發現式教學方法的實踐探索

王志強 呂金鵬

【摘 要】發現式的教學方法能夠較好的激發學生的積極性。通過對教學方案的精細設計，可以更好的啟發學生的心智，提升學生的創新意識。作者將發現式教學方法引入課堂，探索建立一套完整的理論教學與實驗教學相融合的教學方法體系。多年的教學實踐表明該教學體系有助于學生對于空間科學類課程的深入理解，教學質量有效提高。本文介紹了發現式教學方法在實踐過程中的具體途徑，包括創新性的實驗設計方案、調動學生主動性和探索欲的教學方法、師生互動教學的重要性、創新思維的培養方式等。從點到面，逐步實現全面優化教學活動的目標和創新性改革的實踐探索。

【關鍵詞】發現式教學；實驗教學；教學改革

【中圖分類號】G642 【文獻標識碼】A

【文章編號】2095-3089（2019）01-0014-02

引言

教育是一個國家長遠發展的大計，從國家層面的多次改革可以看出全民對于高水平教育的期待，也反映出目前我國的高等教育還存在很大的提升空間，與主要發達國家還存在一定差距。最明顯的一個體會就是我們培養的學生創新能力不強，這里有文化的問題，有社會的問題，但更多的還是教育思想的問題、教育實踐的問題。伴隨著我國經濟實力的快速發展，我國的高等教育事業也步入了快速發展的關鍵時期。面對培育高水平人才過程中出現的各種問題，高等學校必須與時俱進、更新觀念、創新制度、深化改革。努力提高人才培養質量，這不僅是新時期經濟社會發展的客觀要求，更是高等學校改革與發展的必然選擇。此外，大學教育不應滿足于適應社會，為社會服務的目標，而應主動引領社會發展的方向，承擔起民族復興的責任。因此，高等教育必須始終站在時代的前列，銳意進取、砥礪前行，更新教育思想、轉變教育觀念，培養出具有真本事的過硬人才。

如何激發學生的創新潛能，而不是束縛學生本有的想象力和探索欲是教育改革首先要思考的問題。作為一線的基層教師，接觸學生最多，也最了解教書育人的過程，有著天然的優勢。利用好課堂這個平臺，踐行教育改革是每個教師的責任。“培養高素質公民和未來事業的開拓者”是南航的人才培養目標。在這個方針的指引下，我們開始在課程建設中探索培養學生創新能力的方法。經過多年的教學實踐，將發現式教學方法成功的應用于《近地球磁場環境與磁場測量技術》課程的教學過程，改變了傳統課堂中存在的一些問題。該課程是一門理論與實驗相結合的課程，主要介紹地球的磁場環境及其對于航天活動的影響。隨著人類空間探索活動的不斷深入，人類對于地球空間環境的認知也愈發迫切。地球空間環境是各種應用衛星運行的主要區域，也是載人飛船和空間站活動的場所。其中磁場環境的認識尤為重要，因為就像空氣和水一樣，地磁場也是人類生存不可缺少的環境條件。地磁場包圍著整個地球，并延伸至遙遠的外層空間，像一道天然的屏障，保護著地球上的生命，使其免受太陽風粒子的轟擊，并維持著大氣層的存在。

一、教育理論發展概述

教育方法在古今中外都有過很多探討。我國古代的《學記》是最早論述有效教學理論的專著。《論語》中，孔子提出“溫故而知新”、“因材施教”和“學而不厭、誨人不倦”等有關學習和教育的經驗。1632年，捷克教育家夸美紐斯出版了《大教學論》一書。1806年，赫爾巴特編寫了《普通教育學》，涉及多個方面的內容，包括教學方法和學生管理。德國教育家拉特克等人還提出了“教學的藝術”等問題。

教學理念是人們對教學和學習活動內在規律的認識的集中體現，同時也是人們對教學活動的看法和持有的基本的態度和觀念，是人們從事教學活動的信念。教學理念有理論層面、操作層面和學科層面之分。明確表達的教學理念對教學活動有著極其重要的指導意義。20世紀初期，發生在西方的教學科學化運動促使了有效教學理念的誕生。美國的實用主義哲學和行為主義心理學影響下，出現了教學效能核定運動，于是有效教學的概念引起了世界各國教育學者的關注。20世紀以前，“教學是藝術”一直是西方教育理論中的主要教學觀。但隨著20世紀以來科技的大發展，尤其是心理學和行為科學的發展，人們逐漸意識到，教學也是一種科學。不僅是教學的內容有科學的基礎，教學活動本身也可以用科學的方法來進行研究。

本文就是在這一思想指導下，探討可以培養學生能力，而不只是傳授知識的教學方法。理論是否正確需要實踐的檢驗，教學理論是否正確就要看其在真正的教學實踐活動中的效果。我們著力于將發現式的教學理念應用于《近地球磁場環境與磁場測量技術》課程的教學過程中，改革目前的教學方法單一、學生學習積極性不高的教學現狀，讓學生充分認識到知識的價值、學習的樂趣。實踐表明發現式的教學方法有助于提升教學效果，培養學生能力。

二、教學中面臨的常見問題和應對

1.理論教學是教學過程的主體，但是缺點在于學生無法了解所學知識的用途和使用價值，也不便于學生調動自主思考、自主發現的積極性。如果可以將理論教學和實驗教學結合在一起，不但可以讓學生清楚所學知識的實用價值，還能激發學生的學習積極性，大大提高學習效率。在這一過程中，需要合理分配課堂教學和實驗教學的時間，作者試圖在課程的教學過程中探索出一個合理的時間分配方案，為發現式教學方法的開展搭建一個平臺。

2.所有的知識都是在實踐中總結出來的，同時又可以指導實踐活動。同樣在高校的教學過程中理論教學與實驗存在一定的因果關系。《近地球磁場環境與磁場測量技術》課程也是如此，正是因為磁場測量技術的逐步發展才讓我們有條件對于近地球磁場環境有了更為清晰的認識，而隨著磁場環境研究的深入人們又認識到了這一領域知識的匱乏和潛在的廣大開發空間，因此又對測量水平有了更高要求，客觀上推動了測量技術的發展。作者在教學過程中，利用該課程的這一特點，引導學生逐漸發現并領悟其中蘊含的科學研究發展的普遍規律，以及理論與實驗的內在統一性，并引申應用在其他課程以及今后的學習中。

3.教育是知識的傳播，更是心智的開啟。因此培養學生的科學素養、創新能力是教學改革的重中之重。在發現式教學方法的指引下，教師應注意探索理論教學與實驗教學過程中培養學生創新思維方法的異同，尋找最優的啟發學生創新思維的途徑，激發學生自主的發現問題和解決問題的教學手段。課堂中多一些開放式的問題可以增加師生的互動，也有助于激發學生思考的動力。同時在實驗操作過程中也可以鼓勵學生自主探索，不設置唯一答案和標準的實驗方案，學生在不斷試錯的過程中鍛煉了思維能力和動手能力。

4.學習的積極性需要通過合理的課程設計激發。被動學習中學生的狀態是完成任務，而主動學習中學生更加渴望提升自我的能力。從“要我學”到“我要學”，不僅是學生學習態度的問題，更有教師如何引導的責任。通過合理的課程設計，理論和實踐相結合的教學方法，可以讓學生對于知識的應用價值逐漸了解。在教學過程中著眼未來、瞄準應用，培養的學生才能更好的為航空航天事業服務。明確了學習的意義也就有了正確的態度，學生在課堂上的互動性和實驗中的創造性也就有所改觀。這需要教師在每次課程的細節上下功夫，吸引學生的注意力，調動學生的積極性。

三、教學改革中的側重點和注意點

1.重視教學理論和教學思想的指導作用。

優秀的教學思想和教育理論是育人經驗的總結，也是指導教學實踐的思想寶庫，往往可以達到事半功倍的效果，起到寶貴的指導作用。國內外成熟的教育學、心理學和行為學的研究成果是教師完成教學活動的重要指揮棒。教師應努力學習相關知識，補齊短板。尤其是理工科的年輕教師，人文學科的素養也需不斷提高，如此才能少走彎路、減少不必要的錯誤，讓自己的教學水平有質的飛躍。善于使用觀察、實驗和互動等科學的方法來研究教學中存在的問題和學生的反饋，可以提高課程的教學效率。不斷嘗試新的教學方法，并與傳統教學方法進行比較。經過反復的經驗總結，鑒別不同教學方法的優劣，有助于盡快找到適合課程內容的教學方式，完善自身的教學技能。

2.重視實驗教學和實踐操作。

學生學習積極性低下、學習動力不足的主要原因在于不了解所學知識的價值和實際應用前景。因此在條件允許的情況下，在教學過程中適當增加實踐教學的環節，可以激發學生的學習興趣。作者在教學過程中將磁強計的設計原理和使用方法納入了教學過程中，讓看不到、摸不著的磁場結構和磁力線概念變成了可測、可看的真實的實驗數據。而更重要的是要讓學生在學習的過程中親自體會科學研究發展的脈絡，科學和技術兩者互相影響、互相促進的過程。作為一門基礎理論與實驗操作相結合的課程，為了使學生在有限的學時內盡量掌握課程的重難點，需要對課程內容有合理的安排。一方面是兩者的時間配比問題，另一方面是探索理論教學和實驗教學交叉進行對于教學效果的影響。其中如何選擇合理的時間點進行實驗安排，才能更好的鞏固課堂知識，也是一個需要關注的問題，需要逐步摸索找到答案。

3.重視運用發現式教學方法，營造師生共同探索的教學氛圍。

傳統的教學方法存在刻意灌輸知識的弊端，容易讓學生產生逆反的心理。如何將其轉化為師生共同探索的過程是教學改革應該重點思考的問題，凡是可以有效調動學生學習熱情、提高學習效率的方法都可以嘗試。發現式的教學方法能夠較好的激發學生的積極性，教師應主動創造可以巧妙的啟發心智的教學方案，服務于教學活動。課本上的知識也許只有短短幾行字，或者只是一個看似簡單的公式，但是背后卻隱藏著科學家們艱辛而又充滿樂趣的探索過程，有很多充滿故事性的科技發展史。教師在教學過程中應該采用合適的提問方式，循循善誘的讓學生進入自主思考的模式，在推翻各種方案之后，最終找出正確答案。這不但可以激發學生的學習興趣、提高學習效率，還可以培養學生的探索意識和獨立思考的能力。

4.重視學生創新能力的激發和培養。

二十一世紀的高等教育需要完成“創造教育、創新教育和創業教育”，即“三創教育”。創造性人才要通過創造教育來培養，這就為每一位處在教學一線的教師提出了嚴峻的要求和挑戰。創造性是每個學生本來就具備的心理潛能，但是創造性很容易被天生的惰性所消磨，被固化的知識所掩蓋，被僵化的思想所束縛。因此在教學過程中培養學生的創造性學習能力，不僅是可能的，而且是必要的，但同時也是艱巨的，需要講究方式方法。作為教育工作者，雖然不能要求每一位學生都成為非凡的創造者，但是我們可以盡力使每一位學生在原有的基礎上最大程度的挖掘自身的創造潛能。教師可以從課堂教學的趣味性、知識性、競技性、師生互動、多方法綜合教學、學生自主創新實驗設計等幾個方面來入手探索培養學生創新能力的新思路。注重學生的反饋，注重嘗試先進的教學方法，注重不斷推陳出新，都可以更好的實現“培養創新性人才”的目標。創新能力是民族進步的靈魂，人的創造力是全球經濟競爭的核心實力。高等教育使命艱巨，需要精耕細作，才能不辱使命。

致謝：本研究受到南京航空航天大學2016年教師教學能力提升研究項目、2017年研究生教育教學改革研究項目、十三五本科教學建設項目和2018年度“三育人”專題項目資助。