導(dǎo)語：大學(xué)物理實驗教學(xué)改革與實踐思考一文來源于網(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。

大學(xué)物理實驗作為理工科高等院校中一門通識基礎(chǔ)實踐課程，其作用在于培養(yǎng)和提高學(xué)生的實踐能力、科學(xué)實驗思維和科學(xué)研究能力［1］．以工科為主的地方性本科院校在向應(yīng)用型人才培養(yǎng)轉(zhuǎn)型的過程中，以學(xué)生能力本位培養(yǎng)為中心的課程改革也在不斷的實踐中進(jìn)行探索．新時代大學(xué)物理實驗所涵蓋的學(xué)習(xí)內(nèi)容和學(xué)生對所學(xué)內(nèi)容的應(yīng)用能力也成為當(dāng)前大學(xué)物理實驗課程教學(xué)改革研究的主要方向［2－5］．根據(jù)實驗課程需要學(xué)生獨立思考并完成相關(guān)操作的課程特點，設(shè)計出切實有效、符合現(xiàn)有實驗教學(xué)條件同時兼?zhèn)淇刹僮餍缘慕虒W(xué)環(huán)節(jié)和教學(xué)方法，輔助學(xué)生對實驗內(nèi)容的習(xí)得，成為實驗課程改革亟待解決的問題．通過對同類院校物理實驗的課堂觀察，結(jié)合實驗教學(xué)經(jīng)驗，使用能夠調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的參與式教學(xué)方式對物理實驗課堂進(jìn)行了重新設(shè)計．在改變傳統(tǒng)講授式的基礎(chǔ)上，以學(xué)生參與的方式對大學(xué)物理實驗的教與學(xué)進(jìn)行改革，教學(xué)效果已初見成效，基本達(dá)到了大學(xué)物理實驗課程對學(xué)生實踐能力培養(yǎng)和科學(xué)實驗思維形成提出的課程要求．

1大學(xué)物理實驗教學(xué)改革的理論基礎(chǔ)

1．1積極教學(xué)法內(nèi)涵的界定．“Activinglearning”最早由英國學(xué)者R．W．Revans［6］提出，20世紀(jì)80年代由華東師范大學(xué)教育科學(xué)學(xué)院與加拿大維多利亞大學(xué)教育學(xué)院通過啟發(fā)式教學(xué)方法研究合作項目［7］引入中國，并且將其翻譯為“積極教學(xué)法”．在華東師范大學(xué)徐勛等的研究基礎(chǔ)上，逐步將積極教學(xué)法的概念衍生為能夠協(xié)助學(xué)生進(jìn)行積極學(xué)習(xí)的所有教學(xué)策略與手段的結(jié)合［8］．積極教學(xué)法主要倡導(dǎo)教師的職責(zé)在于幫助學(xué)生學(xué)習(xí)，教師可以通過各種教學(xué)方法和教學(xué)策略的實施，讓學(xué)生積極參與課堂教學(xué)的所有環(huán)節(jié)．早在中國古代春秋戰(zhàn)國時期，孔子的“吾聽吾忘、吾見吾記、吾做吾悟”的學(xué)習(xí)策略，正是倡導(dǎo)啟發(fā)式教學(xué)的開端和對“積極教學(xué)法”的最好解釋，即所有能夠調(diào)動學(xué)生積極性、讓學(xué)生主動參與課堂和能夠在課堂上最大限度提升學(xué)生學(xué)習(xí)效果的方法都可以叫做積極教學(xué)法．以學(xué)生為主體，兼顧培養(yǎng)學(xué)生自主探索問題、發(fā)現(xiàn)問題并解決問題的能力，加強(qiáng)學(xué)生分析概括能力、協(xié)作溝通能力和動手操作能力，這種以學(xué)生能力為本位的教學(xué)模式正是當(dāng)前大學(xué)物理實驗課程所期待并亟待實現(xiàn)的教學(xué)理念．1．2積極教學(xué)法和傳統(tǒng)講授式實驗課堂的區(qū)別．大學(xué)物理實驗課程中涵蓋的任何一個實驗項目的教與學(xué)始終需要回答2個基本問題，即做什么和怎么做．在解決這些問題的教與學(xué)過程中，傳統(tǒng)實驗課堂大致可以歸結(jié)為如下流程：實驗原理講解→實驗儀器介紹和演示→學(xué)生操作→數(shù)據(jù)處理及誤差分析［9］．由此可以明顯地感受到傳統(tǒng)實驗課堂中，學(xué)生的自主能動性差，經(jīng)常可以發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)習(xí)慣較好的學(xué)生能夠在教師的“指引”下，按部就班地完成實驗內(nèi)容，而缺乏學(xué)習(xí)興趣的學(xué)生群體并不能得到實驗教學(xué)應(yīng)該給予的訓(xùn)練與能力提升．2015年教育部、國家發(fā)改委和財政部聯(lián)合發(fā)文，引導(dǎo)部分地方普通本科高校向應(yīng)用型轉(zhuǎn)變，其中對應(yīng)用型高校在強(qiáng)化實踐教學(xué)方面作出了明確指示．但在教育改革的課堂主陣地，傳統(tǒng)“填鴨式”的教學(xué)方式仍然沒有改變．根據(jù)云南師范大學(xué)胡曉娟［10］等的課堂觀察研究，傳統(tǒng)講授為主的課堂教學(xué)占到課堂時間的89．4％，教師教學(xué)手段單一，教師與學(xué)生之間缺乏溝通，學(xué)生缺乏學(xué)習(xí)主動性．基于積極教學(xué)理念，需要做出改變的首先是教師．結(jié)合對實驗課程改革的實踐，現(xiàn)將教師分別采用積極教學(xué)法和傳統(tǒng)講授法，教師行為的對比總結(jié)如表1所示．1．3積極教學(xué)法主要采取的教學(xué)方法．1946年美國教育學(xué)家EdgarDale提出“學(xué)習(xí)金字塔模型”［11］，該模型指出：學(xué)習(xí)者采用不同學(xué)習(xí)方式進(jìn)行學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)內(nèi)容隨著時間的平均留存率將有很大的不同，如圖1所示．圖1學(xué)習(xí)效率金字塔模型從圖1中可以看出，學(xué)生采用單純的“聽講”方式被動學(xué)習(xí)，學(xué)生對所學(xué)知識點的平均留存率只有5％！這意味著教師自身教學(xué)行為和課堂組織形式的改變將直接決定學(xué)生對課堂內(nèi)容的學(xué)習(xí)效果．基于大學(xué)物理實驗課程自身理論結(jié)合實踐的特殊性，采用積極主動的學(xué)習(xí)方式組織課堂教學(xué)對教師而言可操作并不復(fù)雜：以設(shè)計能夠推動課堂教學(xué)的問題為主線，教學(xué)過程中采用自主閱讀、小組討論、小組成果展示以及學(xué)生展示操作等學(xué)習(xí)方式為輔助的雙線教學(xué)模式，為切實有效的大學(xué)物理實驗教學(xué)改革奠定了科學(xué)的理論基礎(chǔ)．教師在使用積極教學(xué)法對實驗課堂進(jìn)行雙線教學(xué)模式改革時，應(yīng)注意以下幾點：1．3．1問題的設(shè)計與有導(dǎo)向的點名提問流程．區(qū)別于傳統(tǒng)課堂設(shè)計，教師在備課過程中需詳細(xì)設(shè)計能夠推動課堂教學(xué)的相關(guān)問題，并隨著教學(xué)環(huán)節(jié)的不斷熟練，結(jié)合課堂學(xué)生的反饋對設(shè)計的問題進(jìn)行不斷更新和調(diào)整．問題的設(shè)計不包括與教學(xué)無關(guān)或關(guān)系不大的問題，避免學(xué)生思路跑偏，也不包括純概念性問題，避免學(xué)生回答不出內(nèi)心受挫，概念、知識點的學(xué)習(xí)可以先以閱讀或小組討論的形式進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，然后以提問的方式協(xié)助學(xué)生梳理問題的邏輯性及難點．對設(shè)計好的問題，以積極教學(xué)法為主的課堂提倡使用有導(dǎo)向的點名提問推動課堂，其關(guān)鍵流程在于：第一，先拋出備課過程中設(shè)計好的問題，并根據(jù)問題的難易程度給出學(xué)生足夠的獨立思考時間（學(xué)生思考的過程教師可以觀察學(xué)生思考的情況，為后續(xù)有導(dǎo)向的點名提問做準(zhǔn)備）；第二，基于對思考過程的觀察，進(jìn)行有導(dǎo)向的點名提問（切忌按一定規(guī)律或順序點名，可在課前要求學(xué)生為自己制作名牌并配帶名牌上課，便于有導(dǎo)向點名提問的實施）；第三，根據(jù)學(xué)生回答情況給予明顯的、強(qiáng)烈的肯定（在設(shè)計問題時應(yīng)該考慮到會有回答不出預(yù)期答案的學(xué)生，切忌不了了之，一定要善于給出明確、難度明顯降低的引導(dǎo)，然后再繼續(xù)追問，直到學(xué)生回答出肯定的答案，最后得到教師的認(rèn)可）．1．3．2小組討論的組織與實施．對于學(xué)習(xí)興趣不高的學(xué)生，打破常規(guī)的教室桌椅障礙，讓學(xué)生以小組為單位進(jìn)行問題的交流與討論，并對討論的結(jié)果進(jìn)行展示，對學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)能力的提升很有幫助．有人質(zhì)疑，放手讓學(xué)生討論難以得出正確答案，浪費課堂時間．但結(jié)合實際經(jīng)驗發(fā)現(xiàn)，只要教師相信學(xué)生，通過合理的分組搭配，小組討論之前給出學(xué)生充分的獨立思考時間并要求將所思所想快速記錄下來，再在討論過程中教師給予恰當(dāng)?shù)囊龑?dǎo)，學(xué)生往往會有令人驚訝的表現(xiàn)．1．3．3實驗儀器的介紹和操作．傳統(tǒng)的實驗課堂，實驗儀器的介紹和操作講解通常由實驗教師完成，然后讓學(xué)生進(jìn)行“獨立操作”，并按教師設(shè)定的表格記錄實驗數(shù)據(jù)，整個實驗操作部分學(xué)生都是按照既定的步驟完成實驗任務(wù)．結(jié)合實驗課程對學(xué)生能力本位的培養(yǎng)要求，筆者認(rèn)為實驗課程最能體現(xiàn)學(xué)生自主性的環(huán)節(jié)是實驗儀器的操作和數(shù)據(jù)處理，可以在梳理清楚實驗原理的同時，讓學(xué)生以小組為單位將實驗儀器配備的說明書分發(fā)給學(xué)生，并通過學(xué)生的自主閱讀，自行給出實驗操作步驟，并自行設(shè)計需要記錄實驗參量的表格，教師在這個過程中只需要判斷或指出學(xué)生設(shè)計過程中的不足并給出改進(jìn)意見．對于多個小組提出的不同實驗操作步驟，教師可選出最優(yōu)方案，并鼓勵該組學(xué)生在全班范圍內(nèi)演示實驗儀器的操作與數(shù)據(jù)處理方式，并盡可能地給出設(shè)計理由．

2大學(xué)物理實驗教學(xué)改革實踐

2．1使用積極教學(xué)法前后學(xué)生成績反饋．通過1年的觀察，筆者先后對同一個班級的大學(xué)物理實驗（上）和大學(xué)物理實驗（下）分別采用傳統(tǒng)講授式教學(xué)和積極教學(xué)法教學(xué)，學(xué)生的課堂表現(xiàn)和學(xué)習(xí)成績整體有了明顯的提升．圖2為我校地質(zhì)工程17－1班（46人）第1學(xué)期和第2學(xué)期大學(xué)物理實驗成績水平分析，從圖2可以看出，通過積極教學(xué)成績分布在60～70分區(qū)間的學(xué)生人數(shù)明顯減少了，而成績分布在80～90分區(qū)間的學(xué)生人數(shù)有了明顯增加．圖2教學(xué)方法轉(zhuǎn)變前后學(xué)生成績分布對比2．2基于積極教學(xué)法的實驗課程設(shè)計案例．為了展示采用積極教學(xué)法設(shè)計實驗課堂的實施方法，根據(jù)教學(xué)實際，以大學(xué)物理實驗中“電流表的改裝與校準(zhǔn)”實驗［12］為例，給出具體的課堂設(shè)計．2．2．1學(xué)習(xí)目標(biāo)的編寫．在傳統(tǒng)的實驗教學(xué)中，教師按照既定的教學(xué)目標(biāo)編寫教案，往往會忽略學(xué)生的認(rèn)知水平和具體可測量的學(xué)習(xí)產(chǎn)出，其缺點在于先入為主地讓教師成為了課堂教學(xué)的主體．基于積極教學(xué)法中倡導(dǎo)的以學(xué)生為主體的課堂，課程設(shè)計中的教學(xué)目標(biāo)應(yīng)該轉(zhuǎn)化為學(xué)習(xí)目標(biāo)，并避免使用掌握、了解、熟悉等不可測量動詞．本節(jié)課結(jié)束后，學(xué)生將能夠做到：1）測出未知表頭的滿偏電流Ig和內(nèi)阻Rg；2）畫出擴(kuò)大電流表量程的電路圖；3）校準(zhǔn)改裝電流表，并畫出校準(zhǔn)曲線．2．2．24欄教案的編寫．以積極教學(xué)法為主導(dǎo)的課堂教學(xué)，教師在教案編寫方面應(yīng)以具有明顯時間分段的教師活動和學(xué)生活動為主，并將其作為指導(dǎo)教師授課的重要文件，用于提醒教師確保以最高效的方式幫助學(xué)生達(dá)成學(xué)習(xí)目標(biāo)．基于教師備課階段的認(rèn)真思考和多種教學(xué)方法的選擇，教案縱向應(yīng)該包括課堂導(dǎo)入、主體和總結(jié)，橫向應(yīng)包括貫穿于整個教學(xué)過程中明確時間節(jié)點的教師活動、學(xué)生活動和學(xué)習(xí)資源，如表2所示．2．2．3板書呈現(xiàn)．基于課堂主線問題和課堂輔助活動并行的雙線教學(xué)改革思路，課堂上呈現(xiàn)在黑板的重要學(xué)習(xí)內(nèi)容在形式上也要做出相應(yīng)的調(diào)整，通常以明確主題和重要知識點的思維導(dǎo)圖的形式給出，便于學(xué)生記錄和知識結(jié)構(gòu)建立．

3結(jié)束語

基于積極教學(xué)法對大學(xué)物理實驗教學(xué)改革的理論支撐，在地方普通高校逐步向應(yīng)用型本科轉(zhuǎn)型的過程中，采用積極教學(xué)法對大學(xué)物理實驗進(jìn)行課堂教學(xué)改革，在以教師教學(xué)行為轉(zhuǎn)變?yōu)橹髦嫉慕虒W(xué)探索中，通過對教師教學(xué)活動的重新認(rèn)識、課堂的重新設(shè)計、課堂活動的組織與實施，較以講授為主的傳統(tǒng)課堂，學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的激發(fā)和學(xué)生學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)都有明顯的改變．學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和有效學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)必將是學(xué)生實踐能力和科學(xué)實驗素養(yǎng)提升的必經(jīng)之路，同時培養(yǎng)能力本位的當(dāng)代大學(xué)生也是新時代賦予一線教師的歷史使命．

作者:謝寧 魏欣雨 彭敏 單位:新疆工程學(xué)院