大学物理实验课程的情感教学研究

【摘" 要】 在大学物理实验课程教学中，教师要重视情感教学的作用，在课程中融入情感元素，通过创设与科学家交朋友的虚拟场景，介绍科学家的生平故事，讲述科学发现的历史背景等方式，满足学生在社交、尊重和自我实现与超越方面的不同层次需求，对学生的个人发展以及整体素质的提升都具有重要意义。

【关键词】 大学物理实验课程;情感教学;情感特征;需求层次

“大学物理实验”这门课程不但构成了学生掌握物理学知识的关键环节，还标志着学生进入系统学习实验方法和技巧的初步阶段，并且在高等院校的基础理工教程中扮演了至关重要的角色，是学生必须掌握的科学实验初级教学课程。该课程内容涵盖范围宽泛，包含力学、热学、光学、电学以及新兴物理学等多个科学分支，它在培育学生细致认真的学术态度、积极的创新精神、结合理论与实践的能力以及适应科技演进的全面实践能力上发挥着其他科目无法取代的重要作用。情感式教学法着重培养学生的情感感受，是整个教育活动的重要构成，也是在“大学物理实验”教学进程中绝对必要的一个方面。教师通过在“大学物理实验”课程中融入情感元素，可以丰富教学内容，激发学生的学习热情和情感参与，对学生的个人发展以及整体素质的提升都具有重要意义。因此，高校应重视情感教学在教育中的作用，将情感教学纳入日常教学中，助力具有创新精神和实践能力的高素质人才的培养。

一、情感教学的内涵及特点

情感作为人类生存的必要条件、学生精神生活的主宰，不仅是学生学习的动力，还是学生学好各种知识的催化剂。所谓情感教学是一种注重学生情感体验的教学方式，它强调在教学过程中通过调动学生的情感因素来激发他们的学习兴趣，满足学生的情感需求，以此来促进学生在学习中的积极性和主动性，从而提高最终的教学效果。此外，情感教学还强调培养学生的情感智力，即学生识别、理解、表达和管理情感的能力，这对学生的个人成长和社会适应都是非常重要的。因此，情感教学是教学活动的重要组成，是教学过程中不可或缺的一部分。

情感教学的特点可以从以下几个方面进行阐述：1. 兴趣性：情感教学能够激发学生的内在学习兴趣，让学生在兴趣的驱动下更积极地参与学习过程。这种兴趣性是情感教学的核心特征，它鼓励学生带着好奇心和探索欲进入学习状态。2. 互动性：情感教学强调师生之间的情感交流，通过建立良好的师生关系，创造一个和谐融洽的教学环境。在这样的环境中，学生的情感体验更加积极，有助于培养和发展学生的情感智力。3. 个性化：情感教学尊重每个学生的个性差异，通过个性化的教学方法来满足不同学生的情感需求。这种个性化的关注有助于学生形成独立健全的个性和人格特征。4. 整体性：情感教学不仅仅关注知识的传授，也注重学生情感、认知和社会能力的整体发展。它努力发挥情感因素的积极作用，以完善教学目标，改进教学过程。5. 引导性：情感教学还涉及教师如何引导学生理解和管理自己的情感，这对学生的自我认知和情绪调节能力的提升至关重要。6. 创造性：情感教学鼓励创新和创造性思维，通过情感的激发，学生能够在学习中展现出更多的创造力。

由此可见，情感教学是一种全面关注学生发展的教学方法。情感教学的实施有助于学生形成积极的学习态度，提高学习效率，同时也有助于学生情感的健康发展。

二、基于马斯洛需求层次理论的大学生情感特征

心理学领域的一个核心理念是马斯洛的需求层级论，该理论由美籍心理学者亚伯拉罕·马斯洛所创立。该理论将人的需求分为五个基本层次，形成一个金字塔结构，从底层到顶层分别是：1. 生理需求：这是最基本的需求，包括食物、水、睡眠等，是人类生存的基础。2. 安全需求：当生理需求得到满足后，人们会追求安全感，包括身体安全、就业安全、健康和财产的安全等方面。3. 社交需求：人是社会性动物，需要与他人建立友好的社交关系，包括友谊、爱情、家庭和归属感。4. 敬重自我价值：该需求层面与个体追寻内在价值、期望获得旁人敬仰与认同息息相关。5. 自我成就需求：位于需求金字塔顶端，涉及个体激发自身最深沉的才干，追求自我提升与成长的强烈愿望，包括创新能力、解决难题的技巧及个人才华的展现。此外，马斯洛的理论还提出了一个较少被提及的层次——自我超越需求，这是在自我实现之后的一个更高层次，涉及对超越个人利益的价值观和目标的追求。总体而言，马斯洛的需求层次理论在一定范围内映射出了人的行为以及心理作用的普遍原则，对洞察个体的动机和成长具有显著的引导意义。

基于马斯洛需求层次理论，大学生的情感特征体现在他们对不同层次需求的满足。具体而言：1. 社交需求：在大学期间，学生会寻求建立和维持友谊，参与社交活动，寻找归属感和群体认同;2. 尊重需求：大学生常常追求他人的认可和尊重，这可能表现为对成就的追求、地位的提升以及自我价值的肯定;3. 自我实现与超越需求：这一层次是关于个人潜能的实现，包括追求个人才能的发展、创造性活动以及个人成长。大学生在这一阶段可能会表现出对知识和技能掌握的渴望，以及对专业领域内成就的追求。总体而言，大学生的情感特征受到他们所处需求层次的影响，而每个层次的需求满足都对他们的情感状态和行为模式有着直接影响。理解这些需求层次有助于更好地支持大学生的情感发展和整体福祉。

三、情感教学在“大学物理实验”课程中的实现路径及应用

（一）针对社交需求，创设与科学家交朋友的虚拟场景

教师可以设计一些虚拟场景，通过角色扮演等方式让学生感觉像是与科学家交友，以此激发学生的学习热情，增强他们的情感体验。在互动中，学生将体验到归属感和认同感，从而提升学习动力。例如，可以模拟科学家的工作室或实验室环境，让学生扮演科学家的角色进行实验操作。这种情景模拟的方式能够激发学生对物理学的兴趣，唤醒他们对物理学的好奇心和热情，帮助他们更深入地理解物理概念和实验过程，同时催生他们获取知识的原动力。此外，学生还能体验到与他人合作解决问题的乐趣和成就感，从而增强对物理学习的情感投入。

以密立根的油滴实验为例，电子这一观念最早由斯通尼于1890年提出。随后，多位科学巨匠如汤姆孙、勒纳德和威尔逊等，通过阴极射线管与气体云室的多次试验，验证了电子作为一种实体存在的真实性。然而，当时仍有部分物理学家和哲学家对此保持质疑，如门捷列夫这样的重量级科学人物直到生命尽头仍不认同电子的存在。1907年，美国物理学家密立根着手通过实验来验证电子的存在。在接下来的十余年中，密立根通过数千次的反复试验，精准地测出了电子电荷的数值，并在1917年证实了电荷的量子化特征。这一贡献使他最终在1923年12月10日在瑞典首都斯德哥尔摩获得了诺贝尔物理学奖这一至高无上的荣誉。过去一个多世纪以来，物理科学经历了彻底的革新。尽管如此，密立根的油滴实验依旧在实验物理领域占据着显赫地位，并被众多著名的物理专家们一致选为史上最为优雅的十大实验之一。现阶段，很多院校的大学物理实验课程都设有利用油滴实验来测定基本电荷的内容。通过重现当年的实验环境，让学生扮演密立根进行实验操作，可以给学生带来以下启示：

首先，是科学探索的精神。密立根的油滴实验是对未知领域的勇敢探索，他通过这一实验首次准确测定了电子的电荷量，从而确定了电荷的不连续性。这体现了科学家不懈探索的精神，鼓励学生在学术研究中勇于挑战未知，不断追求科学的真理。

其次，是实验技巧的重要性。密立根的实验技巧和对细节的关注是他成功的关键。在进行科学研究时，精确的实验设计和操作是至关重要的。因此，大学生在进行科研或实验学习时，应该注重培养自己的实验技能和对数据准确性的追求。

再次，是持续学习和教学的热情。密立根在大学时期就展现出对物理的热爱，并在成为教授后继续进行教学和研究工作。他的生涯表明，学术成就和教学质量是相辅相成的。大学生应该认识到，学习是一个持续的过程，即使在成为教师或专家后，也应保持对知识的热情和对学生的责任心。

通过虚拟的密立根油滴实验场景，学生将体验到科学家的坚持和创新精神，以及他们对学术研究的热情承诺。这些都是当代大学生值得学习和借鉴的宝贵品质。

（二）针对尊重需求，介绍科学家的生平故事

任何物理现象的发现都离不开科学家们的不懈努力。教师可以通过向学生介绍科学家的生平故事，如他们的成长经历、面临的挑战以及取得的成就等，来促进学生科学素养的养成。以电磁感应定律的发现者法拉第为例，法拉第伟大而平凡的一生不仅可以激励学生在面对困难时保持坚韧不拔的精神，还能够激发学生对相关物理定律的兴趣，加深学生对相关知识点的理解和记忆。通过提供清晰的图像、建立物理概念、解析物理学思想的方法，教师可以帮助学生更好地理解实验现象背后的物理定律和原理的本质，深入领会物理学精神，培养科学研究的能力和态度，提升分析和解决问题的能力。这样的教学方法能够让学生在互动中体验成功和满足感，为后续的理论课程打下坚实的基础。

（三）针对自我实现与超越的需求，讲述科学发现的历史背景

教师可以在课堂上讲述与物理实验相关的科学发现的历史背景，让学生深入了解这些发现的来龙去脉以及科学家们的探索过程，从而开阔学生的眼界和思路，培养学生严谨求实的科学态度和对实验结果负责的责任感。同时，这样的教学方法能够激发学生的想象力和创造力，提高他们对实验方法和技术的综合运用能力，为培养学生的创新意识、创新精神和创新能力提供强有力的支撑。

以太阳能电池实验为例，太阳直接关系到人类的生存——它带来光明和温暖，促进动植物生长，影响大气运动，推动地球的水循环，更不断地塑造和改变着地表的形态。因此，人类生产和生活的资源都直接或间接地来自太阳。太阳能转化设备，即光伏电池，这类以薄膜形态存在的光电半导体设备可将日照直接转化为电能。通过光电或光化学效应，光伏电池完成了从光能到电能的转换。

在“太阳能电池”实验中，教师可以结合贝尔实验室成功研制出世界上第一块实用型半导体太阳电池的历史背景进行讲解，这不仅能够开阔学生的眼界和思路，还能培养学生对新能源技术的兴趣与关注。同时，通过这一实例，学生可以更深刻地理解科学探究的精益求精、勇于创新、永不言弃的精神，从而激发他们追求科技创新和环保发展的热情。

四、结语

鉴于现今全球思想舆论场所的纷繁复杂以及诸多思潮理念的尖锐对抗，教师必须坚守教育阵地，确保教学免受不良影响。为此，在教学各科目中进一步深化情感化教学的探讨至关重要，旨在培养学生坚定的社会主义核心价值观和优秀的思维道德素质。基于马斯洛需求层次理论，教师可以在“大学物理实验”课程中巧妙地融入情感元素，通过创设与科学家交朋友的虚拟场景、介绍科学家的生平故事以及讲述科学发现的历史背景，来满足当代大学生在社交、尊重以及自我实现与超越方面不同层次的需求。这样的教学方式有助于以新思维催生新思路，以新思路谋求新发展，进而以新发展推动新方法，以新方法解决新问题，从而践行“大学物理实验”课程思政的创新发展。

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