穆良柱

(北京大學(xué)物理學(xué)院,北京 100871)

本文將探討“有學(xué)科特色”的物理課程思政教育。筆者認(rèn)為:物理課程思政教育的本質(zhì)就是物理認(rèn)知(科學(xué)認(rèn)知)能力培養(yǎng),包括物理認(rèn)知模型的構(gòu)建(如何思考)、物理方法的訓(xùn)練(如何做事)和物理精神的養(yǎng)成(如何做人),實際上就是物理文化的傳承。只有具備了這種物理文化,學(xué)生才有可能獨立認(rèn)知,形成獨立人格,理解西方思想體系產(chǎn)生的背景,不盲從西方思想體系,理解中國特色社會主義道路的必然性,理解社會主義核心價值觀,堅實走中國道路的自信。只有具備了有效認(rèn)知能力,學(xué)生才有可能不僅照顧好自己和家人,還能立志報國,做好社會主義建設(shè)者和接班人。

1 從《高等學(xué)校課程思政建設(shè)指導(dǎo)綱要》看物理課程思政教育的基本內(nèi)容

2020年5月28日,教育部印發(fā)了《高等學(xué)校課程思政建設(shè)指導(dǎo)綱要》(以下簡稱《綱要》)的通知[1],這是為了全面推進(jìn)高校課程思政建設(shè)、深入貫徹落實習(xí)近平總書記關(guān)于教育的重要論述和全國教育大會精神的重要舉措[2]。其中特別指出,“《綱要》根據(jù)教育教學(xué)規(guī)律和人才培養(yǎng)規(guī)律,結(jié)合學(xué)科專業(yè)建設(shè)特點,對課程思政教學(xué)體系進(jìn)行有針對性地設(shè)計”[2],“使各個專業(yè)教學(xué)院系、各位專業(yè)課教師都能在課程思政建設(shè)工作中找到自己的‘角色’、干出自己的‘特色’”[2],“要在課程教學(xué)中把馬克思主義立場觀點方法的教育與科學(xué)精神的培養(yǎng)結(jié)合起來,提高學(xué)生正確認(rèn)識問題、分析問題和解決問題的能力”[1],“理學(xué)類專業(yè)課程,要注重科學(xué)思維方法的訓(xùn)練和科學(xué)倫理的教育,培養(yǎng)學(xué)生探索未知、追求真理、勇攀科學(xué)高峰的責(zé)任感和使命感”[1]。

《綱要》中的指導(dǎo)意見基本明確了物理課程思政教育的基本內(nèi)容。其中關(guān)于理科課程思政的幾個關(guān)鍵要素有(這里暫時只討論有物理學(xué)科特色的思政教育部分):馬克思主義立場觀點方法的教育,科學(xué)精神的培養(yǎng),提高學(xué)生正確認(rèn)識問題、分析問題和解決問題的能力,科學(xué)思維方法的訓(xùn)練,科學(xué)倫理的教育,探索未知、追求真理、勇攀科學(xué)高峰的責(zé)任感和使命感?；贓TA 物理認(rèn)知模型,可以清晰地分析清楚以上要素的內(nèi)涵。

2 基于ETA物理認(rèn)知模型的物理課程思政教育內(nèi)涵

首先簡要回顧一下ETA 物理認(rèn)知模型、物理方法、物理精神、物理文化,再以此為基礎(chǔ)分析物理課程思政教育的基本內(nèi)涵。

2.1 什么是ETA物理認(rèn)知模型

物理是人類在探索自然的過程中形成的認(rèn)知,其中的關(guān)鍵是如何構(gòu)建物理認(rèn)知,也就是物理認(rèn)知規(guī)律是什么。我們根據(jù)物理學(xué)家在實踐中的嘗試總結(jié)歸納出了一個認(rèn)知模型[3-5],如圖1所示。

現(xiàn)實世界的物理現(xiàn)象是復(fù)雜的,為了研究清楚,先要挑出最簡單的研究對象,明確想研究的問題,然后用實驗的方法觀察其物理性質(zhì),并量化描述,之后再尋找這些物理性質(zhì)之間的關(guān)系,即經(jīng)驗性的實驗規(guī)律,這被稱為實驗物理認(rèn)知,像盲人摸象一樣去得到一些片面的、零散的認(rèn)知。

但物理學(xué)家希望得到的是整頭大象圖像,即希望類比三角幾何中公理化體系一樣的認(rèn)知,來構(gòu)建對一個研究對象的系統(tǒng)化理解。因為這種認(rèn)知方式不僅能找到不同經(jīng)驗規(guī)律之間的關(guān)聯(lián),還能構(gòu)造最簡化的理解,即只要承認(rèn)幾個公理,剩下的都可以靠邏輯導(dǎo)出。這時需要構(gòu)建理想模型,再構(gòu)建公理化認(rèn)知體系。然而這種系統(tǒng)化認(rèn)知是否正確呢? 從邏輯上說,無法證實物理認(rèn)知是正確的,這時發(fā)揚積極樂觀主義精神,退而求其次,用實驗來檢驗其是否錯誤,只要還沒錯,就可以認(rèn)為是有效認(rèn)知,可以暫時使用。這就要求物理的認(rèn)知必須是可證偽的,錯誤的認(rèn)知遲早會被檢驗出來扔掉,而較可靠的物理認(rèn)知是經(jīng)過實驗證偽檢驗的。這種構(gòu)建有效公理化體系認(rèn)知的過程稱為理論物理認(rèn)知。

實驗物理認(rèn)知和理論物理認(rèn)知構(gòu)成了科學(xué)探索的認(rèn)知過程,其目標(biāo)是對未知對象構(gòu)建出有效認(rèn)知。

一旦這個認(rèn)知是有效的,就可以用它來解釋這個對象以前發(fā)生過的所有現(xiàn)象,預(yù)言將來可能發(fā)生的各種現(xiàn)象,并在當(dāng)下和研究對象進(jìn)行有效的互動,甚至有效地利用這個對象的性質(zhì)來做各種發(fā)明創(chuàng)造。這個過程被稱為應(yīng)用物理認(rèn)知,對應(yīng)的是技術(shù)應(yīng)用。

圖1 ETA 物理認(rèn)知模型由11個具體步驟構(gòu)成,可以劃分為實驗物理認(rèn)知、理論物理認(rèn)知、應(yīng)用物理認(rèn)知三個認(rèn)知階段。實驗物理認(rèn)知和理論物理認(rèn)知對應(yīng)的是科學(xué)探索,應(yīng)用物理認(rèn)知則對應(yīng)技術(shù)應(yīng)用

實驗認(rèn)知為構(gòu)建理論認(rèn)知提供了線索,并用來剔除錯誤理論,實驗認(rèn)知的結(jié)果也可以直接拿來應(yīng)用。理論認(rèn)知可以指導(dǎo)實驗認(rèn)知進(jìn)行有針對性的探索,并解釋實驗認(rèn)知,有效的理論認(rèn)知才可以用到應(yīng)用認(rèn)知中。而應(yīng)用認(rèn)知中若發(fā)明了新的認(rèn)知工具,或發(fā)現(xiàn)新的問題,又會反過來拓展實驗認(rèn)知和理論認(rèn)知。這樣實驗認(rèn)知、理論認(rèn)知、應(yīng)用認(rèn)知就形成了既獨立又交織的相互促進(jìn)的循環(huán),這種復(fù)雜的相互關(guān)系是導(dǎo)致我們很晚才發(fā)現(xiàn)物理認(rèn)知規(guī)律的一個主要原因。

為了方便記憶,用實驗物理(Experimental Physics)認(rèn)知、理論物理(Theoretical Physics)認(rèn)知、應(yīng)用物理(Applying Physics)認(rèn)知的英文首字母將物理認(rèn)知模型命名為ETA 物理認(rèn)知模型。這個模型實際上就是物理認(rèn)知的規(guī)律,也就是關(guān)于“物理認(rèn)知”的認(rèn)知。

從實驗認(rèn)知到理論認(rèn)知,再到應(yīng)用認(rèn)知,ETA物理認(rèn)知模型提供了一個導(dǎo)航圖,不再是漫無目的的盲目探索。

2.2 什么是物理方法

物理方法就是物理學(xué)家認(rèn)知的方法,簡單說就是物理學(xué)家怎么“做事”[6]。物理學(xué)家們在認(rèn)知世界的過程中采用和發(fā)明了大量的有效方法,不同認(rèn)知階段采用的方法不同,從猜想到嚴(yán)格的數(shù)理邏輯都有成功的案例,甚至可以說物理學(xué)家“不擇手段”地使用各種方法,之所以可以這么做,是因為有實驗證偽保證錯誤的認(rèn)知會被剔除掉。圖2列出了與認(rèn)知過程相對應(yīng)的部分物理方法,詳細(xì)的分析請參考文獻(xiàn)[6]。

理解了物理的認(rèn)知方法及其產(chǎn)生的背景,我們就應(yīng)該明白物理方法的訓(xùn)練一定是結(jié)合認(rèn)知過程展開的。不遵循這個規(guī)律,就會產(chǎn)生許多問題,舍本求末。

圖2 與認(rèn)知流程對應(yīng)的“不擇手段”的物理方法

需要注意的是,物理的認(rèn)知方法,有的被反復(fù)地使用,具有普適性,稱為常規(guī)方法。有些方法只有特定的人采用,或者適用特定的研究對象,稱為非常規(guī)方法。常規(guī)方法是可以通過物理教育訓(xùn)練的,非常規(guī)方法需要做物理認(rèn)知的人自我訓(xùn)練和不斷發(fā)展新的有效方法。所以在物理教育中,既要通過大班教學(xué)、小班討論等方式訓(xùn)練常規(guī)物理方法,同時又要給學(xué)生充分自由的環(huán)境發(fā)展其特有的非常規(guī)方法。

理解了物理認(rèn)知過程中的物理方法,就能明白物理教育的重要性,一方面物理方法比數(shù)學(xué)的抽象邏輯方法更靈活,另一方面物理認(rèn)知比一般學(xué)科的認(rèn)知更完整,所以物理教育事實上能訓(xùn)練人的全面而系統(tǒng)的認(rèn)知方法,也就是常說的科學(xué)方法。

2.3 什么是物理精神

物理精神就是物理學(xué)家在認(rèn)知過程中形成的獨立人格精神,簡單說就是物理學(xué)家如何“做人”[7]。物理學(xué)家們在認(rèn)知世界的過程中發(fā)明了大量有效的方法,形成了物理方法,利用這些物理方法,物理學(xué)家構(gòu)建了對世界的認(rèn)知,而認(rèn)知的過程和結(jié)果又深刻影響了物理學(xué)家自身的行為和思想,認(rèn)知者會反省自身,形成對自身的約束和要求,形成了物理精神。需要注意的是,物理精神伴隨在每一步的認(rèn)知目標(biāo)中,不像物理方法是針對不同認(rèn)知階段的。

關(guān)于物理精神可以列舉出許多,然而這些精神并不是孤立存在的,是有關(guān)聯(lián)、有層次的。物理精神的建立都是圍繞如何更好地建立物理認(rèn)知而發(fā)展起來的,而隨著認(rèn)知的不斷深入,物理精神也衍生出了層級結(jié)構(gòu)。

圖3給出了一個關(guān)于物理精神的示意圖,追求真理、積極樂觀、協(xié)作精神是在認(rèn)知過程中隨著認(rèn)知的發(fā)展而逐漸建立起來的第一層級的精神,而每一種精神又會繼續(xù)衍生出新的精神,詳細(xì)分析參考文獻(xiàn)[7]。

需要注意的是以上列出的是相對普適性較強(qiáng)的物理精神,學(xué)生可以通過接受物理教育而具備這些精神,而有些精神則取決于特定的文化背景和個人特質(zhì)。這就是為什么我們可以培養(yǎng)物理學(xué)工作者,但是不能直接培養(yǎng)出一個愛因斯坦的原因。

2.4 什么是物理文化

圖3 物理精神的示意圖

從物理認(rèn)知的起點出發(fā),以ETA 物理認(rèn)知模型為導(dǎo)航,就能理解物理認(rèn)知是如何建立的,物理方法、物理精神是如何在認(rèn)知過程中形成的,即物理學(xué)家是如何做事、做人的。而ETA 物理認(rèn)知模型加上物理方法和物理精神就構(gòu)成了物理文化的核心[5]。

實際上各種物理知識,及其應(yīng)用產(chǎn)生的各種發(fā)明創(chuàng)造,都是物理學(xué)家采用物理認(rèn)知模型,利用物理方法,秉持物理精神,去和客觀世界打交道的過程中逐步發(fā)展出來的。

物理學(xué)家們正是在認(rèn)同ETA 物理認(rèn)知模型、物理方法、物理精神的基礎(chǔ)上組成了物理社區(qū),形成了物理學(xué)家的共同體,這種共同體甚至是跨越國界的。

關(guān)于物理的學(xué)習(xí)、教育、研究、評價、政策等相關(guān)的問題,原則上都應(yīng)從這個核心出發(fā)去思考。

物理文化實際上代表了自然科學(xué)文化,物理認(rèn)知模型其實就是科學(xué)認(rèn)知模型,物理方法其實也是科學(xué)方法,物理精神也是科學(xué)精神。盡管我們不能通過教育直接塑造一個愛因斯坦這樣的大師,但是一旦有了適合物理文化的環(huán)境,愛因斯坦們、諾貝爾獎獲得者們會自己成長起來。

2.5 物理課程思政教育內(nèi)涵分析

下面基于ETA 物理認(rèn)知模型、物理方法、物理精神、物理文化的背景來逐一分析物理課程思政教育的基本內(nèi)涵。

馬克思主義立場觀點就是始終站在人民大眾的立場上。從ETA 物理認(rèn)知模型可以看出,物理認(rèn)知最早就是在人民大眾與自然界客觀物體互動的實踐中建立起來的,而且現(xiàn)在物理認(rèn)知的結(jié)果都是公開發(fā)表,作為全人類共同的知識財富,所以物理認(rèn)知者本身的立場觀點和馬克思主義立場觀點是一致的,一切為了人民大眾更好地認(rèn)知這個世界。

科學(xué)精神一般是泛指,包括了哲學(xué)、數(shù)學(xué)、物理等學(xué)科中的做人準(zhǔn)則,原則上真正的科學(xué)精神應(yīng)該是所有這些學(xué)科共同遵守的做人準(zhǔn)則,但物理教育中,我們只能具體到物理精神層面,所以科學(xué)精神的培養(yǎng)就是物理精神的培養(yǎng)。而之前的研究和分析已經(jīng)說明[7],物理精神是為了完成ETA物理認(rèn)知而采用的做人的要求,主要有哪些要求都是已經(jīng)分析清楚的,而不是僅僅停留在概念層面。

而關(guān)于如何提高學(xué)生正確認(rèn)識問題、分析問題和解決問題的能力,ETA 物理認(rèn)知模型給出了詳細(xì)的導(dǎo)航圖,并針對每一步的認(rèn)知給出了有效的常規(guī)方法,相當(dāng)于非常明確地教會學(xué)生如何提出問題、分析問題、解決問題,而不是自己盲目探索,這樣就可以提高探索效率。

科學(xué)思維方法其實就是ETA 物理認(rèn)知模型和物理方法的代指。思維方法通常指的就是如何思考,之所以用思維方法這個模糊的詞語,是因為以前無法清楚地說明其內(nèi)涵。而有了ETA 模型之后,可以清楚地給出思考的導(dǎo)航路徑,并且對實現(xiàn)每一步的思考都給出了參考的常規(guī)有效方法。

科學(xué)倫理中針對的造假、剽竊等不道德行為,其實就是對做人的要求。基于ETA 認(rèn)知模型,我們知道物理學(xué)家做人的要求中就有實事求是、公正等精神。之所以不能造假,必須實事求是,就是因為物理認(rèn)知面對的是客觀世界,造假遲早會被實驗證偽。而之所以不能剽竊,是因為現(xiàn)代物理研究基本都需要團(tuán)隊合作完成,物理學(xué)工作者們已經(jīng)形成了一個共同體社區(qū),而在團(tuán)隊合作中,一個人如果不能公正地評價和對待他人,那么沒人愿意再和他合作,尤其是涉及剽竊他人工作成果的,會直接被“社會性死亡”。

探索未知、追求真理、勇攀科學(xué)高峰其實說的都是一個意思。因為追求真理的過程就是探索未知,是對未知的研究對象構(gòu)建出所謂的“真理”(我們能做到的其實是構(gòu)建有效認(rèn)知,并不是大家通常理解的正確不變的真理)。而勇攀科學(xué)高峰就是針對未知研究對象不斷實現(xiàn)還沒完成的認(rèn)知目標(biāo),也就是完成追求“真理”的過程。這其實就是ETA 物理認(rèn)知模型對做人的最基本要求,沒有探求真理的需求,就不會有物理認(rèn)知了。

而責(zé)任感和使命感涉及的是物理認(rèn)知驅(qū)動力問題。物理認(rèn)知需要投入足夠多的時間和精力,是很漫長的過程,沒有足夠的驅(qū)動力,實際上無法堅持下來。驅(qū)動力可以有很多,可以是亞里士多德式的好奇心驅(qū)動,也可以是國家民族危亡時挺身而出的愛國責(zé)任心驅(qū)動,還可以是關(guān)鍵技術(shù)被卡脖子時的民族自尊心驅(qū)動。這些驅(qū)動力的本質(zhì)其實都是生存需求,也就是人作為生命的個體或者整體,想要學(xué)會和自然界打交道,從而生存下來的一個自發(fā)需求。這實際上是人類認(rèn)知的起點,也是ETA 物理認(rèn)知模型產(chǎn)生的源頭。

通過以上分析,我們就能清楚地看到,有“學(xué)科專業(yè)建設(shè)特點”的物理課程思政教育,其實質(zhì)就是物理文化傳承。其核心就是學(xué)會物理認(rèn)知,也就是科學(xué)認(rèn)知,具體的就是ETA 物理認(rèn)知模型的構(gòu)建,以及相配套的物理方法訓(xùn)練和物理精神養(yǎng)成。做到了物理認(rèn)知能力培養(yǎng),物理課程思政教育的主要目的就達(dá)到了。

3 如何做好物理課程思政教育

理解了物理思政教育的核心,結(jié)合ETA 物理認(rèn)知模型,就立刻能理解如何完成物理課程思政教育。那么如何做好物理課程思政教育呢? 其實就是按照物理認(rèn)知規(guī)律教學(xué),即ETA 物理教學(xué)法[8]。也就是將物理知識整理成一個一個的ETA 物理認(rèn)知案例,讓學(xué)生在與研究對象互動中掌握認(rèn)知模型、認(rèn)知方法、認(rèn)知精神。完整掌握了物理認(rèn)知能力,學(xué)會了做人做事,《綱要》里的課程思政教育要點就自然完成了。

例如,在文獻(xiàn)[8]中就以牛頓第一定律為例,介紹了如何對最簡單的勻速直線運動進(jìn)行認(rèn)知。在整個案例中可以看到,利用分類法、簡化法可以挑選出不受外力的小球作為研究對象,利用極端條件法推測從斜面下落小球在不受力的極限下做勻速直線運動,從而完成實驗物理認(rèn)知。還可以看到牛頓用還原法將小球簡化成質(zhì)點模型,并將慣性運動作為公理來解釋勻速直線運動的實驗現(xiàn)象,而我們采取懷疑的積極探索態(tài)度用特例法發(fā)現(xiàn),質(zhì)點在球面彎曲空間中慣性運動不走直線,不遵守牛頓第一定律的一般表述,從而發(fā)現(xiàn)第一定律的認(rèn)知邊界是在平直時空內(nèi),而不適用于彎曲空間,從而完成理論物理認(rèn)知。一旦有了有效理論認(rèn)知,又可以用質(zhì)點勻速直線運動組合出任何物體的勻速直線運動,還可以將質(zhì)點的任何運動用微小的勻速直線運動疊加,就可以完成應(yīng)用物理認(rèn)知。通過以上的按照ETA 物理認(rèn)知模型導(dǎo)航完成的認(rèn)知嘗試,馬上就讓我們理解到牛頓第一定律的本質(zhì)其實是用一個實驗定律來說明時空是平直的,這和傳統(tǒng)的理解顯然不同。而對于平直空間外的彎曲空間,物質(zhì)運動規(guī)律則需要重新構(gòu)造,這就是廣義相對論要解決的問題。顯然這個案例中,需要學(xué)生理解認(rèn)知模型,學(xué)會一定的物理方法,體會物理精神。利用好認(rèn)知規(guī)律,才能構(gòu)建出自己的理解,這時才能不盲從他人,不再會簡單地認(rèn)為第一定律是第二定律的特例,或者認(rèn)為第一定律是為了引入慣性概念。

ETA 物理教學(xué)法在思政教育上的另一重要價值在于:一旦學(xué)生具有了物理認(rèn)知能力,就可以對世界進(jìn)行有效認(rèn)知,形成世界觀;對人生進(jìn)行有效認(rèn)知,形成人生觀;對什么是重要的進(jìn)行有效認(rèn)知,形成價值觀。從而形成自己的獨立三觀。學(xué)生一旦有了獨立的認(rèn)知,就不再會輕信他人,會了解自己想做什么,能做什么,會獨立選擇該做什么,不該做什么,只有這樣才能被稱為有獨立人格。然而沒有認(rèn)知能力,不可能奢談人格。因為這些認(rèn)知能力,人才具備了基本尊嚴(yán)。為什么要用物理的認(rèn)知能力? 因為這是迄今為止,人類最有效的認(rèn)知方式。

這正是北大蔡元培先生說的“人格”教育,也是思政教育的重要內(nèi)容。因為只有具備科學(xué)認(rèn)知能力和獨立人格,學(xué)生才不會盲從西方道路,才能深刻理解在黨的領(lǐng)導(dǎo)下走中國特色社會主義道路的必然性、以及社會主義核心價值觀,才能真正堅持“四個自信”。

有趣的是,ETA 物理教學(xué)法提出過程本身就是一個獨立認(rèn)知的案例。實際上ETA 物理認(rèn)知模型就是對力學(xué)、熱學(xué)、電磁學(xué)、量子力學(xué)等學(xué)科的認(rèn)知過程進(jìn)行觀察研究,進(jìn)而總結(jié)歸納上升為公理的模型。為了證偽檢驗,筆者用這個模型做指導(dǎo),在教學(xué)、科研、研發(fā)中都做了嘗試,都取得了不錯的結(jié)果。ETA 物理教學(xué)法實際上就是ETA物理認(rèn)知模型在教學(xué)中的應(yīng)用推論。這個教學(xué)法不是照搬國外的教學(xué)法,也不是基于片面的認(rèn)知心理學(xué)規(guī)律,而是基于普適的物理認(rèn)知規(guī)律,是中國人自己獨立提出的物理教學(xué)方法,有著可靠的理論基礎(chǔ)。這個教學(xué)法在北京大學(xué)經(jīng)過了教學(xué)實踐檢驗,受到學(xué)生的歡迎,滿足《綱要》里對課程思政教育的要求。適合自己的才是最好的。

4 物理課程思政教育的現(xiàn)實意義

4.1 大學(xué)生“空心病”的原因

現(xiàn)在大學(xué)生中經(jīng)常出現(xiàn)抑郁的心理問題,也經(jīng)常出現(xiàn)對生命意義的質(zhì)疑,甚至出現(xiàn)人生觀、價值觀的偏差,這些被形容為“空心病”,這也是為什么國家強(qiáng)調(diào)思政教育的部分原因。從根本上說,這是因為學(xué)生認(rèn)知模式出了問題。

中國早期科技比較落后,所以那時最有效的認(rèn)知模式是應(yīng)用認(rèn)知模式,也就是學(xué)會先進(jìn)的科技知識,然后應(yīng)用。為了滿足這種需求,物理教育對應(yīng)的變成了應(yīng)試教育,這種教育非常成功,一大批能快速學(xué)習(xí)新知識的人才脫穎而出,幫助中國快速趕上了發(fā)達(dá)國家。但同時也帶來了相應(yīng)的副作用,即面對未知對象的創(chuàng)新能力不足,也就是錢學(xué)森之問提出的問題。

應(yīng)試教育下,學(xué)生認(rèn)知模式單一,只會線性邏輯思維,這種方式在中學(xué)可以很成功,因為面對的問題都是事先設(shè)計好的可解決的問題。但在面對大學(xué)學(xué)習(xí)的問題,甚至人生的問題時,這種認(rèn)知方式就顯得無效了。因為這些問題都有一定的未知性,需要的是探索性的實驗物理認(rèn)知與理論物理認(rèn)知模式。而一旦認(rèn)知無效,學(xué)生就會失去自信,開始焦慮、壓抑,質(zhì)疑生命的意義,甚至失去分辨能力,易被極端宗教、西方輿論等灌輸錯誤思想,出現(xiàn)人生觀、價值觀的偏差,部分還會出現(xiàn)抑郁癥等精神疾病。

為了有效解決學(xué)生中的這些問題,最有效的方式就是教會學(xué)生物理認(rèn)知的能力,轉(zhuǎn)變認(rèn)知模式,有效應(yīng)對探索性的難題,形成適合自己的有效獨立認(rèn)知。只有具備了有效認(rèn)知能力,學(xué)生才有可能不僅照顧好自己和家人,還能立志報國,做好社會主義建設(shè)者和接班人。

4.2 培養(yǎng)面向未來的學(xué)生

目前中國科技已經(jīng)從改革開放之初的模仿追趕模式進(jìn)入了創(chuàng)新模式,而國際競爭壓力的加大使得一些領(lǐng)域已經(jīng)開始切斷中西方先進(jìn)科技的交流,這就需要新時代的中國科技人才具備對未知領(lǐng)域的獨立科學(xué)探索能力。從ETA 模型中馬上就可以看出,這就需要在實驗物理認(rèn)知能力和理論物理認(rèn)知能力上加強(qiáng)對學(xué)生的培養(yǎng),因為這兩種能力對應(yīng)的就是科學(xué)探索能力。這恰恰是物理教育最擅長的,所以國家對物理認(rèn)知能力的教育需求越來越急迫,因此培養(yǎng)面向未來的學(xué)生就是物理教育最應(yīng)該擔(dān)負(fù)起的責(zé)任。

實際上,物理課程思政教育的提出也是這種需求的體現(xiàn),也就是對能引領(lǐng)未來的創(chuàng)新型社會主義建設(shè)人才的渴求?，F(xiàn)有的應(yīng)用認(rèn)知教育模式顯然不能滿足這種需求,只有分析清楚物理認(rèn)知的本質(zhì),由此快速調(diào)整物理教育模式,發(fā)展面向未來的物理教育,也就是將實驗物理認(rèn)知模式、理論物理認(rèn)知模式、應(yīng)用物理認(rèn)知模式并重,才能培養(yǎng)出真正適應(yīng)未來、引領(lǐng)未來的社會主義建設(shè)者與接班人。

我們之前近20年積累的關(guān)于物理認(rèn)知規(guī)律的研究恰好已經(jīng)為未來物理教育做好了理論準(zhǔn)備。由此提出的ETA 物理教學(xué)法,不僅能全面培養(yǎng)學(xué)生物理認(rèn)知的能力,特別是彌補(bǔ)和加強(qiáng)科學(xué)探索能力的培養(yǎng),滿足國家對創(chuàng)新型人才的需求,而且將學(xué)生學(xué)習(xí)、教師授課、應(yīng)對考試、研究生涯等過程全部統(tǒng)一,有效解決了成績好的學(xué)生不會做研究、研究好的教師不會做教學(xué)(或者反過來)、素質(zhì)教育與應(yīng)試教育對立不兼容等各種問題。

5 結(jié)語

綜上,我們看到,基于ETA 物理認(rèn)知模型,可以發(fā)展出物理方法、物理精神,形成物理文化。基于此背景對“有學(xué)科特色”的物理課程思政教育進(jìn)行分析,可以發(fā)現(xiàn),物理課程思政教育的本質(zhì)就是物理認(rèn)知(科學(xué)認(rèn)知)能力培養(yǎng),包括物理認(rèn)知模型的構(gòu)建(如何思考)、物理方法的訓(xùn)練(如何做事)和物理精神的養(yǎng)成(如何做人),實際上就是物理文化的傳承。

只有物理教育做到了物理文化的傳承,學(xué)生才有可能具備科學(xué)認(rèn)知能力,進(jìn)行獨立認(rèn)知,構(gòu)建出世界觀、人生觀、價值觀,進(jìn)而形成獨立人格。只有具備了獨立人格,才能辨別是非,獨立選擇,理解西方思想體系產(chǎn)生的背景,不盲從西方思想體系,理解中國特色社會主義道路的必然性,理解社會主義核心價值觀,堅定中國道路的自信。只有具備了有效認(rèn)知能力,學(xué)生才有可能不僅照顧好自己和家人,還能立志報國,做好社會主義建設(shè)者和接班人。這和中國傳統(tǒng)文化中,格物、致知、誠意、正心、修身、齊家、治國、平天下的人生成長道路是一致的。

希望能有更多的人理解物理文化,從而在物理教育中傳遞物理文化,在物理研究中發(fā)展物理文化,在政策制定中保護(hù)物理文化,在國民大眾中普及物理文化。通過物理文化的育人作用形成更加健全的人格,最終將物理文化,也就是科學(xué)文化,融入中國文化。