大学物理实验教学中课程思政教学实施

董晓曦，董宁

（河南工学院 理学部，河南 新乡 453003）

课程思政作为高校一种新的教学理念，正受到越来越多的关注和重视[1].大学物理实验课是高校理工类专业学生的一门公共基础课程，所面对的学生较多，其各个实验项目中都蕴含着科学精神与科学思想，对于培养学生的社会主义核心价值观具有天然的学科优势.但同时也存在一些问题和挑战[2-4].

本文提出了课程思政融入大学物理实验课程中的方法，以液体表面张力系数测量实验为例，详细介绍了如何将思政元素融入到大学物理实验课中，做到传授知识的同时实现立德树人的目标.

1 大学物理实验课程中实施思政教学的方法

大学物理实验课程区别于其他理论课程，其主要有3 个授课环节，包括课前预习，教师课堂讲授并指导学生完成实验，学生课后进行数据处理并得出实验结论[5].这3 个环节缺一不可，预习是实验的前提，实验操作是最终得出结论的必要过程，而最终结论的得出也需要实事求是的科学精神及一丝不苟的科研态度.由于实验环节受地点限制，必须在实验室内完成，这就需要尽可能将课堂时间留给学生动手操作，那么，教师进行课程思政教育就主要在课前预习以及实验讲授部分[6].

课前预习是学生在上课之前利用网络资源获取知识的阶段，除了最基本的实验目的、实验原理、实验仪器以及实验内容外，教师还可以将实验原理相关的物理学史制作成视频作为网络资源推送给学生；或者事先提出一个与实验相关问题，让学生通过查找资料，了解与实验相关的物理学家的故事亦或是物理学史的发展，使学生在回答问题的同时能够了解到物理学发展进程中基本定理和定律的产生及发展过程，认识到物理定理和定律从来不是凭空而来的，从而更深入地理解实验的意义，培养学生良好的科学品格.

课堂讲授环节中，讲解实验原理时再次提问学生与实验相关的物理学家或物理学史，点拨学生养成良好的科学品格.教师还应充分挖掘实验教学内容，在原理的讲授中加入一些我国科学技术前沿或与当前时事相关内容，增强学生的民族自豪感.在实验的过程中，学生遇到问题，可以正确引导学生分析出现问题的原因，并示范解决的方法，鼓励学生思考其他解决办法，培养学生勇于创新的精神.

2 以液体表面张力系数测量实验为例的课程思政实践

2.1 课前预习

液体表面张力系数的测量是大学物理实验中一个较为基本的力学实验.预习前提出问题：液体表面张力的发展历程.学生通过查找文献资料，发现液体表面张力的概念最早是由匈牙利物理学家塞格纳在1751年提出，在这之后，又有托马斯·杨、拉普拉斯、西莫恩·德尼·泊松及约瑟夫·普拉泰奥等都对于表面张力理论的研究及完善做出了巨大贡献[7].人们对于表面张力的认识经历了一个漫长的过程，在这个过程中，科学家们几十年坚持不懈，深入探究，经历了无数的失败，理论不断被推翻重建，最终才能形成现在的液体表面张力理论.让学生感受科学家们勇于创新、坚持不懈、锲而不舍的精神.

2.2 课堂讲授

液体表面张力在日常生活中的应用非常广泛，如水滴的形成、雨伞能够挡雨、小昆虫能够站在水面上等，都是由于液体表面张力的作用.这里可以向学生介绍液体表面张力一个比较典型的现象：水滴呈球体，同时提出问题，为什么日常生活中见到的水滴却很少是球体的？引导学生思考是由于地球重力作用，导致水滴中的水会向下部累积，所以在地球上很难见到正球体的水滴.由此可以提出在太空中不受重力的情况下，水滴应该是一个完美的球体.进而引出我国神舟十三号“天宫课堂”中进行的“水膜张力”实验[8]，展现了较为直观的液体表面张力作用的现象，更能加深学生对于表面张力概念的理解.同时，“天宫课堂”的开课也体现了我国航天事业的飞速发展，极大地增强了学生们的民族自信心.

2.3 实验内容

目前教学中常用的测量液体表面张力系数的实验方法为拉脱法，部分测量仪器所使用的水容器为活塞式，通过手动转动活塞调节旋钮改变液体表面高度，从而实现吊环与液面脱离的目的.这种方法由于是人为手动旋转，无法确保液面下降速度稳定，会使实验造成较大误差[9].教学中所使用改进后的水容器为橡皮球阀式，水容器分为上下2个部分，上部底面中心处有一小孔，与下部一根塑料软管相连，水容器下半部分连接一个橡皮球阀门.当阀门打开时，水容器下半部分与外界大气压连通，上半部分的液体会由于重力作用自然流入下半部分，从而使上半部分水容器液面降低；当关闭阀门，水容器下半部分与外界大气压隔绝，使用橡皮球向内鼓气，内部气压升高，会使下半部分的液体被压入上部，上部液面升高.由于液面与实验用圆环脱离的过程非常快，所以在极小范围内认为液面下降速度为匀速，大大减小了实验误差.向学生分别介绍改进前、改进后的2 种实验仪器（见图1）.同时提出目前只能利用肉眼观察吊环水平的方法的不足之处，鼓励学生积极思考，寻求解决的方法，这样大大激发了学生的科学探索精神及创新精神.

图1 实验仪器水容器

3 大学物理实验课程思政建设中面临的问题与挑战

3.1 任课教师的思政教育意识与实施水平不足

大学物理实验教师大多为理工科专业背景，在教学中往往缺乏思政教育的意识，主要以传授基本知识、实验原理及方法为主，通常会弱化对学生价值观教育的渗透和人文素养的培养.另外，许多教师在各高校课程思政教改课题的引导下，也积极在授课过程中加入思政元素，但是由于对思想政治教育内涵的理解还不够深入，导致思政教育在授课过程中过于刻意，流于形式，效果适得其反.因此，这就需要教师积极参加思想政治业务能力的培训，提升自身的思政意识水平，加强对思政教育内涵的认识，真正实现立德树人的教育根本任务，让课程思政真正地发挥其应有的作用.

3.2 课程思政实施方式单一

在大学物理实验课程授课过程中，往往都是利用文字形式讲述，枯燥乏味，或者在整个课程中的某一个项目挖掘出了思政元素后就不再体现，如此实施课程思政，学生接受的效果很不理想.所以，在教学设计中可以适当加入课上图片和视频演示，以及课后通过微信、QQ 推送相关知识.同时，每一个项目的思政元素挖掘也需要不断更新，将相关的热点问题及科技前沿引入课堂，提高学生学习兴趣，提升思政育人效果.

3.3 缺乏思政与物理实验有效融合的方法

在大学物理实验课程中融入思政教育，需要与实验项目、教学内容联系起来.由于教学思想方法还存在惯性，许多教师在授课中，只侧重于基础理论知识的传授，究其原因是物理实验课程教学大纲中虽然有思政育人要求，但却在课程教学设计中缺乏具体的详细计划.传统的课程教学大纲中虽然会有情感目标，但在实际的课程实施过程中，由于物理实验课程具有理论原理多、公式推导繁琐、对学生逻辑思维要求较高等特点，往往出现教师一味地传授理论知识，而忽略了育人的环节，只重视知识和能力目标，而忽略了情感目标的实现.另外，每位教师对于课程思政建设的理解也不尽相同，如何将思政教育与物理实验教学结合起来，依旧缺乏相对完善的指导体系.因此，需要高校层面加强对课程思政建设的统筹规划，细化不同课程的思政育人目标，研讨不同专业实施课程思政建设的途径，鼓励教师参加思政建设相关培训，选取典型优秀思政建设案例，真正实现“润物细无声”的育人目标.

综上所述，大学物理实验课程作为高校理工科专业学生必修基础课程，在高校教学中具有十分重要的地位.这就要求所有参与实验教学的教师在实验教学中不断地探索并积累经验，让课程思政与大学物理实验完美地融合.同时，提升自身思政意识与水平.引导学生树立正确的人生观、价值观和世界观，从而为中国特色社会主义事业培养合格可靠的接班人.