基于人本主義的大學物理演示實驗教學

韓璐　李延龍

摘要：演示實驗作為實驗教學中的一個組成部分，其對于教學質量的影響不容小覷。學習演示實驗不僅有利于學生物理理論知識框架的形成，還能夠在長期的學習過程中培養學生的科學思維和探索精神。本文介紹了人本主義學習理論的教學目標觀、學習觀、教學觀和評價觀，結合當前大學物理演示實驗現狀，提出了針對性的建議。

關鍵詞：人本主義；大學物理；演示實驗；教學

一、大學物理演示實驗教學的現狀

對于所有理工科專業的學生來說物理實驗都是必修的課程。一方面，實驗作為理論的延伸開拓了學生的視野，反過來也能讓學生反思其原理，鞏固理論知識。物理演示實驗以直接、直觀的方式展現物理原理，將知識轉變為現象，連接了物理學習中的理論和實際，使感性經驗與理性經驗結合，能夠幫助學生建立物理概念，形成物理思想。

將演示實驗運用在課堂教學中能夠增加學生學習的生動性和趣味性，營造活躍氣氛。演示實驗還能夠結合物理現象在生產生活中的應用，也能與當前物理學科發展的前沿科技相結合，不僅能夠拉近學生與物理世界的距離，同時也能激發學生學習物理的興趣和求知欲，并培養學生用物理知識解決實際問題的能力和思考習慣。

通過學生參與，可以教會學生科學的觀察方法，培養學生的觀察能力，還可以培養學生的動手能力和合作交流能力。此外，開展綜合性、設計性演示實驗還能夠培養學生的創新能力以及科學實驗研究的能力。對于非理工科的學生來說，可以培養他們的基本科學素養，增進對基本科學常識的了解，鍛煉他們將物理思想、物理學科的思考方式與自身學科結合從而促進他們自身的學習和研究工作。

近年來，各高校對物理演示實驗教學的態度呈現出越來越重視的趨勢，大多數學校都有專門的物理演示實驗室并配備專職教師和專業技術人員。各高校在提升物理演示實驗教學效果的問題上也做了很多嘗試。如開設公選課，校際選修課等不同類型的課程，滿足更多學生的學習需求；將演示實驗室建設與學生科研項目結合，激發了學生的學習動機，給學生提供了理論聯系實際的機會；個別師范院校將演示實驗教學與中小學物理教學結合，提高了演示實驗室的利用率，豐富了演示實驗室的功能。但在教學效果上也存在一些問題，例如有些學生的學習興趣僅停留在喜歡觀察實驗現象的層面，并沒有深入學習的意愿；還有一些學生不愿意主動思考，在寫實驗報告時直接抄寫教材中的內容，結果是學生的作業千篇一律，缺少動腦思考的過程，使課后作業流于形式；由于演示實驗課通常上課人數較多，使教師大多數時候都是面向整體，學生很少需要單獨與教師交流或提出自己的個人想法，導致一些學生在獨立面對學習任務時產生畏難情緒，甚至有學生對學習采取逃避態度。

二、人本主義教育思想的內涵

人本主義教育思想直接來源于人本主義心理學，人本主義心理學代表人物是馬斯洛和羅杰斯。馬斯洛提出了“需要層次理論”和“自我實現說”，他認為人的需要是分層次的，低層次的需要得到滿足之后會尋求更高層次的需要，最后達到自我實現的目的。羅杰斯提出“來訪者中心治療”的方法，他認為每一個人都有積極向上的潛能，如果對患者實行無條件積極關注、移情理解和積極誘導便能使患者消除心理障礙?；诖耍_杰斯將他的“來訪者中心療法”移植到了教育領域，提出了他對教學的觀點，即“以學生為中心”，他認為學生自身具有學習的潛能，促進者只需為他們設置良好的學習環境，提供各種學習資源，使他們知道如何學習，他們就能學到所需要的知識。

人本主義學習理論的主要觀點包括教學目標觀、學習觀、教學觀幾方面，具體地說：

（一）教育目標觀

人本主義主張知情統一，提倡培養“完美人格”以及“學會學習的人”。重視教學過程而不是教學內容，重視教學方法而不是教學的結果。羅杰斯說：“在現代世界中，變化是唯一可以作為確立教育目標的依據，這種變化取決于過程而不是靜止的知識?！?/p>

（二）學習觀

人本主義提倡自由地學習，學習要從自我實現出發。馬斯洛認為，外在學習是單純依賴強化和條件作用的學習，是一種被動的、機械的、傳統教育的模式。只有內在學習才能達到自我實現的目的，促使學生自發地學習，充分發揮想象力和創造力。羅杰斯倡導“有意義的學習”。有意義的學習不僅是知識經驗的增長，而且是學習者自發地將情感和認知等各方面都融人到學習過程中，能夠實現自我發展的學習過程。因此，教師要相信學生具有的潛能，讓學生自主學習。

（三）教學觀

羅杰斯對傳統教育進行了批判。他認為在傳統教育中，“教師是知識的擁有者，而學生只是被動的接受者；教師可以通過講演、考試甚至嘲弄等方式來支配學生的學習，而學生無所適從；教師是權力的擁有者，而學生只是服從者”。他主張以“學習的促進者”代替“教師”這一稱呼。

值得一提的是，羅杰斯認為，應該為學生的學習提供寬松、自由、無外加壓力、無譏諷的良好學習條件，如果要培養富有靈活性的、適應性的、創造性的個人，就要有如何開展這一活動的初步知識。促進學習的心理氣氛與心理治療領域中咨詢者對患者的心理氣氛是一致的，一是要真誠一致；二是要無條件的積極關注；三是要有同理心。

（四）評價觀

羅杰斯主張學習是由學生自我評價的，因為學生最清楚這種學習是否滿足自己的需要，是否有助于導致他們想要知道的東西，是否明白自己原來不甚清楚的某些方面。讓學生進行自我評價有利于幫助學生形成自己的學習風格，找到適合自己的學習方法，進而提高學習效果。

總體來看，羅杰斯等人本主義心理學家從他們的自然人性論、自我實現論及其“患者中心”出發，在教育實際中倡導有學生經驗為中心的“有意義學習”，以知情協調活動為主線，以情感作為教學活動的基本動力，強調人際關系在教學過程中的重要性，把學生的思想、情感、體驗和行為看作是教學的主體，注重學生的個性發展。演示實驗的教學目的是通過讓學生參與實驗和實踐活動，激發學生對物理學科以及自然科學的興趣，提高學生包括觀察能力、思考能力、學習能力等各方面的能力水平，培養學生的科學素養和探索精神。演示實驗教學不像理論課教學那樣更加強調知識的掌握，也不像普通物理或近代物理實驗課教學那樣強調實驗方法與技巧，這就使得物理演示實驗教學能夠借鑒人本主義“培養完美人格”，倡導自主學習，注重學生個體發展的思想，使教學過程個性化、多元化，為學生提供更加廣闊的發展空間。

三、基于人本主義教育思想的大學物理演示實驗教學

（一）樹立積極正確的學習觀

1.端正學習態度，增強學習的內驅力

學習的內驅力即學習的內部動機，它來源于學習活動本身而非學習所帶來的其他結果。基于內部動機的學習僅是因為學生對學習的內容感興趣或能在學習過程中獲得樂趣而愿意學習。

要提高學生的學習內驅力，首先要使學生明確學習演示實驗的目的，樹立學習目標。從理性分析的角度，讓學生明白學習演示實驗的意義。其次，要增加實驗的趣味性和參與性，使學生對演示實驗的學習產生興趣。通過增加學生對演示實驗的感性認識來使他們樂意學習。第三，教學內容要滿足學生的學習需求，使教學要求轉變為學生自己的學習需要。比如在課前了解學生的學習現狀或讓學生在適當的范圍內對學習內容進行選擇，能夠拉近學生與教學內容的距離，讓學生在學習時更有參與感。第四，對學生的學習效果進行及時反饋，通過對其學習成績的肯定激勵他們繼續學習。例如增加課堂上的師生互動，對于認真學習的學生表達對他們的關注，在課后作業中寫上簡短的評語等。

2.提供合適的外部誘因

盡管學生的學習動機應該以內部動機為主才能使他們更長久地堅持學習活動，但實際上總是有學生輕視或逃避演示實驗的學習，可以通過提供適當的外部動機，逐漸培養他們學習物理演示實驗的興趣，進而使他們將外部動機轉化為內部動機。為此可以選出優秀學生作業進行展示，經過展示后，我們發現很多學生的作業不僅字跡變得工整了，也不再千篇一律地照搬書本內容。還可以用額外加分來鼓勵學生進行課后學習和研究，使他們能夠完成學習任務，引導他們變被動學習為主動學習。如在學期中讓學生結合教學內容選取感興趣的方面撰寫小論文，所撰寫的論文可在期末總成績上得到一定分值的加分。在要求公布后，學生的學習積極性有了很大的提高，在撰寫小論文的過程中，也能鍛煉他們的信息檢索能力和材料整合能力。

（二）以學生為主體，重視教學的開放性

學生是教學活動的對象，也是教學活動的主體。以學生為主體，就是要關注每一位學生，尊重學生個性，促進學生的全面發展。演示實驗教學是理論與實踐的結合，強調學生的參與性，在教學中更突出學生作為個體的存在性和主觀能動行為，因此以學生為主體也是演示實驗教學的本質要求。

1.鼓勵自主學習

同傳統的學習模式相比，自主學習更能培養學生獨立思考問題和解決問題的能力。翻轉課堂是一種以學生自主學習為主的課堂形式。在演示實驗的教學中引人翻轉課堂，讓學生自由選擇學習方法，能夠調動學生參與的積極性，還能鍛煉學生的團隊協作能力。以電磁系列實驗教學為例，用翻轉課堂的形式進行教學，可將教學過程分為兩個部分，用兩課時完成。第一課時學生觀看視頻資料中電磁驅動、電磁感應、電磁炮等演示實驗，同時教師對基本原理進行講解，了解電磁學實驗的基本情況后，教師將學生分為若干小組并布置不同的學習任務，學生在課后以小組為單位查找資料并學習討論，準備好在第二次上課時需要的展示材料。第二課時在演示實驗室結合實驗儀器進行分組發言，學生邊進行演示邊講解，將本組的學習內容向教師和其他學生做匯報展示。每一組發言后學生或教師可提出問題或加以評價。鼓勵學生自主學習，不僅在橫向上拓寬了學生的學習內容，也在縱向上使學生的學習時間從課上延伸到了課下，能夠多角度增加演示實驗教學的開放性，取得更好的教學效果。

2.實施分層教學

由于學生的教育背景不同，能力水平不同，因此存在著不同程度的個體差異。分層教學能夠有效克服學生的個體差異，實現個性發展。

學生分層：對不同年級不同專業背景的學生實施不同的教學。例如南京大學開設的《演示物理》分為三個層次：本院選修、理科公選和文科素質，對全校學生分學期開放。

實驗的目標和內容分層：將教學目標分為基礎性目標和提高性目標并選擇與之相配套的實驗內容。基礎性內容以教師演示，學生觀察為主，目的在于讓學生了解演示實驗，逐漸進人學習狀態，掌握學習演示實驗的方法。提高性內容可以增加學生參與的部分，以學生自主探究為主，教師進行引導和評價。以“觀察雙面鏡、雙棱鏡等系列干涉”實驗的教學為例，將“雙面鏡的結構及干涉原理；觀察雙面鏡干涉條紋與雙面鏡角度、光的波長以及雙面鏡與光源、目鏡間距離的變化關系”設置為基礎性實驗內容，要求每一個學生都必須完成。將“設計用二次成像的方法測量兩個虛光源距離的方法以及觀察和總結雙棱鏡、洛埃鏡干涉的現象和規律”設置為提高性內容，學生可以根據自己的意愿選擇是否完成。

實驗項目分層：可以將教學中的實驗項目分為必做實驗和選做實驗，在保證教學目標達成的基礎上發揮學生的自主選擇權。學生可以根據自己的學習情況以及興趣愛好選擇不同的實驗項目。

3.增加綜合性實驗

綜合性實驗突破了以往常規演示實驗結構簡單，內容單一的問題。通過對知識的整合和歸納，能夠培養學生的整體思維和知識的綜合運用能力。例如，用紅外傳感器測彈簧振子的加速度，并用計算機進行數據采集和處理，得到包括彈簧振子的速度、位移、動能、彈性勢能、重力勢能、機械能等一系列數據，可以對彈簧振子的運動進行綜合研究。又如電磁波演示儀，可以演示包括電磁波的能量、電磁波的電場方向、電磁波的磁場方向、天線輻射的角分布、電磁波駐波、電磁波的共振、發射天線的電流振幅、發射天線的電壓振幅、開放電路、傳輸線上的電壓駐波等諸多實驗內容。這樣的綜合性實驗能夠調動學生的多方面知識，可以有效地培養學生的綜合素質。

4.開展設計型、探究型實驗教學

設計型、探究型實驗是一種開放式的教學形式，由教師布置實驗題目，每個題目中都包含一定的設計性和探究性內容。學生通過查閱資料完成實驗設計，進行實驗并撰寫實驗報告。開展設計型、探究性實驗，不僅可以讓學生體驗科學研究的過程，培養學生的綜合素質，更能發揮學生的想象力和創造力，促進學生的多元化發展。

（三）營造和諧寬松的學習氛圍

理想的課堂氛圍應該以和諧、多元、開放為基本特征，讓每一個學生都能得到自由、充分的發展，學生的主體性得到尊重，才能發揮學生主體有效性。要營造和諧寬松的學習氛圍，教師要保持積極的情感態度，與學生交流、互動、共同發展。教師和學生要建立和諧融洽的環境氛圍，形成能滿足學生個體發展需要的良性循環。

（四）運用多種評價方式

1.引導學生自我評價

學生是學習的主體，引導學生進行正確的自我評價，既尊重了學生的主體地位，同時也契合了演示實驗是使學生在體驗和參與過程中學習的特點。在學習目標的設置上，不以掌握知識為唯一目的，更重要的是培養興趣、鍛煉能力。在給學生布置學習任務時要注重促使學生主動學習和思考，對每節課的內容設計相應的量化指標，引導學生學會反思學習過程與自我評價，這樣更加有利于學生全面客觀地總結自己的學習情況，進而制定合理的學習計劃。

2.重視形成性評價

形成性評價是指在教育活動過程中為不斷了解活動進行的狀況以便及時對活動進行調整，從而提高教學活動質量而進行的評價。不同于傳統的評價方式是在教學過程結束后對學生是否完成教學目標作出判斷，形成性評價在評定學生學習效果時不以考試成績搞“一刀切”，是一種動態評價方式，既是對前一階段進行總結，又對下一階段起著重要的導向作用。合理運用形成性評價能夠及時改進教學，促進學生的發展和提高。教師在課堂上通過觀察學生階段性任務的完成效果調整教學方案，就是一種運用形成性評價的方式。例如，在進行干涉條紋的觀察時，發現學生對測微目鏡的讀數方法有很多問題，這時教師應暫停原定的教學活動，先帶領學生復習如何使用測微目鏡，再進行后續教學。形成性評價既可以用于一堂課進行過程中教學方案的調整，也可以用于一個學期中教學計劃的改進。比如教師發現學生對某次課的掌握情況普遍不理想，可以考慮后續課時的重新分配或優化改進課程內容的設置。