物理實驗教學的校本化實施研究

王中元

(湖北師范大學 物理與電子科學學院，湖北 黃石 435002)

物理實驗教學的校本化實施研究

王中元

(湖北師范大學 物理與電子科學學院，湖北 黃石 435002)

物理實驗教學離不開學校的教學資源。在物理實驗教學過程中，必須立足學校、面對學生，調整教學內容，改革教學方式，改變考核方法，體現學校教學特色，實施校本化的實驗教學。

物理實驗；教學改革；校本化

0 引言

物理學是一門自然科學，是科學技術發展的基礎學科，很多理工科課程是物理學發展的結果，有很多課程是物理學原理與方法的延伸、拓展，也有很多技術課程也就是物理學知識的具體應用。因此，大學物理是理工科學生必須學習的一門重要的專業基礎課程。物理課程包含物理理論課程和物理實驗課程，由于受傳統教學的影響，還存在重理論輕實驗的傾向，這與現代人才的培養和高校的轉型發展是相脖的。美國物理學家海因茨·R·帕格爾斯(Heinz R. Pagels)說過，“沒有實驗的物理理論是空洞的，沒有理論的實驗是盲目的。正是實驗家使理論家保持老老實實的態度。”美國實驗物理學家諾貝爾獎獲得者丁肇中教授對理論與實驗的關系也作了精辟的描述，“實驗可以推翻理論，而理論永遠無法推翻實驗。”可見物理實驗在物理學中具有重要的地位和不可替代的作用。

“巧婦難為無米之炊”。物理實驗教學相對于理論教學來說，更依賴于學校的教學資源，必須根據學校和學生的實際組織教學活動，進行校本化物理實驗教學。校本化物理實驗教學要求必須基于學校、立足學校，要根據學校的人才培養方案和社會對學生專業實踐的要求，以學校所面臨實驗教學自身的具體問題為指向，通過分析與研究，形成解決實驗教學問題的具體方案，在學校的物理實驗教學中進行有效的實施。

1 物理實驗教學內容的校本化

物理實驗教學內容是課程教學目標的具體體現，既要反映出學科性，又要考慮其教育性、校本性。

1.1 基本內容的校本化實施

物理實驗教學內容并不是一成不變的，應該結合現代教育科學方面的研究成果，特別是基于生成性教學思維理念的建立，必須從教學角度有針對性地改進和更新教學內容；根據物理科學的發展與應用從學科的角度調整教學內容；考慮學生的專業背景情況從學生和專業的角度選擇教學內容，實現教學內容的校本化，以符合現代科學技術發展的水平，適應社會主義建設的需要，滿足社會對人才的需求。

物理實驗的基本內容主要包含基礎實驗、綜合性實驗和簡單的設計性實驗。對于基礎性實驗和綜合性實驗，作為地方高校，既不能完全“仰望星空”，追著名牌大學跑，也不能不分青紅皂白完全緊跟其他院校齊步走，而要根據學校的實驗儀器與條件，結合學生物理理論學習內容，學生專業特點，精選相關的物理實驗內容。對于設計性實驗，既不能拔得太高，學生望洋興嘆，也不能隨便將一般實驗貼著設計性實驗的標簽，而應根據物理學的特點和學生的物理學知識、物理實驗基礎情況進行實驗命題設計與指導。教學計劃、教學大綱和教科書是教學內容的具體化，因此，必須有針對性地制定校本化的物理實驗教學計劃、教學大綱，也可結合學校的實驗資源編寫校本化的實驗教材，形成具有學校特色的物理實驗教學內容體系。

1.2 訓練內容的校本化補充

物理實驗技能訓練是物理實驗教學的重要方式和內容，由于大學是培養專業人才的地方，在高校中僅有基礎實驗、綜合性實驗和簡單的設計性實驗是不夠的，還必須根據學校和教師資源，同時也可進行物理實驗課程資源的開發，或者進行課程教學資源的二次、多次開發，增加一些校本化的實驗教學內容。一方面增加一些與物理相關基本實驗技能的學習與訓練內容，如增加電路焊接技術、照明電路的連接、檢測與修理技術等。另一方面必須根據學校實驗資源充實部分與現代物理科技相結合的內容，啟發學生思維，開闊學生的視野。再一方面必須根據學生的知識水平和實驗基礎情況，結合學生的專業與物理學的聯系情況，考慮學生的興趣與愛好，增加一些物理實驗設計訓練內容，或運用物理相關知識設計新的物理實驗，或運用物理知識和技能進行相關的儀器與產品的設計與制作。

2 物理實驗教學方式的校本化

教學方式的校本化是立足學校為完成教學任務而采用的手段與辦法，是結合師生教學相互作用的活動形式，教學方法賦予學校特征，以形成具有學校特色的教學風格。

2.1 教師輔導與學生輔導相結合

物理實驗教學過程一般包含教師的講授和學生的實驗操作，并且是以學生實驗操作為主的學習與訓練活動。教師的講授主要是簡要介紹實驗儀器和實驗操作方法，以及在實驗過程中需要注意的一些問題。由于學生的知識、能力的局限性，實驗技能水平的限制，實驗儀器在使用過程中出現問題的不定性，致使學生在實驗操作過程中需要教師不斷地進行輔導。但由于學生實驗人數較多，在實驗操作過程中，經常出現請求老師指導的學生很多，老師往往在實驗輔導時“顧此失彼”，嚴重影響實驗教學效果。

為彌補在實驗操作過程中學生對輔導需求的不足，可以結合學校的實際，將教師輔導與學生輔導結合起來。一方面指導與培養學生實驗操作骨干，協助老師輔導其他學生進行實驗操作，作為教學輔導的充實與補充；另一方面讓在校的研究生和高年級的學生參與實驗的輔導工作，既讓他們得到進一步的學習、訓練，使自己的知識得到鞏固與提高，又進行了實習與工作鍛煉，由于同伴作用的交流與交往，通過教學暗示、實驗操作、模仿與指導，為其他學生進行“架橋鋪路”，同時又加強了學生實驗操作過程的指導力度。

2.2 課內訓練與課外訓練相結合

學校的教學資源對教學活動是存在一定的影響，特別是對實驗教學的影響就更大。從我國現在的高等教育擴招情況來看，急劇增加的學生人數，使教學資源顯得較為緊張，會出現實驗儀器短缺現象，由于教學空間的限制，再加上教師人手不夠，致使實驗課堂教學出現一些不足之點，僅進行課堂訓練不能滿足現代教學的需要，因此，必須將課內訓練與課外訓練有機地結合起來，加強學生的課外實驗操作訓練。通過課外開放實驗室，為學生提供更多的學習與實際操作訓練的機會；通過提供實驗錄像，為學生提供學習與復習的材料；通過開放課程資源的網絡，為學生提供更多的自主學習與交流互動平臺；通過設立課外實驗訓練室、實驗創新與設計實驗室，豐富學生的業余學習生活，拓展學生的實驗練習、實驗創新的時間和空間，開辟實驗教學的新天地。

2.3 統一訓練與分層訓練相結合

根據最近發展區的理論，學生已經具備的知識和技能水平與通過教學即將達到的水平之間的差異，就是學生的“最近發展區”。現代高校基本上都是面向全國招生，由于不同地域的物理實驗條件、實驗要求、實驗教學的不同，至使學生的實驗知識、實驗技能出現一定的差異，再加上學生本身的實驗知識與技能的個性差異，使學生的最近發展區也不盡相同，而現有的統一實驗內容、統一實驗要求的教學遠遠不能滿足學生的需求，不利于現代人才的培養。因此，必須進行通識內容的統一訓練與提升內容的分層訓練相結合，有針對性地進行因材施教。

根據因材施教原則，在人才培養目標的前提下，由于學生的個性化發展使每個學生都有自己的“最近發展區”，因此，在教學上應該克服傳統班級實驗教學的“大統一”現象，為避免學生“吃不好”與“吃不飽”現象的發生，根據學生的最近發展區情況提出不同的實驗要求，進行層次不同的教學。將學生的實驗操作訓練分為基礎性的通識訓練內容、實驗提升訓練內容。基礎是發展的前提，基礎性的通識訓練是要求全部學生必須進行的實驗操作內容，實驗提升訓練包含單個實驗的提升內容和物理實驗課程的提升訓練內容，對每個實驗的提升內容還可分幾個不同層次。在分層次提升的操作時，要依據學校的實驗條件，充分了解學生的最近發展區，結合學生的知識能力水平，考慮學生的興趣與愛好，合理地進行分層教學與訓練。

2.4 實驗訓練與創新設計相結合

大學是人才培養的重要基地，當今社會需要學校培養具有創新性，特長明顯，技能強的人才。從動態發展的角度來看，每個學生都有發展的可能性。教學的作用就在于創造“最近發展區”，推動或加速學生內部的發展過程，并為學生的發展創造條件，物理實驗是進行創新教育的良好課程，因此，在物理實驗訓練的同時，應結合物理知識與實驗進行創新設計，挖掘與發展學生的創新潛能，使學生的創新潛能得到最大限度的發展。

物理實驗訓練是實驗創新的基礎，物理創新設計與制作必須根據學校的實際資源、師資情況和學生的能力情況進行實施，它是學生進行物理實驗學習與訓練的升華，一般由教師確定命題項目在老師的指導下供學生選擇，也可根據學生個體情況自主命題，一般由學生個體或組織的團隊協作完成，對完成設計較好的個體或團隊項目，也可鼓勵他們進行深入的探討或更深入的研究，其研究成果也可作為畢業論文與設計內容。物理實驗創新設計與制作的內容主要包含基礎實驗設計、實驗儀器改進設計、綜合實驗設計、物理實驗改進設計、運用物理知識進行的產品設計和相關的物理制作。

3 物理實驗教學考核的校本化

物理實驗教學考核是強化實驗教學過程管理，進行實驗教學質量監控的必要手段，是完善實驗教學環節，對學生進行校本化實驗成績評定的重要措施。

3.1 實驗操作訓練的校本化考核

物理實驗是建立在學校教學資源的基礎之上，學生的實驗考核與成績的評定必須與實驗教學相協調、相吻合，達到學生實驗學習、實驗操作訓練考核的校本化。學生實驗的校本化考核必須根據學生在學校的分層訓練情況進行考核，它主要包含基本技能的考查與實驗能力的考核。基本技能的考核主要包括實驗態度、實驗基本理論、基本操作技能和實驗報告等方面的考核，具體是指學生平時實驗預習情況、課堂操作情況、實驗報告的撰寫情況。實驗能力的考核主要包括基本實驗能力的考查與實驗綜合與設計能力考核，基本實驗能力的考核主要是考核學生對實驗項目所規定的儀器、設備操作的科學性、規范性操作的熟練程度、步驟、實驗結果討論分析等。實驗綜合與設計能力的考查主要是針對高層次學生的考核，對一般實驗基礎差的學生不作統一要求，實驗能力的考核要依據物理課程特點和實驗室的客觀條件有選擇地進行。

3.2 創新設計與制作的考核獎勵

實驗創新設計與制作既是人才培養的需要，也是學校轉型發展的需要。盡管創新設計與制作不是對全體學生作硬性要求，但必須大力提倡與鼓勵。因此，對學生的創新設計與制作必須進行獎勵性考查。對一般的設計或制作進行實驗課程加分；對有一定新意的設計或制作可沖抵公共選修學分；對新穎的設計或創新制作可認定為畢業設計或畢業論文，作為畢業論文學分；對省級以上獲獎的創新設計或創新制作，既可進行相關的學校或學院獎勵，也可沖抵教學實踐學分，或免修相關實踐課程。

為適應社會對人才的培養，高校應該立足學校，面向學生，更新理念，以教學為主轉變成以學為主，以知識傳授轉變為素質培養，以達到教學的校本化、高效化。

[1] 宋時春.關于國家課程校本化實施的幾點思考[J].江蘇教育研究(實踐版)，2008(6): 13～15.

[2] 王中元.地方高師院校有效實驗教學改革[J].中國教育技術裝備，2015(2):138～140.

[3]王文靜.維果茨基“最近發展區”理論對我國教學改革的啟示[J].心理學探新，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

湖北師范大學教學研究項目、湖北師范大學文理學院教學研究項目

王中元(1963— )男，湖北鄂州市人，副教授，碩士生導師，主要從事物理課程與教學論、物理實驗與教學等方面的研究工作.

G424.31

A

2096-3149(2017)02- 0104-04

10.3969/j.issn.2096-3149.2017.02.023