大學物理實驗課程的情感教學研究

【摘" 要】 在大學物理實驗課程教學中，教師要重視情感教學的作用，在課程中融入情感元素，通過創設與科學家交朋友的虛擬場景，介紹科學家的生平故事，講述科學發現的歷史背景等方式，滿足學生在社交、尊重和自我實現與超越方面的不同層次需求，對學生的個人發展以及整體素質的提升都具有重要意義。

【關鍵詞】 大學物理實驗課程;情感教學;情感特征;需求層次

“大學物理實驗”這門課程不但構成了學生掌握物理學知識的關鍵環節，還標志著學生進入系統學習實驗方法和技巧的初步階段，并且在高等院校的基礎理工教程中扮演了至關重要的角色，是學生必須掌握的科學實驗初級教學課程。該課程內容涵蓋范圍寬泛，包含力學、熱學、光學、電學以及新興物理學等多個科學分支，它在培育學生細致認真的學術態度、積極的創新精神、結合理論與實踐的能力以及適應科技演進的全面實踐能力上發揮著其他科目無法取代的重要作用。情感式教學法著重培養學生的情感感受，是整個教育活動的重要構成，也是在“大學物理實驗”教學進程中絕對必要的一個方面。教師通過在“大學物理實驗”課程中融入情感元素，可以豐富教學內容，激發學生的學習熱情和情感參與，對學生的個人發展以及整體素質的提升都具有重要意義。因此，高校應重視情感教學在教育中的作用，將情感教學納入日常教學中，助力具有創新精神和實踐能力的高素質人才的培養。

一、情感教學的內涵及特點

情感作為人類生存的必要條件、學生精神生活的主宰，不僅是學生學習的動力，還是學生學好各種知識的催化劑。所謂情感教學是一種注重學生情感體驗的教學方式，它強調在教學過程中通過調動學生的情感因素來激發他們的學習興趣，滿足學生的情感需求，以此來促進學生在學習中的積極性和主動性，從而提高最終的教學效果。此外，情感教學還強調培養學生的情感智力，即學生識別、理解、表達和管理情感的能力，這對學生的個人成長和社會適應都是非常重要的。因此，情感教學是教學活動的重要組成，是教學過程中不可或缺的一部分。

情感教學的特點可以從以下幾個方面進行闡述：1. 興趣性：情感教學能夠激發學生的內在學習興趣，讓學生在興趣的驅動下更積極地參與學習過程。這種興趣性是情感教學的核心特征，它鼓勵學生帶著好奇心和探索欲進入學習狀態。2. 互動性：情感教學強調師生之間的情感交流，通過建立良好的師生關系，創造一個和諧融洽的教學環境。在這樣的環境中，學生的情感體驗更加積極，有助于培養和發展學生的情感智力。3. 個性化：情感教學尊重每個學生的個性差異，通過個性化的教學方法來滿足不同學生的情感需求。這種個性化的關注有助于學生形成獨立健全的個性和人格特征。4. 整體性：情感教學不僅僅關注知識的傳授，也注重學生情感、認知和社會能力的整體發展。它努力發揮情感因素的積極作用，以完善教學目標，改進教學過程。5. 引導性：情感教學還涉及教師如何引導學生理解和管理自己的情感，這對學生的自我認知和情緒調節能力的提升至關重要。6. 創造性：情感教學鼓勵創新和創造性思維，通過情感的激發，學生能夠在學習中展現出更多的創造力。

由此可見，情感教學是一種全面關注學生發展的教學方法。情感教學的實施有助于學生形成積極的學習態度，提高學習效率，同時也有助于學生情感的健康發展。

二、基于馬斯洛需求層次理論的大學生情感特征

心理學領域的一個核心理念是馬斯洛的需求層級論，該理論由美籍心理學者亞伯拉罕·馬斯洛所創立。該理論將人的需求分為五個基本層次，形成一個金字塔結構，從底層到頂層分別是：1. 生理需求：這是最基本的需求，包括食物、水、睡眠等，是人類生存的基礎。2. 安全需求：當生理需求得到滿足后，人們會追求安全感，包括身體安全、就業安全、健康和財產的安全等方面。3. 社交需求：人是社會性動物，需要與他人建立友好的社交關系，包括友誼、愛情、家庭和歸屬感。4. 敬重自我價值：該需求層面與個體追尋內在價值、期望獲得旁人敬仰與認同息息相關。5. 自我成就需求：位于需求金字塔頂端，涉及個體激發自身最深沉的才干，追求自我提升與成長的強烈愿望，包括創新能力、解決難題的技巧及個人才華的展現。此外，馬斯洛的理論還提出了一個較少被提及的層次——自我超越需求，這是在自我實現之后的一個更高層次，涉及對超越個人利益的價值觀和目標的追求。總體而言，馬斯洛的需求層次理論在一定范圍內映射出了人的行為以及心理作用的普遍原則，對洞察個體的動機和成長具有顯著的引導意義。

基于馬斯洛需求層次理論，大學生的情感特征體現在他們對不同層次需求的滿足。具體而言：1. 社交需求：在大學期間，學生會尋求建立和維持友誼，參與社交活動，尋找歸屬感和群體認同;2. 尊重需求：大學生常常追求他人的認可和尊重，這可能表現為對成就的追求、地位的提升以及自我價值的肯定;3. 自我實現與超越需求：這一層次是關于個人潛能的實現，包括追求個人才能的發展、創造性活動以及個人成長。大學生在這一階段可能會表現出對知識和技能掌握的渴望，以及對專業領域內成就的追求。總體而言，大學生的情感特征受到他們所處需求層次的影響，而每個層次的需求滿足都對他們的情感狀態和行為模式有著直接影響。理解這些需求層次有助于更好地支持大學生的情感發展和整體福祉。

三、情感教學在“大學物理實驗”課程中的實現路徑及應用

（一）針對社交需求，創設與科學家交朋友的虛擬場景

教師可以設計一些虛擬場景，通過角色扮演等方式讓學生感覺像是與科學家交友，以此激發學生的學習熱情，增強他們的情感體驗。在互動中，學生將體驗到歸屬感和認同感，從而提升學習動力。例如，可以模擬科學家的工作室或實驗室環境，讓學生扮演科學家的角色進行實驗操作。這種情景模擬的方式能夠激發學生對物理學的興趣，喚醒他們對物理學的好奇心和熱情，幫助他們更深入地理解物理概念和實驗過程，同時催生他們獲取知識的原動力。此外，學生還能體驗到與他人合作解決問題的樂趣和成就感，從而增強對物理學習的情感投入。

以密立根的油滴實驗為例，電子這一觀念最早由斯通尼于1890年提出。隨后，多位科學巨匠如湯姆孫、勒納德和威爾遜等，通過陰極射線管與氣體云室的多次試驗，驗證了電子作為一種實體存在的真實性。然而，當時仍有部分物理學家和哲學家對此保持質疑，如門捷列夫這樣的重量級科學人物直到生命盡頭仍不認同電子的存在。1907年，美國物理學家密立根著手通過實驗來驗證電子的存在。在接下來的十余年中，密立根通過數千次的反復試驗，精準地測出了電子電荷的數值，并在1917年證實了電荷的量子化特征。這一貢獻使他最終在1923年12月10日在瑞典首都斯德哥爾摩獲得了諾貝爾物理學獎這一至高無上的榮譽。過去一個多世紀以來，物理科學經歷了徹底的革新。盡管如此，密立根的油滴實驗依舊在實驗物理領域占據著顯赫地位，并被眾多著名的物理專家們一致選為史上最為優雅的十大實驗之一。現階段，很多院校的大學物理實驗課程都設有利用油滴實驗來測定基本電荷的內容。通過重現當年的實驗環境，讓學生扮演密立根進行實驗操作，可以給學生帶來以下啟示：

首先，是科學探索的精神。密立根的油滴實驗是對未知領域的勇敢探索，他通過這一實驗首次準確測定了電子的電荷量，從而確定了電荷的不連續性。這體現了科學家不懈探索的精神，鼓勵學生在學術研究中勇于挑戰未知，不斷追求科學的真理。

其次，是實驗技巧的重要性。密立根的實驗技巧和對細節的關注是他成功的關鍵。在進行科學研究時，精確的實驗設計和操作是至關重要的。因此，大學生在進行科研或實驗學習時，應該注重培養自己的實驗技能和對數據準確性的追求。

再次，是持續學習和教學的熱情。密立根在大學時期就展現出對物理的熱愛，并在成為教授后繼續進行教學和研究工作。他的生涯表明，學術成就和教學質量是相輔相成的。大學生應該認識到，學習是一個持續的過程，即使在成為教師或專家后，也應保持對知識的熱情和對學生的責任心。

通過虛擬的密立根油滴實驗場景，學生將體驗到科學家的堅持和創新精神，以及他們對學術研究的熱情承諾。這些都是當代大學生值得學習和借鑒的寶貴品質。

（二）針對尊重需求，介紹科學家的生平故事

任何物理現象的發現都離不開科學家們的不懈努力。教師可以通過向學生介紹科學家的生平故事，如他們的成長經歷、面臨的挑戰以及取得的成就等，來促進學生科學素養的養成。以電磁感應定律的發現者法拉第為例，法拉第偉大而平凡的一生不僅可以激勵學生在面對困難時保持堅韌不拔的精神，還能夠激發學生對相關物理定律的興趣，加深學生對相關知識點的理解和記憶。通過提供清晰的圖像、建立物理概念、解析物理學思想的方法，教師可以幫助學生更好地理解實驗現象背后的物理定律和原理的本質，深入領會物理學精神，培養科學研究的能力和態度，提升分析和解決問題的能力。這樣的教學方法能夠讓學生在互動中體驗成功和滿足感，為后續的理論課程打下堅實的基礎。

（三）針對自我實現與超越的需求，講述科學發現的歷史背景

教師可以在課堂上講述與物理實驗相關的科學發現的歷史背景，讓學生深入了解這些發現的來龍去脈以及科學家們的探索過程，從而開闊學生的眼界和思路，培養學生嚴謹求實的科學態度和對實驗結果負責的責任感。同時，這樣的教學方法能夠激發學生的想象力和創造力，提高他們對實驗方法和技術的綜合運用能力，為培養學生的創新意識、創新精神和創新能力提供強有力的支撐。

以太陽能電池實驗為例，太陽直接關系到人類的生存——它帶來光明和溫暖，促進動植物生長，影響大氣運動，推動地球的水循環，更不斷地塑造和改變著地表的形態。因此，人類生產和生活的資源都直接或間接地來自太陽。太陽能轉化設備，即光伏電池，這類以薄膜形態存在的光電半導體設備可將日照直接轉化為電能。通過光電或光化學效應，光伏電池完成了從光能到電能的轉換。

在“太陽能電池”實驗中，教師可以結合貝爾實驗室成功研制出世界上第一塊實用型半導體太陽電池的歷史背景進行講解，這不僅能夠開闊學生的眼界和思路，還能培養學生對新能源技術的興趣與關注。同時，通過這一實例，學生可以更深刻地理解科學探究的精益求精、勇于創新、永不言棄的精神，從而激發他們追求科技創新和環保發展的熱情。

四、結語

鑒于現今全球思想輿論場所的紛繁復雜以及諸多思潮理念的尖銳對抗，教師必須堅守教育陣地，確保教學免受不良影響。為此，在教學各科目中進一步深化情感化教學的探討至關重要，旨在培養學生堅定的社會主義核心價值觀和優秀的思維道德素質。基于馬斯洛需求層次理論，教師可以在“大學物理實驗”課程中巧妙地融入情感元素，通過創設與科學家交朋友的虛擬場景、介紹科學家的生平故事以及講述科學發現的歷史背景，來滿足當代大學生在社交、尊重以及自我實現與超越方面不同層次的需求。這樣的教學方式有助于以新思維催生新思路，以新思路謀求新發展，進而以新發展推動新方法，以新方法解決新問題，從而踐行“大學物理實驗”課程思政的創新發展。

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