健全教學目標體系 提高實驗教學質量

摘 要：物理實驗是應用型本科高校實踐教學的一個重要環節，在實現培養應用型人才目標中起著非常重要的作用。針對河南工程學院理學院目前物理實驗教學過程中出現的問題進行了分析，并提出通過健全目標體系，改革教學內容結構，運用教育控制論的原理對物理實驗教學進行控制，可以實現教學目標的最優化管理，從而獲得較好的教學效果。

關鍵詞：物理實驗；應用型人才；目標體系；教學改革

物理實驗是一門實驗科學，也是應用型本科高校實踐教學的第一個重要實踐環節。因此，搞好物理實驗教學、提高物理實驗教學質量，不僅僅是給應用型本科高校實踐教學開了個好頭，打下了堅實的基礎，而且還能對應用型本科高校 “應用型”人才的培養起到十分重要的作用。

如何搞好物理實驗教學？怎樣才能提高實驗教學質量？在教學改革的過程中，筆者進行了一系列的探索和研究。在實踐過程中，一方面重視人才素質的培養，另一方面認識到依據教育控制論的原理，采用建立目標體系的方法，圍繞以教學內容的結構改革這一中心來實現對實驗教學的全面控制，是提高實驗教學質量行之有效的方法。

一、打破傳統觀念，建立物理實驗的新格局

（一）傳統的實驗教學不利于“應用型”人才的培養

1、傳統教學習慣于把實驗教學作為理論教學的補充和輔助，沒有把人才素質的培養放在首位。

2、傳統教學過分強調“照章行事”，沒有把學生的主體作用放在應有地位。

3、傳統教學在評估上缺乏有效的評估辦法。

4、傳統教學就實驗論實驗的“單打一”現象相當嚴重，不利于學生的思維開發，妨礙了學生舉一反三、觸類旁通的橫向思維建立。

（二）打破傳統教學秩序，建立實驗教學的新格局

1、從應用型本科高校教育的整體目標出發，實驗教學同樣要以人才素質培養為主。

2、從物理實驗課程目標出發，實驗教學要以動手能力為主。

3、從教學過程的控制出發，要以提高學生的主體作用為主。

4、從技能、技巧的訓練出發，要以實驗儀器的組裝、調試為主。

5、從開拓學生的思維出發，要以實驗的新設計方案為主。

二、建立目標體系，完善教學過程控制

教育控制論認為：“教學工作的過程是由各個階段構成，是按照一定的程序發展的，這種按照一定程序發展的階段叫做工序。工程的質量是由工序的質量保證的。要提高工程質量，就要提高各個工序的質量，就要管理構成工程質量的各個工序、各個環節。”

根據教育控制論這一管理質量的工程觀點，為實現教學過程的最優化管理，筆者提出了物理實驗教學的四級管理目標體系。

一是教學目標。它不同于傳統的教學目的，不僅規定了教師要教什么，教到什么程度，而且還規定了學生要學什么，學到什么水平。教學目標不僅教師知道，學生也要知道。

二是分項目標。這是教學目標的具體化階段，是把教學目標分解成一系列分項目標的工程，從而使分項目標具有更明確、更具體化的內容。這樣才有利于實現目標的質和量。

三是達標標準。這主要是針對實驗操作部分來要求的，它是保證實驗成功率和提高精確度的關鍵性措施。為此，規定了實驗儀器的組裝、調試、使用等具體的、明確的達標標準。在制定時，內容應具有可行性強、可見度高的特點。

四是達標分值。它是對實驗過程的整體評價，是計分的標準，規定了各項具體目標在實驗中所占有的分值。分值的不同，反映它們各自在實驗中所處的地位、價值的差異。這樣一方面，便于學生進行自評自控，另一方面，又激發了學生對技能、技巧訓練的積極性。

縱觀四級管理目標體系，它們不僅存在有時間順序、內容層次的不同，更重要的是引入達標標準這一目標，使過去動手能力這一抽象、模糊的概念，具有了實際內容，變成了可操作的行為，這樣就能較自然地把學生引進到實踐的殿堂。達標分值的引入豐富了反饋信息，激發了學生的求優意識，調動了學生的積極性，從而強化了教學過程的自身控制能力。

三、改革教學內容，變一元化為多元化結構

“教學內容是教師傳授知識的依據。教師的一切教學活動，教學過程中程序的設計與進行，都必須以教學內容為基礎。”教學內容是教學過程的核心，要實現教學過程的最優化，首先必須實現教學內容的最優化。改革教學內容的目的就在于實現教學過程的最優化，從而達到教學目標。在改革教學內容的過程中，具體做法分兩步。

（一）完善單元教學內容的優化

根據應用型本科高校物理實驗的不同內容，可分為力學、熱學、電學、光學和近代物理等多個教學單元。在每個教學單元中，應從以下四個方面進行優化。

1、整體性。要以教學大綱、教材內容為依據，充分發掘各實驗間的內在聯系，明確提出貫穿于這幾個實驗的主線。認清主線，才能立足整體，統籌全局。在氣軌的實驗中，筆者認為氣軌調平是主線，技能訓練要以氣軌調平為主，通過氣軌調平的反復訓練，使物體受力分析這一重要內容得到強化。

2、層次性。層次性反映了各實驗在要求上的不同。如實驗方法、訓練重點、精度等級等。如，在氣軌的實驗中，由靜態調平到雙向動態調平等等。

3、均衡性。教學中要盡量避免增加學生的負擔，難點和重點不宜過于集中，要根據學生的接受能力合理分布。

4、啟發性。把啟發性教學貫徹到教學的全過程，要使學生想、問、動三位一體，不能只滿足在作業中布置的幾道啟發性問題，要在實驗方法和操作過程的指導上進行啟發。方法指導可以預先設計準備，而操作時的啟發輔導，就取決于教師的隨機控制能力。

（二）改革教學內容結構，變“一元化”為“多元化”

改革教學內容結構，就是把實驗的指導方法、技術要求和達標分值納入教學內容之中，使每個實驗的教學內容由原來的 “一元化”變成“多元化”。在內容改革中，我們提出要做到合理、適度、具體、明確這八個字。合理是指要符合大綱的要求；適度是指在教學內容和時間上要符合教學規律；具體是指行為要求要具體，不籠統、不抽象，學生看到要求，就知道怎么做；明確是指行為要求準確可行，不似是而非，模棱兩可。具體做法，多見于以下幾方面內容。

1、程序性內容。實驗內容雖然各自不同，但它們總是有相同的地方。抓住共性進行程序化教學，不僅可以使操作技能得到提高，而且在思想內容上也可以起到深化作用。如，制定物理實驗規程，編寫電路連接須知等。

2、指導性內容。根據各實驗的特點，指出實驗中應該注意的事項，使學生在動手前就能明確知道實驗的關鍵所在，完成學生在心理上的早期投入，達到操作中深入探索的目的。如，在驗證動量守恒定律中，就指出：“這個實驗要求各項的技術指標較高。如氣軌調平、滑塊質量選擇、靜止滑塊停放位置，兩光電門間的距離，延時復位調節等都要設計得適當、合理。”

3、指令性內容。就是對實驗的某一操作步驟或某種儀器使用的具體要求。如，對滑動變阻器使用時，就指出“限流連接，一上一下，開始最大；分壓連接，三下一上，開始最小”的內容。

4、討論性內容。實驗中適當地提出一些討論性問題，有利于激發學生的興趣，便于調動他們參與的積極性。如，動量守恒定律實驗對滑塊選擇就提出用m1：m2=2：1，還是m1：m2=1：2為好。

5、啟發誘導性內容。教學不僅要使學生學到什么，重要的是使他們掌握什么。為開拓學生的思維，筆者安排了一些試一試、想想看的問題。如在氣軌上用傾斜法驗證機械能守恒定律實驗中就提出用牽引法能否去完成同一實驗，請學生設計出實驗方案；在校正電表實驗中，如果發現擴程后的電流表指針偏轉過小，則及時向同學提出產生這種現象的原因是什么，該怎樣解決，等等。

四、小結

健全目標體系，改革教學內容結構，運用教育控制論的原理對物理實驗教學進行控制，實現教學目標的最優化管理，對于我們來說還是剛剛開始。但已經有效地打破了傳統教學的格局，克服了教師教學中的盲目性和隨意性，增強了學生在教學中的主體作用，從而大大地提高了學生的動手能力，促進了教學質量的提高。當然，還存在一些問題：如，教學內容改革中的定量定度問題，與現行教材出現相悖的問題等，都還需要研究、解決。

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基金項目：2017年河南省高等教育教學改革研究與實踐項目，項目編號：2017SJGLX480。

作者簡介：劉扭參（1963-），男，河南郟縣人，教授，研究方向：物理教育。

（責任編輯 朱 妍）