大学物理课程思政教学评价初探

邹斌 渠朕 崔彬 杨玉平 张谷令

摘 要 大学物理课程思政是一种隐性的思想政治教育，对其进行教学效果评价研究是目前教学工作中需要解决的问题。本文采用调查问卷进行课程思政教学评价研究，科学界定大学物理课程思政教学评价，并将其划分为家国情怀、科学精神、科学家精神和中华优秀传统文化四个一级指标，编制的调查问卷初步检测信度和效度良好。通过对比研究部分学生在大学物理学习前和结课后的情况，本文分析了目前大学物理课程思政教学中需要关注的问题。希望本研究的相关问卷工具和调研结果为各高校开展大学物理课程思政教学提供有益借鉴。

关键词 科学精神;科学家精神;大学物理;教学评价

1 大学物理课程思政教学研究现状概述

大学物理课程是通识性基础必修课程，是理工农医类本科生很重要的公共基础课程，又是典型的理论和实验相配合的实践类课程。大学物理课程在培养学生科学精神和创新意识等课程思政图1 关键词的时间线可视化结果（节点大小正比于载文量）建设方面，具有得天独厚的优势。很多高校在大学物理理论和实验课程中将价值观引导有机融入到大学物理知识传授与能力培养中，在全员、全程、全方位育人的大格局中不断实现“润物细无声”的育人效果，落实了立德树人根本任务。

为全面准确了解国内高校开展大学物理课程思政建设的情况，2023年1月8日我们在中国知网（CNKI）全文数据库中以“大学物理”和“课程思政”两个精确主题词为限定条件进行高级检索，从中扣除掉“物理化学”等内容的教学研究文章，共检索到大学物理课程思政相关有效文献246篇。利用Citespace（版本号：6.1.R6基础版）可视化文献分析软件对这些论文进行关键词的时间线可视化分析，得到如图1所示的结果。

可以看出，明确将大学物理与课程思政建设联系在一起的文献可以追溯到2018年。广西大学的陈真英等人在大学物理课程思政建设早期阶段对课程思政资源进行挖掘，并针对如何利用思政元素做了有益探讨[1]。本领域标志性的文献是2020年10月西安交通大学王小力教授所发表的《大学物理课程思政研究与实践》一文，该论文首次明确提出课程思政与大学物理教学相互融合需要做到“五个始终坚持”，为推进大学物理课程思政建设提出了有针对性的指导建议[2]。

由图1可以发现，文献中的聚类标签（年份）主要有“大学物理实验（2021 年）”“大学物理（2021年）”“立德树人（2021年）”“课程教学（2021年）”“教学团队（2022年）”“思政元素（2021年）”等。如在2020年聚类标签主要是“智慧教学”，这与2020年转向线上教学现实背景相契合，在当时疫情防控的严峻形势下，很多高校都意识到构建线上线下混合的大学物理智慧教学体系是十分必要的[3]。2021年探讨大学物理“教学内容”的课程思政建设的文献比较多[4]，后期教学内容更加聚焦，如“力学”[5]“电磁学”[6]“光学”[7]等都有涉及和体现。这些研究尝试选用某一具体的内容将大学物理课程思政的构建和有效融入讲深弄透，具有良好的示范价值。需要关注的是，2022年“教学团队”这一聚类标签的出现，反映出大学物理课程思政建设更加关注团队建设，在经验交流、教学观摩及教学培训等交流平台的支持和激励下，全员育人的局面正在形成。

关于大学物理课程思政建设的评价也有很多作者在讨论。如山西大学李鹏等人调查发现，大学物理开展课程思政具有良好的学生基础，开展课程思政十分必要[8];卢宏等人提出过程性评价可以考查学生践行科学精神和科学家精神等的达成情况[9]。

然而，纵览自2018年至2022年的246篇文献，如何将课程思政这一“隐性教育”的效果进行显性评价，怎样区分学生得到的思政教育是在大学物理中获得的，而不是在高等数学或其他专业课中获取的，这些深层次的教学评价问题极少涉及。

2020年教育部印发的《高等学校课程思政建设指导纲要》（以下简称《纲要》）中明确提出，课程思政建设要建立多维度的课程思政建设成效考评体系并不断落细落实，其中如何设计调查问卷对授课学生进行课程思政教学效果的显性评价，是目前大学物理教学中亟须解决的现实问题之一。

2 调查问卷的设计

我们依据大学物理教学的实际情况，结合自身的教学实践，将大学物理课程思政教学评价界定为有效收集和分析大学物理课程教学中隐性渗透价值引领的相关信息，从而做出一定的价值判断、初步改进教育决策的过程。

2.1 指标点的初步确立

科学合理地设置评价指标体系是大学物理课程思政教學评价的重要环节。《纲要》中有关于课程思政建设的内容指出，需要紧密围绕理想信念，以“五爱”为主线，在政治认同、家国情怀、文化、法制和道德修养等方面进行内容完善。不过这些要求是对全员、全程和全方位整体育人格局的总要求。仅仅两个学期的大学物理理论课和实验课无法实现全部内容的落实，因此这样的总要求并不适合全套照搬拿来作为我们的考查指标。

在构建大学物理课程思政教学评价指标过程中，我们充分考虑《纲要》所规定的课程思政内容要点，结合大学物理理论课和实验课的基本情况和自身特点，初步构建了大学物理课程思政教学评价的四个一级指标：家国情怀、科学精神、科学家精神和优秀传统文化。一级指标点所对应的二级指标点在表1中列出。

科学精神比较抽象，在确定其二级指标点时，仁者见仁，智者见智，存在很多不同的观点[12，13]。本研究采用文献[10]所论证的观点作为“科学精神”的二级指标点。“科学家精神是科技工作者在长期科学实践中积累的宝贵精神财富”[14]，科学家精神在文献[11]中有十分明确权威的表述。这里需要说明的是，科学家精神显性涵盖有大胆质疑、探索创新等科学精神，但是新时代科学家精神同时也蕴含着“人”的精神，比如胸怀祖国、奉献人民的爱国精神，淡泊名利、潜心研究的奉献精神和甘为人梯、奖掖后学的育人精神等，这些也是科学家作为一个“人”的精神与科学精神的重要区别[15]。因此在评价指标中我们将科学精神和科学家精神分别列出。

2.2 调查问卷的基本设计

按照大学物理所包含的力学、振动和波、热学、电磁学、光学、狭义相对论力学基础、量子物理基础和物理实验等八个板块，分别设计这八个板块所隐含的大学物理课程思政教学评价所使用的调查问卷。各项指标一般采用李科特五级量表方式进行勾选。

考虑到课程思政是典型的隐性教育，应避免出现“贴标签”或“两张皮”的情况发生，所以“家国情怀”等指标点通过设计间接问题进行考查。

问卷调查可以在开学之初（前测）或大学物理结课之后（后测）进行。为保证所调查课程思政教学效果主要是来源于大学物理的教学效果，我们设置了多组大学物理八个板块与科学精神、科学家精神及优秀传统文化的交叉矩阵类题目。如果学生没有学过个别板块，也允许学生不进行相关作答。

本调查问卷可以在大学物理开课之前进行前测，客观上也考查了中学物理教学中“立德树人”的落实情况，只需将“大学物理”等表述修改为“中学物理”即可。

调查问卷通过问卷星网络发放，相关链接网址为https：//www.wjx.cn/vm/rlyb95R.aspx，供读者参考使用。

2.3 指标体系的信度和效度简单分析

2021年5月本调查问卷在小范围内进行了预测试。选取中央民族大学已经学完大学物理的三年级（2019级）学生进行预测试，回收有效问卷37份。利用问卷星在线SPSSAU 平台对本调查问卷一级指标整体进行了初步的信效度分析[17]，结果在表2中给出。

初步分析，四个一级指标的Cronbachα系数均在0.7 以上，说明信度较好;使用KMO 和Bartlett检验进行效度验证发现，四个一级指标的KMO值都在0.6以上，说明所得到的调查数据比较适合提取信息，从侧面反映出效度尚可。

3 調查结果

3.1 调查对象

对中央民族大学2021级光电信息科学与工程专业、电子信息专业的215名同学发放前测和后测调查问卷，时间点分别为2021年9月（学生刚入学）和2022年6月（学习大学物理课程满一年）。这两个专业的学生是我校学习大学物理课时数最多的两个专业，理论课学时为126学时，实验课学时为54学时。调查问卷由问卷星平台发布并进行统计。其中前测回收得到有效试卷101份，后测为111份。

需要说明的是，前测中分别有64人和62人学习过狭义相对论和量子物理的高中教材内容，分别占总调查人数的63.4%和61.4%。

3.2 “家国情怀”一级指标调查结果

表3给出针对“家国情怀”的问卷调查结果，表中数字表示勾选该选项的学生人数，括号内是对应的人数百分比。通过设计间接问题调查后的整体结果来看，不管是刚升入大学还是经过一年的学习，学生在家国情怀、情感认同方面结果令人满意。中国科技不断发展，大国重器不断涌现，也激励着学生们今后投身报效国家建设。

在本调查中还发现，有86.14%的大一新生学生对“中学的物理学习内容能提高其科学文化修养”有比较正面的认同，而这批学生经过一年的大学物理课程学习后，有92.8%的学生有较为积极的认同度，整体提升了6.66%。究其原因，可能是高中物理知识只用到初等数学工具，学生主要精力用于做题、备考和升学，没有更多时间体会和领悟物理学中简单清晰之美、严谨完备之美、和谐统一之美。而到了大学物理学习阶段，更多数学工具的运用，牛顿力学三大守恒定律的完整阐述，相对性原理的不断拓展，量子概念引发的现代物质观的确立，使得物理学理论体系自洽完备而又简洁精确。一年的大学物理课程学习，让更多的学生感受到物理学之美，体会到大学物理知识体系中所蕴含的思想价值与精神内涵。

同样的情况也发生在对“中国优秀传统文化中孕育着可以用物理知识解释的问题”的这一调查中。后测相对于前测来说，新增了3.59%的学生对此持比较认同或非常赞同的态度。大学物理理论课和实验课相较于中学物理的内容具有更大的广度和深度，从而使学生对优秀传统文化中一些现象的理解也更加透彻。

3.3 “科学精神”一级指标调查结果

调研了大学物理的各个板块学习过程中，学生感受到的科学精神的情况。在每个学习板块中学生可以选择最多三种印象深刻的科学精神。图2是学生刚入学时的前测结果，图3是经过两个学期的大学物理学习后的后测结果。

在前测中，无论是哪块物理内容，刚完成高中物理学习的学生认为感受最深的都是“探索创新”科学精神。其中在“力学”“电磁学”“光学”和“物理实验”中，选择“探索创新”的人数都超过了学生人数的60%。这种情况在后测中也有体现，“探索创新”是大部分大学物理教学板块中学生选择最多的一个选项。求真、求实这样的理性精神是科学精神的最根本要素，探索创新也是科学活动的出发点和落脚点[10]。无论是高中物理教学还是大学物理授课，教师在组织教学活动中都有意无意地将探索创新融入其中，如正负电荷、原子等概念的提出和实验验证等，都能体现出不畏艰难、探索创新的科学精神。

不管是前测还是后测，在除了“物理实验”板块之外的其他板块，“协作包容”这一科学精神选项都是学生选择最少的。前测中“狭义相对论”板块仅有12.87%的学生选择“协作包容”;后测中“振动和波”和“狭义相对论”板块也只有28.83%的学生选择“协作包容”选项。究其原因，经典物理学和近代物理学教学内容看似都是一位位天才般的科学家做出的，学生较难领会到“协作包容”的科学精神。其实在诸如高能物理、凝聚态物理等现代物理学发展过程中以及国家重大科技基础设施建设过程中，“协作包容”精神在推动科学发展和人类文明进步方面发挥着重大作用。无论是大学老师还是中学教师，在理论课的教学中都需要关注“协作包容”科学精神的内容挖掘和隐性表达。不过，在“物理实验”板块中，学生们往往需要通过小组成员的配合完成实验，从而感受到了协作的力量，因此在该板块中，学生对“协作包容”科学精神的体会相较于其他板块更加深刻一些。

3.4 “科学家精神”一级指标调查结果

关于“科学家精神”的问卷调查也是按照前测和后测分别进行的，学生从六种精神中选取自己在物理各板块学习中印象较深的三个。其中图4为前测结果，图5是后测统计。

通过两个学期的大学物理学习，“科学家精神”调查前测和后测结果有很多不同。刚入学时，学生对中学物理教学中渗透的“勇攀高峰、敢为人先的创新精神”印象深刻，选择该选项的学生人数基本上都超过了50%（除了“物理实验”板块以外）。而经过一年的大学物理学习和课程思政教育的不断渗透，“胸怀祖国、服务人民的爱国精神”和“追求真理、严谨治学的求实精神”选项在各个板块中分别占据首位，如图5所示。这与大学物理教师结合更深入的教学内容更多讲解物理学家的勤奋严谨的求学历程、科学报国的优秀品质的教学设计密不可分。在各个教学环节有机穿插物理学家们所处的时代背景和所运用的思想方法，不仅能让学生近距离感受科学家们的风采，更能帮助学生理解所学的物理知识[18]。

“科学家精神”指标调查中的“物理实验”这一板块中，前测和后测结果也有差异。调查显示，刚刚从中学升入大学来的学生对物理实验中体现的科学家们的“追求真理、严谨治学的求实精神”印象深刻;而完成大学物理实验后，他们对物理学家们“勇攀高峰、敢为人先的创新精神”有了更深刻的认识。中学物理实验更多的是基础实验，如探究弹簧弹力与形变量关系、用打点计数器研究速度和加速度、平抛运动实验、测量电源电动势和内阻、验证动量守恒等等。这里学生感受到的求实精神，更多的应该是实验本身所要求的物理图像需准确描述、实验数据准确可靠、实验误差正确表达等。大学物理实验内容比中学实验更加丰富，研究方法更为多样，仪器设备使用更加多样。大学物理实验项目，如碰撞实验[19]、霍尔效应实验[20]、迈克耳孙干涉实验[21，22]、弗兰克赫兹实验[23]、密立根油滴实验[24]等，都蕴含丰富的科学家精神素材，可以较好地做到于无声处渗透物理学家们敢于探寻新方法、开辟新方向的创新精神。

3.5 關于中华优秀传统文化的调查情况

中国古代很多诗词、古代科技发明和传统民俗游戏中蕴含着丰富的物理观念和科学原理。我们调查了物理教学中加强中国优秀传统文化教育的情况。询问学生在中学物理（前测）和大学物理（后测）授课中，是否能体会到这些传统文化中蕴含的物理思想，为单选题。前测和后测结果在图6和图7中进行了展示。

通过前后测的对比发现，经过一年的大学物理课程学习，学生对古典诗词、古代科技发明和传统民俗游戏中所包含的物理现象的体会变化不大。这从侧面反映出我校光电信息科学与工程专业和电子信息专业的大学物理课堂上，应该有意识地加强关于中华优秀传统文化的赏析。比如古典诗词歌赋中确实有不少有趣的物理现象，教师可以采取多种方式引导学生去观察、思考、提问并探究作品中自然现象的物理知识和科学原理，从而打开一条通往物理世界的新途径。[25]4 总结如何对大学物理课程思政教学效果进行问卷调查和客观评价，是大学物理教学过程中急需要解决的现实问题之一。本团队在教育部高等学校大学物理课程教学指导委员会华北区工作委员会教改项目的支持下，尝试开展课程思政教学评价相关研究。

本文将《纲要》中有关于课程思政建设内容分解为家国情怀、科学精神、科学家精神和优秀传统文化四个一级考查指标点，并论述了二级指标点选取的依据。紧密结合《理工科类大学物理/大学物理实验课程教学基本要求（2010年版）》所给出的力学、振动和波、热学、电磁学、光学、狭义相对论力学基础、量子物理基础和物理实验等八个板块，编制大学物理课程思政教学评价的学生调查问卷。这种紧密结合大学物理各个板块的情况调查，能够初步考查大学物理教学对学生思政教育的贡献情况。

通过对我校2021级光电信息科学与工程专业、电子信息专业部分学生调查显示，学生在一年的大学物理学习后能更加体会到物理科学体系的价值内涵。“探索创新”的科学精神是学生在学习物理课程后感受最深的;通过物理实验教学，学生能较好地体会到“协作包容”的精神内涵。对比前测和后测结果，在中学物理和大学物理教学阶段无声渗透“科学家精神”的结果有较多差异，爱国精神和求实精神在大学物理教学阶段体现地更为明显。大学物理教师相较于中学物理教师，在物理课程内容深度和广度方面有更大的优势，开展课程思政建设的方式方法也相应会更加方便。此外，调查还显示，我校在大学物理教学中体现中华优秀传统文化的价值引领方面，有待加强。

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