朱曉壘 王霄萍* 周思華 張鴻輝 劉奎立 宋慧敏
(1.周口師范學(xué)院物理與電信工程學(xué)院;2.周口師范學(xué)院教師教學(xué)發(fā)展中心 河南周口 466001)
教學(xué)實驗是實驗教師組織教學(xué)達到某些目標(biāo)進行的教學(xué)活動[1]。高師院校是培養(yǎng)素質(zhì)教育實施者的機構(gòu),是提高學(xué)生綜合素質(zhì)和推進素質(zhì)教育改革的關(guān)鍵。很多國家教學(xué)改革放在重構(gòu)教學(xué)內(nèi)容體系,學(xué)習(xí)科學(xué)的中心環(huán)節(jié)是探索性學(xué)習(xí),要培養(yǎng)學(xué)生具有創(chuàng)新實踐能力,必須讓學(xué)生從實驗實踐中發(fā)現(xiàn)問題并解決問題。師范專業(yè)認證對高校大學(xué)物理實驗實踐教學(xué)提出新的要求,加強對高校大學(xué)物理實驗課程實踐教學(xué)研究具有重要意義[2]。
師范院校物理專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)要具有獨特特點,不同于綜合性大學(xué)物理專業(yè),主要任務(wù)是培養(yǎng)面向21世紀教育需要的高素質(zhì)物理教師,高師物理專業(yè)教學(xué)目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生從事物理教育所需實驗創(chuàng)新能力[3]。高師物理實驗課程實踐教學(xué)目標(biāo)是加深學(xué)生對物理實驗知識方法的理解,培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計改進實驗的創(chuàng)新實踐能力,培養(yǎng)學(xué)生反思總結(jié)的學(xué)習(xí)習(xí)慣。高師物理實驗課程主要內(nèi)容要體現(xiàn)物理課程改革的特點,課程內(nèi)容應(yīng)注重基礎(chǔ)內(nèi)容學(xué)習(xí)。
中學(xué)物理課程實驗類型包括原理設(shè)計、科學(xué)探究與課堂演示實驗等。高師物理實驗課程實驗分為原理設(shè)計與實際操作實驗[4]。原理設(shè)計實驗主要對某實驗題目給出實驗方法步驟,讓學(xué)生利用所學(xué)原理設(shè)計裝置,原理性設(shè)計實驗是操作性實驗的基礎(chǔ),比如:從原理上設(shè)計測量細絲的直徑方法,可以從光學(xué)助視法與衍射法等不同角度進行實驗方案設(shè)計。原理性設(shè)計實驗沒有儀器范圍等限制,學(xué)生可以充分發(fā)揮想象創(chuàng)造力,要綜合以往所學(xué)知識對使用公式推導(dǎo),是培養(yǎng)學(xué)生綜合應(yīng)用知識解決問題能力的有效方法,可以了解學(xué)生對測量方法的掌握情況。原理性設(shè)計實驗通常在課后以思考題形式出現(xiàn),選擇實驗題目要注重選題綜合性,解決方案涉及知識面較廣,以充分調(diào)動學(xué)生思維為原則。實際操作設(shè)計設(shè)計要求學(xué)生給出實驗原理步驟等,要求實驗室有充足的的儀器,動手實驗可以培養(yǎng)學(xué)生的知識能力。
探究性趣味實驗是高師物理課程實踐教學(xué)的重要類型,實驗設(shè)計題材主要來自中學(xué)物理教材。實驗實踐教學(xué)要鼓勵學(xué)生探究生活中的現(xiàn)象包含物理規(guī)律,比如:演示電子秤原理教具制作,采用學(xué)生熟悉的材料制作電子秤展示物理原理,題材有家用電腦網(wǎng)絡(luò)安裝,生活中靜電預(yù)防應(yīng)用等[5]。教師要與學(xué)生研究中學(xué)物理教材,根據(jù)教學(xué)需要制作教具開發(fā)設(shè)計性實驗。開發(fā)設(shè)計性實驗激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維,培養(yǎng)高師學(xué)生利用貼近生活實例開發(fā)實驗教學(xué)資源的能力。刪除過時的實驗內(nèi)容,把現(xiàn)代物理研究成果引入教學(xué)實驗,使學(xué)生掌握現(xiàn)代科技是物理實驗教學(xué)改革重要內(nèi)容,計算機技術(shù)采集物理量數(shù)據(jù),記錄處理數(shù)據(jù)等成為物理實驗教學(xué)改革熱點,實驗直接引入教學(xué)實驗困難,設(shè)計實驗教學(xué)方法靈活,可以用現(xiàn)代技術(shù)改造傳統(tǒng)實驗,如測量音叉頻率實驗測量誤差大,利用傳感器技術(shù)改造實驗更加方便。
高師實驗課程實踐教學(xué)過程包括學(xué)生選題,設(shè)計實驗方案,分析數(shù)據(jù)得出結(jié)論等。學(xué)生是教學(xué)的主體,教師主要作用是組織管理教學(xué),鼓勵引導(dǎo)學(xué)生克服學(xué)習(xí)困難,進行教學(xué)評價促進學(xué)生發(fā)展[6]。高師物理實驗課程實踐教學(xué)實施注重高效教學(xué)方法運用,是學(xué)生需要學(xué)習(xí)掌握的內(nèi)容。教師創(chuàng)設(shè)適宜問題情境激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,是高師物理實驗課程實踐教學(xué)成功的關(guān)鍵,教師要在教學(xué)前精心準備,創(chuàng)造良好的教學(xué)環(huán)境,運用教學(xué)評價促進學(xué)生自我認識發(fā)展。
高師物理實驗課程實踐教學(xué)實施要求貫徹啟發(fā)性原則,營造交互式學(xué)習(xí)環(huán)境,加強教學(xué)過程管理。由于學(xué)生認知水平差異,實驗中出現(xiàn)問題不確定性等因素影響,教師要在課前做好準備工作[7]。需要合理確定實驗題目,精心設(shè)計教學(xué)方法,設(shè)計合理的教學(xué)方式。教師確定實驗題目要考慮學(xué)生的實際情況,具有高師物理實驗內(nèi)容特色,充分激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。要為學(xué)生準備學(xué)習(xí)資源,如實驗儀器等對學(xué)生預(yù)習(xí)做出方向性引導(dǎo)。比如:在全息照相研究實驗前提出系列問題,引導(dǎo)學(xué)生閱讀參考文獻做好預(yù)習(xí),包括全息圖的特點、全息照相的物理原理、體面全息圖的區(qū)別等。教師要根據(jù)學(xué)生基礎(chǔ)設(shè)計問題引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)。
教學(xué)評價是教學(xué)的重要部分,通過公證評價學(xué)生學(xué)習(xí)情況促進教師提高教學(xué)質(zhì)量,常見評價方式有量化與質(zhì)性評價。質(zhì)性評價為反映學(xué)生個性發(fā)展,總結(jié)性評價是教學(xué)后對教學(xué)過程評價,通過考題設(shè)計將教學(xué)指標(biāo)效果顯性化。總結(jié)性評價可以依靠形成性評價積累,教師可以根據(jù)形成性評價對收到的學(xué)生學(xué)習(xí)信息進行評價。教學(xué)評價內(nèi)容標(biāo)準方式等影響實驗教學(xué)目標(biāo)實現(xiàn)。當(dāng)前大學(xué)物理實驗課程教學(xué)評價通過期末考試成績進行總結(jié)性評價,對體現(xiàn)培養(yǎng)學(xué)生實驗?zāi)芰Φ膶嶒瀸W(xué)習(xí)未進行評價,導(dǎo)致學(xué)生不注重實驗操作過程。高師物理實驗課程實踐教學(xué)評價是通過客觀評價學(xué)生學(xué)情,使學(xué)生認識學(xué)習(xí)的不足促進自我發(fā)展。實驗報告難以包含實驗過程的豐富內(nèi)涵,實驗課程實踐教學(xué)應(yīng)對各環(huán)節(jié)進行形成性評價。
高校大學(xué)物理實驗課程實踐教學(xué)體系各有特色,高師物理設(shè)計實驗主要培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新實踐能力,實驗內(nèi)容注重對基礎(chǔ)內(nèi)容的創(chuàng)新學(xué)習(xí),建立以設(shè)計教學(xué)為重心的實驗教學(xué)體系,培養(yǎng)學(xué)生的實踐創(chuàng)新能力?;A(chǔ)物理實驗以教師講授學(xué)習(xí)為主,設(shè)計性實驗強調(diào)學(xué)生自主學(xué)習(xí)方式,使學(xué)生掌握現(xiàn)代科技,培養(yǎng)學(xué)生綜合運用知識的動手實踐能力。采用開放式教學(xué)方式,實驗課程實踐教學(xué)體系打破傳統(tǒng)熱力電光為線索的封閉式教學(xué)體系,形成從基礎(chǔ)到前沿逐級提高的大學(xué)物理實驗課程體系。
師范專業(yè)認證心下高師物理實驗課程實踐教學(xué)指導(dǎo)思想是采用設(shè)計實驗教學(xué)模式,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力,使學(xué)生掌握現(xiàn)代技術(shù),適應(yīng)基礎(chǔ)物理教學(xué)需要。實驗項目為教師拓展改進基礎(chǔ)實驗為內(nèi)容,實驗項目開發(fā)成熟后由教學(xué)督導(dǎo)審核通過,隨著物理實驗課程實踐教學(xué)改革深入,部分實驗整合為基礎(chǔ)實驗,形成以設(shè)計實驗為核心的實驗教學(xué)體系。實驗課程實踐教學(xué)流程包括準備工作,實驗選題與組織教學(xué)。將多媒體課件學(xué)習(xí)資料傳到系部FTP上;介紹實驗題目內(nèi)容要求、實驗室現(xiàn)有儀器等,強調(diào)實驗學(xué)習(xí)日記記錄。教師在固定教學(xué)時間了解學(xué)生學(xué)習(xí),在課余時間通過班級QQ群等方式與學(xué)生交流。答辯環(huán)節(jié)收集學(xué)生實驗日記報告進行成績評價。
高等師范院校大學(xué)物理實驗課程實踐教學(xué)取得良好成效,學(xué)生設(shè)計實驗整理后在雜志發(fā)表。學(xué)生經(jīng)過基礎(chǔ)實驗學(xué)習(xí)后激發(fā)對物理實驗學(xué)習(xí)興趣,學(xué)生按課表時間到實驗室,一些學(xué)生要求實驗室全天開放,很多學(xué)生實驗態(tài)度發(fā)生變化。實驗報告日記中表達學(xué)生喜歡實驗課程實踐教學(xué)方式,通過自主探究方式提高學(xué)生的積極性。實驗設(shè)計器材選擇,數(shù)據(jù)獲取分析需要學(xué)生探索得到。實驗日記可以記錄學(xué)生考慮問題的思路,有利于學(xué)生對照教學(xué)評價標(biāo)準反思總結(jié)。實驗內(nèi)容來自教材內(nèi)容變形,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識,初步學(xué)會處理研究教材的方法。高師物理實驗課程實踐教學(xué)調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,學(xué)生普遍認為實驗課程教學(xué)給予獨立思考機會,有利于學(xué)生實踐創(chuàng)新能力提高。
師范專業(yè)認證為高師物理實驗課程實踐教學(xué)提出新的要求。高師物理專業(yè)實驗課程實踐教學(xué)是系統(tǒng)工程,涉及教學(xué)目標(biāo)內(nèi)容評價等方面的研究。物理課程實踐教學(xué)研究是提高教學(xué)質(zhì)量,適應(yīng)中學(xué)物理教育改革的需要。高師物理實驗課程實踐教學(xué)主要培養(yǎng)學(xué)生實踐創(chuàng)新能力,研究物理問題的方法。高師物理實驗課程實踐教學(xué)內(nèi)容特點是注重聯(lián)系生活實際應(yīng)用物理,物理實驗課程分為原理性與實際操作性實驗,物理實驗課程實踐教學(xué)中學(xué)生是學(xué)習(xí)主體,使學(xué)生處于學(xué)習(xí)主體地位是實踐教學(xué)成功的關(guān)鍵。教師要在教學(xué)前充分準備,貫徹因材施教的原則,充分運用形成性評價為主的教學(xué)評價策略引導(dǎo)學(xué)生自我發(fā)展。