縣域初中開放式實驗教學的實踐研究

黃宏軍

摘要：新課程改革的核心是以“人”的發(fā)展為核心的素質(zhì)教育。實驗教學作為教育教學中的一個不可或缺的重要環(huán)節(jié)，是培養(yǎng)和造就人才的重要基地和搖籃，具有其他教學方式不可取代的地位。開放式實驗教學通過組織學生進行開放式的實驗學習，讓整個實驗氛圍寬松、愉悅、民主，使學生的學習積極性得到了大幅度提高，能夠增加學生動手機會，啟發(fā)學生創(chuàng)新創(chuàng)造，對學生綜合素質(zhì)的培養(yǎng)和能力的提高具有重要意義。

關鍵詞：開放式實驗教學;縣域;實踐研究

長期以來，基礎教育階段“填鴨式”的教學阻礙了學生自主學習能力的發(fā)展。同時，實驗教學也只局限于教師做學生觀看，學生缺乏動手實踐的機會。當今時代對人才的要求是既掌握專業(yè)知識也能動手操作，在社會上能很快上手工作。對此，從實際出發(fā)，結(jié)合實驗教學的各個環(huán)節(jié)，可以加強實驗教學改革，建立多層次、開放性的實驗教學，在注重專業(yè)教育的同時，對學生創(chuàng)新創(chuàng)造能力進行培養(yǎng)。

1? ? 概念界定

縣域初中：是以縣級行政區(qū)劃為地理空間，以縣教育局作為管理主體，包括縣城初中、鄉(xiāng)鎮(zhèn)初中以及偏遠的農(nóng)村初中。開放式教學：跟傳統(tǒng)的封閉式教學模式相反，通過調(diào)整教學方式、課程內(nèi)容，以及時間空間的“開放”，讓學生掌握自主權(quán)，提高學習積極性，從而獲得知識，提升技能，發(fā)展創(chuàng)新思維的一種教學方式。開放式教學強調(diào)學生的個性化發(fā)展，注重學生學習過程中思維的開放性和創(chuàng)造性培養(yǎng)。實驗教學：在教師的指導下，由學生操作一定的設備和材料，通過控制實驗條件，引起實驗對象發(fā)生變化，并觀察變化，獲取新知識或驗證知識的教學方式。開放式實驗教學：是通過教學方法的改革，促使實驗教學在內(nèi)容、時間、空間和行為上的“開放”，讓學生自主獲得知識，提高實驗技能，發(fā)展創(chuàng)新思維的一種教學方式。

2? ? 研究目標

2.1從“包辦性”到“獨立性”

一個實驗的完成，不僅要求學生具有扎實的基礎知識，嚴密的思維，還要有熟練的實驗技能。包辦性的教學方式不僅給予學生“填鴨式”的學習體驗，更使學生喪失動手創(chuàng)新創(chuàng)造的能力，這與新課改的理念是相違背的。獨立實驗的實行可以進一步鞏固學生實驗知識，是思維能力、動手能力以及主觀能動性的培養(yǎng)手段之一。

2.2從“單一性”到“多向性”

2.2.1驗證性實驗改為探究性實驗

首先讓學生在實驗中先獲得感性認識，再上升到理性認識，即從驗證性教學變?yōu)樘骄啃越虒W。教師單純地演示、講解，學生單純地聽講，課堂會單調(diào)乏味，學生缺乏參與感。而探究性教學可以吸引學生注意力，使其興趣更濃，對課程內(nèi)容及實驗規(guī)律的理解也更加深刻，能夠更主動地獲得知識。

2.2.2加強理論與實踐的聯(lián)系

理論需要聯(lián)系實際，而實際的探索需要實驗過程。要讓實驗更加貼近學生的生活、深入生活，為學生以后步入社會打下堅實基礎，可以用所學的知識去解決實際問題。如果一味注重理論講解，而脫離實踐訓練，學生不僅對所學知識一知半解，更會影響學習積極性。加強理論與實踐的聯(lián)系，是開放式實驗教學的重要方法。

2.3變實驗教學空間的“局限性”為“開放式”

開放式實驗室需要拓展實驗空間。由于每個學生的實際學習水平存在個性差異，導致課本的實驗或者知識局限了部分學生的需求，強烈的動手創(chuàng)造欲望需要更多空間與條件，當然也有部分學生的動手能力不強，需要教師多指導。而定期開放實驗室，甚至將實驗移至室外更廣闊的空間，不再局限實驗的時間空間，給有進一步探索需要的學生更多條件、落后的學生更多機會，這不僅照顧到各個層次學生，做到因材施教，也是對新課改要求最好的實踐。

2.4變實驗教學過程的“落后性”為“現(xiàn)代性”

隨著科技的發(fā)展，實驗設備也在更新?lián)Q代。教師應該熟練運用現(xiàn)代化的教學手段，讓學生充分了解和接觸科技前沿。運用這些教學設備讓教學實驗呈現(xiàn)得更加直觀、簡便、準確，也更具吸引力。讓學生感受到現(xiàn)代感，讓實驗課堂具有先進性，讓學生可以緊跟時代步伐。

3? ? 開放式實驗教學的作用

3.1能夠促進學生建構(gòu)物理知識

初中是學生物理學習的起始階段，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識、創(chuàng)造思維顯得尤為重要。隨著新課改的推進以及社會對教育重視程度越來越高，學校教學理念也要不斷優(yōu)化改進，從而使開放式實驗教學這一教學方法被提出并逐步推廣。

通過比較分析發(fā)現(xiàn)，與傳統(tǒng)的實驗教學相比，開放式實驗教學不僅能夠提供更大的自主探究空間，更好地培養(yǎng)學生的物理學習能力，而且能提高學生學習的積極性，為自主學習打下良好基礎。開放式物理實驗教學不僅具有自主獨立性、形式能力的多向性、時間空間的開拓性、儀器設施的現(xiàn)代性特點，而且通過教學內(nèi)容、教學行為、教學時空、實驗器材的開放，能夠有效破解當前實驗教學面臨的困境。

3.2可以豐富初中物理實驗形式

在縣域初中物理實驗教學內(nèi)容的開放式研究中，課題組通過研究和分析后認為，在明確實驗目的之后，實驗教學的內(nèi)容開放應當包括兩個層面：一是立足于課本中的實驗，確保學生體驗課本上所設計的實驗過程;二是立足于學生的生活經(jīng)驗、邏輯推理能力以及想象能力，根據(jù)學生超越課本實驗的思路，去接受新的實驗教學內(nèi)容。

3.3能夠豐富初中物理實驗思路

在縣域初中物理開放式實驗教學的途徑、方法研究中，課題組通過研究和分析認為，初中物理開放式實驗教學的途徑可以從實驗內(nèi)容、實驗步驟、實驗器材等多角度實現(xiàn)開放。而實驗方法的開放則主要體現(xiàn)在實驗原理的選擇上。

比如，在典型的測電阻和測電功率的實驗中，除“伏安法”之外，學生還可以開放思路得到“伏伏法”“安安法”，以及運用滑動變阻器與開關的多種組合得到多種實驗方法。這樣的實驗方法開放，不僅符合當前考試評價的需要，對于引導學生更加靈活地理解與運用電學知識也起著非常重要的促進作用。

作為課題研究的重點，在縣域初中物理開放式實驗教學的途徑、方法研究中，物理課題組概括了多個研究案例，得出的一個基本認識是：既然是開放式實驗，那開放的途徑與方法就不宜過于明確地告訴學生，教師心里要有一個開放的思路，要有多種開放途徑，具體實驗的時候，根據(jù)學生的反應去引導生成更多具有開放式的思路，從而讓學生處于開放式實驗的設計與體驗狀態(tài)。

3.4可以優(yōu)化物理實驗的評價

在縣域初中物理開放式實驗教學有效性研究中，課題組通過研究和分析后認為，評價開放式實驗教學有效與否，關鍵看學生的思維過程與結(jié)果。如果學生能夠積極地參與到實驗設計過程中，從多種角度對實驗進行思考與設計，教師再針對學生的思路進行一些引導與提示，從而促進學生的實驗設計更加優(yōu)化，那這樣的實驗設計過程就是有效的。

從實驗結(jié)果的角度來看，開放式實驗有效與否取決于學生對實驗目的的認識是否到位。要防止出現(xiàn)只追求開放的熱鬧而忽視實驗目的的情形，同時也要看學生在開放式實驗設計與體驗的過程中所形成的思維能力能否解決直接相關問題，并遷移到相對新穎的情境當中，只有滿足這兩個條件，才能認為開放式實驗進行得是徹底的、有效的。

3.5可以優(yōu)化初中物理實驗教學范式

在縣域初中物理開放式實驗教學案例研究中，課題組積累了大量的教學案例，通過對這些案例的研究和分析后，課題組得出的結(jié)論是：案例研究是開放式實驗研究的重要方式，是教師獲得一手資料的最直接方法。

在案例研究過程中，更重要的是關注學生的實驗思維。尤其是思考學生是如何控制自己的思維處于開放狀態(tài)的，把握學生在參與開放式實驗過程中的心理，是本課題研究的一個重要著力點。

4? ? 開放式實驗教學的實施方法

科學教育，不僅需要邏輯思維能力，更需要創(chuàng)造性思維。邏輯思維是收斂、封閉的，創(chuàng)造性思維是發(fā)散、開放的，兩者的結(jié)合可以通過開放式的教學統(tǒng)一起來，這也需要教師在實際教學中注意教學方法。

4.1實驗時空的開放

時空的開放，對部分學習能力較強的學生來說，在學習之余想要更多的機會探索，可以根據(jù)學生需要增加實驗內(nèi)容，進一步拓展實驗探究。對動手能力欠佳的學生來說，如果不能在規(guī)定時間內(nèi)完成實驗，也可延長實驗時間，如利用課后繼續(xù)完成實驗任務。而需要長時間觀察的實驗更需要開放性。開放的實驗時空做到了尊重學生個體差異，主動了解和滿足中學生的不同需求，使他們的“與眾不同”得以綻放。

4.2實驗內(nèi)容的開放

科學研究始于觀察，始于問題。對于同一情境，不同班級的學生、不同階段的學生、不同學生個體，其觀察的現(xiàn)象、提出的問題均有差異，實驗內(nèi)容不能追求刻板單一或者照本宣科。內(nèi)容的開放性體現(xiàn)在兩個方面。其一，群體的開放性。整體的內(nèi)容設計本身就應該具有一定的開放性，也就是說，實驗內(nèi)容整體應該是動態(tài)的，具有可調(diào)節(jié)性的。其二，個體的開放性。由于目前還不能為每一位學生設計個性化的教學目標。但實驗內(nèi)容的開放性在于在目標設計時要考慮不同學生的個體差異，尊重個體差異，因材施教，做到既有群體目標，又有個體目標。

4.3實驗資源的開放

實驗資源的開放包含以下幾點：一是學校資源的開放，即允許學生使用實驗器材，不僅在實驗室內(nèi)部，也可把一部分小型、安全性實驗器材借出實驗室使用。二是引導學生利用身邊的器材自制教具，有效發(fā)揮學生在教學中的自主性和創(chuàng)造性，點燃思維與創(chuàng)造的火花。三是社會資源的開放，開展“品傳統(tǒng)工藝，研科學奧秘”系列開放式實驗活動，將科學與技藝相融合，感受傳統(tǒng)文化的魅力，探尋傳統(tǒng)技藝中的科學原理。

4.4實驗方法的開放

傳統(tǒng)實驗方法注重的是操作訓練，開放式實驗方法注重的是思維訓練，是顯性科學方法的訓練。與“隱性”教學相比，“顯性—反思性”教學更能有效提高學生對科學本質(zhì)的理解，引導學生用科學的方法認識世界，用科學的方法去解決問題。

4.5師生關系的開放

建立民主、和諧、平等的師生關系是開放式教學的要求。這種開放的關系即強調(diào)教師在教學過程中的主導地位，又尊重學生在教學活動中的主體地位。要改變傳統(tǒng)的教師一言堂、學生單純聽課的模式。要求教師與學生一起參與，一起探索，彼此分享經(jīng)驗與成果，教師要引導、信任、尊重學生，讓學生真正成為課堂的主人，讓學生敢于發(fā)言、敢于創(chuàng)造創(chuàng)新。

4.6教學評價的開放

教學評價是一種有力的教學反饋方式。開放式實驗教學需要構(gòu)建評價指標多元化、評價主體多樣化、評價方法多類化的綜合評價體系。傳統(tǒng)的單純結(jié)果評價為過程評價和結(jié)果評價，其整個評價主體由指導教師、實驗室管理教師以及同組同學組成，缺乏學生自己的參與，這對學生參與度、學習態(tài)度以及創(chuàng)新能力、團隊合作能力以及溝通能力等多方面考核缺乏實際支撐，并且對教師教學的評價也只是局限于學校的評價系統(tǒng)，缺乏教學主要對象的反饋。開放式實驗教學可以網(wǎng)絡技術為支撐，制定數(shù)字化評價方案，統(tǒng)計學生登錄校園網(wǎng)學習的次數(shù)、時間以及做實驗的數(shù)量等。同時，組織學生對整個實驗中的經(jīng)驗和教訓進行總結(jié)，為后續(xù)的實驗與研究奠定基礎。整個氛圍寬松、愉悅、民主，學生的積極性得到了大幅度提高。

5? ? 課題研究反思

開放式實驗活動需要增強教師的活動組織力。由于開放式教學改變了傳統(tǒng)的學生聽教師講的模式，實驗過程的開放容易造成度和量的失控。如無序?qū)嶒灒瑢W生過度自由，使教學變得雜亂無章;在自主實驗中突發(fā)性事件可能性增強，教師不易把控;實驗時間、空間開放容易導致學生不能有質(zhì)量地完成學習任務等。如何在開放式實驗中把握合適的度？這就需要教師在實際的教學中不斷學習、總結(jié)、探討，提升對學科的理解、提高駕馭課堂的能力，結(jié)合學生的發(fā)展規(guī)律與學科知識的規(guī)律及內(nèi)在邏輯進行實驗設計。同時，教師要提高自身處理事件的能力，能快速應對超出備課范圍的突發(fā)情況，能快速調(diào)整課堂氛圍，因勢利導地解決問題;教師需要創(chuàng)設各種活動情境，給予學生廣闊的探索實踐空間，大膽信任、放手讓學生去創(chuàng)造創(chuàng)新，思考人所未想，實踐人所未做，不循規(guī)蹈矩。在開放性實驗中，教師應該發(fā)揮主導作用，在適當時候適當放手，又要適當指導，使教學在可控范圍內(nèi)。

6? ? 課題研究展望

盡管在實施開放式實驗教學中有各種問題出現(xiàn)，但只有嘗試并且實踐才能不斷進步。開放式實驗的建構(gòu)是一個動態(tài)的過程，需要在理論與實踐的結(jié)合下不斷完善和發(fā)展。開放式實驗教學是必要的，是新課改的有效形式，是順應社會要求的大勢所趨。

參考文獻：

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