萬(wàn)東升

(滁州學(xué)院電子信息工程系,安徽滁州239000)

創(chuàng)新精神和探究能力:新建本科專業(yè)基礎(chǔ)課教學(xué)價(jià)值取向
——以滁州學(xué)院大學(xué)物理“探究創(chuàng)新”教學(xué)模式實(shí)驗(yàn)為例

萬(wàn)東升

(滁州學(xué)院電子信息工程系,安徽滁州239000)

通過(guò)分析專業(yè)基礎(chǔ)課教學(xué)現(xiàn)狀,探討“探究創(chuàng)新”教學(xué)模式特點(diǎn)和存在問(wèn)題,來(lái)探求新建本科高校以培養(yǎng)創(chuàng)新精神和探究能力的“探究創(chuàng)新”課堂教學(xué)模式,并且開(kāi)展“探究創(chuàng)新”教學(xué)模式的課堂實(shí)驗(yàn)研究,以實(shí)證結(jié)果來(lái)探討“探究創(chuàng)新”教學(xué)模式培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神、學(xué)習(xí)興趣和探究能力的教育功能。

創(chuàng)新;探究;教學(xué)模式

現(xiàn)代科技與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的最大特點(diǎn)是創(chuàng)新,“創(chuàng)新是一個(gè)民族進(jìn)步的靈魂,是一個(gè)國(guó)家興旺發(fā)達(dá)的不竭動(dòng)力,創(chuàng)新的關(guān)鍵在人才”[1]。創(chuàng)新所需要的是具備探究態(tài)度和具有批判精神、實(shí)踐能力的人才,而這歸根到底靠教育培養(yǎng)人的創(chuàng)新意識(shí)和探究能力。創(chuàng)新精神和探究能力是當(dāng)代科技與經(jīng)濟(jì)對(duì)人才提出的新的素質(zhì)要求。對(duì)于高等教育而言,尤其是在高校擴(kuò)招后,新建地方本科高校從原來(lái)的單一專門(mén)培養(yǎng)技能人才專科轉(zhuǎn)變成綜合型本科,高校不再是精英教育模式,而是更加注重人才創(chuàng)新精神和探究能力等科學(xué)素養(yǎng)的提高。所以沿用原來(lái)單一的?？凭⒓寄芘囵B(yǎng)的接受式學(xué)習(xí)方式來(lái)學(xué)習(xí)“確定知識(shí)”,已很難使教育培養(yǎng)的人才適應(yīng)現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)技術(shù)發(fā)展要求和應(yīng)對(duì)急劇變化的社會(huì)變革的能力,高等教育必須注重學(xué)生創(chuàng)新精神和探究能力的培養(yǎng),以適應(yīng)時(shí)代發(fā)展的需要。

擴(kuò)招后的新建地方本科高校大學(xué)物理課程作為理工科專業(yè)的公共專業(yè)基礎(chǔ)課,旨在培養(yǎng)理工科專業(yè)大學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng),這其中包括科學(xué)探究能力和創(chuàng)新精神?？茖W(xué)探究是科學(xué)家們用以研究自然界并基于此種研究獲得的證據(jù)提出種種解釋的多種不同途徑,科學(xué)探究也指的是學(xué)生們用以獲得知識(shí)、領(lǐng)悟科學(xué)的思想觀念、領(lǐng)悟科學(xué)家們研究自然界所用的方法而進(jìn)行的各種活動(dòng)[2]。創(chuàng)新精神是對(duì)人在各種活動(dòng)中表現(xiàn)出來(lái)的創(chuàng)造性傾向的總稱,是由多種心理素質(zhì)與行為方式整合而成的精神狀態(tài),包括批判精神、科學(xué)精神、開(kāi)拓精神、冒險(xiǎn)精神、務(wù)實(shí)精神等[3]。所以創(chuàng)新精神是探究能力的重要條件,探究能力又為創(chuàng)新精神的培養(yǎng)起到促進(jìn)作用,它們是相互統(tǒng)一的。但是現(xiàn)在新建本科高校理工科大學(xué)物理教學(xué)很多仍然沿用傳統(tǒng)的精英單一訂單式學(xué)科本位教學(xué)方式,普遍存在著重結(jié)論、輕過(guò)程的教學(xué)模式,教學(xué)方式上主要是建立在行為主義教學(xué)觀下的傳授式教學(xué),學(xué)生學(xué)習(xí)大學(xué)物理課程內(nèi)容也僅僅停留在表面的記憶公式,然后套用公式解題,所以使得理工科大學(xué)物理教學(xué)很大程度上失去了培養(yǎng)科學(xué)探究能力和創(chuàng)新精神的功能。因此基于發(fā)揮大學(xué)物理教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生理解科學(xué)知識(shí)、培養(yǎng)科學(xué)探究能力和創(chuàng)新精神等科學(xué)素養(yǎng)的功能,從而在新建本科高校進(jìn)行大學(xué)物理“探究創(chuàng)新”課堂教學(xué)模式的研究和實(shí)踐對(duì)提高課堂教學(xué)實(shí)效性具有重要的理論和實(shí)踐意義。

一、探究創(chuàng)新教學(xué)模式的概述

(一)已有的探究創(chuàng)新教學(xué)模式特點(diǎn)

任何教學(xué)都會(huì)涉及方法和程序,教師為達(dá)到某種目的或者實(shí)踐某種理念而進(jìn)行的教學(xué)設(shè)計(jì)、活動(dòng)以及評(píng)價(jià),就會(huì)形成一套體現(xiàn)為特定步驟的過(guò)程,這就是教學(xué)模式[4]。已有的探究創(chuàng)新教學(xué)模式一般分為探究教學(xué)模式和創(chuàng)新教學(xué)模式,其中以實(shí)踐性較強(qiáng)的探究教學(xué)模式居多,當(dāng)中蘊(yùn)涵有創(chuàng)新精神培養(yǎng)的成分,探究和創(chuàng)新方面的教學(xué)模式的研究呈現(xiàn)下面幾個(gè)方面的特點(diǎn):(1)理論基礎(chǔ)。以建構(gòu)主義和人本主義學(xué)習(xí)理論為基礎(chǔ),強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)過(guò)程不是教師向?qū)W生傳遞知識(shí)的過(guò)程,而是學(xué)生主動(dòng)建構(gòu)知識(shí)的過(guò)程,建構(gòu)就是學(xué)習(xí)者通過(guò)新、舊知識(shí)經(jīng)驗(yàn)間的反復(fù)的、雙向的相互作用,來(lái)形成和調(diào)整自己的經(jīng)驗(yàn)結(jié)構(gòu)[5]。人本主義學(xué)習(xí)理論對(duì)教育的一個(gè)主要認(rèn)識(shí)就是:“在教育、教學(xué)過(guò)程中,在學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程中,情感和認(rèn)知是學(xué)習(xí)者精神世界的不可分割部分,是彼此融合在一起的”[6]。(2)教學(xué)目標(biāo)。學(xué)習(xí)知識(shí)與技能,了解科學(xué)的形成過(guò)程與科學(xué)方法,培養(yǎng)學(xué)生的探究能力和創(chuàng)新思維能力,形成良好的情感、科學(xué)態(tài)度和科學(xué)觀。(3)操作程序。探究創(chuàng)新教學(xué)模式具有特定的順序性和階段性,教學(xué)中學(xué)生參與圍繞科學(xué)性問(wèn)題、事件或現(xiàn)象展開(kāi)探究學(xué)習(xí),探究活動(dòng)與學(xué)生原有的認(rèn)識(shí)緊密相關(guān),教師要設(shè)法激起學(xué)生認(rèn)知沖突,激發(fā)他們的求知欲望,學(xué)生通過(guò)探究問(wèn)題,形成和檢驗(yàn)假設(shè),解決問(wèn)題,將所學(xué)知識(shí)運(yùn)用于新情境,以拓寬理解,形成新技能。(4)探究創(chuàng)新教學(xué)常用模式。在理科教學(xué)中,強(qiáng)調(diào)探究的教學(xué)模式很多,這些教學(xué)模式的共同特點(diǎn)就是重視學(xué)生在教師的引導(dǎo)下建構(gòu)科學(xué)概念。其中影響較大的反映探究理念的探究創(chuàng)新教學(xué)模式是學(xué)習(xí)環(huán)模式。

(二)已有的探究創(chuàng)新教學(xué)模式研究的欠缺

(1)研究對(duì)象。已有的研究其研究對(duì)象主要是基礎(chǔ)教育中中小學(xué)生,隨著國(guó)內(nèi)高等教育的蓬勃發(fā)展,高等學(xué)校的理工科專業(yè)教育需要培養(yǎng)大量的具有探究能力和創(chuàng)新精神的大學(xué)生,人才的培養(yǎng)不是精英模式,而是注重素質(zhì)的提高。對(duì)于新建地方本科高校都是在原來(lái)的?？苹A(chǔ)上轉(zhuǎn)型過(guò)來(lái)的,原來(lái)的基礎(chǔ)是單一的人才培養(yǎng)模式,學(xué)科本位思想嚴(yán)重,比如原來(lái)是師范類(lèi),只針對(duì)教師技能的培養(yǎng),原來(lái)是醫(yī)學(xué)類(lèi)?？?注重培養(yǎng)的醫(yī)學(xué)的專業(yè)技能人才,而今擴(kuò)招轉(zhuǎn)型升本后,轉(zhuǎn)變成綜合性普通本科高校,對(duì)于大學(xué)物理這樣的基礎(chǔ)課程,必然要承擔(dān)起提高學(xué)生探究能力和創(chuàng)新精神等科學(xué)素養(yǎng)的作用,但現(xiàn)在缺少對(duì)新建本科高校的探究創(chuàng)新教學(xué)模式的研究和關(guān)注。(2)研究?jī)?nèi)容。國(guó)內(nèi)外的研究對(duì)理論研究和宏觀的策略研究較多,雖然也有些具體的探究創(chuàng)新教學(xué)案例分析研究,但是容易造成在中國(guó)國(guó)內(nèi)教學(xué)實(shí)踐中機(jī)械式的照搬操作程序,使得探究教學(xué)、創(chuàng)新教學(xué)等模式處于機(jī)械式。(3)研究方法。研究方法主要集中在理論分析研究,缺少必要的實(shí)證研究和大量的案例及微觀層面的深入研究。

二、新建本科高校大學(xué)物理“探究創(chuàng)新”課堂教學(xué)模式的實(shí)驗(yàn)研究

(一)“探究創(chuàng)新”教學(xué)模式的建立

針對(duì)現(xiàn)有的探究創(chuàng)新教學(xué)存在的問(wèn)題,我們根據(jù)高雄師范大學(xué)科學(xué)教育研究所的洪振芳提出的創(chuàng)造性探究教學(xué)模式[7]進(jìn)行改進(jìn),整合探究教學(xué)模式和創(chuàng)新教學(xué)模式,結(jié)合呂林海、汪霞提出創(chuàng)新型教學(xué)模式[8]的構(gòu)建需要整合三個(gè)核心的設(shè)計(jì)要素:目標(biāo)、知識(shí)的設(shè)計(jì);問(wèn)題、活動(dòng)與情境的設(shè)計(jì);評(píng)價(jià)反饋的設(shè)計(jì)。我們課題組建立“探究創(chuàng)新”教學(xué)模式并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究,此教學(xué)模式包含四個(gè)成分:探究、解釋、交流和評(píng)價(jià)。如圖1。

圖1 “探究創(chuàng)新”教學(xué)模式

根據(jù)洪振芳的四成分,我們歸納分析和總結(jié),我們課題組提出“探究創(chuàng)新”教學(xué)模式的過(guò)程階段要素和目標(biāo)為如下:

注:教學(xué)過(guò)程不是完全按照四個(gè)階段的某個(gè)順序進(jìn)行的,四個(gè)階段既具有獨(dú)立性又具有綜合性的特點(diǎn),可能某個(gè)主題教學(xué)中學(xué)生參與一個(gè)階段的過(guò)程,而沒(méi)有其他三個(gè)階段,或者一個(gè)主題教學(xué)中綜合有四個(gè)階段過(guò)程特點(diǎn),具體要根據(jù)教學(xué)內(nèi)容的需要組織教學(xué)。

(二)研究方法

我們?cè)谝粋€(gè)學(xué)期的大學(xué)物理課程教學(xué)中實(shí)驗(yàn)班級(jí)使用探究創(chuàng)新教學(xué)模式進(jìn)行,進(jìn)行每個(gè)主題教學(xué)的時(shí)候,盡量包含探究創(chuàng)新教學(xué)模式的四個(gè)成分內(nèi)容,控制班使用傳統(tǒng)的教學(xué)模式,大學(xué)物理課程包括理論課和實(shí)驗(yàn)課,實(shí)驗(yàn)班理論課與實(shí)驗(yàn)課交叉融合進(jìn)行,控制班理論課和實(shí)驗(yàn)課使用傳統(tǒng)的分開(kāi)進(jìn)行教學(xué)。(所有數(shù)據(jù)通過(guò)SPSS17.0進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析)

(三)研究被試

2008級(jí)自動(dòng)化(本科)70人和2008級(jí)數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)(本科)55人,兩個(gè)班級(jí)人數(shù)雖然有些差別,入學(xué)后用往年高考試題組合的100分試卷,進(jìn)行前測(cè),考試結(jié)果情況見(jiàn)(表一),進(jìn)行 T檢驗(yàn)時(shí),t=0.567,P=0.571.＞0.05,平均分無(wú)顯著性差異,所以可以認(rèn)為兩個(gè)班級(jí)的學(xué)生作為對(duì)等組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。2008自動(dòng)化班級(jí)作為實(shí)驗(yàn)班,2008數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)作為控制班。

表1 試驗(yàn)組和控制組前測(cè)成績(jī)的比較

(四)研究結(jié)果分析及討論

經(jīng)過(guò)一個(gè)學(xué)期的大學(xué)物理探究創(chuàng)新教學(xué)模式的教學(xué)實(shí)驗(yàn),學(xué)期結(jié)束我們分別對(duì)2008級(jí)自動(dòng)化(本科)70人和2008級(jí)數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)(本科)55人進(jìn)行了調(diào)查研究,期末考試試題由滁州學(xué)院電子信息工程系大學(xué)物理教研組集體命題,試題的內(nèi)容主要考察學(xué)生的大學(xué)物理課程知識(shí)、主要物理概念的理解和運(yùn)用、科學(xué)方法和科學(xué)探究基本能力等幾個(gè)方面,試題的難度適中、靈活性較強(qiáng)。以下是兩個(gè)班級(jí)的學(xué)生考試情況(表2)。

表2 試驗(yàn)組和控制組期末成績(jī)(后測(cè))的比較

進(jìn)行 T檢驗(yàn)時(shí),t=2.185,P=0.031＜0.05,實(shí)驗(yàn)班和控制班的平均分有顯著性差異,實(shí)驗(yàn)班的平均分高于對(duì)照班,說(shuō)明通過(guò)探究創(chuàng)新教學(xué)模式的教學(xué)時(shí)間,試驗(yàn)班的學(xué)生對(duì)物理知識(shí)掌握、主要的物理概念理解和運(yùn)用、科學(xué)方法掌握等方面明顯比控制班好。

由于是一個(gè)學(xué)期的試驗(yàn),對(duì)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)素養(yǎng)提高很難有明顯的提高,但是我們認(rèn)為物理學(xué)習(xí)興趣是科學(xué)素養(yǎng)提高的前提,而且物理學(xué)習(xí)興趣容易測(cè)量,所以我們?cè)趯W(xué)期結(jié)束后進(jìn)行物理學(xué)習(xí)興趣問(wèn)卷調(diào)查,采用曲阜師范大學(xué)胡象嶺老師編制《物理興趣測(cè)量量表》,20個(gè)題目滿分為20分。

效度量表:該量表共10個(gè)檢測(cè)題,這些題目所描述的內(nèi)容是一般人不容易或難以做到的。如果一個(gè)人對(duì)前面的大部分題都做了否定的回答,而對(duì)后面的大部分題都做了肯定的回答,便說(shuō)明他回答不真實(shí)。在此量表上所得的分?jǐn)?shù)稱為說(shuō)謊分?jǐn)?shù)。被試的說(shuō)謊分?jǐn)?shù),滿分為10分。若說(shuō)謊分?jǐn)?shù)超過(guò)5分(包括5分),則視為廢卷。

通過(guò)分析,說(shuō)謊分?jǐn)?shù)超過(guò)5分的試卷共4份,視為廢卷,得到有效試卷121份,見(jiàn)(表3)。

表3 試驗(yàn)組和控制組物理學(xué)習(xí)興趣測(cè)試成績(jī)(后測(cè))的比較

進(jìn)行 T檢驗(yàn)時(shí),t=4.415,P=0.000＜0.05,通過(guò)學(xué)生物理興趣量表的測(cè)試,發(fā)現(xiàn)試驗(yàn)班的學(xué)生對(duì)物理學(xué)習(xí)的興趣高于控制班,且達(dá)到顯著性差異。

(五)實(shí)驗(yàn)結(jié)果總結(jié)

通過(guò)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析,實(shí)驗(yàn)班級(jí)學(xué)生在通過(guò)大學(xué)物理探究創(chuàng)新教學(xué)模式的教學(xué)后,他們的基本探究能力得到顯著性提高,學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解和運(yùn)用優(yōu)于控制班,學(xué)生對(duì)科學(xué)方法的理解和掌握較好。物理學(xué)習(xí)興趣實(shí)驗(yàn)班明顯高于控制班,達(dá)到顯著性水平,從結(jié)果分析看,學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和探究能力等科學(xué)素養(yǎng)有所提高和進(jìn)步。探究創(chuàng)新教學(xué)模式進(jìn)行的時(shí)間只有一個(gè)學(xué)期,所以在創(chuàng)新意識(shí)和探究能力等科學(xué)素養(yǎng)的提高結(jié)果還需進(jìn)一步的研究和分析,可靠的效果還需要進(jìn)一步的深入研究,但是通過(guò)實(shí)驗(yàn)的情況看出,實(shí)驗(yàn)班學(xué)生的學(xué)習(xí)物理積極性有很大提高,對(duì)一些科學(xué)問(wèn)題的思考方式正逐步走向科學(xué)的思考方式上,具備初步的科學(xué)精神和科學(xué)態(tài)度。

三、結(jié)束語(yǔ)

新建本科高校在原有的地方?？圃盒；A(chǔ)上升格成多科型本科院校,原有的單一的培養(yǎng)專門(mén)技能性人才方式不在適用,公共專業(yè)基礎(chǔ)課程需要適用新要求,努力轉(zhuǎn)變思路和課程目標(biāo),不斷探索新的教學(xué)模式,探究創(chuàng)新教學(xué)模式當(dāng)然也不能完全的套用,對(duì)于不同專業(yè)教師可以整合其他教學(xué)模式的合理因素,來(lái)豐富和發(fā)展探究創(chuàng)新教學(xué)模式,根據(jù)教學(xué)情境的變化和多樣,設(shè)計(jì)適合學(xué)生的個(gè)性發(fā)展的新模式。尤其是從科學(xué)素養(yǎng)提升的總方向上設(shè)計(jì)以培養(yǎng)創(chuàng)新精神和探究能力的課堂教學(xué)模式,從而發(fā)揮高等教育公共專業(yè)基礎(chǔ)課程的教育功能。

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Innovation and Inquiry:Value Orientation in Teaching of Undergraduate Basic Courses in a Newly Formed University——An Empirical Study of"Inquiry and Innovation"Teaching Model of College Physics of Chuzhou University

Wan Dongsheng
(Department of Electronics and Information Engineering,Chuzhou University,Chuzhou 239000,China)

"Inquiry and Innovation"teaching model in a newlyformed university and college was discussed by analyzing the present situation of basic major courses teaching,the features and problems of"inquiry and innovation"teaching model.An empirical study of"inquiry and innovation"teaching model was made.The result indicates that"inquiry and innovation"teaching model can be used to cultivate students’innovation,learning interest and inquiry.

innovation;inquiry;teaching model

G642.0

:A

:1673-1794(2010)04-0099-03

萬(wàn)東升(1976-),男,碩士,講師,研究方向:課程與教學(xué)論(物理),科學(xué)教育。

滁州學(xué)院教研課題(2008jy058)

2010-04-26