驗證性實驗教學(xué)方法研究

時間:2022-05-22 12:26:51

導(dǎo)語:驗證性實驗教學(xué)方法研究一文來源于網(wǎng)友上傳,不代表本站觀點,若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師,歡迎參考。

驗證性實驗教學(xué)方法研究

摘要:針對高校教師和學(xué)生在驗證實驗教學(xué)中分別存在實驗步驟過于詳細(xì)、教學(xué)方法單一和實驗報告抄襲等問題,提出簡化實驗指導(dǎo)書、走動式教學(xué)和實驗報告多樣化等教學(xué)方法,著力提升驗證性實驗的實驗效果,培養(yǎng)學(xué)生的獨立思考能力、創(chuàng)新能力和動手能力。

關(guān)鍵詞:驗證性實驗;走動式教學(xué);報告多樣化;創(chuàng)新能力

實驗教學(xué)在高校培養(yǎng)創(chuàng)新型人才過程中起著至關(guān)重要的作用,驗證性實驗教學(xué)對于學(xué)生基礎(chǔ)知識的鞏固,有一定的益處。但傳統(tǒng)的驗證性實驗教學(xué)主要以前期教師講解實驗?zāi)康?、實驗原理和演示實驗?nèi)容;中期由學(xué)生根據(jù)教師的演示進(jìn)行機(jī)械的模仿實驗;后期學(xué)生根據(jù)實驗指導(dǎo)書抄寫實驗報告,教師批改實驗報告步驟進(jìn)行,并不能提升實驗教學(xué)的質(zhì)量[3]。同時,傳統(tǒng)驗證性實驗教學(xué)方法單一、實驗內(nèi)容和實驗步驟固定,激發(fā)不出學(xué)生的探索欲和求知欲,不利于學(xué)生啟發(fā)性和創(chuàng)造性思維的培養(yǎng)[4]。因此,對傳統(tǒng)驗證性實驗教學(xué)進(jìn)行反思,提出培養(yǎng)學(xué)生獨立思考能力、創(chuàng)新能力和實驗動手能力的驗證性實驗教學(xué)新方法,具有一定的實驗教學(xué)研究價值[5]。

一、傳統(tǒng)驗證性實驗教學(xué)現(xiàn)狀

1.1實驗?zāi)康拿鞔_、步驟詳細(xì)

采用傳統(tǒng)驗證性實驗教學(xué),教師在實驗之前就會將實驗指導(dǎo)書發(fā)給學(xué)生,學(xué)生將實驗指導(dǎo)書進(jìn)行打印。實驗指導(dǎo)書當(dāng)中一般包含:實驗題目、實驗?zāi)康?、實驗重點和難點、實驗內(nèi)容、實驗步驟和實驗環(huán)境,其中實驗?zāi)康拿鞔_、實驗內(nèi)容清晰、實驗步驟詳細(xì),學(xué)生在沒有實驗指導(dǎo)教師的情況下,也可以按著實驗步驟獨立完成實驗內(nèi)容[6]。教師根據(jù)學(xué)生的實驗結(jié)果判定其是否掌握了實驗原理和方法,大多數(shù)學(xué)生能夠得出正確的實驗結(jié)果,但并沒有對實驗原理進(jìn)行認(rèn)真思考,只是機(jī)械的按照實驗步驟操作,沒有培養(yǎng)學(xué)生將實驗原理用于解決現(xiàn)實生活問題的能力,未達(dá)到實驗?zāi)康腫7][8][9]。

1.2教學(xué)方法單一

教師教學(xué)能力不均衡導(dǎo)致部分教師對驗證性實驗的理解有些偏頗,實驗教學(xué)方法單一、陳舊。傳統(tǒng)驗證性實驗教學(xué)方法以演示法和講解法為主。實驗前期教師對實驗?zāi)康暮蛯嶒炘磉M(jìn)行詳細(xì)的講解,鞏固學(xué)生的理論知識,并使其理解理論知識的實際應(yīng)用,然后對實驗任務(wù)進(jìn)行演示,使學(xué)生掌握正確的實驗步驟,最后學(xué)生根據(jù)實驗指導(dǎo)書中的實驗步驟及教師的演示完成實驗任務(wù)。

1.3學(xué)生思維及動手惰性滋長

傳統(tǒng)驗證性實驗以實驗指導(dǎo)書和教師的演示為主,學(xué)生面對實驗內(nèi)容,已養(yǎng)成一種根據(jù)實驗指導(dǎo)書和教師演示進(jìn)行機(jī)械式實驗驗證的學(xué)習(xí)習(xí)慣。大多數(shù)學(xué)生沒有依據(jù)理論知識對實驗任務(wù)進(jìn)行獨立思考,并探索切實可行的實驗方法,而是選擇實驗指導(dǎo)書或者教師提供的方法直接進(jìn)行實驗,同時,在實驗過程中一旦遇到問題,既不選擇獨立思考出現(xiàn)的問題,也不向教師或者同學(xué)詢問解決方法,更不會選擇新的實驗方法重新進(jìn)行實驗,導(dǎo)致驗證性實驗教學(xué)效果較差,滋長了學(xué)生的思維及動手惰性。

1.4實驗報告內(nèi)容雷同

由于實驗指導(dǎo)書內(nèi)容詳細(xì)、教師教學(xué)方法單一和學(xué)生學(xué)習(xí)惰性滋長等多方面因素的影響,導(dǎo)致能夠反映學(xué)生實驗效果真實情況的實驗報告也出現(xiàn)大量水分。經(jīng)過走訪學(xué)生、實驗室觀察學(xué)生實驗情況以及對不同學(xué)生的實驗報告內(nèi)容進(jìn)行詳細(xì)對比等多種實驗教學(xué)反饋方式發(fā)現(xiàn):學(xué)生的實驗報告內(nèi)容基本來源于教師演示的步驟、實驗指導(dǎo)書中提取重要內(nèi)容或抄襲其他同學(xué)的實驗報告等三個方面,既沒有獨立思考探索新的實驗方法和實驗步驟,也沒有得出不同的實驗結(jié)果,毫無創(chuàng)新,實驗報告內(nèi)容基本雷同。

二、驗證性實驗教學(xué)新方法

2.1簡化實驗指導(dǎo)書

教師撰寫詳細(xì)的實驗過程作為實驗教案,有利于自己對實驗課堂的把控,不斷提升自己的實驗教學(xué)能力。從實驗教案當(dāng)中提取實驗?zāi)康摹嶒炘怼嶒炛攸c和難點、實驗環(huán)境和實驗題目作為發(fā)給學(xué)生的實驗指導(dǎo)書,而實驗結(jié)果需要學(xué)生根據(jù)實驗內(nèi)容和自己探索的實驗方法得出,最后將實驗結(jié)果與指導(dǎo)教師給出的實驗結(jié)果進(jìn)行對比,找出實驗過程中存在的問題,并改進(jìn)實驗方法或與教師進(jìn)行實驗交流,以獨立思考和探索的方式完成實驗,最后撰寫實驗步驟。

2.2任務(wù)驅(qū)動法教學(xué)

任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法是指在教學(xué)過程中以若干分解的任務(wù)為中心,通過任務(wù)的完成來介紹基礎(chǔ)知識和技能,采取邊學(xué)邊練的方式來培養(yǎng)和提高學(xué)生分析問題、解決問題的綜合能力[10]。簡化實驗指導(dǎo)書會導(dǎo)致部分學(xué)生面對實驗內(nèi)容無從下手,進(jìn)而放棄實驗或者有意拖延實驗進(jìn)度。針對這種情況,采用任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法:教師在安排完實驗內(nèi)容以后,可以引導(dǎo)學(xué)生將實驗任務(wù)進(jìn)行分解,學(xué)生將以獨立思考、相互探討、與教師交流以及查找資料等不同的方式完成分解后的實驗任務(wù),最后教師根據(jù)學(xué)生的實驗結(jié)果對學(xué)生的實驗進(jìn)行打分,作為期末考核的標(biāo)準(zhǔn)之一,在實驗時間充分的情況下,還可以安排部分實驗方法和實驗效果較好的學(xué)生上臺演示,培養(yǎng)學(xué)生獨立思考和積極探索的能力,提高學(xué)生主動學(xué)習(xí)的積極性[11]。

2.3啟發(fā)式教學(xué)

啟發(fā)式教學(xué)是“以學(xué)生為主題,教師為主導(dǎo)”的現(xiàn)代教學(xué)理念的具體體現(xiàn),激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、想象力和創(chuàng)新精神[12]。傳統(tǒng)驗證性實驗教學(xué)過程中,部分學(xué)生雖然看過實驗指導(dǎo)書和教師的演示,但是仍然存在一些實驗問題,當(dāng)學(xué)生舉手向?qū)嶒炛笇?dǎo)教師詢問時,大部分教師采取直接動手為學(xué)生解決問題的方式,并沒有向?qū)W生講解出現(xiàn)問題的原因或引導(dǎo)學(xué)生解決問題。利用啟發(fā)式教學(xué)方法,引導(dǎo)學(xué)生利用所學(xué)的理論知識來解決實驗過程當(dāng)中存在的問題,這一點主要體現(xiàn)在教師集中演示和單獨指導(dǎo)學(xué)生實驗中出現(xiàn)的問題兩個方面。教師首先應(yīng)將問題進(jìn)行分解,然后將分解后的問題不斷拋出,并分析出現(xiàn)問題的原因,最后引導(dǎo)學(xué)生逐一解決問題,得到正確的實驗結(jié)果,培養(yǎng)學(xué)生獨立思考和動手能力。

2.4走動式教學(xué)

學(xué)生受到思維惰性、動手惰性、智能手機(jī)等因素的影響,導(dǎo)致教師布置完實驗任務(wù)之后,一部分學(xué)生則躲著玩手機(jī)、游戲,直接放棄實驗任務(wù);一部分學(xué)生雖然投入到實驗當(dāng)中,但是一旦遇到問題,既不舉手向指導(dǎo)教師詢問,也不與其他學(xué)生進(jìn)行交流,以致實驗停滯。只有小部分的學(xué)生在認(rèn)真實驗,并最終完成實驗任務(wù)。為了更好的實施驗證性實驗,教師在布置完實驗任務(wù)之后,應(yīng)頻繁在實驗室中走動,來回觀察學(xué)生的實驗情況,了解學(xué)生對知識掌握的真實情況,同時,在觀察的過程中,若發(fā)現(xiàn)學(xué)生實驗中存在問題,主動與學(xué)生進(jìn)行探討,引導(dǎo)學(xué)生走出實驗誤區(qū),拉近學(xué)生與教師之間的距離,激發(fā)學(xué)生的求知欲,保證驗證性實驗的教學(xué)質(zhì)量。

2.5實驗報告形式多樣化

實驗報告能夠反映學(xué)生在實驗中采取的實驗方法、實驗步驟和對實驗的全面總結(jié)。學(xué)生的實驗報告采用統(tǒng)一的格式,其中包含實驗題目、實驗?zāi)康摹嶒灜h(huán)境、實驗步驟、結(jié)果分析和實驗總結(jié)等內(nèi)容。由于受到傳統(tǒng)驗證性實驗指導(dǎo)書、教師的演示和學(xué)生惰性的影響,實驗報告并沒有反映出學(xué)生實驗過程的真實情況。簡化實驗指導(dǎo)書,利用任務(wù)驅(qū)動法教學(xué)、啟發(fā)式教學(xué)和走動式教學(xué),讓學(xué)生以獨立思考和探索的方式完成實驗任務(wù),并要求學(xué)生將整個實驗過程撰寫為實驗報告,不僅要撰寫實驗過程中遇到的問題,而且要撰寫解決問題的步驟,然后將錯誤實驗結(jié)果和正確實驗結(jié)果進(jìn)行對比分析,加深對實驗內(nèi)容的理解,最后,對整個實驗過程進(jìn)行總結(jié),這樣撰寫出的實驗報告能夠反映出學(xué)生的真實實驗情況,同時實驗報告的形式會呈現(xiàn)多樣化。

三、教學(xué)案例及效果分析

以大理大學(xué)計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)《Linux基礎(chǔ)與應(yīng)用》課程中DHCP服務(wù)器的配置實驗教學(xué)為例:

3.1教學(xué)案例

DHCP服務(wù)器配置的實驗教學(xué)設(shè)計過程如下:步驟1:簡單回顧DHCP服務(wù)器的工作原理及相關(guān)參數(shù);步驟2:拋出實際問題(例如:學(xué)校有80臺計算機(jī),使用IP地址段:192.168.1.1至192.168.1.254,子網(wǎng)掩碼為:255.255.255.0,網(wǎng)關(guān)為:192.168.1.1,其中192.168.1.2至192.168.1.30分配給學(xué)校各服務(wù)器使用,而客戶端僅使用192.168.1.100至192.168.1.200的IP地址,剩余IP地址保留。);步驟3:針對實際問題,簡單闡述網(wǎng)絡(luò)端口的參數(shù)設(shè)置、DHCP主配置文件和網(wǎng)絡(luò)端口選擇的設(shè)置等內(nèi)容;步驟4:將有操作流程,但無具體參數(shù)設(shè)置的實驗報告?zhèn)鬏斀o學(xué)生;步驟6:學(xué)生獨立實驗,教師開始走動,來回查看學(xué)生的實驗進(jìn)度,并主動與學(xué)生交流指導(dǎo)。針對出現(xiàn)的問題引導(dǎo)學(xué)生自己解決,讓學(xué)生帶著實際項目和存在的問題,獨立完成DHCP服務(wù)器的配置項目;步驟7:學(xué)生記錄服務(wù)器配置項目的相關(guān)參數(shù)和過程,根據(jù)參數(shù)及實驗過程獨立完成實驗報告,并分析錯誤原因和實驗結(jié)果。教師統(tǒng)計學(xué)生的項目完成情況,并有針對突出問題進(jìn)行講解,輔導(dǎo)學(xué)生完成配置項目。

3.2教學(xué)效果分析

按照以上步驟進(jìn)行驗證性實驗教學(xué),首先學(xué)生可以對理論教學(xué)的內(nèi)容進(jìn)行回顧,其次讓學(xué)生帶著現(xiàn)實生活中的實際項目進(jìn)行實驗,利用項目驅(qū)動和學(xué)生的探索欲望,促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性,最后教師的走動查看和主動交流,不僅能夠掌握課堂的真實情況,而且?guī)椭鷮W(xué)生解決了實際問題,激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)動力。課后,學(xué)生根據(jù)記錄的錯誤信息、參數(shù)和實驗結(jié)果,獨立撰寫實驗報告,杜絕實驗報告的抄襲,實驗報告形式呈現(xiàn)多樣化。在驗證性實驗教學(xué)當(dāng)中真正實現(xiàn)學(xué)生獨立思考和主動探索式學(xué)習(xí)過程。

四、總結(jié)

驗證性實驗對鞏固學(xué)生理論知識和后期培養(yǎng)學(xué)生的獨立思考能力、創(chuàng)新能力是不可或缺的,但是傳統(tǒng)驗證性實驗在教學(xué)方法上存在一定的弊端。打破傳統(tǒng)驗證性實驗教學(xué)的模式,采用簡化實驗指導(dǎo)書、任務(wù)驅(qū)動法教學(xué)、啟發(fā)式教學(xué)、走動式教學(xué)以及實驗報告形式多樣化等教學(xué)方法,不僅能夠提升驗證性實驗教學(xué)的實驗效果,而且能夠激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性,培養(yǎng)學(xué)生獨立思考能力、創(chuàng)新能力。

作者:曾新 何瓦特 單位:1.大理大學(xué)數(shù)學(xué)與計算機(jī)學(xué)院 2.云南大學(xué)社會科學(xué)處

參考文獻(xiàn)

[1]王樹茂.科學(xué)實驗[M].遼寧:遼寧人民出版社,1987.109-109.

[2]皮建輝,向?qū)O軍等.創(chuàng)新實驗教學(xué)途徑的探索與實踐[J].實驗科學(xué)與技術(shù),2007,5(2):63-65.

[3]王建君,李曉峰.驗證性實驗教學(xué)改革之我見.實驗室研究與探索,2004,23(7):59.

[4]李淑飛,胡選子等.高職院校計算機(jī)類實踐課教學(xué)改革與探討.中國成人教育,2010,15:166-167.

[5]楊寧飛,邵曉蓉.工科驗證性試驗教學(xué)方法的探討—以土木工程材料試驗為例.高教論壇,2011.2(2):72-74.

[6]袁霞.驗證性實驗教學(xué)改革探討.大學(xué)物理實驗,2012.4,2(25):95.

[7]張志潔,王風(fēng)彬等.驗證性試驗教學(xué)中的創(chuàng)新意識培養(yǎng).實驗室研究與探索,2005.12(24):9-10.

[8]丁美榮.變驗證性實驗為研究性試驗的教學(xué)實踐.中國教育技術(shù)裝備,2010.5(15):110-111.

[9]張雪松,張振琳.“以學(xué)生為中心”的軟件工程實踐課教學(xué)模式探討.中國電力教育實驗實訓(xùn),2011(30):161-162.

[10]高翔.任務(wù)驅(qū)動法在“Access數(shù)據(jù)庫技術(shù)”教學(xué)中的實踐.學(xué)科建設(shè)與教學(xué)改革,2009,23:139-141.

[11]楊鈴梅.探究為本突破驗證性實驗教學(xué)瓶頸.理科考試研究綜合版,2016.9:59.

[12]吳翊.啟發(fā)式教學(xué)再認(rèn)識.中國大學(xué)教學(xué),2011年第1期:67.