一、引言
中国原子能科学事业的创始人钱三强曾说：“科学与爱国是不可分离的。”，作为科学的重要学科物理学的学习，更应该和我们的爱国之心紧密联系在一起，而文化自信正是两者联系在一起的纽带，2016年5月和6月，习近平总书记又连续两次对“文化自信”加以强调，指出“我们要坚定中国特色社会主义道路自信、理论自信、制度自信，说到底是要坚持文化自信”，2014年，教育部印发了《完善中华优秀传统文化教育指导纲要》的通知，本文所研究的就是如何将中华优秀文化融入物理教学来增强学生文化自信，从而达到国家认同教育的目的。
二、研究背景
基于李约瑟的《中国科学技术史》，通过在中学物理教学方面研究“李约瑟难题”达到对国家认同教育的目的。“李约瑟难题”一直是教育、哲学界研究的焦点话题。国外，英国李约瑟研究所在李约瑟博士逝世后的8年时间里依旧致力于中国科技史研究，高水平成果不断涌现。我国从20世纪80年代就开始出现相关文章，时至今日已有1000余篇。教育类文章中，大多数集中在分析“李约瑟难题”的成因及其对我国教育的启示。如东北师范大学的于海波、孟昭辉在 《“约瑟难题”对我国科学教育改革的启示》一文中强调，应着重加强学生科学精神和价值观的培养。而沈阳师范学院的程刚则在《中国科技教育史中的李约瑟情结》一文中指出，李约瑟对中国古代科技成就的充分肯定和赞誉，在中国古代科技教育的认识和评价方面出现片面夸大和“拔高”的现象，给中国科技教育史学科自身的建设及其学术价值带来了某些负面效果。通过梳理不难发现，已有的文章并未将“李约瑟难题”与我国基础教育中的物理教学联系起来，大多只局限于语文学科和历史学科，就这一点而言，本文可以在一定程度上填补此项空白。
（二）研究价值
1.理论方面，以学生在物理学习中的民族自豪感的匮乏为突破口，通过在物理教学中增加与我国璀璨文化有关的物理元素的方式，进行国家认同教育。是对现行教材知识的理论补充。同时用中国的文化思想包容西方科技中心的物理思想，意在为学生奠定中西科学知识融合的基础。本着对我国物理学的崇敬之情和对我国物理学未来发展的强烈的责任心，结合现代物理学的成就在探索和研究中寻找融合点。
2.实践方面，习近平总书记多次强调“文化自信”问题，阐述了“只有坚持从历史走向未来，从延续民族文化血脉中开拓前进，我们才能做好今天的事业”的思想。本文就是建立在这一思想指引下，意在探索出适合我国学生在国际竞争中的优势方面，这个优势的起点是中华传统优秀文化中的物理知识与相关思想，提升点是现代物理学，发展点是中西结合的科学思维方法，贯穿始终的是爱国之心。纵观古今，伟大的人物都离不开强烈的民族自豪感，钱学森之问中的大师们就是充满了对国家的认同，带着强烈的文化自信创出一番事业的，由此可以得出物理学习中的国家认同教育对培养大师级的物理学者有着积极的作用，不仅是可行的，而且是必行的。
三、主题界定：
（一）核心概念界定
1.文化自信（Cultural confidence）：指2016年习近平总书记在“七一”讲话中，提到的文化自信。本文研究的文化是古代、近现代的中国物理研究中的优秀文化成果。建立该自信不仅是为了提高学生的学习力，更多的增强学生物理学习中的国家认同。
2.李约瑟难题（Joseph Needham problem）：由英国学者李约瑟（Joseph Needham，1900-1995）在其编著的15卷《中国科学技术史》中正式提出此问题，其主题是，“尽管中国古代对人类科技发展做出了很多重要贡献，但为什么科学和工业革命没有在近代的中国发生？”本文是李约瑟难题在中学物理教学中的一个思考与假设，“中国古代文明创造了太多的伟大，为什么在中学物理的学习中却毫无根基？”
3.中国古代物理(Chinese ancient physics)：这一概念在课题中主要被限定为李约瑟的《中国科学技术史》对我国物理学进行的研究，这样限定的目的是为了方便中国古代物理更好地被现有物理体系接受。
4.中国近现代物理（Chinese modern physics）：指在胡刚复、吴有训、饶毓泰、叶企孙、王淦昌等教育家影响下的中国近现代物理。
（二）主题界定
李约瑟难题在中学物理教学中，可以演变成如下问题：“中国物理科学思想与技术有着辉煌灿烂的过去，为什么不能作为我国学生学习物理的基础？中国科学家也曾取得过举世瞩目的成就，为什么不能和欧洲的科学家一起作为我国学生学习物理的榜样？”
李约瑟曾得出“近代世界赖以建立的种种基本发明和发现，有大约一半以上源于中国”的结论，剑桥大学对中国古代科学技术的研究成果也一直不断涌现，这都说明该研究价值不仅代表了我们辉煌的历史，而且还与未来相关。因为是国外研究学者认可的内容，所以已被近代物理所接受，由此可以得出假设，在中学物理中加入中国古代物理知识对学生的进一步学习会产生一定的积极作用，建立在这一基础上的学习是充满文化自信的，是可以达到物理学习中的国家认同的。
同时，中国传统文化以其包容性而成为世界四大文化体系中唯一没有中断的文化体系，由此可以推想，中国传统文化中的物理思想与起源于古希腊的西方物理思想不仅不会互相抵触，反而会在碰撞中求同存异，加速融合，更何况科学之间的相互联系也为这一包容和融合创造了合理的条件。此外，中西医结合的成功已经为中西物理思想的结合提供了范例，指明了方向，这种结合一旦发生在我们学生身上，将具有不同寻常的意义。
四、对象选择：
（一）国外学者研究的中国物理,为了保持现行物理教材的完整性，本文研究内容是从国外研究学者的分析角度研究与近代物理学相关的中国古代科学。这样研究的主要目的是为了与现行物理教材相吻合，同时也符合现行教材的知识分类习惯与研究方法。便于在实际课堂中进行实践。
（二）研究与中学物理相关的中国故事,考虑到学生的年龄特点与兴趣因素，整理并研究与中学物理相关的中国故事，并结合一些成语和诗词来进行物理知识的教学，如杯弓蛇影反应了光的反射，曹冲称象与浮力有关，刻舟求剑与参照物有关等等，充分阐述我国对物理学方面的思考。
（三）研究影响中国物理学发展的中国科学家,鉴于物理学家带给中学生的影响力，整理并研究中国古今物理学家就变得尤为重要，为了便于学生接受，研究的内容不仅要考虑与教材内容的相关性，还要涉及科学家的传奇经历，并将研究情况与国外物理学家进行比较研究。
（四）中西结合后的物理教学实践研究,对中西结合下的物理教学进行实践研究，并对教学效果和国家认同感进行比较分析。
基于以上内容，文化自信进入物理课堂不仅可行，而且非常必要，不仅有利于学生的成长，更有利于为我国的社会主义建设储备人才，突破的方式是结合中华传统文化和中国现代科技与科技故事，势在必行。
参考文献
1.李约瑟：《中国科学技术史》，科学出版社上海古籍出版社，2015年版
2.北京大学物理系《中国古代科学技术大事记》编写小组：《中国古代科学技术大事记》
3.刘树勇，《中国物理学史》，广西教育出版社，2006年版
4.董光壁，《中国现代物理学史》，山东教育出版社，2009年版
5.陈佳洱，《20世纪中国知名科学家学术概览-物理学卷-第一分册》，科学出版社，2014年版
6.戴念祖，《中国物理学史》湖南教育出版社，2003年版
7.墨子，《墨经》
8.《考工记》
9.王充，《论衡》
10.沈括，《梦溪笔谈》
11.赵友钦，《草象新书》
12.张载，《正蒙》