梅 蕓，楊華山

(武漢大學(xué) a.實驗室與設(shè)備管理處;b.水利水電學(xué)院，武漢 430072)

1 理論基礎(chǔ)

1.1 建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論［1－2］

隨著心理學(xué)家對人類學(xué)習(xí)過程認知規(guī)律研究的不斷深入，以及多媒體計算機和Internet網(wǎng)絡(luò)教育應(yīng)用的飛速發(fā)展，建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論正愈來愈顯示出強大的生命力，并在世界范圍內(nèi)日益擴大其影響。建構(gòu)主義源自關(guān)于兒童認知發(fā)展的理論，由于個體的認知發(fā)展與學(xué)習(xí)過程密切相關(guān)，因此利用建構(gòu)主義可以比較好地說明人類學(xué)習(xí)過程的認知規(guī)律，即能較好地說明學(xué)習(xí)如何發(fā)生、意義如何建構(gòu)、概念如何形成以及理想的學(xué)習(xí)環(huán)境應(yīng)包含哪些主要因素等。

建構(gòu)主義理論的內(nèi)容很豐富，其核心可以概括為:以學(xué)生為中心，強調(diào)學(xué)生對知識的主動探索、主動發(fā)現(xiàn)和對所學(xué)知識意義的主動建構(gòu)。

1.2 英國高等教育“能力教育”思想［3－4］

近年來，英國高校的本科培養(yǎng)模式經(jīng)歷了一場深刻的變革，改革的核心是立足“能力教育”，推行“基于行動的學(xué)習(xí)”，它對傳統(tǒng)的以傳授知識和培養(yǎng)智力為主的教育理念提出了嚴峻的挑戰(zhàn)?！澳芰逃本哂?個主要特征:(1)教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法要立足社會實際和生產(chǎn)實踐;(2)產(chǎn)學(xué)研結(jié)合，加強實踐環(huán)節(jié)，使理論教學(xué)與實踐活動有機結(jié)合，讓學(xué)生通過真實的實踐活動培養(yǎng)解決實際問題的能力;(3)突出因材施教和個性發(fā)展，鼓勵自主創(chuàng)新;(4)要求獨立思考，自主學(xué)習(xí)和團隊學(xué)習(xí)相結(jié)合，重視學(xué)生綜合能力培養(yǎng)，促進全面發(fā)展;(5)強調(diào)學(xué)生自主承擔(dān)責(zé)任、自主管理。

1.3 研究方向

在教學(xué)改革實踐中，我們借鑒建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論和英國高等教育“能力教育”思想，并結(jié)合實驗教學(xué)經(jīng)驗，打破傳統(tǒng)的實踐教學(xué)模式。探索以學(xué)生為中心的互動實驗教學(xué)模式，把“以教師為中心”改革為“以學(xué)生為中心”，把“以教師為中心的單向灌輸模式”改革為“以學(xué)生為中心的互動模式”。

傳統(tǒng)實踐教學(xué)模式與以學(xué)生為中心的互動實踐教學(xué)模式的比較，可以看出兩者具有本質(zhì)的區(qū)別，如表1所示。首先，以學(xué)生為中心的互動實踐教學(xué)模式更新了實踐教學(xué)理念，主要表現(xiàn)在對建構(gòu)主義知識觀、建構(gòu)主義學(xué)習(xí)觀、建構(gòu)主義教學(xué)觀和建構(gòu)主義教師觀的深刻理解的基礎(chǔ)上，將其應(yīng)用于實踐教學(xué)的整個過程。其次，以學(xué)生為中心的互動實踐教學(xué)模式基于建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論和“能力教育”思想，在教學(xué)方式、教學(xué)內(nèi)容和評價考核等方面進行了改革。

表1 兩種實踐教學(xué)模式的比較

2 教學(xué)理念的更新

2.1 體現(xiàn)建構(gòu)主義知識觀

以學(xué)生為中心的互動實驗教學(xué)模式中體現(xiàn)了建構(gòu)主義知識觀，使學(xué)生逐漸意識到書本上的一些理論知識及其實驗方法并不是確定的、一成不變的，而是可以更新發(fā)展的，甚至可以對其質(zhì)疑，并提出自己的觀點。如何使學(xué)生相信建構(gòu)主義知識觀呢?事實上，簡單的說教是不行的，教師最好親自示范，給出實例。在與學(xué)生互動的過程中可以發(fā)現(xiàn)，不少學(xué)生對一些理論知識和實驗方法動了許多腦筋，提出了自己的看法，有的學(xué)生甚至設(shè)計了全新的實驗方法。這表明，學(xué)生的創(chuàng)造欲被“激活”了。雖然培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性是一個相當(dāng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，通過有限的幾次實驗課很難明顯提高學(xué)生的創(chuàng)造性，但是教師可以應(yīng)用建構(gòu)主義知識觀“激活”學(xué)生的創(chuàng)造欲。也許在數(shù)年之后，這些被“激活”的創(chuàng)造欲將生產(chǎn)出很有價值的學(xué)術(shù)產(chǎn)品。另外，為了小心呵護學(xué)生的創(chuàng)造欲，教師不能簡單否定學(xué)生“錯誤的觀點”，在我們的實踐教學(xué)過程中，任何與實驗課相關(guān)的新思想、新方法都是受到尊重的，哪怕這些新思想、新方法被別人視之為無稽之談。

2.2 體現(xiàn)建構(gòu)主義教學(xué)觀

以學(xué)生為中心的互動實驗教學(xué)模式體現(xiàn)了建構(gòu)主義教學(xué)觀。建構(gòu)主義教學(xué)觀是將學(xué)生擺在整個實驗教學(xué)過程的“中心”，但又不忽視教師的作用，這種實驗教學(xué)模式從根本上摒棄了傳統(tǒng)的“以教師為中心”的實驗教學(xué)模式。教師以提問的方式引導(dǎo)學(xué)生積極思考問題，應(yīng)用理論課所學(xué)知識處理實驗數(shù)據(jù)、觀察實驗現(xiàn)象、分析實驗原理和實驗誤差;學(xué)生以團隊的形式分組實驗，分組討論。結(jié)果，課堂氣氛活躍，學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性大大提高。

2.3 體現(xiàn)建構(gòu)主義教師觀

以學(xué)生為中心的互動實驗教學(xué)模式體現(xiàn)了建構(gòu)主義教師觀。在傳統(tǒng)的實驗課上，教師是理論知識及其實驗方法的權(quán)威，學(xué)生必須按照教師的硬性規(guī)定機械地完成實驗。但在我們的實驗課堂上，教師和學(xué)生的角色發(fā)生了轉(zhuǎn)變，學(xué)生是整個實驗過程的主角，而教師是學(xué)生進行實驗的組織者和指導(dǎo)者。

3 方法模式的探索

3.1 實驗教學(xué)模式的轉(zhuǎn)變

在實踐教學(xué)方式上打破了傳統(tǒng)的“以教師為中心的單向灌輸模式”，改革為“以學(xué)生為中心的互動實踐教學(xué)模式”?；影◣熒g的互動和學(xué)生之間的互動，還包括課后利用Internet網(wǎng)絡(luò)進行師生互動和生生互動，以學(xué)生為中心的互動實踐教學(xué)流程圖如圖1所示。

圖1 以學(xué)生為中心的互動實踐教學(xué)流程圖

3.2 虛擬實驗的應(yīng)用

利用計算機“虛擬現(xiàn)實”技術(shù)是教育現(xiàn)代化的一個重要發(fā)展方向，“虛擬實驗”等現(xiàn)代化教育技術(shù)極大地促進教學(xué)觀念的不斷更新。如前所述，學(xué)生是整個實踐教學(xué)過程的“中心”，因此，應(yīng)當(dāng)研制一些虛擬實驗，為學(xué)生創(chuàng)造一個類似于實際實驗室的虛擬環(huán)境，讓學(xué)生體驗身臨其境的感覺。同時，通過對物體的交互式操作來完成實驗，特別是課后學(xué)生也可以通過網(wǎng)絡(luò)在電腦上反復(fù)實驗，使他們始終處于實踐教學(xué)的中心地位，真正掌握學(xué)習(xí)的主動權(quán)。在實驗教學(xué)過程中，一些設(shè)備操作復(fù)雜、價格昂貴且易損壞，若進行相關(guān)教學(xué)訓(xùn)練時先進行虛擬實驗，則使學(xué)生更容易掌握操作要領(lǐng)。

3.3 教學(xué)內(nèi)容及考核方法改革

以學(xué)生為中心的互動實驗教學(xué)模式對實驗教學(xué)的內(nèi)容和考核方法也做了較大的調(diào)整。實驗教學(xué)內(nèi)容以設(shè)計性、綜合性實驗為主，驗證性實驗為輔，同時為“興趣小組”提供創(chuàng)新實驗的機會?？己朔椒▽⒕C合學(xué)生互動的積極性、實驗小組的團隊精神、應(yīng)用所學(xué)分析和解釋實驗結(jié)果的能力、演說能力、學(xué)生自主評價以及實驗報告給出成績，考核的過程同時也是培養(yǎng)學(xué)生提高綜合能力的過程。

4 結(jié)束語

武漢大學(xué)水利水電工程實驗教學(xué)示范中心不斷研究探索以學(xué)生為中心的互動實驗教學(xué)模式并積極應(yīng)用于日常實驗教學(xué)之中，明顯提高了實驗教學(xué)的質(zhì)量和學(xué)生的綜合素質(zhì)，主要反映在以下7個方面:(1)圓滿完成國家級大學(xué)生創(chuàng)新性實驗項目;(2)學(xué)生獲得湖北省大學(xué)生優(yōu)秀科研項目獎項;(3)增加了完成武漢大學(xué)校級大學(xué)生科研項目數(shù)量;(4)本科生參加科研項目人數(shù)、次數(shù)增多;(5)優(yōu)秀學(xué)士論文獲獎成績明顯;(6)本科生發(fā)表學(xué)術(shù)論文的篇數(shù)增加、質(zhì)量提高;(7)以學(xué)生為中心的互動實驗教學(xué)模式受到了多個專業(yè)本科生的歡迎。

自以學(xué)生為中心的互動實驗教學(xué)模式在武漢大學(xué)水利水電工程實驗示范中心應(yīng)用以來，已有多所高校的代表來實驗室參觀、學(xué)習(xí)與交流，以學(xué)生為中心的互動實踐教學(xué)模式也得到了兄弟高校的認可和充分肯定，并產(chǎn)生了一定的社會影響，該教學(xué)模式也得到了院校學(xué)生的好評。武漢大學(xué)以“學(xué)生為中心的水工專業(yè)基礎(chǔ)課互動實驗教學(xué)模式的探索”課題于2012年7月獲得武漢大學(xué)優(yōu)秀教學(xué)成果獎二等獎，并被推薦參評湖北省高等學(xué)校教學(xué)成果獎，獲得了2012年湖北省高等學(xué)校教學(xué)成果獎三等獎。如今，面對中國經(jīng)濟社會發(fā)生的深刻變化和現(xiàn)代教育理論和教育技術(shù)的日新月異，實驗教學(xué)如何適應(yīng)需求變化，培養(yǎng)具有競爭力的高素質(zhì)人才，仍然是我們必須認真思考的一個課題。在今后的實驗教學(xué)中要不斷完善和更新這一教學(xué)模式，為教育事業(yè)做出更多的貢獻。

［1］何克抗.建構(gòu)主義——革新傳統(tǒng)教學(xué)的理論基礎(chǔ)(一)［J］.學(xué)科教育，1998(3):29－31.

［2］陳琦，張建偉.建構(gòu)主義學(xué)習(xí)觀要義評析［J］.華東師范大學(xué)學(xué)報:教育科學(xué)版，1998(1):61－68.

［3］張彥通.英國高等教育“能力教育宣言”與“基于行動的學(xué)習(xí)”模式［J］.比較教育研究，2000(1):11－16.

［4］江捷.英國高校實驗教學(xué)的分析與啟示［J］.實驗技術(shù)與管理，2008，25(1):110－111.