運(yùn)用主動實踐理念，指導(dǎo)大學(xué)物理實驗教學(xué)

趙艷艷，陳桂云

(南京農(nóng)業(yè)大學(xué) 工學(xué)院，南京 210031)

高校擔(dān)負(fù)著培養(yǎng)和造就高素質(zhì)人才的重任，國家強(qiáng)大、社會發(fā)展急需創(chuàng)新能力強(qiáng)的高素質(zhì)人才，如何培養(yǎng)時代需要的人才，是高校不斷研究的課題。實踐環(huán)節(jié)對于創(chuàng)新能力、創(chuàng)新人才的培養(yǎng)作用已得到共識，但是，實驗教學(xué)中教學(xué)方式的教育功能卻未得到充分認(rèn)識。人才培養(yǎng)質(zhì)量在很大程度上受到人才培養(yǎng)模式的制約，不同的教學(xué)方法對人才培養(yǎng)的效果大相徑庭。哈佛大學(xué)前校長德里克·博克指出:學(xué)習(xí)結(jié)束后，學(xué)生能記住多少知識、會形成什么樣的思維習(xí)慣，較少取決于他們選修了哪些課程，而較多地取決于他們是被怎么教的，以及他們被教得有多好［1］。高度評價了教學(xué)方法的教育功能。傳統(tǒng)的實驗教學(xué)中，教師講、指導(dǎo)得多，這在一定程度上屏蔽掉許多犯錯誤的機(jī)會，同時也削弱了學(xué)生的探索能力、創(chuàng)新能力的培養(yǎng);學(xué)生主動思考少，被動接受得多，主觀能動性沒有得到積極發(fā)揮，動力與熱情沒有得到激發(fā)。這種被動學(xué)習(xí)模式不符合人才培養(yǎng)規(guī)律，應(yīng)該變被動學(xué)習(xí)為主動學(xué)習(xí)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣與動力，發(fā)揮主觀能動性，以主動實踐理念為指導(dǎo)，立足自我，主動學(xué)習(xí)。

物理實驗是物理學(xué)的基礎(chǔ)，大學(xué)物理實驗反映了理工科及各個學(xué)科科學(xué)實驗共性和普遍性的問題［9］。實驗過程是理論聯(lián)系實際的過程，既需要動手，又需要動腦，是培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實際、提高知識應(yīng)用能力的重要渠道，也是培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)思維和創(chuàng)新能力及綜合素質(zhì)的重要載體。南京農(nóng)業(yè)大學(xué)工學(xué)院大學(xué)物理實驗室，面向社會人才需求，針對過去實驗教學(xué)過程中存在的問題，積極探索、精心設(shè)計，在實驗教學(xué)中以主動實踐理念為指導(dǎo)，嘗試采用自主學(xué)習(xí)模式，取得了良好的實踐效果。本文介紹主動實踐理念指導(dǎo)下的實驗教學(xué)組織方式在南京農(nóng)業(yè)大學(xué)工學(xué)院大學(xué)物理實驗教學(xué)中的實施及實踐效果。

1 主動實踐理念與自動學(xué)習(xí)模式

主動實踐理念與自主學(xué)習(xí)模式不謀而合，相得益彰。主動實踐就是要發(fā)揮主觀能動性，主動探索、積極思考，與被動接受相對立;自主學(xué)習(xí)是以學(xué)生作為學(xué)習(xí)的主體，通過學(xué)生獨立的分析、探索、實踐、質(zhì)疑、創(chuàng)造等方法來實現(xiàn)學(xué)習(xí)目標(biāo)。自主學(xué)習(xí)是學(xué)生學(xué)習(xí)過程中的內(nèi)在品質(zhì)，是自主規(guī)劃和調(diào)控學(xué)習(xí)的過程，目標(biāo)明確，學(xué)習(xí)的內(nèi)在需求和動力持久［2］。由此來看，主動實踐與自主學(xué)習(xí)在根本思想上是一致的，主動實踐是理念，是指導(dǎo)思想，自主學(xué)習(xí)是模式，是學(xué)習(xí)方式，二者相輔相成。在實驗教學(xué)研究中，許多教育工作者提出自主學(xué)習(xí)模式［3－8］，認(rèn)為高等教育應(yīng)體現(xiàn)自主學(xué)習(xí)理念。

2 實驗課堂的組織

2.1 實驗指導(dǎo)教師營造學(xué)習(xí)氛圍

實驗指導(dǎo)教師先簡要介紹實驗背景及相關(guān)的實驗方法、實驗的現(xiàn)代意義及應(yīng)用，目的是培養(yǎng)學(xué)生積極探索的興趣，激發(fā)其學(xué)習(xí)的動力。而對實驗?zāi)康?、儀器、操作等俱不做介紹，但要簡單提醒一下儀器保護(hù)方面的知識，要求謹(jǐn)慎操作，在動腦的前提下再動手。另外，注意人身安全，不要損壞儀器設(shè)備等，簡單交代后即可以放手讓學(xué)生獨自或討論去做。

在這個過程中，教師是組織者。教師的態(tài)度決定著學(xué)生的態(tài)度，學(xué)生的表現(xiàn)很大程度上取決于教師的表現(xiàn)。在學(xué)生摸索、研究實驗的時候，教師的任務(wù)是觀察每名學(xué)生的學(xué)習(xí)過程，看書情況，動手情況，看書時間的長短，有無同學(xué)之間交流，動手操作時有無走彎路，如何解決的?？吹綄W(xué)生動手操作過程中“犯錯”，指導(dǎo)教師不必去糾正?？梢缘却龑W(xué)生自己意識到錯誤，自己糾正，在學(xué)生學(xué)習(xí)、研究、摸索實驗的過程中，指導(dǎo)教師的任務(wù)主要是觀察巡視，觀察學(xué)生的學(xué)習(xí)過程，巡視有無安全隱患。在個別學(xué)生對某件儀器不會使用時進(jìn)行個別指導(dǎo)，或者在看似不經(jīng)意間幫學(xué)生做一些簡單的事務(wù)性的工作，達(dá)到一種潤物細(xì)無聲的營造學(xué)習(xí)氛圍的作用。

2.2 學(xué)生獨立研究、摸索實驗

沒有了指導(dǎo)教師的引導(dǎo)、引領(lǐng)，完全靠學(xué)生自己獨自摸索實驗、認(rèn)識實驗，又由于在實驗室這種環(huán)境下，每個人獨立面對著一套儀器，在實驗課堂內(nèi)完成規(guī)定的實驗內(nèi)容，那么只有抓緊去學(xué)習(xí)思考，看理論、看儀器，動手操作，在這個過程中，學(xué)生的個人能力會得到充分展示。有些學(xué)生在看過實驗指導(dǎo)書后，結(jié)合實驗儀器，能夠順利地完成實驗;有些學(xué)生在看指導(dǎo)書和操作時需要和同學(xué)討論完成實驗;有些學(xué)生在看理論和操作時以及和同學(xué)討論后，完成實驗仍有困難。有些學(xué)生先看書再操作，有些學(xué)生邊看書邊操作，而有些學(xué)生對看書沒有耐心，喜歡動手操作，而后來遇到很多困難不好解決時再回頭看書。在學(xué)生自主學(xué)習(xí)實驗、完成實驗的過程中，顯示出個體差異，對此，實驗指導(dǎo)教師應(yīng)做到心中有數(shù)，到下一階段檢查數(shù)據(jù)溝通交流時才會有針對性。

2.3 實驗指導(dǎo)教師檢查數(shù)據(jù)

學(xué)生做完實驗，得出數(shù)據(jù)，指導(dǎo)教師檢查數(shù)據(jù)，討論數(shù)據(jù)中出現(xiàn)的問題:有效數(shù)字的位數(shù)是否正確、測量對象是否適當(dāng)、數(shù)據(jù)處理是否恰當(dāng)、儀器的使用方法是否正確、測量數(shù)據(jù)顯示出的誤差等。數(shù)據(jù)檢查完畢后，詢問其實驗過程中遇到的難題、感覺到的困難，解決情況如何等。討論指導(dǎo)教師觀察到而學(xué)生未注意到的操作方面的需改進(jìn)的地方，探討更完善的方案;提出本實驗相關(guān)的問題，檢查學(xué)生應(yīng)該掌握而是否掌握的問題。這些檢查、討論工作視情況可以一名學(xué)生單獨討論，也可以2～3名學(xué)生一組與指導(dǎo)教師討論，也可以4～5名學(xué)生一組，基本上同一層次的學(xué)生，可以一起討論。層次的劃分可以根據(jù)其操作過程的順利程度、速度快慢，也可以以是否獨立學(xué)習(xí)操作完成還是討論合作等標(biāo)準(zhǔn)劃分，指導(dǎo)教師可以根據(jù)具體情況掌握。這種小組或個人與指導(dǎo)教師之間面對面的討論，更加有針對性，討論內(nèi)容可以更加寬廣。

2.4 實驗成績評價方法

從完成一項實驗的角度，學(xué)生認(rèn)真讀懂實驗指導(dǎo)書，基本可以完成這項實驗。但是從實驗學(xué)習(xí)的目的出發(fā)，學(xué)生的實驗成績?nèi)魞H包含實驗指導(dǎo)書的內(nèi)容，就顯得狹隘了，有必要要求學(xué)生閱讀相關(guān)課外知識。基于此考慮，學(xué)生的實驗成績由三方面組成:課堂表現(xiàn)、課后報告、課外閱讀，其分值分別占到50 、20 、30 ，成績評價方法突出了課堂表現(xiàn)及課外閱讀的重要性。學(xué)生獨立學(xué)習(xí)理論，積極動手操作完成實驗，課堂評價優(yōu)秀;學(xué)生在學(xué)習(xí)理論、動手操作時可以同學(xué)之間相互討論完成實驗，如果能夠提出問題與質(zhì)疑，積極思索，課堂評價優(yōu)秀;課堂評價重在關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度與能力;課后實驗報告的撰寫重在關(guān)注其內(nèi)容的完整及實驗結(jié)果與討論，體現(xiàn)其對實驗的思考;課外閱讀要求學(xué)生到中國期刊網(wǎng)搜索實驗相關(guān)內(nèi)容，找自己感興趣的文章仔細(xì)閱讀后寫讀后感，在學(xué)生搜索及閱讀的過程中拓寬學(xué)生的知識面，開始接觸科研活動。

3 實踐效果分析

3.1 學(xué)生的學(xué)習(xí)動力被激發(fā)

沒有指導(dǎo)教師集中介紹實驗，學(xué)生對實驗內(nèi)容的認(rèn)識基本是空白，但學(xué)習(xí)任務(wù)放在眼前，具體的實驗儀器就在身邊，學(xué)生必須要動起來了。由于每個人面對著同樣的學(xué)習(xí)任務(wù)、相同的實驗條件，不甘落后的精神被激發(fā)出來。整個實驗過程的實驗室氛圍是非常上進(jìn)、你爭我趕的實驗室氛圍，沒有任何一位學(xué)生置身度為，這與以往有個別學(xué)生混實驗的情況相比，是一非常突出的改善。在自主學(xué)習(xí)模式下，每一位學(xué)生的潛力都被激發(fā)出來，每一位學(xué)生的主觀能動性都被充分調(diào)動起來，形成一種積極進(jìn)取、不甘落后的學(xué)習(xí)氛圍，這是一種非常好的學(xué)習(xí)氛圍，是一種正常的學(xué)習(xí)氛圍，是一種應(yīng)該有的學(xué)習(xí)氛圍。

3.2 學(xué)生的自信心得到增強(qiáng)，學(xué)習(xí)興趣得到提高

實驗是由學(xué)生獨立摸索、探索完成的，相對于按照教師的指導(dǎo)按部就班地完成，學(xué)生更有成就感，增強(qiáng)了自信心。自信心的提高在學(xué)生將來的學(xué)習(xí)中，會起到潛移默化的正能量的影響作用，對性格以及綜合素質(zhì)的培養(yǎng)也是非常有好處的。開動腦筋、獨立完成實驗，在這個探索過程中，學(xué)生會碰到許多事先意識不到的問題，有些實驗看似簡單，但是完成起來卻沒那么容易，這個過程會鍛煉學(xué)生解決問題的能力，培養(yǎng)學(xué)生注意細(xì)節(jié)的品質(zhì)，提高學(xué)生的綜合能力。重要的是，在提高自信心的過程中，學(xué)生的興趣被激發(fā)開來，整個實驗由自己摸索完成，有未知的東西等待學(xué)生探索，前面的情況如何，是不知道的，這個不知道的未來會自動地引領(lǐng)學(xué)生一步步地向前行進(jìn)，相比較按照指導(dǎo)教師的“套路”，一步步的跟著走，學(xué)生更加有興趣，興趣是最好的老師，反過來又會促進(jìn)學(xué)生的主動探索，形成一種良性循環(huán)，增強(qiáng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)能力。另外，在自主學(xué)習(xí)的過程中，允許同學(xué)之間相互討論，討論的過程，培養(yǎng)了同學(xué)之間合作的能力，增強(qiáng)了同學(xué)之間的友誼，有利于學(xué)生身心成長。

3.3 自主學(xué)習(xí)的有效組織，關(guān)鍵在于教師

在學(xué)生自主學(xué)習(xí)實驗的整個過程中，關(guān)鍵在于指導(dǎo)教師。教師是自主學(xué)習(xí)這一機(jī)制的設(shè)計者、策劃者、組織者。自主學(xué)習(xí)不是放任學(xué)生，放松教師，而是給學(xué)生以自主、自由，給教師以更高的教學(xué)要求。自主學(xué)習(xí)這一模式在實驗課程中應(yīng)用的效果如何，取決于教師的策劃、調(diào)節(jié)與掌控。實驗之初，指導(dǎo)教師要營造輕松嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)術(shù)氛圍，對實驗有關(guān)的背景或花邊新聞以及相關(guān)的研究作簡要介紹。目的是給學(xué)生以一定的信息量，了解實驗的重要性以及實用性，引發(fā)學(xué)生對實驗的興趣。在學(xué)生實驗過程中，注意觀察學(xué)生的學(xué)習(xí)過程，學(xué)習(xí)特點、暴露出的問題、解決過程等，對學(xué)生進(jìn)行個別指導(dǎo)。在檢查數(shù)據(jù)時，討論其出現(xiàn)的問題，詢問其遇到的困難、困惑，學(xué)生自己遇到想到的問題解決完后，指導(dǎo)教師應(yīng)就實驗需掌握的內(nèi)容對學(xué)生發(fā)問。重要的是，實驗課后，學(xué)生對文獻(xiàn)的閱讀一定要落到實處。與實驗相關(guān)的文獻(xiàn)閱讀對于低年級學(xué)生是非常有意義的，不僅可以拓寬學(xué)生的視野，還可以使學(xué)生接觸科研，學(xué)習(xí)科研方法，學(xué)習(xí)更多的思想，培養(yǎng)創(chuàng)新思維。在學(xué)生自主學(xué)習(xí)模式中，實驗指導(dǎo)教師工作量會大大增加，這需要教師有耐心和大愛的精神。

3.4 學(xué)生喜歡這種教學(xué)模式

課后調(diào)研學(xué)生對這種教學(xué)模式的態(tài)度，結(jié)果反映，學(xué)生喜歡這種方式?？梢约ぐl(fā)大家的自學(xué)能力、獨立理解能力，并且也可以促進(jìn)同學(xué)們擺脫傳統(tǒng)教育的束縛，養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣和思考習(xí)慣，這種方式雖然在實驗中遇到了一些小麻煩，使我們對知識掌握的更透徹，同時，這種方式更有探索的意味。調(diào)查表明，學(xué)生普遍支持這種學(xué)習(xí)方式，認(rèn)為這種實驗教學(xué)模式應(yīng)當(dāng)推廣。在接受試點的機(jī)制、交運(yùn)、農(nóng)機(jī)等專業(yè)的學(xué)生102名，除了9名沒有投票外，接受調(diào)查的學(xué)生無一例外的贊成這種方式，少數(shù)學(xué)生認(rèn)為在難點上若有提示會更好，普遍認(rèn)為這種學(xué)習(xí)方式是一種創(chuàng)新，對學(xué)生綜合素質(zhì)的提高非常有益。

4 結(jié)束語

相同的實驗、同樣的教學(xué)設(shè)備，因為教學(xué)方法的不同而會產(chǎn)生截然不同的教學(xué)效果。學(xué)生在自主學(xué)習(xí)實驗過程中表現(xiàn)出來的熱情與干勁，使我們相信，主動實踐理念是適合現(xiàn)時期大學(xué)生學(xué)習(xí)的較好指導(dǎo)理念，是適合創(chuàng)新人才培養(yǎng)的正確的教學(xué)指導(dǎo)思想，是適合時代發(fā)展需求的實驗教學(xué)指導(dǎo)思想。教學(xué)要以學(xué)生為主題，從學(xué)生的利益出發(fā)，圍繞著培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力的人才這一目的，不斷更新教學(xué)理念，調(diào)整教學(xué)方法，為國家富強(qiáng)、社會進(jìn)步而盡教育之責(zé)任。

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