“3+4”中本教育中專物理學(xué)生實驗教學(xué)研究

季 晴

無錫機電高等職業(yè)技術(shù)學(xué)校 江蘇無錫 214028

為了響應(yīng)國家現(xiàn)代職業(yè)教育體系建設(shè)的要求，加強中等職業(yè)教育與高等職業(yè)教育的相互銜接與溝通，擴大中職學(xué)校畢業(yè)生進入高等學(xué)校繼續(xù)學(xué)習(xí)的比例，建立中等職業(yè)教育與高等職業(yè)教育相銜接的課程體系，中等職業(yè)學(xué)校學(xué)習(xí)三年，經(jīng)考核合格轉(zhuǎn)段進入本科院校學(xué)習(xí)四年的“3+4”分段培養(yǎng)模式應(yīng)運而生并得以發(fā)展。

鑒于中專物理課程對本科階段學(xué)習(xí)的重要基礎(chǔ)作用，在高校要求下，物理課程被定為理工類中專階段的核心課程。目前，“3+4”培養(yǎng)模式下的物理課程教學(xué)研究較多放在教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法等方面，對學(xué)生物理實驗教學(xué)的研究較少。在教學(xué)中學(xué)生物理實驗也經(jīng)常被忽視，在最新的普高和中專物理課程標(biāo)準(zhǔn)中一再強調(diào)學(xué)生實驗的重要性，并對學(xué)生實驗作了要求。“3+4”中本教育目標(biāo)是培養(yǎng)本科層次復(fù)合型、應(yīng)用型技術(shù)技能人才，學(xué)生實驗是學(xué)生親自進行實踐的過程，對人才的培養(yǎng)有著重要的意義。

一、“3+4”中本教育中專物理學(xué)生實驗教學(xué)的意義

(一)有利于學(xué)生掌握物理知識

物理學(xué)從自然哲學(xué)發(fā)展而來，被霍金稱為物理學(xué)奠基人的伽利略曾多次反駁了亞里士多德等哲學(xué)家的觀點。伽利略主張觀察和實驗是科學(xué)知識的源泉、檢驗真理的標(biāo)準(zhǔn)，這也是物理學(xué)的特點，物理學(xué)本質(zhì)上是一門以實驗為基礎(chǔ)的科學(xué)。學(xué)生在生活和實驗中進行觀察和分析，認(rèn)識歸納物理規(guī)律，再將規(guī)律應(yīng)用于實踐，符合學(xué)生“實踐—認(rèn)識—實踐”的認(rèn)知規(guī)律。通過學(xué)生實驗，學(xué)生在“做”中“學(xué)”、在“學(xué)”中“做”，能夠更好地理解理論知識的來源，能夠更深地體會理論知識的內(nèi)涵，能夠更靈活地將理論知識加以運用，理論聯(lián)系實際有利于學(xué)生更好地掌握物理知識。

(二)有利于培養(yǎng)學(xué)生核心能力

職業(yè)核心能力包括“與人交流”“與人合作”“信息處理”“數(shù)字應(yīng)用”“解決問題”“自我提高”“革新創(chuàng)新”“外語應(yīng)用”等八項能力。學(xué)生實驗是通過學(xué)生分組合作的方式進行的，這個過程可以很好地促進學(xué)生“與人交流、與人合作”的能力。在實驗中對實驗現(xiàn)象、數(shù)據(jù)進行處理分析時，“信息處理、數(shù)字應(yīng)用”的能力可以得到提高。實驗的過程也是解決問題的過程，在這個過程中學(xué)生需要手腦協(xié)同運作，自我提高。一些設(shè)計性的實驗更有利于學(xué)生革新創(chuàng)新能力的提高，學(xué)生實驗不僅有助于知識的掌握，更重要的是幫助學(xué)生掌握學(xué)習(xí)的方法，提高了學(xué)習(xí)能力。所以，學(xué)生實驗有利于各項能力的培養(yǎng)。

(三)有利于端正學(xué)生的思想意識

愛因斯坦在《我的世界觀》中寫道：“照亮我的道路，是善、美和真?！蔽锢韺嶒炛袑Υ龑嶒灛F(xiàn)象和數(shù)據(jù)要求學(xué)生實事求是，是物理的“真”；實驗現(xiàn)象歸納演繹出“簡單、和諧、完善、統(tǒng)一”的自然規(guī)律，是物理的“美”；物理實驗中為真理孜孜不倦、鍥而不舍的精神，將物理規(guī)律實踐于生活服務(wù)于社會，是物理的“善”。物理實驗的過程是態(tài)度和情感綜合體驗的過程，是引領(lǐng)學(xué)生認(rèn)識科學(xué)的本質(zhì)以及科學(xué)、技術(shù)、社會、環(huán)境關(guān)系的過程。學(xué)生實驗有利于學(xué)生形成科學(xué)態(tài)度、科學(xué)世界觀和正確的價值觀，增強學(xué)生的社會責(zé)任感，端正學(xué)生的思想意識。

(四)有利于學(xué)生學(xué)習(xí)專業(yè)技能

“3+4”中本教育目標(biāo)是培養(yǎng)應(yīng)用型技術(shù)技能型人才，教學(xué)體系有別于普通高中，更加突出專業(yè)技能的培養(yǎng)。學(xué)生在中專和本科階段會接受多項專業(yè)技能培訓(xùn)，物理實驗是學(xué)生在中專階段遇到的第一個實踐課程。專業(yè)技能分為一般技能和特殊技能。一般技能與物理實驗技能十分接近，包括：觀察、注意技能；想象、思維技能；制訂計劃和設(shè)計實驗的技能；操作實驗和收集信息的技能；分析技能；評價總結(jié)技能。不同的專業(yè)有不同的特殊技能，物理是理工科的基礎(chǔ)，物理實驗內(nèi)容對專業(yè)特殊技能要求也起著重要的基礎(chǔ)作用，比如長度測量是鉗工、測繪等實訓(xùn)的基礎(chǔ)。學(xué)生通過做實驗，能感受到基本的技能訓(xùn)練，為專業(yè)技能訓(xùn)練打好基礎(chǔ)。

(五)有利于學(xué)生學(xué)習(xí)大學(xué)物理實驗

“3+4”的學(xué)生進入本科階段，將會學(xué)習(xí)“大學(xué)物理實驗”課程。這門課程對學(xué)生的能力要求很高，從第一個實驗開始就必須按要求獨立完成實驗操作，提交一份規(guī)范完整的實驗報告。再加上大學(xué)物理實驗的內(nèi)容、數(shù)據(jù)處理的方法、儀器設(shè)備的使用等都有較高的難度，若在中專階段不加以實驗操作的訓(xùn)練，學(xué)生很難順利進行大學(xué)物理實驗課程的學(xué)習(xí)。中專物理學(xué)生實驗的程序與大學(xué)物理實驗一致，進行中專物理實驗訓(xùn)練，有利于銜接大學(xué)物理實驗課程。

二、“3+4”中本教育中專物理學(xué)生實驗教學(xué)存在的問題

(一)教師不重視

“3+4”班級在物理教學(xué)中，學(xué)生生源不理想，但教學(xué)要求要達到普高要求，因技能實訓(xùn)物理教學(xué)課時又被占去了很多，而學(xué)生實驗準(zhǔn)備和實踐耗時很長，一些物理老師只能減少學(xué)生實驗，將本該學(xué)生親自動手的學(xué)生實驗變成演示實驗穿插在理論教學(xué)中。這固然增強了實驗與知識的聯(lián)系，表面上提高了課堂效率，實際上學(xué)生對知識的掌握并不牢固，能力也沒有得到充分培養(yǎng)，課堂效果不佳。加上有些老師教學(xué)觀念不能與時俱進，在物理教學(xué)中依然存在“重理論輕實驗”的現(xiàn)象。

(二)學(xué)生不積極

物理成績的考核，還是以期末考試作為主要參考，學(xué)生實驗機會較少，也沒有相應(yīng)的實驗評價方式，有些學(xué)生就會認(rèn)為實驗課不重要。傳統(tǒng)的物理實驗教學(xué)是跟學(xué)生分析實驗?zāi)康?、實驗原理、實驗步驟、實驗注意點之后，學(xué)生進行操作，就學(xué)生的能力來說很難一下子達到，學(xué)生也就失去了信心。學(xué)生實驗大多數(shù)都是需要學(xué)生分組合作進行，學(xué)生間的合作能力和溝通能力方面部分學(xué)生比較欠缺，不能很好地配合，使得實驗無法順利進行。因此，大多數(shù)學(xué)生對于學(xué)生實驗的態(tài)度并不積極。

(三)沒有適合學(xué)生的實驗報告冊

“3+4”中本教育中專階段為了和本科更好地銜接，中專學(xué)生使用的是高中教材，人教版高中教材配套的實驗報告手冊基本采用了填空的模式，側(cè)重于配合物理教材對知識的掌握，對規(guī)范化的實驗技能訓(xùn)練不夠系統(tǒng)，與大學(xué)物理實驗課程基礎(chǔ)要求有較大的差距。目前還沒有找到一本適合學(xué)生的、能夠幫助學(xué)生系統(tǒng)地培訓(xùn)學(xué)生的實驗操作技能的實驗報告冊，來輔助物理實驗教學(xué)。

三、“3+4”中本教育中專物理學(xué)生實驗內(nèi)容體系設(shè)計

(一)緊貼課本，提高效率

由于物理課時緊張，學(xué)生實驗的內(nèi)容應(yīng)選自物理課本，學(xué)到哪里做到哪里，緊貼課本。理論和實踐相結(jié)合，既有利于對理論知識的掌握，又有利于對實驗內(nèi)容的理解，便于實驗的順利開展，從而提高物理教學(xué)的效率。但內(nèi)容并不局限于教材中的學(xué)生實驗，也可以選取與學(xué)習(xí)內(nèi)容相關(guān)的實驗。比如，第一學(xué)期在學(xué)習(xí)胡克定律時，人教版教材中沒有安排學(xué)生實驗，可以將演示實驗變?yōu)閷W(xué)生實驗《探究彈簧彈性形變與彈力的關(guān)系》。這個實驗操作簡單，易于上手，方便學(xué)生熟悉實驗過程，非常適合作為入門實驗。書本上的實驗根據(jù)情況也不必都要進行學(xué)生實驗或者做一些改動。比如實驗《探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系》，這個實驗是用控制變量法，分別在質(zhì)量和合外力不變時測量加速度與另一個量的關(guān)系，加速度是用打點計時器進行測量，一般每組至少測5組數(shù)據(jù)才能描點作圖說明規(guī)律，也就是至少要打10次點，如果打點不好，次數(shù)更多，而且打點紙帶的數(shù)據(jù)處理耗時也很長，并且是重復(fù)性的工作。所以這個實驗了解原理和過程即可，或者改用兩輛車同時運動進行對比實驗，來加深對牛頓第二定律的理解。所以在選擇學(xué)生實驗內(nèi)容時，根據(jù)理論學(xué)習(xí)的內(nèi)容進行適當(dāng)?shù)脑鰷p，從而提高物理學(xué)習(xí)效率。

(二)規(guī)范程序，養(yǎng)成習(xí)慣

國外教育家烏申斯基曾說過：“良好習(xí)慣乃是人在神經(jīng)系統(tǒng)中存放的道德資本，這個資本在不斷增值，而人在其整個一生中就享受著它的利息。不良習(xí)慣是一筆償還不清的債務(wù)，使人不斷受其折磨，最終達到道德破產(chǎn)的地步?！蔽锢韺嶒炗兄軓姷某绦蛐裕瑹o疑是培養(yǎng)學(xué)生養(yǎng)成良好習(xí)慣的平臺。在進實驗室之前，學(xué)生必須要熟知實驗室規(guī)則和實驗程序。在實驗教學(xué)中，無論是實驗室規(guī)則還是實驗操作程序都必須嚴(yán)格遵守，規(guī)范學(xué)生實驗行為，并計入實驗考核加以約束，始終把培養(yǎng)良好習(xí)慣放在首位。“按章辦事”的良好習(xí)慣對學(xué)生在校的技能實訓(xùn)、畢業(yè)后的工作乃至一生都將受益良多。所以，學(xué)生實驗的第一課一定是實驗室規(guī)則和實驗程序的學(xué)習(xí)，規(guī)范學(xué)生行為，養(yǎng)成良好習(xí)慣。

(三)循序漸進，逐步提高

學(xué)生初中物理實驗重點在于實驗現(xiàn)象的觀察，實驗成果是以填空的形式呈現(xiàn)。大學(xué)物理實驗要求學(xué)生能夠獨立完成實驗，并提交完整的實驗報告。中專階段的物理需要在這兩個層次之間搭起一個階梯，循序漸進，幫助學(xué)生逐步提高。

一年級的重點是習(xí)慣的養(yǎng)成。學(xué)生要熟知實驗室規(guī)則，熟悉實驗操作流程，學(xué)會數(shù)據(jù)處理的列表和圖像法，能夠進行實驗誤差的簡單分析。實驗報告按照正規(guī)的格式進行，但除了實驗數(shù)據(jù)和實驗結(jié)果，其余部分都直接給到學(xué)生，實驗數(shù)據(jù)的表格可以設(shè)計好給學(xué)生，降低實驗的難度，熟悉實驗過程，養(yǎng)成良好的實驗習(xí)慣，入好實驗這個門。

二年級的重點是實驗操作技能的培養(yǎng)。在一年級的基礎(chǔ)上，學(xué)生能夠依據(jù)實驗原理，自行設(shè)計數(shù)據(jù)表格，填寫需要的實驗儀器，并逐步自己完成實驗步驟的設(shè)計。學(xué)生按照實驗原理獨立完成實驗的操作過程，并用實驗報告表達出來。

三年級的重點是獨立完成實驗報告。依據(jù)實驗?zāi)康?，師生共同分析，依?jù)實驗室的條件，學(xué)生設(shè)計實驗原理、實驗儀器、實驗步驟、數(shù)據(jù)分析和實驗結(jié)果，獨立完成實驗報告。逐步提高的過程中教師要注意及時給學(xué)生以輔導(dǎo)，也可以借助學(xué)生間的合作，相互幫助，一同提高。

(四)形式多樣，隨用隨學(xué)

學(xué)生物理實驗有很多種類：有基本儀器的使用，比如《游標(biāo)卡尺的使用》；有基礎(chǔ)物理實驗，比如《打點計時器測速度》；有驗證性實驗，比如《驗證力的平行四邊形定則》；有探究性實驗，比如《探究彈簧彈性形變與彈力的關(guān)系》；有傳統(tǒng)實驗；有DIS數(shù)字化信息系統(tǒng)實驗，比如《探究作用力與反作用力的關(guān)系》實驗是用力傳感器測得數(shù)據(jù)，再通過數(shù)據(jù)采集器處理后上傳到計算機，由教學(xué)軟件進行處理和分析，然后得出相應(yīng)的分析結(jié)果和圖像。學(xué)生實驗根據(jù)內(nèi)容的需要采用合適的形式，盡可能讓學(xué)生體會各種形式的物理實驗，形式要多樣化?；緝x器的使用不要集中在課程最開始，在具體的實驗中用到時再學(xué)習(xí)使用，隨用隨學(xué)，才能掌握得更牢固。

四、“3+4”中本教育中專物理學(xué)生實驗教學(xué)建議

(一)提高教師素質(zhì)

在學(xué)生物理實驗教學(xué)中，教師要轉(zhuǎn)變觀念，不怕麻煩，勤于實驗，在實踐中不斷提高自己的實驗?zāi)芰?，關(guān)注社會，勤于思考，將物理理論實驗與生活實踐相聯(lián)系，學(xué)以致用，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生學(xué)習(xí)能力。作為“3+4”班級的物理老師，橫向要了解物理理論實驗與專業(yè)知識技能的關(guān)系，縱向既要清楚學(xué)生初中的物理理論實驗基礎(chǔ)，又要了解大學(xué)物理和大學(xué)物理實驗的要求和內(nèi)容，因材施教，引導(dǎo)學(xué)生逐步提高。教師要珍惜學(xué)習(xí)培訓(xùn)研討的機會，借助各種學(xué)習(xí)渠道學(xué)習(xí)先進的教學(xué)理念、實驗方法等，開闊眼界，不斷提升自我素養(yǎng)，提高物理實驗教學(xué)水平。

(二)優(yōu)化評價體系

評價方式內(nèi)容在教學(xué)中起著“指揮棒”的作用，優(yōu)化教學(xué)方式可以促進教學(xué)改革，轉(zhuǎn)變學(xué)生學(xué)習(xí)目標(biāo)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動力。學(xué)生實驗的評價由“理論考核”和“操作考核”兩部分構(gòu)成?！?+4”班級的中專物理總評成績由期末考試成績和平時成績構(gòu)成。期末考試成績占總評的80%，期末卷中依據(jù)不同的學(xué)期有10～20分是對實驗的理論考核。在20%的平時成績中拿出其中的一半用于實驗操作考核。操作考核應(yīng)采用多元、動態(tài)的綜合評價體系，要對學(xué)生在實驗中表現(xiàn)出來的智慧、能力、態(tài)度等進行全面考核，既要包括對知識能力的測試，又要對學(xué)生在實驗中形成的情感和倫理道德觀念做出分析。評價方式可以采取實驗報告、自我評價、小組互評、老師評價相結(jié)合。實驗前要對學(xué)生給出明確的評價標(biāo)準(zhǔn)，以便學(xué)生有據(jù)可依，可以更好地明確自己的學(xué)習(xí)目標(biāo)，提高能力。

(三)改進教學(xué)方法

教師要從“知識權(quán)威”的神壇上走下來，以學(xué)生為中心，教師是學(xué)生實驗的合作者和促進者。教師講完實驗過程，不能放任學(xué)生自行完成。教師要引導(dǎo)學(xué)生和學(xué)生一起分析實驗原理、步驟等，理解了為什么要如此操作，才能夠知道該怎么操作。對于較為復(fù)雜的實驗，可將實驗分段完成。借助于現(xiàn)代化的手段，將實驗拍成短視頻，學(xué)生可以在電腦上反復(fù)觀看參考，實現(xiàn)個性化教學(xué)。在物理實驗教學(xué)中，依據(jù)不同的實驗，多種教學(xué)方法進行融合，營造良好的實驗氛圍，提高學(xué)生實驗興趣，增強學(xué)生物理實驗操作能力。

(四)加強實驗室建設(shè)

物理實驗室要根據(jù)學(xué)生實驗需要，及時更新實驗儀器和耗材，加強實驗室的日常管理，建好實驗室的各種臺賬，營造實驗室的實驗環(huán)境，規(guī)范實驗室的各項建設(shè)。有條件的學(xué)校應(yīng)面向全體學(xué)生開放物理實驗室，向?qū)W生提供更多的實驗機會，同時滿足不同學(xué)生的學(xué)習(xí)需求。

(五)滲透思政教育

將社會主義核心價值觀有機融入物理實驗教學(xué)，充分挖掘物理實驗與中國傳統(tǒng)文化、現(xiàn)代技術(shù)的聯(lián)系，發(fā)揮其獨特的育人功能。例如，在做測量速度和加速度實驗時，介紹中國古代的計時儀器發(fā)展，結(jié)合中國現(xiàn)代高鐵的發(fā)展設(shè)計中速度加速度的測量，提高學(xué)生的民族自信心。通過相關(guān)大國工匠的介紹，有機融入職業(yè)道德、職業(yè)精神教育，形成協(xié)同育人的合力。

綜上所述，“3+4”中職本科教育中專階段物理學(xué)生實驗教學(xué)對復(fù)合型、應(yīng)用型技術(shù)技能人才的培養(yǎng)有著其獨特的作用。正視我們中專階段物理實驗教學(xué)存在的問題，積極解決問題，合理設(shè)計學(xué)生實驗內(nèi)容體系，優(yōu)化實驗教學(xué)各個環(huán)節(jié)，才能充分發(fā)揮物理學(xué)生實驗在“3+4”中本教育培養(yǎng)中的效能，提高學(xué)生綜合素質(zhì)，為學(xué)生可持續(xù)發(fā)展打好根基，促進人才培養(yǎng)目標(biāo)的實現(xiàn)。