職前物理教師實驗教學(xué)能力的培養(yǎng)研究

孫云娟

（河南師范大學(xué)新聯(lián)學(xué)院，河南 新鄉(xiāng) 453007）

近幾年來，基礎(chǔ)教育在中學(xué)物理實驗方面的改革趨勢為：在關(guān)注實驗知識和技能的同時，更注重物理實驗過程，學(xué)會科學(xué)探究問題的方法，形成學(xué)生自身的情感態(tài)度與價值觀。從重視實驗結(jié)果到重視實驗過程和方法，從重視個人操作到重視團隊合作，從重視驗證性實驗到重視研發(fā)型、創(chuàng)新型實驗，從重視傳統(tǒng)的實驗形式到重視信息技術(shù)與物理實驗的整合，這些變化對從事實驗教學(xué)的職前物理教師提出了更高的要求。要求職前教師不僅具備良好的實驗教學(xué)能力，而且具備一定的實驗資源的整合利用、新實驗的開發(fā)和研究能力[1]。

1.職前物理教師實驗?zāi)芰ε囵B(yǎng)中存在的問題

目前高等師范院校在培養(yǎng)職前物理教師實驗技能方面存在諸多問題，主要表現(xiàn)在：

（1）職前物理教師缺乏中學(xué)物理實驗操作、設(shè)計、課堂管理、實驗數(shù)據(jù)分析和實驗結(jié)果評價的方法和能力，而且普遍存在一個誤區(qū)：實驗教學(xué)只是理論教學(xué)的輔助，實驗教學(xué)等同于實驗操作或演示。

（2）高等師范院校物理實驗課的考核方式不合理，過度重視實驗報告，導(dǎo)致很多職前物理教師不注重實驗的操作過程和方法，抄襲實驗報告的現(xiàn)象嚴重。

（3）高等師范院校實驗教學(xué)法課程體系亟待改善。高校對中學(xué)物理實驗新課標(biāo)的要求解讀不足，缺乏對職前教師實驗教學(xué)理論和能力方面的培養(yǎng)。實驗內(nèi)容缺乏新穎性、靈活性、創(chuàng)造性，驗證性實驗多，探究性、設(shè)計性實驗比例少[2]。

（4）教育教學(xué)實習(xí)中，職前物理教師缺少開展實驗教學(xué)的機會，對中學(xué)物理實驗操作、講解、評價、分析，實驗器材的管理，以及實驗教學(xué)課堂的組織與掌控，缺乏直接的體驗和經(jīng)驗。

2.實驗教學(xué)能力的基本結(jié)構(gòu)

2.1 演示實驗的能力

演示實驗是教師必須具備的實驗教學(xué)能力，要求教師科學(xué)、準(zhǔn)確、規(guī)范、熟練地講解和闡述實驗現(xiàn)象和過程，使學(xué)生獲得初步的實驗認知，是學(xué)生獨立完成和操作實驗的前提和基礎(chǔ)。現(xiàn)代教育技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用又為實驗教學(xué)提供了新的教學(xué)方法和手段[3]。利用現(xiàn)代教育技術(shù)可以將傳統(tǒng)的實驗進行拓展，學(xué)生能夠通過聲、像、動畫構(gòu)成的動態(tài)教材，直觀地了解實驗，提升學(xué)生的興趣，獲取更多的實驗信息，從而提高實驗教學(xué)的效率和質(zhì)量。

2.2 組織與監(jiān)控實驗的能力

由于中學(xué)生活潑好動、好奇心強，實驗課紀(jì)律不好管，實驗節(jié)奏不好控制；一些學(xué)生只圖新鮮熱鬧，并不真正關(guān)心實驗原理，而且經(jīng)常出現(xiàn)實驗器材丟失或者損壞的情況。因此實驗指導(dǎo)教師必須具備保障實驗教學(xué)順利開展以及處理實驗中出現(xiàn)的突發(fā)事件的能力。在實驗課堂上，啟發(fā)學(xué)生對實驗過程提出疑問、組織討論、圍繞實驗原理、現(xiàn)象、結(jié)果開展探究活動，科學(xué)、準(zhǔn)確地評價學(xué)生在實驗中的表現(xiàn)，不斷調(diào)整自己的教學(xué)行為，維持實驗活動的正常進行。

3.實驗教學(xué)能力培養(yǎng)的改革措施

首先加強實驗教學(xué)法課程的師資隊伍建設(shè)。引進和培養(yǎng)一批優(yōu)秀的主講實驗課程的教師，不僅熟悉中學(xué)物理考試和教學(xué)，而且具備扎實的中學(xué)物理實驗技能和深厚的物理學(xué)相關(guān)專業(yè)背景。改變重視理論教學(xué)，輕視實驗教學(xué)的現(xiàn)狀，在職稱評定、評優(yōu)評先、獎勵表彰方面向從事實驗教學(xué)一線的教師傾斜。其次改革實驗課程考核辦法、改革實驗課程教學(xué)體系、強化教育實習(xí)中實驗教學(xué)技能的培養(yǎng)，具體措施如下：

3.1 改革實驗課程考核方法

由重視實驗數(shù)據(jù)和結(jié)果到重視實驗過程、方法和評價。將實際的實驗操作能力作為考核的重要標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)范職前物理教師實驗操作的習(xí)慣、步驟、方法。注重實驗過程中的講解、提示、實驗分組及管理，實驗過程中的交流、合作、探究。引導(dǎo)和培養(yǎng)學(xué)生的積極探索能力，按照《課程標(biāo)準(zhǔn)》的要求，讓學(xué)生充分體驗實驗過程，注重職前物理教師實驗過程、方法和情感態(tài)度價值觀的培養(yǎng)，使他們對物理科學(xué)有本質(zhì)的認識，提升其科學(xué)素養(yǎng)，激發(fā)其物理實驗的興趣，而不是放手不管，或者只重視實驗結(jié)果。具體可以采取如下策略：

（1）將考場設(shè)在實驗室，重點考查職前物理教師的實驗設(shè)計、實際操作的能力，以及在實驗過程中表現(xiàn)出來的綜合能力和創(chuàng)新思維。

最終成績=筆試成績×20%+操作成績×60%+平時成績×20%。

（2）采取“任務(wù)驅(qū)動”考核方式，教師布置實驗項目，由職前物理教師自由組成研發(fā)團隊，通過合作探究與自主探索相結(jié)合，學(xué)生開展實驗工作[4]。在規(guī)定的期限內(nèi)，舉行實驗項目匯報，由每個實驗小組分別闡述選題背景、方案設(shè)計、實驗方法、解決的關(guān)鍵問題、結(jié)果分析等，最后，由教師組織項目答辯，包括項目前期的調(diào)查和論證，以及設(shè)計中的難點、創(chuàng)新點、突破點等，考察學(xué)生實際參與項目的情況，鼓勵學(xué)生發(fā)表獨到的見解，督促學(xué)生有意識地加強工程實踐和創(chuàng)新能力的鍛煉，根據(jù)學(xué)生在答辯和項目研發(fā)中的表現(xiàn)，給出考核成績。

3.2 改革實驗課程教學(xué)體系

調(diào)查研究表明：目前很多高等師范院校開設(shè)有《物理課程與教學(xué)論》課程，系統(tǒng)地介紹中學(xué)物理理論教學(xué)的理論和實踐，但是缺乏對中學(xué)物理實驗教學(xué)方法和操作技能的指導(dǎo)，因此，筆者建議增設(shè)《中學(xué)物理實驗教學(xué)法》課程，該課程應(yīng)包含三個系列：中學(xué)物理專業(yè)知識系列、中學(xué)物理實驗技能系列和物理實驗教學(xué)實踐活動系列，有的放矢地培養(yǎng)職前物理教師實驗教學(xué)理論和實驗操作、實驗教學(xué)能力。從實踐效果來看，職前物理教師在學(xué)習(xí)了《中學(xué)物理實驗教學(xué)法》課程后，在實驗操作技能、實驗講解、實驗創(chuàng)新、實驗數(shù)據(jù)分析、實驗結(jié)果評價等方面得到提升，有效地提升了就業(yè)核心競爭力，實現(xiàn)從物理專業(yè)畢業(yè)生到合格的中學(xué)物理教師的順利過渡。此外，通過舉行中學(xué)物理實驗技能大賽、實驗方案設(shè)計大賽、實驗教學(xué)比賽等活動，將多媒體技術(shù)和中學(xué)物理實驗相結(jié)合，實現(xiàn)實驗的創(chuàng)新和拓展，培養(yǎng)職前物理教師備實驗課、組織實驗課程教學(xué)、設(shè)計、研發(fā)新的物理實驗的能力。

3.3 強化職前物理教師教育實習(xí)中實驗技能的訓(xùn)練

在中學(xué)進行教育實習(xí)時，師范生很少有機會從事實驗課程的教學(xué)，對中學(xué)物理實驗儀器的操作不熟練，對實驗過程中出現(xiàn)的問題和突發(fā)事件也不能夠快速應(yīng)對，這將會影響實驗課程的教學(xué)，學(xué)生可能觀察不到實驗現(xiàn)象。因此筆者建議充分利用教育實習(xí)這個平臺，對師范生進行實驗教學(xué)技能的訓(xùn)練，可分為兩個階段：

（1）教育實習(xí)校內(nèi)階段

兩周的校內(nèi)實習(xí)主要圍繞中學(xué)物理理論教學(xué)展開，學(xué)生通過試講、互評、講課比賽等環(huán)節(jié)，達到提升教學(xué)技能的目的，但是實驗儀器如何操作，實驗課程如何開展，講授，基本上未能涉及，因此面對實驗實習(xí)這個空白，筆者建議開展低成本實驗教具制作、設(shè)計比賽。低成本實驗成本低廉，取材于生活，甚至很多是丟棄的廢品，由教師或?qū)W生親手制作，既能解決部分實驗儀器缺失的問題，又能全面調(diào)動學(xué)生研發(fā)、設(shè)計實驗的積極性，創(chuàng)造性的發(fā)明一些小實驗，演示物理學(xué)中的力、熱、光、電、聲、磁等現(xiàn)象。

實驗1：拉不開的書，靜摩擦力的原理。將兩本書翻開，依次將其中一本的每一頁插入另一本書兩頁之間，最終一本書的所有頁和另一本書所有頁交叉地疊在一起，請兩位同學(xué)分別向相反的方向拉兩本書，發(fā)現(xiàn)兩本書是拉不開的。實驗2：兩把梳子間的光影。觀察到光的干涉現(xiàn)象；實驗3：墨水的擴散現(xiàn)象。分子熱運動的原理；實驗4：簡易電磁鐵。電流的磁效應(yīng)及磁化原理。將漆皮線緊密纏繞在鐵釘上，用剪刀輕輕刮除漆皮線兩端口的漆皮，并各自接觸電池的正負極，導(dǎo)線接通，簡易電磁鐵便制作完成，根據(jù)電流的磁效應(yīng)，通電的導(dǎo)線周圍有磁場，鐵釘磁化，此時鐵釘可以吸引若干回形針或者其他鐵屑。實驗5：全息塔。將手機鋼化膜剪成四個梯形粘在一起，呈漏斗狀，放手機上，手機打開圖片，這時在鋼化膜的反射、折射和投射下，呈現(xiàn)立體的懸浮的圖片效果[5]。

這些雖然都是一些隨處可見、非常易于操作的小實驗，但是從實驗創(chuàng)意、選材、可行性分析、小組合作、共同探究解決問題、實驗原理講解、實驗數(shù)據(jù)分析、實驗結(jié)果評價等一系列開發(fā)實驗的過程，卻能使職前物理教師體會到科學(xué)探究問題的一般步驟和方法，提升他們學(xué)習(xí)物理的興趣，培養(yǎng)學(xué)生開發(fā)實驗課程資源的意識，有助于培養(yǎng)職前物理教師嚴謹?shù)目茖W(xué)態(tài)度、接受失敗、不放棄、不斷探索的物理原理的實驗精神，精神層面的升華對職前物理教師而言意義重大。

（2）教育實習(xí)校外階段

教育實習(xí)是培養(yǎng)職前物理教師教學(xué)技能的重要環(huán)節(jié)，然而在該環(huán)節(jié)中實驗教學(xué)課時數(shù)只占到總實習(xí)課時的20%，說明實驗教學(xué)未得到足夠的重視，所以首先應(yīng)該增加實驗教學(xué)在教育實習(xí)中的課時比重。其次，聘請有經(jīng)驗的中學(xué)物理教師為實習(xí)導(dǎo)師，指導(dǎo)學(xué)生參與實驗教學(xué)，針對實驗課的導(dǎo)入、實驗中關(guān)鍵細節(jié)、實驗中的突發(fā)事故、實驗課題管理、實驗進程的掌握、實驗結(jié)果的分析和評價等方面對職前物理教師進行指導(dǎo)。要求職前物理教師能夠準(zhǔn)確表達實驗原理、實驗器材及術(shù)語、實驗中有效管理和組織學(xué)生進行現(xiàn)場指導(dǎo)。最終達到掌握中學(xué)物理實驗教學(xué)方法、實驗項目、實驗細節(jié)、科學(xué)的實驗考核評價方法等。

4.結(jié)語

物理實驗?zāi)芰κ且豁椌C合能力，包含實驗操作技能、實驗教學(xué)能力、實驗數(shù)據(jù)分析能力、實驗結(jié)果評價能力、設(shè)計開發(fā)新實驗的能力[6]。因此，職前物理教師實驗教學(xué)技能的培養(yǎng)是一項系統(tǒng)的工程，涉及實驗考核方式、實驗課程體系設(shè)置、教育實習(xí)等多個方面，只有高校、實習(xí)基地、師范生三方都重視實驗?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)，才能真正提高職前物理教師的實驗技能，為將來更好地適應(yīng)中學(xué)物理理論和實驗教學(xué)夯實基礎(chǔ)。