自然科学课程思想政治教育内蕴的生成理路及外化路径——基于《自然辩证法》的文本考察

张舒瑜

（中国人民大学马克思主义学院，北京 100872）

党的十八大以来，以习近平同志为核心的党中央高度重视人才培养问题。党的二十大报告提出“坚持为党育人、为国育才，全面提高人才自主培养质量，着力造就拔尖创新人才，聚天下英才而用之”[1]。全面推进课程思政建设，协同推进各类课程与思想政治理论课同向而行，使思想政治教育贯穿人才培养体系，是新时代人才培养的应有之义。《高等学校课程思政建设指导纲要》明确指出，“全面推进课程思政建设，就是要寓价值观引导于知识传授和能力培养之中，帮助学生塑造正确的世界观、人生观、价值观”[2]。课程思政的依据是各类课程自身蕴含的思想政治教育资源，通过以课程为阵地对其进行外化，发挥课程的育人功能。在国际形势日益复杂的今天，作为战略科技人才培养阵地的自然科学课程肩负育人重任，以课程思政外化其思想政治教育内蕴尤为重要。与人文社会科学课程相比，自然科学课程的思想政治教育资源具有分散性和内隐性，使系统推进自然科学课程思政建设具有较大难度。厘清自然科学课程思想政治教育内蕴的生成理路和外化路径，是系统推进自然科学课程思政建设的现实需要。《自然辩证法》是恩格斯尚未完成的一部著作，因其首次全面阐述自然科学和哲学的相互关系，并为自然科学研究者提供科学视野和科学方法，所以在马克思主义发展史上占有重要地位，是挖掘自然科学课程思想政治教育内蕴的重要文本资源。对《自然辩证法》进行文本考察，能够为探索自然科学课程思想政治教育内蕴的生成理路和外化路径，以及系统推进自然科学课程思政建设提供一种视角。

一、生成起点：自然科学发展蕴含的精神向度

自然科学以自然界的物质形态、结构、性质和运动规律为研究对象，是人类通过总结改造自然的实践经验而形成的关于自然界的认识成果。从自然科学以生产实践需要为发展导向的角度来看，自然科学的发展具有较为明显的实践向度，其所蕴含的精神向度则较为内隐。事实上，自然科学内在地包含人类在科学创造中的价值追求和方法论选择，使自然科学的发展不可避免地蕴含精神向度。恩格斯在《自然辩证法》中批判了资本主义制度对自然科学发展的束缚，认为自然科学的研究和运用必须在一定的世界观和方法论指导下进行。因此，自然科学是思想政治教育资源的重要来源，为自然科学课程的思想政治教育内蕴提供生成起点。

（一） 精神追求是自然科学宣告独立和继续发展的重要推动力

恩格斯通过对自然科学的宣告独立进行溯源，指出自然科学从争取独立到继续发展都是与“觉醒的现代哲学携手并进”[3]的，阐释了现代哲学指导下的精神追求对自然科学发展的推动作用。近代自然科学是在资本主义与封建主义的斗争中，逐步从中世纪宗教和神学中解放和宣告独立的。“自然研究当时也在普遍的革命中发展着，而且它本身就是彻底革命的，因为它必须为争取自己的生存权利而斗争。”[3]恩格斯认为，那时的自然科学研究者，如莱奥纳多·达·芬奇、阿尔布雷希特·丢勒、马基雅弗利等，是“在学识、精神和性格方面的巨人”[3]。他们以人文主义思潮和自然哲学为指导，在与教会精神独裁的实际斗争中展现“成为全面的人的那种性格上的丰富和力量”[3]，推动以《天体运行论》出版为标志的自然科学宣告独立，实现自然科学从宗教和神学的控制中基本解放。自此，追求真理和人的发展推动着自然科学继续发展。精神追求对自然科学宣告独立和继续发展具有推动作用，生成自然科学发展的精神向度。

（二） 自然科学知识生产和应用中的价值追求具有精神意蕴

恩格斯通过分析自然科学的发展现状，认为“科学的产生和发展一开始就是由生产决定的”[3]，进而阐释了不同的生产方式及其价值追求产生不同的自然科学发展向度。自然科学的研究和应用在一定的社会生产关系中进行，决定了自然科学知识的生产和应用以统治阶级的价值追求为导向，使得统治阶级的价值追求成为推动自然科学知识生产和应用的重要精神力量。在资本主义迅速发展、资产阶级处于上升时期，自然科学知识的生产和应用被资产阶级用于推翻封建制度和宗教神学，成为传播资产阶级思想文化、破除思想桎梏的武器。当资本主义生产方式确立后，资产阶级作为统治阶级，其通过自然科学知识的生产和应用为自身谋取更多利益。一方面，自然科学研究成果被应用于发展资本主义生产方式，科学技术的进步和机器大生产的普遍推广成为资产阶级榨取剩余价值、剥削工人阶级的手段。另一方面，自然科学研究成果被歪曲“改造”为攻击辩证唯物主义和历史唯物主义的工具，用以维护资产阶级的统治地位。如社会达尔文主义“妄图”将自然领域中的“生存斗争”移植到社会领域并用以论证“改良社会主义”；杜林将自然科学研究成果以唯心主义先验论进行歪曲并用于论证“终极真理”等。资本主义制度的纯粹逐利性必然会束缚生产力的进一步发展及人类对于真理和自身发展的追求。恩格斯认为，只有在社会主义制度下，“人自身以及人的活动的一切方面，尤其是自然科学，都将突飞猛进，使以往的一切都黯然失色”[3]。只有站在人民立场上，以全心全意为人民谋利益为追求推动自然科学知识的生产和应用，才能实现自然科学的持续发展。

（三） 自然科学体系建构中贯穿的方法论选择具有精神意蕴

恩格斯通过对自然科学的发展历史进行考察，认为人们在不同的历史发展阶段对世界普遍联系的认识，能够为自然科学理论“提供一种尺度”，进而阐释了自然科学体系建构中贯穿的方法论选择。恩格斯认为，自然科学家无法脱离哲学支配，对“蹩脚的时髦哲学”或是“建立在通晓思维历史及其成就的基础上的理论思维形式”[3]的选择，决定了其研究成果是否具有科学性。从“蹩脚的时髦哲学”到“建立在通晓思维历史及其成就的基础上的理论思维形式”的选择，体现了自然科学家追求真理的精神动力和关注人的发展的精神品格。在自然科学发展的初始时期，“对历史地相继出现和依次取代的生命形态以及与之相适应的各种变化着的生活条件的研究——古生物学和地质学——当时还不存在”[3]，形成了这个时期以“自然界绝对不变”为核心的观点。自然科学研究者在“自然界安排的合目的性”的思维指导下，以“万物的创造者”回应自然科学研究难题，使自然科学研究呈现唯心主义特征。“哥白尼在这一时期之初向神学下了挑战书，牛顿却以神的第一推动力这一假设结束了这个时期。”[3]随着“三大发现”对自然界发展过程的呈现，“自然科学本身，也由于证实了自然界本身所存在的各个研究领域（力学、物理学、化学、生物学等等）之间的联系，而从经验科学变成了理论科学，并且由于把所得到的成果加以概括，又转化成唯物主义的自然知识体系。”[3]与此同时，自然科学的研究者和运用者对自然科学的认识存在一定程度的形而上学特征，碎片化割裂自然界整体，阻碍了自然科学体系的科学建构。恩格斯认为，辩证法将整个世界作为认识对象，以揭示所有事物之间相互作用、相互制约为内容，是科学建构自然科学体系的必要方法。因此，自然科学需要在方法论上实现“从形而上学思维向辩证思维复归”[3]。恩格斯通过扬弃“颠倒了的”黑格尔哲学，以唯物辩证法为自然科学体系的建构提供科学方法论，体现出对人的全面发展和价值实现的深刻关怀。

二、生成主线：自然科学课程传递的科学精神和人文精神是重要育人载体

自然科学课程是传授自然科学知识和方法，培育自然科学研究者和应用者的重要场所。一方面，自然科学课程传递以求真务实为核心的科学精神，培育科学方法；另一方面，自然科学课程传递自然科学研究者和应用者所需具备的人文精神，培育科学态度和责任。二者相互促进，辩证统一，共同推动自然科学课程育人价值的实现。恩格斯在《自然辩证法》中通过梳理自然科学和哲学的关系，认为自然科学研究不能忽视人的活动对人的思维的影响，“人在怎样的程度上学会改变自然界，人的智力就在怎样的程度上发展起来”[3]。自然科学的研究者和应用者既通过科学创造满足生产实践需要，又在实践中反思主体行为和活动意义。因此，自然科学课程传递的科学精神和人文精神是重要育人载体，为自然科学课程的思想政治教育内蕴提供生成主线。

（一） 育人是自然科学课程的根本目的

自然科学的发展离不开自然科学研究者和应用者的精神追求，具有普遍意义的自然科学知识只有与具有一定意识形态的主体相结合，才能使自然科学的研究和应用具有社会历史性。自然科学课程作为培育自然科学研究者和应用者的重要场所，“不可避免具有一定的意识形态属性”[4]。自然科学课程着眼于人的全面发展，立足于以人与自然和谐共生、人与社会协同发展为指向的知识、方法、价值的整体构建。学生不仅从自然科学研究成果中认识客观世界，还基于作为实践主体的内在自觉，获得对自然界和人类社会之间、个人发展和社会发展之间的关系的整体性认识。因此，育人是自然科学课程的根本目的。自然科学课程的育人目的通过内化自然科学发展的精神内蕴得以实现，主要体现为自然科学课程传递的科学精神和人文精神。

（二） 自然科学课程传递的科学精神和人文精神具有价值体系建构功能

自然科学知识的生产和应用具有价值导向，只有当其以满足人类整体需求为出发点和归宿时，才能推动自然界和人类社会的协同发展，成为增进人类整体福祉的重要力量。自然科学研究者和应用者的价值体系是影响自然科学成果的价值高度和实践广度的重要因素。“我们每一个人都或多或少地受着我们主要在其中活动的精神环境的影响。”[5]现代市场条件下，人才培养专业性需求急剧增加，知识生产和应用中的工具性、实用性、功利性导向日益凸显，给自然科学的研究和应用带来伦理挑战。自然科学知识生产和应用中的价值判断、伦理评估、利益衡量、责任归属等成为亟须解决的现实问题。市场经济的开放性和价值取向的多元性使自然科学研究者和应用者树立科学的价值体系变得尤为重要。自然科学课程传递的科学精神和人文精神是建构价值体系的重要载体。一方面，通过学习和把握以求真务实为核心的科学精神，学生逐渐形成严谨的科学态度和求实的科学作风，自觉抵御浮躁心态和利益诱惑；另一方面，通过学习和把握自然科学研究者和应用者所需具备的人文精神，学生逐渐明确社会责任和使命担当，把个人的志向同祖国、民族、人民的命运相结合，树立远大理想。二者相互促进，辩证统一，共同建构科学的价值体系。

（三） 自然科学课程传递的科学精神和人文精神具有方法论建构功能

自然科学体系的建构贯穿方法论指导，只有以科学的方法论为指导开展自然科学研究，才能建构科学的自然科学知识体系，形成对自然界和人类社会的整体性认识。科学创造遵循的方法论对自然科学发展的整体性和协调性具有重要影响。恩格斯指出，自然科学研究必须运用逻辑思维修养和辩证思维修养建构对自然科学的整体认知，即系统梳理不同研究领域之间和每一研究领域内部的联系，否则便会在碎片化认知中因“相互排斥的假说的数目之多和更替之快”，陷入不可知论的误区。现代信息社会中，知识生产的范式化和知识传播的数字化在带来知识总量“爆炸式增长”的同时，造成知识传递的碎片化和认知的片面化，个体难以在碎片化知识中获得对自然界和人类社会的整体性认识，使得引导自然科学研究者和应用者建构科学的方法论尤为重要。自然科学课程传递的科学精神和人文精神是建构方法论的重要载体。在学生分析和解决问题的过程中，科学精神指引学生认识和把握自然界和人类社会的普遍规律，并自觉运用其系统整合信息时代的碎片化知识，为建构科学的方法论提供理论基础；人文精神则指引学生自觉运用科学方法论指导实践，在增进人民福祉中强化方法论指导，进而推动建构科学的方法论。

三、外化路径：系统推进自然科学课程思政建设的着力点

《自然辩证法》贯穿系统思想和辩证思想、科学精神和人文精神，为外化自然科学课程思想政治教育内蕴、系统推进自然科学课程思政建设提供科学视角。外化自然科学课程思想政治教育内蕴，要着力于系统构建育人生态、全面整合育人资源、深入把握育人规律、探索技术赋能下的优化提升，系统推进自然科学课程思政建设。

（一） 系统构建自然科学课程思政育人生态

《自然辩证法》贯穿系统思想，通过论证自然科学研究最新成果及其转化关系，将物质世界看作复杂、有序、多层次的系统，体现了恩格斯注重整体、突出实践、注重多学科联系的研究视角，为构建自然科学课程思政育人生态提供方法指导。课程思政是一个复杂、多层次、开放的动态系统，要从理念架构、组织设计、制度保障方面着手，构建育人生态。

第一，明确自然科学课程思政功能定位，提供理念架构。梳理自然科学课程思政系统、包含全部学科专业的课程思政系统、思想政治教育系统三者的关系，是明确自然科学课程思政功能定位的前提。课程思政系统是思想政治教育系统中发挥隐性思想政治教育功能的重要部分，自然科学课程思政作为其子系统，须树立知识传授和价值引导相统一的课程理念，发挥价值塑造和思维建构的隐性思想政治教育功能。在课程思政建设实际中，各类课程蕴含的思想政治教育元素具有的分散性和杂乱性，是影响课程思政建设整体性的重要因素。因此，自然科学课程思政建设需打破孤立的思维定式，整体推动自然科学课程思政与包含全部学科专业的课程思政系统内部各子系统的共生发展。一方面，纵向挖掘自然科学课程的思想政治教育资源，推动专业知识和思想政治教育元素的深入融合。另一方面，横向梳理自然科学课程与其他相关学科课程思想政治教育资源的衔接之处，挖掘和打通各学科课程思想政治教育资源的联动节点，强化自然科学课程思政建设的辐射广度。

第二，明确自然科学课程思政运行机制，完善组织设计。梳理自然科学课程思政系统内部学科、专业、教材、管理各子系统间的关系，是明确自然科学课程思政运行机制的前提。四者分别从学科目标、专业定位、教材结构、管理机制方面构建自然科学课程与国家和社会需求间的联结，贯穿思想政治工作的整体。在课程思政建设实际中，实施主体和实施环节具有多样性和复杂性，是影响课程思政建设实效性的重要因素。因此，自然科学课程思政建设需做好顶层设计和完善科学治理构架。一方面，做好自然科学课程思政建设的顶层设计，党委负责总揽全局，人事、财务等各部门分别从师资聘用、经费保障等环节齐抓共管，为课程思政建设提供充足的人力支持和物质保障。另一方面，优化自然科学课程思政建设的整体布局，从学科层面明确本学科与人类社会的互动关系，引导学生在专业学习中关注人类发展和社会整体利益，强化自然科学课程思政建设的实效性。

第三，完善自然科学课程思政制度体系，形成制度合力。《关于新时代加强和改进思想政治工作的意见》指出，要通过“提高科学化规范化制度化水平”充分调动一切积极因素[6]。在课程思政建设实际中，规范性不足导致的协同动力、协同经验、协同合力不足是影响课程思政建设的重要因素。因此，运用制度汇聚合力是自然科学课程思政建设的必要之举。一是从强化教材编写的协作深度方面完善教材编写制度。要实现自然科学知识与思想政治教育内容的深度融合，就必须深化教材编写的协同理念。通过完善自然科学各学科内部及其与思想政治理论课教研员间的常态化交流制度，开拓教材编写思路。二是从强化教学反馈方面完善教学管理制度。及时摸清学生实际需要和阶段性困惑，将有利于强化课程思政的针对性。通过加强学工部和自然科学课程教师的信息对接，帮助教师及时掌握学生关注的热点问题，解决学生的思想困惑。三是从多元性方面完善评价体系。在强化教材编写和教学管理协作性的基础上，推动多元主体参与，从课程思政实施过程中的理念创新、运行机制、教学实效等多方面进行全面评估。

（二） 全面整合自然科学课程思政育人资源

《自然辩证法》贯穿科学精神和人文精神，指出人类对自然界的每一次胜利，“自然界都对我们进行报复”[3]，体现了恩格斯着眼人类发展、注重人与自然和谐共生的人文关怀，为整合自然科学课程思政育人资源提供整体视角。自然科学课程思政要从主体、内容、方法着手，全面整合育人资源。

第一，自然科学研究主体具备的精神品格和科学素养，集中体现在自然科学研究的价值导向和伦理约束上，是主体性育人资源。从这个角度来看，课程教师作为教学主体，而科学家作为教学故事中的人物主体，二者具备的家国情怀、奋斗精神等精神品格是重要资源。这就对教师队伍建设和完善教学故事提出要求。从教师队伍建设方面来看，要建设具有育人意识和育人能力的高素质教师队伍。一是确保教师队伍具有较强的马克思主义理论素养和较高的精神境界，使其不仅能够将自然科学课程蕴含的思想政治教育资源讲清楚、讲彻底，还能够在日常的教学活动中知行合一、以身作则，向学生展现家国情怀、奋斗精神等精神品格。二是从思想政治教学方法方面提升教师的教学技能，使其能够将教学内容与自身经历相结合，通过师生之间的“认知共进、情感共进、意志共进、行动共进”[7]，提升教学的生动性和感染力。从完善教学内容方面来看，要充分挖掘科学家故事的思想政治教育价值，将科学家故事引入教材编写、课堂教学、课程考核各环节，引导学生深入理解科学家具备的精神品格和科学素养，树立科学的价值导向。

第二，自然科学研究内容的时代性和价值导向，彰显自然科学研究服务社会的现实关怀，是内容性育人资源。从这个角度来看，研究主题和成果转化方式体现自然科学服务生产实践的现实指向和推进路径，其蕴含的科研报国和服务人民的价值导向是重要资源。这就对章节和模块的设计提出要求。从章节设计方面来看，应在章节设计中融入自然科学发展和社会发展的互动关系这条线索。一是阐释家国情怀和人类关怀在推动自然科学发展中的导向作用，引导学生科学理解自然科学发展的精神内蕴。二是阐释自然科学发展对推动社会发展、增进人类福祉的重要作用，引导学生深入理解自然科学研究服务社会的现实关怀。从模块设计方面来看，以问题为导向规划模块设计。一是从发展战略导入，引导学生关注科学技术发展服务国家发展战略的整体导向。二是从热点问题和前沿问题入手，引导学生以国家和社会重大需求为导向提出问题和科学探索，将服务社会、造福人民作为自然科学研究的价值目标。

第三，自然科学研究方法的系统性和科学性，体现自然科学研究的哲学内蕴，是方法论层面的育人资源。马克思曾指出：“自然科学往后将包括关于人的科学，正像关于人的科学包括自然科学一样：这将是一门科学。”[8]恩格斯进一步指明，只有辩证法才能为各个领域间的普遍联系提供指导。从这个角度看，自然科学的研究方法具有哲学内蕴，是重要资源。从自然科学的研究方法中提炼哲学内蕴，从方法论层面提升分析和解决问题的能力，是推动自然科学与人文社会科学协同发展的重要方法。这就对教师的教学方法提出要求，一是教师在教学过程中要深化对研究方法的关注，引导学生从方法论层面把握自然科学研究中蕴含的科学思维；二是教师在教学过程中要关注实际，引导学生自觉运用科学思维分析和解决遇到的实际问题。

（三） 深入把握自然科学课程思政建设规律

《自然辩证法》贯穿辩证思维，指明自然界和人类社会整体的辩证统一，为探索自然科学课程思政建设规律提供有效思路。自然科学课程是一个蕴含多重辩证关系的有机整体，要求从共时性和历时性、统一性和多元性、真理性和价值性三对辩证关系着手，把握自然科学课程思政建设规律。

第一，把握自然科学知识生成的共时性和历时性，在大历史观下看待自然科学的应用和发展。恩格斯认为，人类对于自然界的认识程度由“时代的条件”决定，是历史地发展着的。自然科学知识的生产是一种社会现象，其既是社会生产力发展的产物，又转化为科学技术推动社会生产力的发展。自然科学课程要引导学生运用历史思维分析自然科学史重大事件，明确价值导向和群众力量对自然科学发展的推动作用。通过课程教学中的“视角转换”，拓宽学生的“知识视野、国际视野、历史视野”[9]，从而“打通课堂既有结论与知识探索历程之间的壁垒”[10]，引导学生在大历史观下坚定人民立场，强化学科使命感。在课程思政建设实际中，历史思维的培养具有一定难度。历史思维的培养是一个长期过程，而自然科学课程自身具有递进式的课程体系和教学阶段。这就要求将历史思维精确融入整个课程体系和各个教学阶段中，依托先修课程和后续课程的递进性实现历史思维培养。

第二，把握自然科学课程的整体性和多元性，在大局观下看待自然科学各专业的学科特色和建设目标。在信息化时代，知识生产的系统化和共享化、专业化和精细化并存，要求自然科学课程以国家和社会需求为导向，按照具体学科课程建设规律，明确学科特色和建设目标，并利用“提供场景和机会让学生挑战知识深度”[11]的方法，引导学生在大局观下攻关学科难题，准确对接国家和社会需求。在课程思政建设实际中，自然科学各专业的育人目标具有一定程度的整体性和共通性，但自然科学各专业教师的专业背景则各有侧重。一方面，一些自然科学专业共通的核心素养需要多门课程联合培育。这就要求以问题为导向强化跨学科融合教学，促进学生对相关课程知识体系的融会贯通。另一方面，教师专业背景的差异性对核心素养培育的整体性有较大的影响。这就要求提升自然科学课程教学的系统性，明确各门课程在联合培育核心素养中的独特角度和侧重方向。

第三，把握自然科学研究的真理性和价值性，在角色观下明确自然科学知识生产者和应用者的社会责任。追求真理和创造价值是人类认识和实践活动的基本内容。在认识和改造世界中增进人类整体福祉，是追求真理的应有之义和必然要求。自然科学课程要引导学生一方面树立科学研究无止境的观念，敢于求真和创新；另一方面明确以人民为中心的价值导向，在角色观下坚守价值立场和科学道德，并通过区分为人民服务的“技术治理”和滥用科学的“伪技术治理”，充分理解自然科学在社会治理中的重要作用[12]。在课程思政建设实际中，专业知识体系中的思想政治教育资源具有发展性。这就要求教师结合时代发展和时事热点，动态挖掘思想政治教育资源。一方面，在自然科学课程的教研中关注自然科学研究的真理性和价值性，针对自然科学课程思政建设设置专门教研室和定期举办说课比赛，为其提供系统的教研支持。另一方面，根据时事热点和教学突出问题，针对自然科学课程思政建设设置专门课题，强化教师挖掘思想政治教育资源的动力，深化课程思政理念。

（四） 探索技术赋能下的自然科学课程思政实效的优化提升

《自然辩证法》阐述了科学技术作用于人类社会的双面性，为信息社会环境下自然科学课程思政的路径探索提供新的视角。大数据时代下，全媒体和人工智能的发展丰富了自然科学课程思政的时代内涵和发展空间。一方面，全媒体环境下，自然科学课程思政具有丰富的时代内涵。“数字化生存”对人类精神世界的冲击使技术理性和人文精神的协同培育成为时代要求，信息传播速度和广度的迅速增长给意识形态安全带来挑战，要求守好意识形态阵地，而自然科学课程思政是把握时代要求和化解风险挑战的现实所需。另一方面，人工智能等技术赋能自然科学育人路径的探索，推动自然科学课程思政形成更为丰富的发展空间。探索技术赋能下的自然科学课程思政优化提升是“增加课程的知识性、人文性，提升引领性、时代性和开放性”[2]的有效途径。

第一，技术赋能自然科学课程思政育人资源的精准供给。在课程思政建设实际中，如何把握学生实际需要，通过育人资源的精准供给提升课程思政实效，是课程思政建设需关注的重要问题。在把握学生对于育人资源的整体需求和个体偏好方面，技术发挥重要作用。通过运用大数据技术对推进课程思政过程中产生的课堂观测数据、教学反馈数据、课后实践数据等进行整体分析，把握学生对育人资源的现实需求和整体偏好。通过运用人工神经网络技术、人工智能算法等对学生个体的思想行为状态进行分析，把握其个性化需求和个体偏好，推动自然科学课程思政整体感和个性化的统一，实现育人资源的精准供给。

第二，技术赋能自然科学课程思政育人模式的双向互动。如何引导学生关注自身发展需要，从而激发学生的主动性和自觉性，是课程思政建设中的重要问题。利用同步化和沉浸式技术强化教师和学生的双向互动，以及提升教学的参与度和沉浸感，是解决这一问题的重要方法。一方面，同步化和沉浸式技术可以营造科学探索的氛围和拓展科学创造的空间，引导学生在求真中强化科学精神。另一方面，同步化和沉浸式技术可以推动学生在情境体验中强化主体意识，协同培育技术理性和人文精神。运用VR 虚拟现实技术、翻转课堂等手段提高学生对自然科学史重大事件的情境体验感，“设身处地地理解书中人物的心境”[13]实现共情，基于课程教学的“具身性、情境性和生成性”[14]，感悟学科态度和学科精神，强化价值立场和科学道德。

第三，技术赋能自然科学课程思政育人工具的多元化。在课程思政建设实践中，如何引导学生自觉推动相关课程知识体系的融会贯通，从而整体吸收分散于各个课程中的育人资源，成为亟须关注的问题。技术赋能下育人工具的多元化发展对于解决这个问题具有重要意义。其通过引导学生运用技术工具开展科学探索，推动学生在对碎片化知识的选择、整合和运用过程中，形成对自然科学和人类社会的整体认知；通过机器学习、知识检索等手段，推动学生在学科问题域中自主选择和协同探索，“在学术思维、科学论证的浸染中养成批判性思维能力”[15]，在价值判断和交流互动中明确学科价值和学科使命，强化社会责任感。通过引导学生运用大数据技术收集和整合材料，推动学生掌握学科思维和学科方法，优化思维建构。