高校研究性實驗教學(xué)的探討與實踐

摘 要：研究性教學(xué)作為一種新的教學(xué)方法，在激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，營造自主學(xué)習(xí)的良好習(xí)慣，培養(yǎng)團(tuán)隊協(xié)作精神，提高創(chuàng)新意識和實踐能力等方面具有積極作用。本文在分析研究性教學(xué)與實驗教學(xué)特點的基礎(chǔ)上，提出了高校研究性實驗教學(xué)的五個要素，并對研究性實驗教學(xué)模式進(jìn)行了探討。

關(guān)鍵詞：研究性教學(xué) 實驗課程 教學(xué)改革

中圖分類號：G420 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X(2011)10(b)-0000-00

實驗教學(xué)是高等學(xué)校培養(yǎng)符合社會主義建設(shè)需求的創(chuàng)新型復(fù)合人才不可缺少的重要環(huán)節(jié)，對學(xué)生思想素質(zhì)、文化素質(zhì)、工程素質(zhì)以及科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)具有不可替代的作用，尤其是對于學(xué)生創(chuàng)新能力和科研思維能力的培養(yǎng)，具有其獨特的地位和功能。傳統(tǒng)實驗教學(xué)的教學(xué)方法、教學(xué)內(nèi)容以及教學(xué)模式嚴(yán)重地束縛了學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)，與現(xiàn)代高等教育的育人目標(biāo)背道而馳。因此，創(chuàng)新型人才培養(yǎng)需要通過改革創(chuàng)新教育模式來實現(xiàn)。文章通過論述傳統(tǒng)實驗教學(xué)的弊端和研究性教學(xué)的特點，將研究性教學(xué)運用于高校實驗課教學(xué)，改革傳統(tǒng)的實驗課教學(xué)方式，對于營造自主學(xué)習(xí)環(huán)境，獲得完整科研訓(xùn)練，提高學(xué)生的實驗技能和創(chuàng)新能力，實現(xiàn)創(chuàng)新型人才培養(yǎng)目標(biāo)等會起到事半功倍的效果。

1 傳統(tǒng)實驗教學(xué)的弊端

重理論、輕實踐的思潮長期影響我國的高等教育。在大學(xué)教學(xué)中，實驗教學(xué)依附于理論教學(xué)，理論教學(xué)學(xué)時多，而實驗教學(xué)學(xué)時少。傳統(tǒng)實驗教學(xué)模式側(cè)重于對所學(xué)知識或定律的驗證，也就是學(xué)生根據(jù)實驗指導(dǎo)書上規(guī)定的實驗方法和步驟，在規(guī)定的時間內(nèi)完成驗證性實驗，并撰寫實驗報告加以總結(jié)，以達(dá)到加強(qiáng)和鞏固知識之目的。這種傳統(tǒng)的實驗教學(xué)有三個特點：一是教學(xué)過程強(qiáng)調(diào)“同一性”。傳統(tǒng)實驗教學(xué)讓全班學(xué)生采用相同的實驗材料、使用相同的實驗裝備，在相同的實驗時間內(nèi)完成相同的實驗內(nèi)容，并獲得相同或相似的實驗結(jié)果；二是教學(xué)內(nèi)容的“驗證性”。實驗教學(xué)從屬于理論教學(xué)，僅作為理論驗證的一種方法或手段，其內(nèi)容大多是理論教學(xué)中的定律驗證，實驗之間相互獨立，缺乏聯(lián)系，學(xué)生的思維被局限于相應(yīng)的理論課程；三是學(xué)生學(xué)習(xí)的“被動性”。傳統(tǒng)教學(xué)有著固定的教學(xué)模式，教師對照實驗指導(dǎo)書，講授實驗內(nèi)容和實驗步驟，學(xué)生只需要“照本宣科”地做完實驗，整個實驗過程顯得非常機(jī)械，學(xué)生完全處于被動學(xué)習(xí)的狀態(tài)，獨立思考受到抑制。

2 研究性教學(xué)的特點

20世紀(jì)90年代末，研究性教學(xué)在大學(xué)教學(xué)中悄然興起，逐漸受到各級教育主管部門和教育研究專家的廣泛關(guān)注和重視。人們越來越認(rèn)識到其在激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識與實踐能力、培育學(xué)生良好品質(zhì)，提高學(xué)生綜合素質(zhì)等方面具有積極作用。研究性教學(xué)既是一種新的教學(xué)觀，又是一種新的學(xué)習(xí)觀，是教師引導(dǎo)與學(xué)生自學(xué)有機(jī)結(jié)合并達(dá)到完整、和諧、統(tǒng)一的教學(xué)方式。研究性教學(xué)強(qiáng)調(diào)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性、研究性和實踐性。在研究性教學(xué)背景下，學(xué)習(xí)不再是知識量的機(jī)械積累，而是以理解現(xiàn)實世界為目的的闡釋過程、實踐過程和創(chuàng)新過程。

作者簡介：張平冬， 博士，講師，研究方向：林木遺傳育種。

1自主性 自主性是指學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中能充分發(fā)揮主觀能動性，挖掘自身學(xué)習(xí)潛力的主動學(xué)習(xí)過程。學(xué)生是學(xué)習(xí)的主體，自主性是其學(xué)習(xí)的動力和源泉，同時也是其獲取知識和發(fā)展能力的基本保證。研究性教學(xué)從選題、分析到成果展示的諸多環(huán)節(jié)都體現(xiàn)著學(xué)生積極主動參與。研究性教學(xué)的選題源于學(xué)生的日常生活和學(xué)習(xí)生活，學(xué)生感興趣，參與熱情高；在課題研究過程中，學(xué)生自主進(jìn)行分析、思考和判斷并最終解決問題；課題結(jié)束后，學(xué)生要自覺地對研究成果進(jìn)行評價。

2研究性 研究性是指在教學(xué)過程中，學(xué)生在教師的指導(dǎo)下，以科學(xué)研究的方式發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的過程。研究性教學(xué)打破了傳統(tǒng)教學(xué)模式下教師壟斷科研的做法，面向?qū)W生開放科研，注重發(fā)揮學(xué)習(xí)主體的能動作用，把發(fā)展學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、實踐能力、創(chuàng)造能力置于首位，促進(jìn)學(xué)生的創(chuàng)新能力的發(fā)展。在研究性教學(xué)中，教師為學(xué)生營造自主學(xué)習(xí)氛圍，放手讓學(xué)生自己進(jìn)行自主研究，并獲得研究結(jié)果。

3教育性 教育性是指在研究性教學(xué)過程中，學(xué)生獲得知識和提高學(xué)習(xí)能力的同時，培育積極健康精神世界的過程。研究性教學(xué)注重讓學(xué)生主動去發(fā)現(xiàn)問題，獲取知識，因而有助于他們對知識的掌握提煉以及研究能力、解決問題能力的提高。但研究性教學(xué)的目的還遠(yuǎn)不止是讓學(xué)生更好地掌握某些知識、發(fā)展某些能力，而是讓學(xué)生在探究知識、鍛煉能力的過程中學(xué)會如何做人，彰顯人之為人的精神品性。學(xué)生積極主動參與研究，能夠感受到自身的力量，增強(qiáng)自信心，培養(yǎng)積極情感，鍛煉意志品質(zhì)，培養(yǎng)團(tuán)隊協(xié)作精神。

3 研究性實驗教學(xué)模式的構(gòu)建

在對研究性教學(xué)理論分析和實踐的基礎(chǔ)上，筆者嘗試構(gòu)建了研究性實驗教學(xué)模式。這一模式由五個環(huán)節(jié)構(gòu)成：確立選題、方案設(shè)計、自主研究、成果展示、反饋與評價。

1 確立選題 確立選題是研究性實驗教學(xué)模式的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。教師根據(jù)實驗教學(xué)目標(biāo)和學(xué)生的知識背景，尋找與教育教學(xué)和學(xué)生生活密切相關(guān)，又可以激發(fā)學(xué)生興趣的材料，創(chuàng)設(shè)特定情境，向?qū)W生提出宏觀的研究領(lǐng)域或方向，引導(dǎo)學(xué)生確立選題、組織學(xué)生建立實驗小組。這一環(huán)節(jié)的關(guān)鍵是要選好問題。另外，由于學(xué)生的視角不同，學(xué)生對同一問題的理解程度不盡相同，可能會導(dǎo)致學(xué)生難于取舍。此時，教師可指導(dǎo)學(xué)生側(cè)重于某一方面作為研究課題，并且指導(dǎo)學(xué)生利用學(xué)校圖書館和網(wǎng)絡(luò)媒體查閱相關(guān)資料和信息，論證所選課題的必要性和可行性。

2 方案設(shè)計 實驗方案設(shè)計是研究性實驗教學(xué)模式的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)，直接關(guān)系到實驗結(jié)果的成敗。在任課教師的指導(dǎo)下，實驗小組針對確定的研究題目，從收集到的相關(guān)資料中了解前人對相同或相似研究內(nèi)容所采用的研究材料、研究方法以及完成該研究所需要的儀器設(shè)備等相關(guān)條件，從而提煉出可行的實驗方法，配備相關(guān)的研究設(shè)備，制定相應(yīng)研究題目的研究計劃并畫出具體的研究技術(shù)路線圖。

3 自主研究 自主研究是研究性教學(xué)模式的核心環(huán)節(jié)。在這一環(huán)節(jié)中，學(xué)生從查找資料、設(shè)計方案到研究結(jié)論都由實驗小組自主完成，充分體現(xiàn)了學(xué)生自主思考、自主探索、自主設(shè)計、自主實現(xiàn)的自主學(xué)習(xí)精神，為學(xué)生最大限度的發(fā)揮創(chuàng)新能力和實驗動手能力提供空間。這一環(huán)節(jié)起到了培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力、研究能力和創(chuàng)新能力。在這個過程中，學(xué)生必然有所領(lǐng)悟、有所突破、有所發(fā)現(xiàn)、有所創(chuàng)新，為學(xué)生終身學(xué)習(xí)和以后從事科研活動奠定了堅實的基礎(chǔ)。同時，也有利于增強(qiáng)學(xué)生的自信感。學(xué)生通過自己親身實踐，學(xué)會了學(xué)習(xí)、思考和研究，從而感受到自己的人生價值。

4 成果展示 實驗成果展示是研究性教學(xué)模式的強(qiáng)化環(huán)節(jié)。學(xué)生先將實驗成果撰寫成實驗報告或研究論文，并制作多媒體課件呈現(xiàn)出來。然后在實驗小組內(nèi)進(jìn)行演示并推舉出一名同學(xué)代表小組向全班同學(xué)作專題演講和研究成果經(jīng)驗介紹。此環(huán)節(jié)是學(xué)生實現(xiàn)自身的研究價值，將自己的研究成果與他人共享的過程，能夠起到強(qiáng)化學(xué)生探究科學(xué)問題的欲望，激勵學(xué)生參與更深層次科研問題探索的作用。這一環(huán)節(jié)學(xué)生不僅能體現(xiàn)自我價值的實現(xiàn)，也使他們的科研思維能力和口頭表達(dá)能力得到鍛煉。

5 反饋與評價 反饋與評價是研究性實驗教學(xué)模式的反饋環(huán)節(jié)。這一環(huán)節(jié)由研究成果交流、評價和反思三個階段組成。交流階段，學(xué)生互相展示研究成果，并進(jìn)行分析、歸納、整理，提出實驗小組的綜合意見。評價階段，教師和學(xué)生本著全程化、多元化和彈性化的原則對研究成果進(jìn)行相互評價，既要評價實驗成果的質(zhì)量，更要評價實驗過程中的態(tài)度、研究過程、研究方法以及團(tuán)隊協(xié)作能力。反思階段，教師引導(dǎo)學(xué)生對實驗研究進(jìn)行全程反思，使學(xué)生獲得更深層次的理性認(rèn)識和感性化的實驗操作經(jīng)驗。

4 研究性實驗教學(xué)的收獲與體會

在高校實驗課程中開展研究性教學(xué)，學(xué)生通過自己的親身體驗、自主探究、分工協(xié)作等切身經(jīng)歷發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，在學(xué)習(xí)過程中既鍛煉了團(tuán)隊協(xié)作能力又提高了實驗技能，培養(yǎng)了良好的職業(yè)素養(yǎng)。重要的收獲與體會包括以下幾點。

1 提高團(tuán)隊協(xié)作能力 研究性實驗教學(xué)中學(xué)生的學(xué)習(xí)具有一定的自主性和分散性，對于同一問題科研小組內(nèi)部也常常會有分歧，這就需要團(tuán)隊成員之間科學(xué)合理的分工協(xié)作。通過研究性實驗教學(xué)的錘煉，學(xué)生的團(tuán)隊協(xié)作能力有明顯的提高。學(xué)會了互相尊重、互相欣賞，能夠做到自我調(diào)節(jié)，合理的應(yīng)用人力和物力資源，發(fā)揮自己的特長。

2 歷練科學(xué)思維 通過大量的查閱文獻(xiàn)并不是要禁錮學(xué)生的思想，形成固定的思維模式，而是要啟發(fā)學(xué)生迅速高效的走上科研道路，學(xué)會運用科學(xué)的思維方法，制定科學(xué)合理的實驗方案。同時，還可以營造自主學(xué)習(xí)環(huán)境，主動嘗試和探索發(fā)現(xiàn)的問題，鼓勵學(xué)生善于舉一反三、觸類旁通。這里沒有標(biāo)準(zhǔn)答案，研究有成功也有失敗。無論成功與失敗，在研究的過程當(dāng)中都會有知識的提高、經(jīng)驗的積累和心理素質(zhì)的歷練，這些都是可喜可賀的收獲。

3 獲得完整科研訓(xùn)練 在任課老師的指導(dǎo)下，確立具體的研究問題，完成實驗的選題。然后進(jìn)行相關(guān)文獻(xiàn)收集和閱讀、整理。在此基礎(chǔ)之上進(jìn)行刻苦實驗攻關(guān)，并最終形成實驗報告或研究論文，從而形成一個完整的科研訓(xùn)練。這必將有益于提高學(xué)生綜合科研素質(zhì)。

4 提升學(xué)生創(chuàng)新能力 在實驗課程的教學(xué)中引入研究性教學(xué)方式，把學(xué)生分成小組或小團(tuán)隊，對同一問題進(jìn)行文獻(xiàn)收集，提煉信息并選定問題的解決方法，從而開展科學(xué)研究。與傳統(tǒng)的驗證性實驗教學(xué)相比較，研究性實驗教學(xué)的不同在于研究問題不固定、實驗結(jié)果未知。實驗的整個過程都需要學(xué)生自己動腦筋去規(guī)劃設(shè)計，有利于培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和科研思維能力，提高創(chuàng)新能力。

5 教師角色的重塑 在傳統(tǒng)實驗教學(xué)中，教師只需要對實驗原理、實驗內(nèi)容以及實驗步驟等進(jìn)行全面地講授，然后組織學(xué)生按部就班地完成驗證性實驗，教師在整個教學(xué)過程中起著絕對的主導(dǎo)作用。而在研究性實驗教學(xué)中，學(xué)生是實驗教學(xué)活動的主體，教師是實驗教學(xué)活動的組織者和參與者，在實驗過程中發(fā)揮指導(dǎo)作用，在實驗總結(jié)評價和信息反饋過程中起著引導(dǎo)作用。

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