【摘要】大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程開(kāi)展研究性教學(xué)可以更好地促進(jìn)學(xué)生能力和素質(zhì)的提高，選擇或設(shè)計(jì)內(nèi)容新穎、難易適度的研究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，是順利開(kāi)展研究性實(shí)驗(yàn)、發(fā)揮研究性實(shí)驗(yàn)教育功能的重要前提。分層次開(kāi)展研究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)，可以盡可能地觀照學(xué)生基礎(chǔ)知識(shí)、個(gè)性發(fā)展水平參差不一的現(xiàn)實(shí)，讓盡可能多的學(xué)生享受到探究的樂(lè)趣，教師恰當(dāng)?shù)剡\(yùn)用多元教學(xué)評(píng)價(jià)可以有效地促進(jìn)研究性實(shí)驗(yàn)教育功能的實(shí)現(xiàn)。

【關(guān)鍵詞】大學(xué)物理 研究性實(shí)驗(yàn) 教學(xué)內(nèi)容

20世紀(jì)90年代以來(lái)，很多高校開(kāi)始實(shí)施研究性教學(xué)，這對(duì)于深化我國(guó)的高等教育改革具有重要意義。在大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程中開(kāi)展研究性教學(xué)有著得天獨(dú)厚的條件，但是現(xiàn)實(shí)的問(wèn)題是，研究性學(xué)習(xí)的理念雖然好，但是結(jié)合到具體學(xué)科教學(xué)中去的理論研究還不夠成熟，模式、方法的匱乏和可操作性不強(qiáng)。還無(wú)法有效實(shí)施，使得當(dāng)前在大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程中開(kāi)展研究性教學(xué)還停留在比較膚淺的階段，如何在大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程中更好地開(kāi)展研究性教學(xué)，的確值得我們深入思考。

一、研究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的選擇與設(shè)計(jì)

在選擇或設(shè)計(jì)研究性實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)當(dāng)做到內(nèi)容新穎、難易適度，這是能否發(fā)揮研究性實(shí)驗(yàn)教育功能的先決條件。

內(nèi)容新穎，是指研究性實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容相對(duì)學(xué)生己有經(jīng)歷是新的而不是舊的，以滿足學(xué)生的好奇心，激發(fā)他們的研究欲望，使學(xué)生能夠始終保持著盎然的興趣，而濃厚的興趣有利于提高學(xué)生學(xué)習(xí)的自覺(jué)性和主動(dòng)性，可以極大地發(fā)揮學(xué)生的潛能和想象力，使學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和能力得到提高。因此研究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容應(yīng)該盡可能與最新的科學(xué)技術(shù)接軌，及時(shí)地將前沿科研成果轉(zhuǎn)化成新的物理實(shí)驗(yàn)，不斷地更新研究性實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，這樣才能體現(xiàn)研究性實(shí)驗(yàn)的新穎性、時(shí)代性和先進(jìn)性等特點(diǎn)，使大學(xué)物理研究性實(shí)驗(yàn)保持蓬勃的生命力。

難易適度，是指研究性實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容既要與學(xué)生已有的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)有一定的聯(lián)系，同時(shí)又有一定的難度，這種難度應(yīng)該是學(xué)生通過(guò)自己的努力探索——必要時(shí)借助于教師的指導(dǎo)——可以克服的?，F(xiàn)代心理學(xué)己揭示，人在完成任務(wù)的過(guò)程中，如果內(nèi)容陳舊或過(guò)于簡(jiǎn)單，由于機(jī)體沒(méi)有受到新的挑戰(zhàn)而覺(jué)得任務(wù)枯燥無(wú)味，這樣的教學(xué)內(nèi)容就沒(méi)有價(jià)值可言；如果任務(wù)太難，原有的知識(shí)一點(diǎn)也用不上，這種過(guò)高的挑戰(zhàn)性會(huì)使人感到無(wú)能為力，甚至產(chǎn)生恐懼，長(zhǎng)此以往，會(huì)使人產(chǎn)生逃避失敗的心理，這樣的教學(xué)內(nèi)容同樣沒(méi)有教育價(jià)值，甚至是有害的。維果茨基認(rèn)為，每個(gè)學(xué)生都存在兩種發(fā)展水平，一是現(xiàn)有水平，二是潛在水平，現(xiàn)有水平與潛在水平之間的發(fā)展區(qū)域就是最近發(fā)展區(qū)。所以好的研究性實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，應(yīng)該處于學(xué)生的“最近發(fā)展區(qū)”。內(nèi)容新穎、難易適度的研究性實(shí)驗(yàn)對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)既具有一定的吸引力，學(xué)生又必須跳一跳才能摘到“挑子”，從而有效地激發(fā)學(xué)生的主動(dòng)性和積極性，使學(xué)生在積極參與探究活動(dòng)的過(guò)程中，充分實(shí)現(xiàn)自身的發(fā)展。

應(yīng)當(dāng)指出的是，在設(shè)計(jì)研究性物理實(shí)驗(yàn)的教學(xué)內(nèi)容時(shí)，應(yīng)當(dāng)把科學(xué)探究能力的培養(yǎng)和物理知識(shí)的建構(gòu)兩個(gè)目標(biāo)和諧地統(tǒng)一起來(lái)，讓學(xué)生既能體驗(yàn)科學(xué)研究的一般過(guò)程，又能掌握一定量的物理知識(shí)和操作技能，避免只注重激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)研究的能力，忽視物理知識(shí)的建構(gòu)，從而使科學(xué)研究能力的培養(yǎng)和物理知識(shí)的建構(gòu)出現(xiàn)矛盾。實(shí)際上，強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)研究能力，并非要淡化物理知識(shí)的建構(gòu)，二者是可以做到相輔相成、互相促進(jìn)的，科學(xué)探究可以作為物理知識(shí)建構(gòu)過(guò)程中的一條有效途徑，而物理知識(shí)也是進(jìn)一步開(kāi)展科學(xué)探究的基礎(chǔ)和動(dòng)力。

二、分層次開(kāi)展研究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)

一方面，人類對(duì)事物的認(rèn)識(shí)總是由簡(jiǎn)單到復(fù)雜、由低級(jí)到高級(jí)、由部分到整體的，因此，開(kāi)展研究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)也必須遵循由易到難、由淺入深、由低到高、循序漸進(jìn)的教學(xué)規(guī)律，采用“分階段、分層次”安排教學(xué)。另一方面。不同學(xué)生的最近發(fā)展區(qū)并不一樣，要照顧到每一個(gè)學(xué)生的最近發(fā)展區(qū)只能是一對(duì)一的個(gè)別化教學(xué)，這在當(dāng)下是不可能做到的。分層教學(xué)是目前現(xiàn)實(shí)條件下可以做到的個(gè)別化程度最高的教學(xué)模式。所謂分層次教學(xué)就是基于學(xué)生差異和個(gè)性的充分考慮，設(shè)計(jì)不同層次的教學(xué)目標(biāo)，提出不同層次的學(xué)習(xí)要求，給予不同層次的輔導(dǎo)，從而使全體學(xué)生都能夠在各自原有的基礎(chǔ)上得到最為有效的發(fā)展而實(shí)施的一種教學(xué)模式。將大學(xué)物理研究性實(shí)驗(yàn)的課程體系劃分為三個(gè)層次是合適的：基礎(chǔ)層次研究性實(shí)驗(yàn)、提高層次研究性實(shí)驗(yàn)和拓展層次研究性實(shí)驗(yàn)，不同階段、不同學(xué)生有不同要求，使全體學(xué)生都能夠通過(guò)研究性實(shí)驗(yàn)的教學(xué)逐步提高。

基礎(chǔ)層次研究性實(shí)驗(yàn)的主要目的是激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和科學(xué)探究的興趣。一般由教師給出實(shí)驗(yàn)課題，提供實(shí)驗(yàn)器材，提出實(shí)驗(yàn)要求，學(xué)生則擬定實(shí)驗(yàn)方案和實(shí)驗(yàn)步驟，通過(guò)實(shí)驗(yàn)的觀測(cè)和分析去研究，從而發(fā)現(xiàn)“新”的物理現(xiàn)象，提出猜想或假說(shuō)解釋“新”的物理現(xiàn)象，并設(shè)計(jì)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)以證明猜想或假說(shuō)，最終得出他們?cè)瓉?lái)并不知道的規(guī)律性的結(jié)論。這些實(shí)驗(yàn)對(duì)物理基礎(chǔ)知識(shí)要求不高，但是也具有一定的研究余地，具備研究性的特征，而且趣味性強(qiáng)，能夠有效激發(fā)學(xué)生的探究興趣，讓學(xué)生在快樂(lè)的探究過(guò)程中認(rèn)識(shí)自然的奧妙，進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力和對(duì)生活的熱愛(ài)之情。

提高層次研究性實(shí)驗(yàn)著重動(dòng)手能力的提高，實(shí)驗(yàn)的選題主要來(lái)自于基本實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)與延伸?；蛘咭恍┗緦?shí)驗(yàn)的組合，或者是學(xué)生自己的一些設(shè)想。實(shí)驗(yàn)涉及的物理知識(shí)在大學(xué)物理理論課程中已經(jīng)學(xué)習(xí)過(guò)，或僅需稍加補(bǔ)充即可。實(shí)驗(yàn)中可以提供一些必要的參考資料、一些可供選擇和搭配的儀器和元件但是不提供現(xiàn)成的實(shí)驗(yàn)教材、實(shí)驗(yàn)步驟和成套設(shè)備。學(xué)生要從查找相關(guān)文獻(xiàn)資料開(kāi)始，制訂實(shí)驗(yàn)方案，組裝、調(diào)試實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，觀測(cè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，記錄和處理數(shù)據(jù)，直至完成實(shí)驗(yàn)。這類實(shí)驗(yàn)需要學(xué)生自主選擇和搭配的儀器和元件，重在培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力以及分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。

拓展層次研究性實(shí)驗(yàn)注重綜合與創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，課題應(yīng)具有一定的創(chuàng)新性，鼓勵(lì)學(xué)生自己提出實(shí)驗(yàn)課題，也可以從教師的科研課題中選擇合適學(xué)生探究的子課題，課題涉及的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與方法應(yīng)具有綜合性。學(xué)生確定課題后，應(yīng)先提出初步的實(shí)驗(yàn)方案給教師審核，教師只對(duì)其中關(guān)鍵性的問(wèn)題進(jìn)行指導(dǎo)。在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，學(xué)生可以隨時(shí)與教師交流想法，但不能依賴教師，學(xué)生必須自己完成全部實(shí)驗(yàn)工作，包括查閱文獻(xiàn)資料，制訂實(shí)驗(yàn)方案，設(shè)計(jì)、裝配、調(diào)試實(shí)驗(yàn)裝置，記錄、處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)并解釋實(shí)驗(yàn)結(jié)果。教師要特別注意考察學(xué)生能否把掌握的物理知識(shí)和技能創(chuàng)造性地運(yùn)用到所研究的實(shí)驗(yàn)課題中。

三、堅(jiān)持多元教學(xué)評(píng)價(jià)

從教學(xué)評(píng)價(jià)的含義來(lái)看，研究性實(shí)驗(yàn)的評(píng)價(jià)就是為了實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)的目標(biāo)，評(píng)價(jià)主體依據(jù)一定的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)用各種評(píng)價(jià)方法，對(duì)研究性實(shí)驗(yàn)進(jìn)行價(jià)值判斷，并用適當(dāng)形式描述和解釋評(píng)價(jià)結(jié)果的過(guò)程。教學(xué)評(píng)價(jià)與研究性實(shí)驗(yàn)的教學(xué)目標(biāo)相輔相成，直接影響著研究性實(shí)驗(yàn)的實(shí)施效果，是研究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中不可或缺的重要一環(huán)。研究性實(shí)驗(yàn)是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)，其過(guò)程受到多種因素的影響，因此，其教學(xué)評(píng)價(jià)也是一個(gè)十分復(fù)雜的過(guò)程，任何單一評(píng)價(jià)方式都難以全面評(píng)價(jià)研究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程，所以在進(jìn)行評(píng)價(jià)時(shí)應(yīng)該堅(jiān)持多元教學(xué)評(píng)價(jià)、多種評(píng)價(jià)方式相結(jié)合。

結(jié)果性評(píng)價(jià)和過(guò)程性評(píng)價(jià)相結(jié)合。研究性實(shí)驗(yàn)非常注重整個(gè)研究過(guò)程的體驗(yàn)，這一特點(diǎn)決定了研究性實(shí)驗(yàn)的評(píng)價(jià)是與研究性“行為”和“表現(xiàn)”相聯(lián)系的過(guò)程性評(píng)價(jià)，初期階段要評(píng)價(jià)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)儀器的選擇、實(shí)驗(yàn)步驟的確定等環(huán)節(jié)中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、提出問(wèn)題、解決。