王中元

(湖北師范大學(xué) 物理與電子科學(xué)學(xué)院，湖北 黃石 435002)

物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的校本化實(shí)施研究

王中元

(湖北師范大學(xué) 物理與電子科學(xué)學(xué)院，湖北 黃石 435002)

物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)離不開學(xué)校的教學(xué)資源。在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中，必須立足學(xué)校、面對學(xué)生，調(diào)整教學(xué)內(nèi)容，改革教學(xué)方式，改變考核方法，體現(xiàn)學(xué)校教學(xué)特色，實(shí)施校本化的實(shí)驗(yàn)教學(xué)。

物理實(shí)驗(yàn)；教學(xué)改革；校本化

0 引言

物理學(xué)是一門自然科學(xué)，是科學(xué)技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)學(xué)科，很多理工科課程是物理學(xué)發(fā)展的結(jié)果，有很多課程是物理學(xué)原理與方法的延伸、拓展，也有很多技術(shù)課程也就是物理學(xué)知識的具體應(yīng)用。因此，大學(xué)物理是理工科學(xué)生必須學(xué)習(xí)的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程。物理課程包含物理理論課程和物理實(shí)驗(yàn)課程，由于受傳統(tǒng)教學(xué)的影響，還存在重理論輕實(shí)驗(yàn)的傾向，這與現(xiàn)代人才的培養(yǎng)和高校的轉(zhuǎn)型發(fā)展是相脖的。美國物理學(xué)家海因茨·R·帕格爾斯(Heinz R. Pagels)說過，“沒有實(shí)驗(yàn)的物理理論是空洞的，沒有理論的實(shí)驗(yàn)是盲目的。正是實(shí)驗(yàn)家使理論家保持老老實(shí)實(shí)的態(tài)度?！泵绹鴮?shí)驗(yàn)物理學(xué)家諾貝爾獎(jiǎng)獲得者丁肇中教授對理論與實(shí)驗(yàn)的關(guān)系也作了精辟的描述，“實(shí)驗(yàn)可以推翻理論，而理論永遠(yuǎn)無法推翻實(shí)驗(yàn)?！笨梢娢锢韺?shí)驗(yàn)在物理學(xué)中具有重要的地位和不可替代的作用。

“巧婦難為無米之炊”。物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)相對于理論教學(xué)來說，更依賴于學(xué)校的教學(xué)資源，必須根據(jù)學(xué)校和學(xué)生的實(shí)際組織教學(xué)活動，進(jìn)行校本化物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)。校本化物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)要求必須基于學(xué)校、立足學(xué)校，要根據(jù)學(xué)校的人才培養(yǎng)方案和社會對學(xué)生專業(yè)實(shí)踐的要求，以學(xué)校所面臨實(shí)驗(yàn)教學(xué)自身的具體問題為指向，通過分析與研究，形成解決實(shí)驗(yàn)教學(xué)問題的具體方案，在學(xué)校的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中進(jìn)行有效的實(shí)施。

1 物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的校本化

物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容是課程教學(xué)目標(biāo)的具體體現(xiàn)，既要反映出學(xué)科性，又要考慮其教育性、校本性。

1.1 基本內(nèi)容的校本化實(shí)施

物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容并不是一成不變的，應(yīng)該結(jié)合現(xiàn)代教育科學(xué)方面的研究成果，特別是基于生成性教學(xué)思維理念的建立，必須從教學(xué)角度有針對性地改進(jìn)和更新教學(xué)內(nèi)容；根據(jù)物理科學(xué)的發(fā)展與應(yīng)用從學(xué)科的角度調(diào)整教學(xué)內(nèi)容；考慮學(xué)生的專業(yè)背景情況從學(xué)生和專業(yè)的角度選擇教學(xué)內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容的校本化，以符合現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展的水平，適應(yīng)社會主義建設(shè)的需要，滿足社會對人才的需求。

物理實(shí)驗(yàn)的基本內(nèi)容主要包含基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)、綜合性實(shí)驗(yàn)和簡單的設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。對于基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)和綜合性實(shí)驗(yàn)，作為地方高校，既不能完全“仰望星空”，追著名牌大學(xué)跑，也不能不分青紅皂白完全緊跟其他院校齊步走，而要根據(jù)學(xué)校的實(shí)驗(yàn)儀器與條件，結(jié)合學(xué)生物理理論學(xué)習(xí)內(nèi)容，學(xué)生專業(yè)特點(diǎn)，精選相關(guān)的物理實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。對于設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，既不能拔得太高，學(xué)生望洋興嘆，也不能隨便將一般實(shí)驗(yàn)貼著設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的標(biāo)簽，而應(yīng)根據(jù)物理學(xué)的特點(diǎn)和學(xué)生的物理學(xué)知識、物理實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)情況進(jìn)行實(shí)驗(yàn)命題設(shè)計(jì)與指導(dǎo)。教學(xué)計(jì)劃、教學(xué)大綱和教科書是教學(xué)內(nèi)容的具體化，因此，必須有針對性地制定校本化的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)計(jì)劃、教學(xué)大綱，也可結(jié)合學(xué)校的實(shí)驗(yàn)資源編寫校本化的實(shí)驗(yàn)教材，形成具有學(xué)校特色的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容體系。

1.2 訓(xùn)練內(nèi)容的校本化補(bǔ)充

物理實(shí)驗(yàn)技能訓(xùn)練是物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要方式和內(nèi)容，由于大學(xué)是培養(yǎng)專業(yè)人才的地方，在高校中僅有基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)、綜合性實(shí)驗(yàn)和簡單的設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)是不夠的，還必須根據(jù)學(xué)校和教師資源，同時(shí)也可進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)課程資源的開發(fā)，或者進(jìn)行課程教學(xué)資源的二次、多次開發(fā)，增加一些校本化的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容。一方面增加一些與物理相關(guān)基本實(shí)驗(yàn)技能的學(xué)習(xí)與訓(xùn)練內(nèi)容，如增加電路焊接技術(shù)、照明電路的連接、檢測與修理技術(shù)等。另一方面必須根據(jù)學(xué)校實(shí)驗(yàn)資源充實(shí)部分與現(xiàn)代物理科技相結(jié)合的內(nèi)容，啟發(fā)學(xué)生思維，開闊學(xué)生的視野。再一方面必須根據(jù)學(xué)生的知識水平和實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)情況，結(jié)合學(xué)生的專業(yè)與物理學(xué)的聯(lián)系情況，考慮學(xué)生的興趣與愛好，增加一些物理實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)訓(xùn)練內(nèi)容，或運(yùn)用物理相關(guān)知識設(shè)計(jì)新的物理實(shí)驗(yàn)，或運(yùn)用物理知識和技能進(jìn)行相關(guān)的儀器與產(chǎn)品的設(shè)計(jì)與制作。

2 物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式的校本化

教學(xué)方式的校本化是立足學(xué)校為完成教學(xué)任務(wù)而采用的手段與辦法，是結(jié)合師生教學(xué)相互作用的活動形式，教學(xué)方法賦予學(xué)校特征，以形成具有學(xué)校特色的教學(xué)風(fēng)格。

2.1 教師輔導(dǎo)與學(xué)生輔導(dǎo)相結(jié)合

物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程一般包含教師的講授和學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作，并且是以學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作為主的學(xué)習(xí)與訓(xùn)練活動。教師的講授主要是簡要介紹實(shí)驗(yàn)儀器和實(shí)驗(yàn)操作方法，以及在實(shí)驗(yàn)過程中需要注意的一些問題。由于學(xué)生的知識、能力的局限性，實(shí)驗(yàn)技能水平的限制，實(shí)驗(yàn)儀器在使用過程中出現(xiàn)問題的不定性，致使學(xué)生在實(shí)驗(yàn)操作過程中需要教師不斷地進(jìn)行輔導(dǎo)。但由于學(xué)生實(shí)驗(yàn)人數(shù)較多，在實(shí)驗(yàn)操作過程中，經(jīng)常出現(xiàn)請求老師指導(dǎo)的學(xué)生很多，老師往往在實(shí)驗(yàn)輔導(dǎo)時(shí)“顧此失彼”，嚴(yán)重影響實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果。

為彌補(bǔ)在實(shí)驗(yàn)操作過程中學(xué)生對輔導(dǎo)需求的不足，可以結(jié)合學(xué)校的實(shí)際，將教師輔導(dǎo)與學(xué)生輔導(dǎo)結(jié)合起來。一方面指導(dǎo)與培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作骨干，協(xié)助老師輔導(dǎo)其他學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，作為教學(xué)輔導(dǎo)的充實(shí)與補(bǔ)充；另一方面讓在校的研究生和高年級的學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)的輔導(dǎo)工作，既讓他們得到進(jìn)一步的學(xué)習(xí)、訓(xùn)練，使自己的知識得到鞏固與提高，又進(jìn)行了實(shí)習(xí)與工作鍛煉，由于同伴作用的交流與交往，通過教學(xué)暗示、實(shí)驗(yàn)操作、模仿與指導(dǎo)，為其他學(xué)生進(jìn)行“架橋鋪路”，同時(shí)又加強(qiáng)了學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作過程的指導(dǎo)力度。

2.2 課內(nèi)訓(xùn)練與課外訓(xùn)練相結(jié)合

學(xué)校的教學(xué)資源對教學(xué)活動是存在一定的影響，特別是對實(shí)驗(yàn)教學(xué)的影響就更大。從我國現(xiàn)在的高等教育擴(kuò)招情況來看，急劇增加的學(xué)生人數(shù)，使教學(xué)資源顯得較為緊張，會出現(xiàn)實(shí)驗(yàn)儀器短缺現(xiàn)象，由于教學(xué)空間的限制，再加上教師人手不夠，致使實(shí)驗(yàn)課堂教學(xué)出現(xiàn)一些不足之點(diǎn)，僅進(jìn)行課堂訓(xùn)練不能滿足現(xiàn)代教學(xué)的需要，因此，必須將課內(nèi)訓(xùn)練與課外訓(xùn)練有機(jī)地結(jié)合起來，加強(qiáng)學(xué)生的課外實(shí)驗(yàn)操作訓(xùn)練。通過課外開放實(shí)驗(yàn)室，為學(xué)生提供更多的學(xué)習(xí)與實(shí)際操作訓(xùn)練的機(jī)會；通過提供實(shí)驗(yàn)錄像，為學(xué)生提供學(xué)習(xí)與復(fù)習(xí)的材料；通過開放課程資源的網(wǎng)絡(luò)，為學(xué)生提供更多的自主學(xué)習(xí)與交流互動平臺；通過設(shè)立課外實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練室、實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)室，豐富學(xué)生的業(yè)余學(xué)習(xí)生活，拓展學(xué)生的實(shí)驗(yàn)練習(xí)、實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新的時(shí)間和空間，開辟實(shí)驗(yàn)教學(xué)的新天地。

2.3 統(tǒng)一訓(xùn)練與分層訓(xùn)練相結(jié)合

根據(jù)最近發(fā)展區(qū)的理論，學(xué)生已經(jīng)具備的知識和技能水平與通過教學(xué)即將達(dá)到的水平之間的差異，就是學(xué)生的“最近發(fā)展區(qū)”。現(xiàn)代高?；旧隙际敲嫦蛉珖猩捎诓煌赜虻奈锢韺?shí)驗(yàn)條件、實(shí)驗(yàn)要求、實(shí)驗(yàn)教學(xué)的不同，至使學(xué)生的實(shí)驗(yàn)知識、實(shí)驗(yàn)技能出現(xiàn)一定的差異，再加上學(xué)生本身的實(shí)驗(yàn)知識與技能的個(gè)性差異，使學(xué)生的最近發(fā)展區(qū)也不盡相同，而現(xiàn)有的統(tǒng)一實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、統(tǒng)一實(shí)驗(yàn)要求的教學(xué)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足學(xué)生的需求，不利于現(xiàn)代人才的培養(yǎng)。因此，必須進(jìn)行通識內(nèi)容的統(tǒng)一訓(xùn)練與提升內(nèi)容的分層訓(xùn)練相結(jié)合，有針對性地進(jìn)行因材施教。

根據(jù)因材施教原則，在人才培養(yǎng)目標(biāo)的前提下，由于學(xué)生的個(gè)性化發(fā)展使每個(gè)學(xué)生都有自己的“最近發(fā)展區(qū)”，因此，在教學(xué)上應(yīng)該克服傳統(tǒng)班級實(shí)驗(yàn)教學(xué)的“大統(tǒng)一”現(xiàn)象，為避免學(xué)生“吃不好”與“吃不飽”現(xiàn)象的發(fā)生，根據(jù)學(xué)生的最近發(fā)展區(qū)情況提出不同的實(shí)驗(yàn)要求，進(jìn)行層次不同的教學(xué)。將學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作訓(xùn)練分為基礎(chǔ)性的通識訓(xùn)練內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)提升訓(xùn)練內(nèi)容?；A(chǔ)是發(fā)展的前提，基礎(chǔ)性的通識訓(xùn)練是要求全部學(xué)生必須進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)操作內(nèi)容，實(shí)驗(yàn)提升訓(xùn)練包含單個(gè)實(shí)驗(yàn)的提升內(nèi)容和物理實(shí)驗(yàn)課程的提升訓(xùn)練內(nèi)容，對每個(gè)實(shí)驗(yàn)的提升內(nèi)容還可分幾個(gè)不同層次。在分層次提升的操作時(shí)，要依據(jù)學(xué)校的實(shí)驗(yàn)條件，充分了解學(xué)生的最近發(fā)展區(qū)，結(jié)合學(xué)生的知識能力水平，考慮學(xué)生的興趣與愛好，合理地進(jìn)行分層教學(xué)與訓(xùn)練。

2.4 實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練與創(chuàng)新設(shè)計(jì)相結(jié)合

大學(xué)是人才培養(yǎng)的重要基地，當(dāng)今社會需要學(xué)校培養(yǎng)具有創(chuàng)新性，特長明顯，技能強(qiáng)的人才。從動態(tài)發(fā)展的角度來看，每個(gè)學(xué)生都有發(fā)展的可能性。教學(xué)的作用就在于創(chuàng)造“最近發(fā)展區(qū)”，推動或加速學(xué)生內(nèi)部的發(fā)展過程，并為學(xué)生的發(fā)展創(chuàng)造條件，物理實(shí)驗(yàn)是進(jìn)行創(chuàng)新教育的良好課程，因此，在物理實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練的同時(shí)，應(yīng)結(jié)合物理知識與實(shí)驗(yàn)進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)，挖掘與發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)新潛能，使學(xué)生的創(chuàng)新潛能得到最大限度的發(fā)展。

物理實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練是實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新的基礎(chǔ)，物理創(chuàng)新設(shè)計(jì)與制作必須根據(jù)學(xué)校的實(shí)際資源、師資情況和學(xué)生的能力情況進(jìn)行實(shí)施，它是學(xué)生進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)與訓(xùn)練的升華，一般由教師確定命題項(xiàng)目在老師的指導(dǎo)下供學(xué)生選擇，也可根據(jù)學(xué)生個(gè)體情況自主命題，一般由學(xué)生個(gè)體或組織的團(tuán)隊(duì)協(xié)作完成，對完成設(shè)計(jì)較好的個(gè)體或團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目，也可鼓勵(lì)他們進(jìn)行深入的探討或更深入的研究，其研究成果也可作為畢業(yè)論文與設(shè)計(jì)內(nèi)容。物理實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新設(shè)計(jì)與制作的內(nèi)容主要包含基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)儀器改進(jìn)設(shè)計(jì)、綜合實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、物理實(shí)驗(yàn)改進(jìn)設(shè)計(jì)、運(yùn)用物理知識進(jìn)行的產(chǎn)品設(shè)計(jì)和相關(guān)的物理制作。

3 物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)考核的校本化

物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)考核是強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程管理，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量監(jiān)控的必要手段，是完善實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)，對學(xué)生進(jìn)行校本化實(shí)驗(yàn)成績評定的重要措施。

3.1 實(shí)驗(yàn)操作訓(xùn)練的校本化考核

物理實(shí)驗(yàn)是建立在學(xué)校教學(xué)資源的基礎(chǔ)之上，學(xué)生的實(shí)驗(yàn)考核與成績的評定必須與實(shí)驗(yàn)教學(xué)相協(xié)調(diào)、相吻合，達(dá)到學(xué)生實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)、實(shí)驗(yàn)操作訓(xùn)練考核的校本化。學(xué)生實(shí)驗(yàn)的校本化考核必須根據(jù)學(xué)生在學(xué)校的分層訓(xùn)練情況進(jìn)行考核，它主要包含基本技能的考查與實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ目己?。基本技能的考核主要包括?shí)驗(yàn)態(tài)度、實(shí)驗(yàn)基本理論、基本操作技能和實(shí)驗(yàn)報(bào)告等方面的考核，具體是指學(xué)生平時(shí)實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)情況、課堂操作情況、實(shí)驗(yàn)報(bào)告的撰寫情況。實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ目己酥饕ɑ緦?shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ目疾榕c實(shí)驗(yàn)綜合與設(shè)計(jì)能力考核，基本實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ目己酥饕强己藢W(xué)生對實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目所規(guī)定的儀器、設(shè)備操作的科學(xué)性、規(guī)范性操作的熟練程度、步驟、實(shí)驗(yàn)結(jié)果討論分析等。實(shí)驗(yàn)綜合與設(shè)計(jì)能力的考查主要是針對高層次學(xué)生的考核，對一般實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)差的學(xué)生不作統(tǒng)一要求，實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ目己艘罁?jù)物理課程特點(diǎn)和實(shí)驗(yàn)室的客觀條件有選擇地進(jìn)行。

3.2 創(chuàng)新設(shè)計(jì)與制作的考核獎(jiǎng)勵(lì)

實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新設(shè)計(jì)與制作既是人才培養(yǎng)的需要，也是學(xué)校轉(zhuǎn)型發(fā)展的需要。盡管創(chuàng)新設(shè)計(jì)與制作不是對全體學(xué)生作硬性要求，但必須大力提倡與鼓勵(lì)。因此，對學(xué)生的創(chuàng)新設(shè)計(jì)與制作必須進(jìn)行獎(jiǎng)勵(lì)性考查。對一般的設(shè)計(jì)或制作進(jìn)行實(shí)驗(yàn)課程加分；對有一定新意的設(shè)計(jì)或制作可沖抵公共選修學(xué)分；對新穎的設(shè)計(jì)或創(chuàng)新制作可認(rèn)定為畢業(yè)設(shè)計(jì)或畢業(yè)論文，作為畢業(yè)論文學(xué)分；對省級以上獲獎(jiǎng)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)或創(chuàng)新制作，既可進(jìn)行相關(guān)的學(xué)?；?qū)W院獎(jiǎng)勵(lì)，也可沖抵教學(xué)實(shí)踐學(xué)分，或免修相關(guān)實(shí)踐課程。

為適應(yīng)社會對人才的培養(yǎng)，高校應(yīng)該立足學(xué)校，面向?qū)W生，更新理念，以教學(xué)為主轉(zhuǎn)變成以學(xué)為主，以知識傳授轉(zhuǎn)變?yōu)樗刭|(zhì)培養(yǎng)，以達(dá)到教學(xué)的校本化、高效化。

[1] 宋時(shí)春.關(guān)于國家課程校本化實(shí)施的幾點(diǎn)思考[J].江蘇教育研究(實(shí)踐版)，2008(6): 13～15.

[2] 王中元.地方高師院校有效實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革[J].中國教育技術(shù)裝備，2015(2):138～140.

[3]王文靜.維果茨基“最近發(fā)展區(qū)”理論對我國教學(xué)改革的啟示[J].心理學(xué)探新，2000(2):17～20.

Research on the lmplementation of school-basedphysics experiment teaching

WANG Zhong-yuan

(College of Physics and Electronic Science，Hubei Normal University，Huangshi 435002，China)

Physics teaching can not be separated from the teaching resources of the school. In the course of physical experiment teaching, we must base school, face students, adjust teaching contents, reform teaching methods, change the assessment methods, reflect the characteristics of school teaching, the implementation of school-based experimental teaching.

physical experiment; teaching reform; school-based

2017—04—12

湖北師范大學(xué)教學(xué)研究項(xiàng)目、湖北師范大學(xué)文理學(xué)院教學(xué)研究項(xiàng)目

王中元(1963— )男，湖北鄂州市人，副教授，碩士生導(dǎo)師，主要從事物理課程與教學(xué)論、物理實(shí)驗(yàn)與教學(xué)等方面的研究工作.

G424.31

A

2096-3149(2017)02- 0104-04

10.3969/j.issn.2096-3149.2017.02.023