运用主动实践理念，指导大学物理实验教学

赵艳艳，陈桂云

(南京农业大学 工学院，南京 210031)

高校担负着培养和造就高素质人才的重任，国家强大、社会发展急需创新能力强的高素质人才，如何培养时代需要的人才，是高校不断研究的课题。实践环节对于创新能力、创新人才的培养作用已得到共识，但是，实验教学中教学方式的教育功能却未得到充分认识。人才培养质量在很大程度上受到人才培养模式的制约，不同的教学方法对人才培养的效果大相径庭。哈佛大学前校长德里克·博克指出:学习结束后，学生能记住多少知识、会形成什么样的思维习惯，较少取决于他们选修了哪些课程，而较多地取决于他们是被怎么教的，以及他们被教得有多好［1］。高度评价了教学方法的教育功能。传统的实验教学中，教师讲、指导得多，这在一定程度上屏蔽掉许多犯错误的机会，同时也削弱了学生的探索能力、创新能力的培养;学生主动思考少，被动接受得多，主观能动性没有得到积极发挥，动力与热情没有得到激发。这种被动学习模式不符合人才培养规律，应该变被动学习为主动学习，激发学生学习的兴趣与动力，发挥主观能动性，以主动实践理念为指导，立足自我，主动学习。

物理实验是物理学的基础，大学物理实验反映了理工科及各个学科科学实验共性和普遍性的问题［9］。实验过程是理论联系实际的过程，既需要动手，又需要动脑，是培养学生理论联系实际、提高知识应用能力的重要渠道，也是培养学生严谨的科学思维和创新能力及综合素质的重要载体。南京农业大学工学院大学物理实验室，面向社会人才需求，针对过去实验教学过程中存在的问题，积极探索、精心设计，在实验教学中以主动实践理念为指导，尝试采用自主学习模式，取得了良好的实践效果。本文介绍主动实践理念指导下的实验教学组织方式在南京农业大学工学院大学物理实验教学中的实施及实践效果。

1 主动实践理念与自动学习模式

主动实践理念与自主学习模式不谋而合，相得益彰。主动实践就是要发挥主观能动性，主动探索、积极思考，与被动接受相对立;自主学习是以学生作为学习的主体，通过学生独立的分析、探索、实践、质疑、创造等方法来实现学习目标。自主学习是学生学习过程中的内在品质，是自主规划和调控学习的过程，目标明确，学习的内在需求和动力持久［2］。由此来看，主动实践与自主学习在根本思想上是一致的，主动实践是理念，是指导思想，自主学习是模式，是学习方式，二者相辅相成。在实验教学研究中，许多教育工作者提出自主学习模式［3－8］，认为高等教育应体现自主学习理念。

2 实验课堂的组织

2.1 实验指导教师营造学习氛围

实验指导教师先简要介绍实验背景及相关的实验方法、实验的现代意义及应用，目的是培养学生积极探索的兴趣，激发其学习的动力。而对实验目的、仪器、操作等俱不做介绍，但要简单提醒一下仪器保护方面的知识，要求谨慎操作，在动脑的前提下再动手。另外，注意人身安全，不要损坏仪器设备等，简单交代后即可以放手让学生独自或讨论去做。

在这个过程中，教师是组织者。教师的态度决定着学生的态度，学生的表现很大程度上取决于教师的表现。在学生摸索、研究实验的时候，教师的任务是观察每名学生的学习过程，看书情况，动手情况，看书时间的长短，有无同学之间交流，动手操作时有无走弯路，如何解决的。看到学生动手操作过程中“犯错”，指导教师不必去纠正。可以等待学生自己意识到错误，自己纠正，在学生学习、研究、摸索实验的过程中，指导教师的任务主要是观察巡视，观察学生的学习过程，巡视有无安全隐患。在个别学生对某件仪器不会使用时进行个别指导，或者在看似不经意间帮学生做一些简单的事务性的工作，达到一种润物细无声的营造学习氛围的作用。

2.2 学生独立研究、摸索实验

没有了指导教师的引导、引领，完全靠学生自己独自摸索实验、认识实验，又由于在实验室这种环境下，每个人独立面对着一套仪器，在实验课堂内完成规定的实验内容，那么只有抓紧去学习思考，看理论、看仪器，动手操作，在这个过程中，学生的个人能力会得到充分展示。有些学生在看过实验指导书后，结合实验仪器，能够顺利地完成实验;有些学生在看指导书和操作时需要和同学讨论完成实验;有些学生在看理论和操作时以及和同学讨论后，完成实验仍有困难。有些学生先看书再操作，有些学生边看书边操作，而有些学生对看书没有耐心，喜欢动手操作，而后来遇到很多困难不好解决时再回头看书。在学生自主学习实验、完成实验的过程中，显示出个体差异，对此，实验指导教师应做到心中有数，到下一阶段检查数据沟通交流时才会有针对性。

2.3 实验指导教师检查数据

学生做完实验，得出数据，指导教师检查数据，讨论数据中出现的问题:有效数字的位数是否正确、测量对象是否适当、数据处理是否恰当、仪器的使用方法是否正确、测量数据显示出的误差等。数据检查完毕后，询问其实验过程中遇到的难题、感觉到的困难，解决情况如何等。讨论指导教师观察到而学生未注意到的操作方面的需改进的地方，探讨更完善的方案;提出本实验相关的问题，检查学生应该掌握而是否掌握的问题。这些检查、讨论工作视情况可以一名学生单独讨论，也可以2～3名学生一组与指导教师讨论，也可以4～5名学生一组，基本上同一层次的学生，可以一起讨论。层次的划分可以根据其操作过程的顺利程度、速度快慢，也可以以是否独立学习操作完成还是讨论合作等标准划分，指导教师可以根据具体情况掌握。这种小组或个人与指导教师之间面对面的讨论，更加有针对性，讨论内容可以更加宽广。

2.4 实验成绩评价方法

从完成一项实验的角度，学生认真读懂实验指导书，基本可以完成这项实验。但是从实验学习的目的出发，学生的实验成绩若仅包含实验指导书的内容，就显得狭隘了，有必要要求学生阅读相关课外知识。基于此考虑，学生的实验成绩由三方面组成:课堂表现、课后报告、课外阅读，其分值分别占到50 、20 、30 ，成绩评价方法突出了课堂表现及课外阅读的重要性。学生独立学习理论，积极动手操作完成实验，课堂评价优秀;学生在学习理论、动手操作时可以同学之间相互讨论完成实验，如果能够提出问题与质疑，积极思索，课堂评价优秀;课堂评价重在关注学生的学习态度与能力;课后实验报告的撰写重在关注其内容的完整及实验结果与讨论，体现其对实验的思考;课外阅读要求学生到中国期刊网搜索实验相关内容，找自己感兴趣的文章仔细阅读后写读后感，在学生搜索及阅读的过程中拓宽学生的知识面，开始接触科研活动。

3 实践效果分析

3.1 学生的学习动力被激发

没有指导教师集中介绍实验，学生对实验内容的认识基本是空白，但学习任务放在眼前，具体的实验仪器就在身边，学生必须要动起来了。由于每个人面对着同样的学习任务、相同的实验条件，不甘落后的精神被激发出来。整个实验过程的实验室氛围是非常上进、你争我赶的实验室氛围，没有任何一位学生置身度为，这与以往有个别学生混实验的情况相比，是一非常突出的改善。在自主学习模式下，每一位学生的潜力都被激发出来，每一位学生的主观能动性都被充分调动起来，形成一种积极进取、不甘落后的学习氛围，这是一种非常好的学习氛围，是一种正常的学习氛围，是一种应该有的学习氛围。

3.2 学生的自信心得到增强，学习兴趣得到提高

实验是由学生独立摸索、探索完成的，相对于按照教师的指导按部就班地完成，学生更有成就感，增强了自信心。自信心的提高在学生将来的学习中，会起到潜移默化的正能量的影响作用，对性格以及综合素质的培养也是非常有好处的。开动脑筋、独立完成实验，在这个探索过程中，学生会碰到许多事先意识不到的问题，有些实验看似简单，但是完成起来却没那么容易，这个过程会锻炼学生解决问题的能力，培养学生注意细节的品质，提高学生的综合能力。重要的是，在提高自信心的过程中，学生的兴趣被激发开来，整个实验由自己摸索完成，有未知的东西等待学生探索，前面的情况如何，是不知道的，这个不知道的未来会自动地引领学生一步步地向前行进，相比较按照指导教师的“套路”，一步步的跟着走，学生更加有兴趣，兴趣是最好的老师，反过来又会促进学生的主动探索，形成一种良性循环，增强了学生的学习能力。另外，在自主学习的过程中，允许同学之间相互讨论，讨论的过程，培养了同学之间合作的能力，增强了同学之间的友谊，有利于学生身心成长。

3.3 自主学习的有效组织，关键在于教师

在学生自主学习实验的整个过程中，关键在于指导教师。教师是自主学习这一机制的设计者、策划者、组织者。自主学习不是放任学生，放松教师，而是给学生以自主、自由，给教师以更高的教学要求。自主学习这一模式在实验课程中应用的效果如何，取决于教师的策划、调节与掌控。实验之初，指导教师要营造轻松严谨的学术氛围，对实验有关的背景或花边新闻以及相关的研究作简要介绍。目的是给学生以一定的信息量，了解实验的重要性以及实用性，引发学生对实验的兴趣。在学生实验过程中，注意观察学生的学习过程，学习特点、暴露出的问题、解决过程等，对学生进行个别指导。在检查数据时，讨论其出现的问题，询问其遇到的困难、困惑，学生自己遇到想到的问题解决完后，指导教师应就实验需掌握的内容对学生发问。重要的是，实验课后，学生对文献的阅读一定要落到实处。与实验相关的文献阅读对于低年级学生是非常有意义的，不仅可以拓宽学生的视野，还可以使学生接触科研，学习科研方法，学习更多的思想，培养创新思维。在学生自主学习模式中，实验指导教师工作量会大大增加，这需要教师有耐心和大爱的精神。

3.4 学生喜欢这种教学模式

课后调研学生对这种教学模式的态度，结果反映，学生喜欢这种方式。可以激发大家的自学能力、独立理解能力，并且也可以促进同学们摆脱传统教育的束缚，养成良好的学习习惯和思考习惯，这种方式虽然在实验中遇到了一些小麻烦，使我们对知识掌握的更透彻，同时，这种方式更有探索的意味。调查表明，学生普遍支持这种学习方式，认为这种实验教学模式应当推广。在接受试点的机制、交运、农机等专业的学生102名，除了9名没有投票外，接受调查的学生无一例外的赞成这种方式，少数学生认为在难点上若有提示会更好，普遍认为这种学习方式是一种创新，对学生综合素质的提高非常有益。

4 结束语

相同的实验、同样的教学设备，因为教学方法的不同而会产生截然不同的教学效果。学生在自主学习实验过程中表现出来的热情与干劲，使我们相信，主动实践理念是适合现时期大学生学习的较好指导理念，是适合创新人才培养的正确的教学指导思想，是适合时代发展需求的实验教学指导思想。教学要以学生为主题，从学生的利益出发，围绕着培养具有创新能力的人才这一目的，不断更新教学理念，调整教学方法，为国家富强、社会进步而尽教育之责任。

［1］BOK D.Our underachieving college［M］.USA:Princeton University Press，2006:48－49.

［2］殷涛.探寻学习中蕴含的教育之道.中国教育报，(2012－09－21)，http://paper.jyb.cn/zgjyb/html/2012－09/21/node_9.htm.

［3］肖川.论学习方式的变革［J］.教育理论与实践，2002(3):41－44.

［4］霍剑青，王晓蒲，杨旭，等.大学物理实验教学方法和教学资源建设的研究［J］.实验室研究与探索，2008，26(5):11－13.

［5］刘旭东，郭纪源，仲志强.大学物理实验学生自主学习调查分析与实践初探［J］.实验室研究与探索，2010，28(7):114－117.

［6］陈乾，戴玉蓉，钱锋，等.课内外相结合引导低年级学生自主研学［J］.实验室研究与探索，2011，29(10):303－305.

［7］李培根.主动实践:培养大学生创新能力的关键［J］.中国高等教育，2006(11):17－18.

［8］张德江.学会学习:21世纪大学生必备的基本能力［J］.高等教育研究，2003(11):69－72.

［9］霍剑青.人才的科学素质培养与基础物理教学［J］.大学物理，1995(10):42－43.