直升機(jī)方面多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)實(shí)現(xiàn)了突破. 回顧我國(guó)從1956年最早啟動(dòng)直5直升機(jī)的研制到如今,幾十年磨一劍,從零基礎(chǔ)起步到走上自主研制的道路,再到直升機(jī)工業(yè)步入爭(zhēng)鋒世界的進(jìn)程,讓學(xué)生感受到這些先進(jìn)技術(shù)的突破都來(lái)自我國(guó)科研人員對(duì)于核心科技的掌握,所謂“科學(xué)技術(shù)就是第一生產(chǎn)力”. 另外,打破多項(xiàng)世界紀(jì)錄、世界上最長(zhǎng)的跨海大橋——港珠澳大橋雄偉壯麗,結(jié)實(shí)耐用,抗得住八級(jí)地震,經(jīng)得起“山竹”吹襲,是一座彰顯中國(guó)技術(shù)的“自信橋”,所有這些輝煌成就都離不開(kāi)力學(xué)知識(shí)的應(yīng)用,更離不開(kāi)我國(guó)數(shù)萬(wàn)名力學(xué)工作者們的心血與奉獻(xiàn).

教學(xué)中把這些中國(guó)古往今來(lái)的力學(xué)思想文化和最新科技展現(xiàn)出來(lái),不僅增強(qiáng)學(xué)生的文化自信心和民族自豪感,學(xué)生也會(huì)感受到科技強(qiáng)則國(guó)強(qiáng),在潛移默化中讓學(xué)生養(yǎng)成熱愛(ài)科學(xué)、勇于探索的良好品質(zhì).

3.3 講好科學(xué)家的故事,傳承科學(xué)家精神

在力學(xué)發(fā)展的歷史長(zhǎng)河中,涌現(xiàn)出一批為探索自然奧秘、為人類(lèi)做出偉大貢獻(xiàn)的科學(xué)家,在教學(xué)過(guò)程中介紹他們崇高的科學(xué)精神、愛(ài)國(guó)故事來(lái)感染青年學(xué)子.

如英國(guó)物理學(xué)家牛頓,善于觀察思考、勤奮刻苦,1665至1667年間,英國(guó)倫敦鼠疫肆虐,牛頓被迫離開(kāi)劍橋大學(xué)回到故鄉(xiāng)伍爾索普莊園,這期間他沒(méi)有因?yàn)橐咔槎只沤箲],而是用全部精力來(lái)刻苦鉆研和思考學(xué)術(shù)研究,正是牛頓這段時(shí)間的全身心投入,孕育了微積分、萬(wàn)有引力定律和光學(xué)的雛形,才有他日后科學(xué)巨著的問(wèn)世和躋身于世界偉大科學(xué)家行列的輝煌地位. 牛頓在鼠疫期間的事跡詮釋了科學(xué)家對(duì)科學(xué)的熱愛(ài)和專注,只有全身心投入精力,探索鉆研才可能開(kāi)辟出科學(xué)發(fā)展的新天地.

又如在19世紀(jì)末,面對(duì)“邁克耳孫-莫雷”實(shí)驗(yàn)以太的“零結(jié)果”,面對(duì)伽利略相對(duì)性原理與電磁理論的矛盾,洛倫茲堅(jiān)持以太存在性并對(duì)牛頓絕對(duì)時(shí)空觀深信不疑,通過(guò)洛倫茲變換從數(shù)學(xué)形式上解決了上述矛盾但沒(méi)有提出物理原理上的解釋,龐加萊雖然接近了狹義相對(duì)論的大門(mén),但始終被以太的面紗所籠罩,只有愛(ài)因斯坦不迷信權(quán)威,獨(dú)立思考,擯棄虛幻的以太論、拋棄絕對(duì)時(shí)空觀的束縛、相信世界是對(duì)稱的和統(tǒng)一的,解放思想、敢于創(chuàng)新,建立起一套完整理論——狹義相對(duì)論,開(kāi)啟了近代物理的新篇章.在講狹義相對(duì)論創(chuàng)立的歷史背景時(shí),通過(guò)介紹愛(ài)因斯坦建立狹義相對(duì)論的過(guò)程培養(yǎng)學(xué)生理性質(zhì)疑、大膽假設(shè)、不盲從的精神,塑造學(xué)生敢于創(chuàng)新的卓越勇氣.

科學(xué)無(wú)國(guó)界,科學(xué)家有祖國(guó). 愛(ài)國(guó)是科學(xué)家精神的第一要義,火箭之父錢(qián)學(xué)森說(shuō)“我是一個(gè)中國(guó)人,我的事業(yè)在中國(guó),我的歸宿在中國(guó)”,新中國(guó)成立后,錢(qián)學(xué)森身在美國(guó),卻歸心似箭,覺(jué)得是報(bào)效祖國(guó)的時(shí)候了,可美國(guó)政府百般阻撓,厚重的名利誘惑,關(guān)押軟禁等始終都沒(méi)有動(dòng)搖他那堅(jiān)定的歸國(guó)信念,為了這一信念,他經(jīng)歷的是5年的漫長(zhǎng)煎熬. 錢(qián)學(xué)森之子錢(qián)永剛公開(kāi)講述父親為了國(guó)家曾5次改變自己人生選擇的故事. 錢(qián)學(xué)森跟他的秘書(shū)也說(shuō)過(guò):“我實(shí)際上比較擅長(zhǎng)做學(xué)術(shù)理論研究,工程上的事不是很懂,但是國(guó)家需要我干,我當(dāng)時(shí)沒(méi)有想那么多就答應(yīng)了”. 正是錢(qián)學(xué)森赤誠(chéng)的愛(ài)國(guó)之心和無(wú)私的奉獻(xiàn)才造就了今天我國(guó)能成為擁有火箭、衛(wèi)星等技術(shù)的航天科技強(qiáng)國(guó). 再如“中國(guó)力學(xué)之父”錢(qián)偉長(zhǎng)在剛剛進(jìn)入清華大學(xué)時(shí),因“九一八事變”放棄了自己的歷史專業(yè),他懷著科學(xué)救國(guó)的愿望,為了振興中國(guó),棄文從理,最后成為一代力學(xué)大師,正如錢(qián)老自己說(shuō)的“我沒(méi)有專業(yè),國(guó)家的需要就是我的專業(yè)”. 在美國(guó)留學(xué)的他學(xué)貫中西,享譽(yù)世界后毅然回國(guó),為國(guó)家的教育事業(yè)而奮斗終身.

整個(gè)力學(xué)科學(xué)史是一部貫穿和承載科學(xué)家崇高品格的精神史. 在力學(xué)部分的教學(xué)中教師講好科學(xué)家們的感人故事,使學(xué)生從內(nèi)心深處理解科學(xué)家精神的本質(zhì),在不知不覺(jué)中樹(shù)立正確的人生觀和價(jià)值觀,激發(fā)學(xué)生腳踏實(shí)地,努力學(xué)習(xí),追求真理,敢于質(zhì)疑并承擔(dān)起中華民族偉大復(fù)興的歷史重任.

3.4 感受力學(xué)部分科學(xué)之美,以美啟真,培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)

著名物理學(xué)家李政道認(rèn)為,科學(xué)與藝術(shù)是一枚硬幣的兩面,日常生活中的藝術(shù),如繪畫(huà)、音樂(lè)、舞蹈等都無(wú)一例外地體現(xiàn)出美感,而對(duì)于科學(xué)的認(rèn)識(shí),留給人們的常常是抽象、嚴(yán)謹(jǐn)和理性,而忽視了其與藝術(shù)之間的一些姻緣與聯(lián)系,一項(xiàng)出色的科學(xué)理論、藝術(shù)成果,往往也同時(shí)具有審美的價(jià)值[3].縱觀整個(gè)物理學(xué)的發(fā)展過(guò)程,翻開(kāi)物理學(xué)的各個(gè)篇章,發(fā)現(xiàn)處處都有美的足跡,美就像鑲嵌著的寶石一樣熠熠生輝,體現(xiàn)了物理學(xué)家們對(duì)美的追求和創(chuàng)造. 如果說(shuō)藝術(shù)之美往往給人以感官上的美好體驗(yàn),而科學(xué)之美則更是一種理性之美、智慧之美、內(nèi)涵之美......往往表現(xiàn)為思想的深刻性和內(nèi)涵的豐富多彩[3]. 物理學(xué)理論之美可體現(xiàn)為簡(jiǎn)潔、對(duì)稱、和諧和統(tǒng)一[4,5].

3.4.1 簡(jiǎn)潔美

3.4.2 對(duì)稱美

生活中如雪花等一些幾何形體的對(duì)稱性是顯而易見(jiàn)的,物理學(xué)理論的對(duì)稱性則指物理規(guī)律在某一操作變換下保持形式上的不變性.Noether定理指出每一種對(duì)稱性都會(huì)伴隨一條守恒定律,這是系統(tǒng)自身的性質(zhì)決定的.比如力學(xué)中動(dòng)量守恒定律對(duì)應(yīng)于空間的平移對(duì)稱性,角動(dòng)量守恒定律對(duì)應(yīng)于空間轉(zhuǎn)動(dòng)對(duì)稱性,能量守恒定律是時(shí)間平移對(duì)稱性的體現(xiàn),狹義相對(duì)論中一切物理定律在不同慣性系下保持形式不變,是物理定律具有洛倫茲對(duì)稱性(時(shí)空轉(zhuǎn)動(dòng)對(duì)稱性)的體現(xiàn).可見(jiàn),自然界是多么美妙!這是一種深邃的美!這種對(duì)稱美讓人敬畏,令人神往.愛(ài)因斯坦堅(jiān)信世界是對(duì)稱的,把力學(xué)相對(duì)性原理推廣到了電磁學(xué)定律在內(nèi)的一切物理范圍,建立了狹義相對(duì)論,進(jìn)而又建立了譽(yù)為“上帝方程式”的廣義相對(duì)論,這極大地彰顯了對(duì)稱性思想在物理學(xué)中的重要作用.

3.4.3 統(tǒng)一和諧美

物理之美還體現(xiàn)在物理理論上的統(tǒng)一和諧.牛頓的三大運(yùn)動(dòng)定律和萬(wàn)有引力定律將天上星體的運(yùn)動(dòng)和地面上的機(jī)械運(yùn)動(dòng)成功地統(tǒng)一起來(lái),實(shí)現(xiàn)了物理學(xué)史上的第一次大統(tǒng)一,愛(ài)因斯坦狹義相對(duì)論將空間和時(shí)間統(tǒng)一起來(lái),質(zhì)能方程將質(zhì)量和能量統(tǒng)一起來(lái).正如愛(ài)因斯坦說(shuō)“從那些看來(lái)與直接可見(jiàn)的真理十分不同的各種復(fù)雜現(xiàn)象中認(rèn)識(shí)到它們的統(tǒng)一性,那是一種壯麗的感覺(jué)”.幾百年來(lái),在追求統(tǒng)一的道路上,物理學(xué)一直在前行發(fā)展并碩果累累.

與此同時(shí),駐足停留欣賞發(fā)現(xiàn)統(tǒng)一理論下的各個(gè)不同部分之間的關(guān)系也是極其和諧自然,如當(dāng)運(yùn)動(dòng)速度v<

物理之美是理性之美、深邃之美,對(duì)于初學(xué)者很難發(fā)現(xiàn)和感受到這樣的美,羅丹曾說(shuō)過(guò)“生活中從不缺少美,而是缺少發(fā)現(xiàn)美的眼睛”,這就需要教師來(lái)發(fā)掘美的元素,教學(xué)過(guò)程中融入美育元素,引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)并體會(huì)這種質(zhì)樸的科學(xué)美,從美的角度欣賞物理學(xué),體會(huì)自然規(guī)律之美妙,那么枯燥刻板的內(nèi)容也會(huì)閃爍著美的光輝.在潛移默化中滲透美的教育,可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的好奇心、求知欲,也可以促進(jìn)其領(lǐng)略物理學(xué)的真諦,同時(shí)培養(yǎng)了一定的科學(xué)素養(yǎng).“幸得識(shí)卿桃花面,從此阡陌多暖春”,相信在領(lǐng)略了力學(xué)部分的科學(xué)美之后,學(xué)生在后繼電磁學(xué)等部分的學(xué)習(xí)中將繼續(xù)充滿了對(duì)美的憧憬,使得對(duì)整個(gè)物理課程的學(xué)習(xí)變得樂(lè)此不疲.

4 實(shí)施課程思政時(shí)把握的原則和技巧

4.1 思政素材力求精選,寧缺毋濫

對(duì)于大學(xué)物理課程而言,有些知識(shí)內(nèi)容的育人元素并不突出,而有些知識(shí)點(diǎn)由于自身特點(diǎn)蘊(yùn)含著諸多思政元素,對(duì)于思政元素匱乏的知識(shí)點(diǎn),教學(xué)過(guò)程中一定不要牽強(qiáng)地附加一些空洞的道理,以免學(xué)生感覺(jué)生硬、兩張皮,應(yīng)遵從寧缺毋濫的原則.遇到思政元素較多時(shí),教學(xué)中只需精選1～2個(gè)作為育人素材,占用2～3分鐘時(shí)間來(lái)起到畫(huà)龍點(diǎn)睛的作用,不可面面俱到,融入過(guò)多思政元素會(huì)讓受教育者思想上應(yīng)接不暇,難起到育人效果,占用了寶貴的課堂時(shí)間,影響學(xué)生對(duì)專業(yè)知識(shí)的攝取.

4.2 思政元素的融入方式不拘一格

在實(shí)際教學(xué)活動(dòng)中,思政元素的融入方式應(yīng)是多樣化的.思政點(diǎn)可以是教師傳授知識(shí)時(shí)水到渠成地引出的結(jié)論,通過(guò)課件顯示在幻燈屏幕上,也可以是針對(duì)某個(gè)問(wèn)題教師口頭上舉一些恰如其分的育人例子.思政點(diǎn)還可能是教師預(yù)先發(fā)布一些作業(yè)讓學(xué)生思考發(fā)現(xiàn)某些規(guī)律,然后在課堂上提問(wèn)、引導(dǎo),培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng),如上述涉及剛體與質(zhì)點(diǎn)動(dòng)力學(xué)體系之間存在形式上對(duì)應(yīng)關(guān)系的對(duì)稱美.另外,若思政元素較多時(shí),有的思政點(diǎn)可以通過(guò)相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)鏈接、資料視頻在課間或課后推送到學(xué)習(xí)微信群,也可以存放到學(xué)習(xí)通等線上教學(xué)工具中供學(xué)生在閑暇時(shí)間閱讀.思政元素通過(guò)多種方式方法有機(jī)融入教學(xué),才有益于受教者在春風(fēng)化雨中把育人元素轉(zhuǎn)化為內(nèi)在的德性、精神系統(tǒng)的一部分.

5 學(xué)生對(duì)力學(xué)部分課程思政效果的評(píng)價(jià)

近年來(lái)筆者在大學(xué)物理的教學(xué)過(guò)程中融入了思政元素,以下是通過(guò)問(wèn)卷形式進(jìn)行的對(duì)力學(xué)部分的課程思政效果的調(diào)查[7].本學(xué)期授課對(duì)象為我校電子專業(yè)2021級(jí)的學(xué)生,共6個(gè)平行班,其中電子2101-2103合班上課,電子2104-2106一起合班上課,合計(jì)203人.評(píng)價(jià)方式采用學(xué)習(xí)通的匿名問(wèn)卷調(diào)查.

5.1 教學(xué)中是否融入思政元素的問(wèn)卷調(diào)查

圖1是學(xué)生對(duì)于教學(xué)過(guò)程中是否融入思政元素的餅狀圖,圖1(a)中有94%的學(xué)生選擇“是”,圖1(b)中93.2%的學(xué)生選擇“是”,這說(shuō)明93%以上的學(xué)生在課堂上攝取物理知識(shí)的同時(shí)感受到了辯證唯物主義的觀點(diǎn)方法、科學(xué)家精神、家國(guó)情懷等理念的教育.

(a) 電子2101-2103班問(wèn)卷結(jié)果

(b)電子2104-2106班問(wèn)卷結(jié)果 圖1 教學(xué)中是否融入思政元素的問(wèn)卷調(diào)查

5.2 思政元素與授課知識(shí)融合情況問(wèn)卷調(diào)查

圖2是關(guān)于教學(xué)過(guò)程中思政元素與專業(yè)知識(shí)融合情況的調(diào)查結(jié)果,從圖2中可看出大約98%的學(xué)生認(rèn)為思政元素非常自然或比較自然地融入到知識(shí)傳授之中,可見(jiàn)力學(xué)部分挖掘的思政素材從力學(xué)知識(shí)中自然長(zhǎng)出,能夠和課程知識(shí)達(dá)到較為自然地融合.

(a) 電子2101-2103班問(wèn)卷結(jié)果

5.3 思政元素產(chǎn)生的育人效果問(wèn)卷調(diào)查

對(duì)于教學(xué)過(guò)程中思政元素產(chǎn)生的育人效果,在問(wèn)卷中設(shè)置了一個(gè)多選題,調(diào)查結(jié)果如圖3所示,從圖中可以看出絕大多數(shù)學(xué)生認(rèn)同教師所實(shí)施的課程思政方式并受到了啟發(fā),對(duì)個(gè)人視野的開(kāi)闊、價(jià)值引領(lǐng)、道德品質(zhì)提升等方面起到了積極的促進(jìn)作用.

(a) 電子2101-2103班問(wèn)卷結(jié)果

(b) 電子2104-2106班問(wèn)卷結(jié)果圖3 思政元素產(chǎn)生的育人效果問(wèn)卷調(diào)查

綜合以上3個(gè)問(wèn)卷調(diào)查,說(shuō)明大部分學(xué)生非常愿意接受在大學(xué)物理程教學(xué)中有機(jī)地融入思政教育元素,這樣可以拓寬受教者的知識(shí)面,啟智潤(rùn)心,讓受教者在潛移默化中樹(shù)立起正確的世界觀、人生觀和價(jià)值觀.鑒于此,筆者認(rèn)為以上挖掘的思政元素及融入方式可以在今后的授課中采納并優(yōu)化.

6 結(jié)束語(yǔ)

在世界百年未有之大變局形勢(shì)下實(shí)現(xiàn)中華民族偉大復(fù)興的中國(guó)夢(mèng),說(shuō)到底靠的是教育、靠的是人才.作為人才培養(yǎng)主力軍的高校其立身之本在于立德樹(shù)人,而課程思政是高校落實(shí)立德樹(shù)人的戰(zhàn)略性舉措.正如教育部吳巖副部長(zhǎng)講“課程思政是大事,天大的事,偉大的事”,課程思政是黨和國(guó)家賦予每一位教師神圣而光榮的歷史使命.

本文中以大學(xué)物理的力學(xué)部分為例,從4個(gè)切入點(diǎn)挖掘其潛在的思政元素,這樣的課程思政會(huì)讓學(xué)生感覺(jué)原本古板理性的課堂變得活躍而煥發(fā)著人文色彩,原本冰冷刻板的公式和原理閃爍著科學(xué)美的光輝,原本枯燥抽象的理論原來(lái)是鑄就今天一件件令人自豪的大國(guó)重器的源頭活水. 這樣的課程思政可以在一定程度上提升學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,增強(qiáng)學(xué)生對(duì)物理知識(shí)的理解,春風(fēng)化雨般地滋潤(rùn)著受教者的道德心田.

身為人類(lèi)靈魂的工程師,要守好一段渠,經(jīng)營(yíng)好所授課程的責(zé)任田,在課程思政建設(shè)的路上教育者先受教,深入吃透專業(yè)知識(shí),洞悉馬克思主義世界觀,學(xué)習(xí)科學(xué)發(fā)展史,掌握科技前沿動(dòng)態(tài),提高人文素養(yǎng),利用一切有益于課程思政的知識(shí)來(lái)武裝自己,從學(xué)習(xí)中來(lái)再回歸到學(xué)習(xí)中去,以期更好地教書(shū)育人.