何 彪 李幼真 徐富新

(中南大學(xué)物理與電子學(xué)院 湖南 長(zhǎng)沙 410083)

羅固基

(益陽(yáng)市羊角中學(xué) 湖南 益陽(yáng) 413045)

大學(xué)物理和大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)是高等學(xué)校普遍開(kāi)設(shè)的兩門公共基礎(chǔ)課程,是理工醫(yī)等專業(yè)的必修課,選課學(xué)生人數(shù)眾多.在物理課程的教學(xué)中,除了傳授專業(yè)知識(shí)外,在課程中開(kāi)展思政教育也是教學(xué)的重要方面,近年來(lái),對(duì)如何在物理課程中融入思政元素,很多學(xué)校的教師從不同的角度進(jìn)行了探索與嘗試[1-7].筆者認(rèn)為,如何在物理課程中開(kāi)展思政教育并沒(méi)有固定的模式,只要對(duì)培養(yǎng)學(xué)生愛(ài)國(guó)情懷、正確的價(jià)值觀、積極健康的心理等有益的方法和手段都是課程思政的范疇.至于課程思政的形式也可以多種多樣,可以將課程思政元素與課堂教學(xué)緊密結(jié)合,也可以在教室走廊等學(xué)習(xí)場(chǎng)所建設(shè)文化陣地,發(fā)揮環(huán)境育人的功能.本文結(jié)合物理學(xué)科特點(diǎn)及筆者的教學(xué)實(shí)踐,介紹了開(kāi)展思政教育的一些探索與嘗試.

1 講好物理學(xué)家故事 感悟大師風(fēng)范

在物理學(xué)的發(fā)展過(guò)程中,涌現(xiàn)了許多杰出的物理學(xué)大師,每個(gè)大師背后都有一段鮮為人知的故事,這些故事,都可以作為思政教學(xué)的素材,在教學(xué)中,適當(dāng)?shù)刂v述物理學(xué)家的故事,一方面可以讓學(xué)生感悟物理學(xué)大師的風(fēng)范,另一方面大師們的崇高品德對(duì)學(xué)生是一種無(wú)形的激勵(lì).在這些杰出的物理學(xué)大師中,有的展現(xiàn)了崇高的愛(ài)國(guó)主義精神;有的不懼權(quán)威,敢于打破常規(guī),開(kāi)創(chuàng)了物理學(xué)的新天地;有的治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn),堪為萬(wàn)世楷模;有的“上陣父子兵”,父子都是物理學(xué)界的大師,堪稱科學(xué)界的傳奇……通過(guò)講述物理學(xué)家的故事,展現(xiàn)他們的偉大精神,既是課程教學(xué)的一部分,也是課程思政的重要形式.

1.1 通過(guò)物理學(xué)家故事 開(kāi)展愛(ài)國(guó)主義教育

科學(xué)沒(méi)有國(guó)界,但科學(xué)家卻有自己的祖國(guó).在物理學(xué)家中,有很多人都具有崇高的愛(ài)國(guó)精神,他們的故事,是進(jìn)行愛(ài)國(guó)主義教育的鮮活素材,這些典型的人物有居里夫人、玻爾、錢學(xué)森等等.居里夫人的祖國(guó)是波蘭,盡管她很早就離開(kāi)祖國(guó)去巴黎求學(xué)和工作,但她始終沒(méi)有忘記自己的祖國(guó),當(dāng)她在科學(xué)上取得巨大成就時(shí)——發(fā)現(xiàn)一種比鈾強(qiáng)400倍的放射性元素,她提議用她的祖國(guó)波蘭的名字構(gòu)造新元素的名稱——釙(Polonium).尼爾斯·玻爾是丹麥著名的物理學(xué)家,作為量子力學(xué)的開(kāi)山鼻祖,年輕時(shí)就以《偉大的三部曲》一舉成名,很多世界著名的大學(xué)都高薪邀請(qǐng)他去工作,但他一一謝絕,毅然地回到自己的祖國(guó),為丹麥創(chuàng)建了著名的哥本哈根研究所,使之成為了世界物理學(xué)研究的中心,其拳拳愛(ài)國(guó)之心,令人欽佩.中國(guó)科學(xué)家錢學(xué)森,沖破美國(guó)的層層阻撓,毅然地回到剛剛誕生的新中國(guó),為祖國(guó)的建設(shè)奉獻(xiàn)了自己的全部力量,其愛(ài)國(guó)情懷,天地日月可鑒.在教學(xué)過(guò)程中,適當(dāng)?shù)卮┎逡恍┛茖W(xué)家們報(bào)效祖國(guó)的故事,就是開(kāi)展課程思政的有效途徑.

1.2 通過(guò)物理學(xué)家故事 培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)

培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和創(chuàng)新思維,既是課程本身的教學(xué)目標(biāo),也是課程思政的重要組成部分.講述杰出物理學(xué)家們?cè)谥螌W(xué)育人上的故事,既可以激發(fā)學(xué)生的興趣,也可以對(duì)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)素養(yǎng)的熏陶.在物理學(xué)的發(fā)展歷史上,涌現(xiàn)出了眾多“德藝雙馨”的物理學(xué)巨匠,盧瑟福、倫琴就是典型代表.

盧瑟福出身貧寒,憑借獎(jiǎng)學(xué)金從新西蘭遠(yuǎn)赴英國(guó)留學(xué),通過(guò)自身的不懈努力完成學(xué)業(yè),他提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型,由此獲得諾貝爾獎(jiǎng),其開(kāi)創(chuàng)的用α粒子來(lái)研究原子結(jié)構(gòu)的方法,有力地推動(dòng)了科學(xué)的發(fā)展.他桃李滿天下,其學(xué)生和助手中有多人獲得諾貝爾獎(jiǎng),他的實(shí)驗(yàn)室被譽(yù)為“諾貝爾獎(jiǎng)幼兒園”.

物理學(xué)家倫琴,因發(fā)現(xiàn)X射線而獲得了第一個(gè)諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng),成就斐然但他并不居功自傲.相反,他一生謙虛謹(jǐn)慎,謝絕了貴族的封號(hào),一直以普通學(xué)者的身份進(jìn)行教學(xué)和科研工作;他淡泊名利,放棄了申請(qǐng)專利,使X射線的應(yīng)用得到迅速發(fā)展和普及,造福于人類;他治學(xué)十分嚴(yán)謹(jǐn),到目前為止,還沒(méi)有在他的論文中發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤.

像盧瑟福、倫琴這樣品德高尚、治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)、成就斐然的科學(xué)家還有很多很多,他們的生平、事業(yè)、研究方法和研究成果都是很好的思政素材,在教學(xué)中適當(dāng)講述他們的故事,對(duì)學(xué)生都是一種激勵(lì)與鼓舞,會(huì)起到潛移默化、潤(rùn)物無(wú)聲的效果.

1.3 通過(guò)物理學(xué)家故事 展示“子承父業(yè)”的科學(xué)情懷

在物理科學(xué)的發(fā)展歷史上,有些父子、叔侄皆為物理學(xué)家,他們這種子承父業(yè)、勇攀科學(xué)高峰的故事是后人學(xué)習(xí)的榜樣,在課程教學(xué)中,穿插講述他們的故事,既可以激發(fā)學(xué)生投身科學(xué)的熱情,也是課程思政的重要形式.

英國(guó)物理學(xué)家約瑟夫·約翰·湯姆孫(Joseph John Thomson,1856-1940)在1897年發(fā)現(xiàn)了電子,因此榮獲了1906年的諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng),他的兒子喬治·佩吉特·湯姆森(George Paget Thomson,1892-1975)通過(guò)電子衍射實(shí)驗(yàn)證明電子具有波動(dòng)性,榮獲1937年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng),父親發(fā)現(xiàn)電子是粒子,兒子發(fā)現(xiàn)電子是波,真是青出于藍(lán)而勝于藍(lán).

英國(guó)物理學(xué)家威廉·亨利·布拉格(William Henry Bragg,1862-1942)與其兒子威廉·勞倫斯·布拉格(William Lawrence Bragg,1890-1971)因其在晶體衍射方面的杰出貢獻(xiàn),獲得了1915年的諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng),是目前唯一一對(duì)同時(shí)獲獎(jiǎng)的父子,獲獎(jiǎng)時(shí),勞倫斯年僅25歲,是迄今為止最年輕的諾貝爾獎(jiǎng)得主,他們的故事,令后人敬仰.

一家人在物理學(xué)上取得重要成就的還有巴丁父子、玻爾父子、馬赫父子、赫茲叔侄、居里家族、拉曼家族等等.這些全家人獻(xiàn)身科學(xué)的故事,為我們留下了不朽的佳話,也是人類文明史上的寶貴財(cái)富.在教學(xué)中適當(dāng)?shù)刂v述一些物理學(xué)家的故事,既可以活躍課堂氣氛,又可以讓學(xué)生從中受到啟發(fā)和激勵(lì).

2 探討科學(xué)倫理和醫(yī)學(xué)倫理 明辨科學(xué)價(jià)值

關(guān)于科學(xué)倫理問(wèn)題,很早就有學(xué)者有過(guò)相關(guān)的研究與探討[8-10],只是當(dāng)初未曾提高到課程思政的高度.在物理課程的教學(xué)中探討一下科學(xué)倫理既是現(xiàn)實(shí)的需要,也是課程思政的重要方面.

科學(xué)是一把雙刃劍,既可以造福于人類,也可能帶來(lái)災(zāi)難.比如核能的開(kāi)發(fā)利用為人類提供了能源,也可以制造毀滅性武器;互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為人類的交流提供了便利,但也埋下了侵犯隱私的隱患;基因技術(shù)開(kāi)創(chuàng)了分子生物學(xué)的新領(lǐng)域,但也給人類倫理帶來(lái)了挑戰(zhàn).為了避免科學(xué)造成災(zāi)難,進(jìn)行科學(xué)倫理教育、明辨科學(xué)價(jià)值顯得尤為重要.在教學(xué)過(guò)程中,教師在教授知識(shí)、思想、方法的同時(shí),也要引導(dǎo)學(xué)生們探討科學(xué)倫理.愛(ài)因斯坦對(duì)科學(xué)倫理十分重視,他曾說(shuō):“如果你們想使你們一生的工作有益于人類,那么,你們只懂得應(yīng)用科學(xué)本身是不夠的,關(guān)心人的本身,應(yīng)當(dāng)始終成為一切技術(shù)上奮斗的主要目標(biāo),關(guān)心怎樣組織人的勞動(dòng)和產(chǎn)品分配這樣一些尚未解決的重大問(wèn)題,用以保證我們的科學(xué)思想成果會(huì)造福人類,而不致成為禍害.”[11]他這里所說(shuō)的讓科學(xué)工作有益于人類而不成為禍害就是科學(xué)倫理的重要方面.

科學(xué)倫理的另一個(gè)重要方面就是科學(xué)誠(chéng)信.近年來(lái),科技界出現(xiàn)的剽竊他人成果、論文數(shù)據(jù)造假等消息時(shí)有耳聞,給整個(gè)科技界的聲譽(yù)帶來(lái)了污點(diǎn).教學(xué)中也發(fā)現(xiàn),忽視或違背科學(xué)誠(chéng)信的現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生,比如有學(xué)生抄襲他人作業(yè),在實(shí)驗(yàn)中偽造實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),在論文中不當(dāng)引用等等.因此,對(duì)大學(xué)生進(jìn)行科學(xué)倫理教育勢(shì)在必行,因?yàn)椴还苁谴髮W(xué)學(xué)習(xí)還是走上工作崗位,實(shí)事求是、誠(chéng)實(shí)守信都是必不可少的科學(xué)態(tài)度.在具體的教學(xué)實(shí)踐中,既可以在平常的教學(xué)細(xì)節(jié)中加以強(qiáng)調(diào),也可以就科學(xué)倫理開(kāi)展專題討論.比如在物理實(shí)驗(yàn)中要求學(xué)生們?nèi)鐚?shí)記錄,不偽造、編撰實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),并將其上升到科學(xué)倫理的高度加以探討.

醫(yī)學(xué)倫理是科學(xué)倫理的重要方面,對(duì)醫(yī)學(xué)專業(yè)的學(xué)生進(jìn)行醫(yī)學(xué)倫理教育也是課程思政的內(nèi)容之一.物理學(xué)的許多發(fā)展成果在醫(yī)學(xué)上有著重要的應(yīng)用,各種醫(yī)療手段的運(yùn)用一方面促進(jìn)了醫(yī)療水平的提高,另一方面也會(huì)帶來(lái)醫(yī)學(xué)倫理方面的考量,因此在物理課程教學(xué)中融入醫(yī)學(xué)倫理內(nèi)容很有必要.比如說(shuō)血液檢測(cè)和輸血是現(xiàn)代醫(yī)療的重要手段,但此技術(shù)與患者的宗教信仰沖突時(shí)醫(yī)生該怎么辦?當(dāng)教學(xué)對(duì)象為醫(yī)學(xué)專業(yè)的學(xué)生時(shí),在物理課程中適當(dāng)提及一下與之相關(guān)的醫(yī)學(xué)倫理問(wèn)題供大家思考與討論,不僅讓課程內(nèi)容與專業(yè)緊密結(jié)合在一起,也是開(kāi)展課程思政教育的重要途徑.

3 講一點(diǎn)“積極心理學(xué)”內(nèi)容 倡導(dǎo)幸福生活

強(qiáng)健的體魄、健康的心理也是大學(xué)教育的目標(biāo)之一,如今,關(guān)注學(xué)生的心理健康,呵護(hù)學(xué)生的健康成長(zhǎng)也是課程思政的重要組成部分.隨著生活節(jié)奏的加快,現(xiàn)代人們的生活壓力越來(lái)越大,心理問(wèn)題也越來(lái)越多,因此,關(guān)注學(xué)生心理健康,開(kāi)展心理教育,幫助他們塑造健康的心理成了教育的重要方面.為幫助學(xué)生克服心理方面的問(wèn)題,哈佛大學(xué)為此開(kāi)設(shè)了“積極心理學(xué)”(positive psychology)方面的課程,其中TalBen Shahar博士講授的“幸福課”是哈佛最受歡迎的選修課,聽(tīng)課人數(shù)一度超過(guò)了哈佛的王牌課程“經(jīng)濟(jì)學(xué)導(dǎo)論”.TalBen Shahar博士在課程中講述了自己在哈佛學(xué)習(xí)時(shí)不快樂(lè)的經(jīng)歷,為探究原因,從計(jì)算機(jī)專業(yè)轉(zhuǎn)向心理學(xué)專業(yè),發(fā)現(xiàn)了“積極心理學(xué)”這個(gè)全新的領(lǐng)域.為分享自身的經(jīng)歷及幫助人們追尋快樂(lè),他創(chuàng)設(shè)了積極心理學(xué)這門課程,該課程教導(dǎo)人們?nèi)绾螌⒎e極心理學(xué)的研究成果應(yīng)用于生活實(shí)際,在生活中追尋快樂(lè),從而提升自己的幸福感.在課程教學(xué)中,適當(dāng)?shù)卮┎逡恍┬睦韺W(xué)方面的內(nèi)容,讓學(xué)生們接觸并了解積極心理學(xué)方面的課程,盡管不能立竿見(jiàn)影地解決所面臨的問(wèn)題,但可以給他們一把開(kāi)啟幸福之門的鑰匙.與此同時(shí),教師如果能運(yùn)用相關(guān)的方法給予學(xué)生正面的、積極的激勵(lì)和暗示,將會(huì)收到意想不到結(jié)果.也許你的一次不經(jīng)意的表?yè)P(yáng)能在學(xué)生心里播下一顆希望的種子,你的一個(gè)微笑能讓人如沐春風(fēng),你那輕拍肩膀的手掌能撫平心靈的創(chuàng)傷,你那如太陽(yáng)般熾熱的眼光能點(diǎn)燃行將熄滅的信念,你的一個(gè)善舉能在漉漉的雨季撐起一片晴空…….

在物理課程的教學(xué)中,盡管不能系統(tǒng)地講授積極心理學(xué)方面的知識(shí),但可以向?qū)W生們引薦積極心理學(xué)的課程——哈佛幸福課,讓他們通過(guò)網(wǎng)絡(luò)資源系統(tǒng)地學(xué)習(xí)該課程.同時(shí),教師也可以運(yùn)用積極心理學(xué)的方法為學(xué)生營(yíng)造一種積極的環(huán)境、培養(yǎng)樂(lè)觀的情緒、克服困難的勇氣,通過(guò)環(huán)境來(lái)改變?nèi)?讓積極的情緒來(lái)激勵(lì)人,讓學(xué)生們以一種積極的心態(tài)來(lái)面對(duì)學(xué)習(xí)和生活中的種種不確定因素,從而度過(guò)愉快的4年大學(xué)時(shí)光.

4 做好物理文化建設(shè) 發(fā)揮環(huán)境育人功能

教室和實(shí)驗(yàn)室的文化氛圍也是課程的重要組成部分,良好的環(huán)境會(huì)給人一種積極愉悅的感受,不僅能讓學(xué)生有良好的身心體驗(yàn),更能開(kāi)闊視野,激發(fā)靈感.

文化走廊是實(shí)驗(yàn)室環(huán)境的重要方面,建設(shè)好文化走廊,可以充分發(fā)揮環(huán)境育人的功能.根據(jù)實(shí)驗(yàn)室的場(chǎng)地情況,在4個(gè)樓層建設(shè)了4個(gè)專題的文化走廊,分別是物理學(xué)上的重要發(fā)現(xiàn)、世界著名的物理實(shí)驗(yàn)室、杰出的實(shí)驗(yàn)物理學(xué)家、物理學(xué)與人類文明,每個(gè)主題布置16塊展板.在物理學(xué)上的重要發(fā)現(xiàn)專題里,介紹了X射線、引力波、上帝粒子等10個(gè)對(duì)物理學(xué)有重要影響的發(fā)現(xiàn);在世界著名的物理實(shí)驗(yàn)室專題里,介紹了貝爾實(shí)驗(yàn)室、合肥國(guó)家同步輻射實(shí)驗(yàn)室等10個(gè)世界著名的實(shí)驗(yàn)室;在實(shí)驗(yàn)物理學(xué)家專題上,介紹了吳健雄、伽利略、居里夫人等15位實(shí)驗(yàn)大師;在物理學(xué)與人類文明專題里,介紹了物理學(xué)在能源動(dòng)力、信息傳輸處理、醫(yī)療技術(shù)等方面對(duì)人類文明發(fā)展的巨大貢獻(xiàn).通過(guò)走廊文化展板的介紹,可以讓學(xué)生們了解物理學(xué)的發(fā)展歷史,感悟偉大物理學(xué)家的思想和人格魅力,目睹物理學(xué)對(duì)人類文明的巨大貢獻(xiàn),洞察物理學(xué)研究的前沿領(lǐng)域.

我校在大學(xué)物理授課教室的旁邊,建設(shè)了近800 m2的演示物理實(shí)驗(yàn)室,包括光學(xué)館、電磁館、力學(xué)館等多個(gè)模塊,在每個(gè)模塊中,購(gòu)置了若干套演示實(shí)驗(yàn)儀,同時(shí)用文化展板對(duì)物理規(guī)律和儀器加以闡述,通過(guò)演示儀器和展板,能直觀形象地展現(xiàn)出相應(yīng)的物理現(xiàn)象,讓深?yuàn)W難懂的物理變得看得見(jiàn)、摸得著、聽(tīng)得到.通過(guò)物理演示實(shí)驗(yàn)室,學(xué)生可以真實(shí)地感受和體驗(yàn)物理之真、善、美,進(jìn)而滌蕩心靈、啟迪智慧.總之,精心設(shè)計(jì)的物理實(shí)驗(yàn)室文化是課堂教學(xué)的有益補(bǔ)充,在人才培養(yǎng)方面亦能起到潤(rùn)物無(wú)聲的效果.

5 結(jié)束語(yǔ)

在物理類課程中融入思政元素既是時(shí)代的要求,也契合課程本身的特點(diǎn).不管通過(guò)怎樣的模式和方法,只要能向?qū)W生傳遞正能量、培養(yǎng)正確的價(jià)值觀、促進(jìn)學(xué)生身心健康成長(zhǎng)的方式方法都是思政教育的重要方面.本文結(jié)合物理課程的特點(diǎn)和筆者的教學(xué)實(shí)踐,介紹了在教學(xué)實(shí)際中融入思政元素的一些具體做法,以供同行們參考.