楊奧龍 熊建文

(華南師范大學(xué)物理與電信工程學(xué)院 廣東 廣州 510006)

2019年6月，中共中央辦公廳、國務(wù)院辦公廳印發(fā)《關(guān)于進(jìn)一步弘揚科學(xué)精神加強作風(fēng)和學(xué)風(fēng)建設(shè)的意見》，要求在全社會大力弘揚科學(xué)家精神.從新中國的成立到新時代的中國，黨始終注重國家科技的發(fā)展，培育和弘揚科學(xué)家精神.

科學(xué)家精神具有豐富的內(nèi)涵，通過在物理教學(xué)中引導(dǎo)學(xué)生聆聽科學(xué)家的故事、弘揚科學(xué)家精神、感受科技新變化，使學(xué)生從科學(xué)家精神中汲取紅色基因.積極響應(yīng)黨中央的號召，學(xué)習(xí)并弘揚科學(xué)家精神，共慶建黨百年.

1 科學(xué)家精神的內(nèi)涵

我國在科技領(lǐng)域取得舉世矚目的成就離不開科學(xué)家所做出的貢獻(xiàn)，其中蘊含著豐富的科學(xué)家精神內(nèi)涵.在《關(guān)于進(jìn)一步弘揚科學(xué)精神加強作風(fēng)和學(xué)風(fēng)建設(shè)的意見》中提出科學(xué)家精神的內(nèi)涵，即胸懷祖國、服務(wù)人民的愛國精神；勇攀高峰、敢為人先的創(chuàng)新精神；追求真理、嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué)的求實精神；淡泊名利、潛心研究的奉獻(xiàn)精神；集智攻關(guān)、團(tuán)結(jié)協(xié)作的協(xié)同精神；甘為人先、獎掖后學(xué)的育人精神[1].

2 我國物理科學(xué)家呈現(xiàn)的科學(xué)家精神

在我國物理研究領(lǐng)域內(nèi)，涌現(xiàn)出許許多多偉大的物理科學(xué)家.習(xí)近平總書記在科學(xué)家座談會上指出：“科學(xué)成就離不開精神支撐，科學(xué)精神是科技工作者在長期科學(xué)實踐中積累的寶貴精神財富.”[2]將這種科學(xué)家精神的寶貴財富滲透到物理教學(xué)中，培養(yǎng)新時代的新青年.

2.1 忠于祖國 赤子之心 —— 南仁東

“天下興亡，匹夫有責(zé)”“茍利國家生死以，豈因禍福避趨之”.愛國是科學(xué)家精神的核心，是樹立正確人生觀、價值觀的基礎(chǔ).在我國科技領(lǐng)域中，從老一輩科學(xué)家到新一代杰出科學(xué)家，他們都彰顯出愛國的本色.

南仁東是我國著名的天文學(xué)家，他曾在求學(xué)期間立下為中華民族在天文領(lǐng)域崛起而讀書的壯志.1993年，全球無線電科學(xué)聯(lián)盟大會在日本召開，主要討論了未來射電望遠(yuǎn)鏡的發(fā)展前景.他滿懷赤子之心，迫切地也想在中國建一個全世界最大的射電望遠(yuǎn)鏡.在面對大家對他的不解與疑惑之時，他敢為人先地提出要建一個“500米口徑球面望遠(yuǎn)鏡”，傾其二十三載余生，實現(xiàn)了這一偉大的科技夢想.

20世紀(jì)90年代，在日本國立天文臺擔(dān)任客座教授的南仁東，所享受的薪資是國內(nèi)的300倍，全球最先進(jìn)的科研條件和高得離譜的薪資這雙重誘惑，也沒能抵擋南仁東的歸國心.他說：“我的祖國需要有知識.”[3]他時刻心系祖國天文事業(yè)的發(fā)展，即使身處異國，仍心中裝滿國，面對當(dāng)時中國沒有先進(jìn)的天文設(shè)備、望遠(yuǎn)鏡的使用受到限制、所觀測的天文數(shù)據(jù)落后的背景，他牽掛于祖國科技事業(yè)的發(fā)展、國家和人民的地位，放棄了國外優(yōu)越的生活條件，毅然決然地踏上了回國的路，愿意把自己全部的生命和熱情奉獻(xiàn)給祖國的天文科學(xué)事業(yè).從壯年到暮年，一心撲在祖國天文事業(yè)，成就了世界上獨一無二的項目.

2.2 樂于奉獻(xiàn) 潛心研究——鄧稼先

“非淡泊無以明志，非寧靜無以致遠(yuǎn)”，他是中國核武器事業(yè)的奠基人，潛心研究原子彈試驗，一生甘于奉獻(xiàn)祖國的科學(xué)事業(yè)，他就是“兩彈元勛”鄧稼先.為了祖國的核武器事業(yè)，他隱姓埋名28年，用無私奉獻(xiàn)的科學(xué)家精神譜寫傳奇人生.

1958年10月，鄧稼先被派去研究原子彈，面對蘇聯(lián)撕毀協(xié)議、撤走專家的背景下，他開啟了研究原子彈的艱難之旅.他帶領(lǐng)核武器研究團(tuán)隊不辭勞苦、默默奉獻(xiàn)，正確選定了中子物理、流體力學(xué)和高溫高壓下的物質(zhì)性質(zhì)3個方面作為主攻方向，并用特性線法計算得出原子彈爆炸時內(nèi)部所需要達(dá)到的氣壓值，該結(jié)論對研制原子彈具有重要的意義[4].在研制原子彈的過程中，他在生活上風(fēng)餐露宿，在戈壁灘度過數(shù)十年的單身漢生活；工作中不顧個人安危和核輻射的傷害，在核試驗期間毅然決然地親臨一線；在一次航彈試驗時，為了避免造成嚴(yán)重的后果，當(dāng)原子彈墜落在地上時，他不顧個人的生命安全抱起墜落的原子彈仔細(xì)研究其原因.即使在生命的最后時刻，他仍堅持帶病進(jìn)行科研工作，與于敏共同完成一份中國核武器發(fā)展的建議書.

淡泊名利、潛心研究的奉獻(xiàn)精神在鄧稼先身上體現(xiàn)得淋漓盡致.正是因為在科技領(lǐng)域內(nèi)有著鄧稼先這樣無私奉獻(xiàn)的科學(xué)家，我國才得以成功研制出原子彈.他是我國核武器事業(yè)的奠基人和開拓者，是甘于奉獻(xiàn)、潛心研究的時代楷模.

2.3 腳踏實地 追求真理——孫家棟

科學(xué)研究需要腳踏實地、追求真理.孫家棟是我國“兩彈一星”功勛科學(xué)家、中國探月工程總設(shè)計師，被稱為“航天事業(yè)的鑄魂人”.

周總理曾說：“搞科學(xué)首先應(yīng)當(dāng)尊重科學(xué)，應(yīng)該從科學(xué)的角度出發(fā)，把道理給群眾講清楚.”這使得孫家棟備受鼓舞.求真務(wù)實是科學(xué)研究所必備的品質(zhì).在發(fā)射遙感衛(wèi)星時，離火箭點火幾十秒之際出現(xiàn)衛(wèi)星未按預(yù)定的程序轉(zhuǎn)入自供電的現(xiàn)象，他即刻命令“停止發(fā)射”.十年前發(fā)射遙感衛(wèi)星時,他不顧一切下令“停止發(fā)射”；十年后發(fā)射“東方紅二號”時，出現(xiàn)衛(wèi)星上的電池溫度超過上限值的狀況，他再次果斷發(fā)出打破常規(guī)的命令——“停止發(fā)射”[5].在正確的科學(xué)事實面前，孫家棟腳踏實地、實事求是，敢于對自己的言行承擔(dān)一切后果.

2.4 精于實驗 善于創(chuàng)新——王淦昌

創(chuàng)新是指在特定的環(huán)境中，利用現(xiàn)有的知識和物質(zhì)創(chuàng)造出新的產(chǎn)品.我國在科技領(lǐng)域內(nèi)的創(chuàng)新從“兩彈一星”的發(fā)射、“探月工程”的升空，再到“量子通信”的研究，這些科技創(chuàng)新成果的取得離不開科學(xué)家們在創(chuàng)新道路上勇攀高峰、敢為人先的精神.

我國著名核物理學(xué)家王淦昌的一生都在追求創(chuàng)新，我們在他身上看到的是終身不倦的創(chuàng)新精神、理實兼長的創(chuàng)新能力、靈活求實的創(chuàng)新戰(zhàn)略.與眾不同的是王淦昌先生是一位持續(xù)創(chuàng)新能力之久的科學(xué)家，20世紀(jì)30年代，他提出用云室重復(fù)波特的粒子轟擊鈹核實驗.除此之外，他還能提出創(chuàng)新的策略方法，受限于當(dāng)時實驗室的環(huán)境，他因地制宜地提出將科技創(chuàng)新的主攻方向轉(zhuǎn)為理論探索.這一高明的科技創(chuàng)新戰(zhàn)略，所創(chuàng)造出的科技成果在國際物理學(xué)界產(chǎn)生重大的影響.20世紀(jì)50年代，王淦昌在中科院近代物理研究所帶領(lǐng)團(tuán)隊開展宇宙線的研究，設(shè)計磁云室，成功建立中國第一個高山宇宙實驗室[6,7].20世紀(jì)60年代，他提出“激光核聚變”的思想，領(lǐng)導(dǎo)中國原子彈、氫彈的研制與試驗.20世紀(jì)80年代，他所帶領(lǐng)的團(tuán)隊進(jìn)行大量實驗，發(fā)現(xiàn)西格瑪負(fù)超子，在當(dāng)時的科學(xué)界產(chǎn)生了巨大的影響.這些均呈現(xiàn)出王淦昌先生終身不倦的創(chuàng)新精神.

王淦昌先生終身致力于科技創(chuàng)新，這是一種獻(xiàn)身于科學(xué)的境界，是科學(xué)至上的價值觀與自身創(chuàng)造力相結(jié)合的產(chǎn)物.王淦昌先生對于科技的創(chuàng)新必將鐫刻在人類科學(xué)史的豐碑上.

2.5 團(tuán)結(jié)協(xié)作 集智攻關(guān)——王希季

“同舟共濟揚帆起，乘風(fēng)破浪萬里航”，團(tuán)隊合作是協(xié)作精神的集中體現(xiàn).在我國載人航天領(lǐng)域內(nèi)離不開集體的力量，更離不開集體之間的團(tuán)結(jié)協(xié)作.王希季是中國衛(wèi)星總設(shè)計師，在集體中弘揚大協(xié)作精神，使中國的空間科學(xué)從探測階段邁向了試驗階段的新臺階.

王希季是我國空間事業(yè)的開拓者之一.從“火箭技術(shù)”到“空間技術(shù)”再到“衛(wèi)星返回和天空試驗”，他帶領(lǐng)團(tuán)隊克服重重困難，集智攻關(guān)，將中國探空火箭技術(shù)與導(dǎo)彈技術(shù)創(chuàng)造性地結(jié)合，并提出“空間資源”“空間疆域”等概念，還設(shè)計研發(fā)了中國第一個運載火箭——長征一號的技術(shù)方案，為我國航天事業(yè)的發(fā)展做出了卓越的貢獻(xiàn).對于長征一號的成功研制，他將其歸功于團(tuán)隊中的每個人，因為在團(tuán)隊中每個人各司其責(zé)，各盡所能，無論是運載火箭、衛(wèi)星中的控制系統(tǒng)還是控制用的發(fā)動機或者主發(fā)動機、助推發(fā)動機，團(tuán)隊中的每個人都有貢獻(xiàn)[8].但是，科學(xué)研究總不是一帆風(fēng)順的，當(dāng)面對研究難題時，團(tuán)隊中的成員相互鼓勵，擁有著忘我的工作熱情，共同攻克難關(guān)，無不體現(xiàn)著團(tuán)結(jié)協(xié)作的精神.因此，協(xié)作精神在科學(xué)研究起著重要的作用.

2.6 傳承學(xué)識 砥礪后人——錢學(xué)森

“十年樹木，百年樹人”，科學(xué)是一項薪火相傳、不斷超越的事業(yè).我國的科學(xué)家不僅在自己平凡的崗位上做出不平凡的貢獻(xiàn)，更甘愿做“鋪路石”，為我國科學(xué)事業(yè)的發(fā)展培育人才，為年輕一代的成長提供廣闊的舞臺.

錢學(xué)森是我國早期航天事業(yè)的開拓者，為了迅速發(fā)展我國的航天事業(yè)，他親自培養(yǎng)并指導(dǎo)學(xué)生，培養(yǎng)出像孔祥言、朱毅麟、李頤黎、褚桂柏等一大批精英人才.對于人造衛(wèi)星的研究設(shè)計工作，他親自指導(dǎo).與此同時，他還講授“星際航行概論”“空間飛行”“宇宙飛行”等課程，開辦力學(xué)研究班.除此之外，錢學(xué)森親自編寫講義和教材，要求學(xué)生參與書籍增訂版的修訂工作，鼓勵學(xué)生早日成才，報效國家.正是由于有著錢學(xué)森這樣偉大的科學(xué)家，發(fā)揚甘為人梯、獎掖后學(xué)的育人精神，我國的科技事業(yè)才得以薪火相傳、人才輩出.

3 科學(xué)家精神融入物理教學(xué)的啟示

學(xué)習(xí)與弘揚科學(xué)家精神屬于物理學(xué)史內(nèi)容的一部分，物理學(xué)史在育人、培養(yǎng)學(xué)生物理核心素養(yǎng)方面具有重要的教育價值和意義.在普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)(2017版2020年修訂)[9]中，對于學(xué)生了解物理學(xué)家的貢獻(xiàn)也做了明確的要求.

以南仁東、鄧稼先、孫家棟、王淦昌、王希季以及錢學(xué)森作為建設(shè)中國科學(xué)領(lǐng)域的典型代表，在這些偉大物理科學(xué)家的身上呈現(xiàn)出豐富的科學(xué)家精神.在實際的物理教學(xué)過程中，將愛國奉獻(xiàn)、求實創(chuàng)新、協(xié)同育人的科學(xué)家精神滲透在其中，引導(dǎo)學(xué)生樹立正確的人生觀、價值觀和世界觀.

3.1 滲透愛國奉獻(xiàn)的家國情懷

以愛國主義為靈魂的南仁東、以奉獻(xiàn)精神為風(fēng)尚的鄧稼先，他們胸懷報國之志，默默奉獻(xiàn)，創(chuàng)造出令人震驚的“中國天眼”和原子彈.因此，在物理教學(xué)中不僅僅要教會學(xué)生物理知識，更要充分發(fā)揮其育人功能，滲透知識背后深層的教育價值.

例如在學(xué)習(xí)“磁場”這一章內(nèi)容時，教師可以向?qū)W生展示我國古代磁學(xué)研究的成就.我國宋代科學(xué)家沈括在他的著作《夢溪筆談》中記錄了地磁偏角的新發(fā)現(xiàn)，比西方哥倫布第一次發(fā)現(xiàn)地磁偏角早了約400年[10].通過展示我國古代磁學(xué)研究的成就，既能提高學(xué)生學(xué)習(xí)本章內(nèi)容的學(xué)習(xí)興趣，又能激發(fā)學(xué)生的民族責(zé)任感和自豪感，從而培養(yǎng)學(xué)生的愛國主義家國情懷.

3.2 培養(yǎng)求實創(chuàng)新的科研態(tài)度

求實創(chuàng)新是科學(xué)研究所必備的品質(zhì)，從孫家棟對衛(wèi)星發(fā)射的實事求是到王淦昌對科技領(lǐng)域的不斷創(chuàng)新，彰顯出求實創(chuàng)新的科研態(tài)度.

在物理教學(xué)中，首先要培養(yǎng)學(xué)生求真務(wù)實、追求真理的科研態(tài)度.例如對于物理實驗數(shù)據(jù)、誤差的處理，要正確分析、處理原始數(shù)據(jù)，不能盲目修改實驗數(shù)據(jù)；對于物理定律和定理的應(yīng)用，要注意前提條件，如應(yīng)用萬有引力定律時，只適用于兩個質(zhì)點或者兩個均勻球體之間的相互作用.其次，要培養(yǎng)學(xué)生自主探究與創(chuàng)新的能力，在傳統(tǒng)物理實驗的基礎(chǔ)上，引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計并改進(jìn)實驗方案，創(chuàng)新的思路來源于問題導(dǎo)向和證據(jù)意識.如測電源電動勢和內(nèi)阻的實驗，將傳統(tǒng)實驗與DIS實驗進(jìn)行整合，利用電流、電壓傳感器分別代替電流表、電壓表，從而改進(jìn)傳統(tǒng)實驗帶來的實驗誤差.

教師在培養(yǎng)學(xué)生求真求實、勇于創(chuàng)新的過程不是一蹴而就的，不僅要在思想上有意識，更要在課堂上有滲透，使其求實創(chuàng)新的科研態(tài)度能夠真正地落地.

3.3 傳承協(xié)同育人的科學(xué)精神

我國航天領(lǐng)域所取得的成就離不開集體與團(tuán)隊的協(xié)作，將這種精神滲透到物理教學(xué)中.例如在物理分組實驗教學(xué)中，引導(dǎo)學(xué)生在實驗分組內(nèi)思考分析、交流實踐，感受協(xié)同合作的精神在團(tuán)隊中的重要作用.

在“密度”一節(jié)內(nèi)容中，采用科學(xué)合理的分組實驗方式，首先引導(dǎo)不同分組間探究“物體質(zhì)量、體積與密度的關(guān)系”“相同質(zhì)量的不同物體，體積是否相同”“相同體積的不同物體，質(zhì)量是否相同”等問題；其次，組織不同分組間對實驗結(jié)論和方法進(jìn)行討論與交流.通過分組實驗教學(xué)，不僅要培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維、科學(xué)探究等物理核心素養(yǎng)，更要增強學(xué)生間的交流與互動，傳承協(xié)同合作的精神.

4 結(jié)束語

在新時代背景下，積極響應(yīng)黨的號召，學(xué)習(xí)并弘揚科學(xué)家精神具有重要的意義和價值.它不僅能夠引導(dǎo)社會向上的社會風(fēng)氣，而且能有效促進(jìn)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，營造求真務(wù)實的科學(xué)研究氛圍.同時將科學(xué)家精神的培育與弘揚滲透在物理的實踐教學(xué)中，彰顯課程育人的價值.從而，幫助學(xué)生樹立正確的人生觀、價值觀和世界觀，培養(yǎng)學(xué)生愛國奉獻(xiàn)、求實創(chuàng)新、協(xié)同育人的科學(xué)家精神.