教师指导下的学生自主实验模式思考

樊 佳，王茂林，林宏辉

(四川大学 生物科学实验教学中心，四川 成都 610065)

教师指导下的学生自主实验模式思考

樊 佳，王茂林，林宏辉

(四川大学 生物科学实验教学中心，四川 成都 610065)

自主实验是让学生自主学习、自主发展的一种实验教学方式。该文针对学生自主实验中出现的种种问题，提出了教师指导下的学生自主实验模式。从指导教师的角度出发，重点阐述了自主实验中教师指导的重要性、教师角色的转换、教师指导原则以及指导方法等，为新形势下高校实验室的管理提供借鉴。

自主实验；教师指导；实验教学；指导原则

自主学习是以学生主动探索、主动思考为特征，以促进学生认知、情感和个性行为等全面发展为目的的一种教育理念，也是当今高等教育研究的一个重要课题。自主实验是学生在教师指导下，根据自身学习的需求和认知水平等特点，由学生自主确定实验课题，设计实验方案，自主完成实验内容的活动。自主实验能充分调动学生的学习热情和主动参与意识，对提高学生科学素养，促进学生自主发展、全面成长等都具有显著的积极意义[1-3]。

为了满足学生在实验教学中的自主选择要求，许多高校都改革相应的实验教学模式,鼓励学生自主选择研究领域，利用课余时间设计实验方案，自主选择实验方法，自主完成实验内容[2]。教师在学生的自主实验中应发挥什么作用，怎样把握在自主实验过程中的指导原则，采取怎样的指导方法对学生进行适度引导，既能保证学生能够沿着解决问题的正确方向前进，又能保证学生在实验中的主体地位是值得探讨与思考的问题。

1 自主实验中教师的作用

1.1 自主实验中教师指导的重要性

由于本科生存在专业知识结构不完备、实验思路不明确、经验不足等问题，自主实验过程中必然会遇到各式各样的问题。大量的实践证明，过度提倡学生自主性而忽视教师的介入作用，反而不利于学生自主实验能力的提高。教师对自主实验适时的引导、建议与监督，有助于提高学生自主实验的积极性与主动性[3]。教师合理有效的介入是保障学生顺利开展自主实验的重要前提，良好的指导策略会为学生开展自主实验提供助力。

1.2 自主实验中教师角色的转换

1.2.1 引导者

教师是学生自主实验的引导者。在自主实验开始之前，教师要帮助学生确定自主学习的目标，充分调动学生的积极性与主动性，引导学生带着问题自主学习知识。自主实验具有开放性和综合性等特点，涉及的学科知识范围很广，实验中遇到问题时，部分学生会无从下手，教师可采用启发式、讨论式的教学方法，引导学生找出解决问题的思路和方法，例如，首先将复杂的问题加以分解，形成递进式的框架；其次引导学生抓住问题的重点与难点，并针对关键性问题给予学生启发。实验结束后，教师需及时引导学生对实验结果进行讨论和归纳总结，强化自主学习效果[4-5]。自主实验是学生的主体性与教师主导性的双重体现，教师在教学引导中要注意启发和培养学生的观察力、想象力和创造性的思维能力。

1.2.2 监督者

教师是自主实验的监督者。在整个实验过程中，教师要对实验过程、实验结果评价等进行全程监督。学生最初是凭着自己的兴趣来参与实验，由于还有其他学业需要完成，如果没有监管，部分学生会处于松懈的状态，因此教师需督促实验小组负责人制定严格的实验进度表，定期或不定期检查实验进度。教师需监督自主实验的规范性和安全性，在实验中出现实验操作不规范、实验仪器操作错误存在安全隐患时必须及时监督指正，为学生顺利有效地完成自主实验提供重要保障。

1.2.3 学习者

教师是自主实验的学习者。自主实验的课题具有开放性和综合性较强等特点，对指导教师提出了更高的要求。教师必须具有宽厚扎实的理论基础和相关学科的专业知识，具有丰富的实验技能和教学经验，并且能将专业知识融会贯通和灵活运用，分析解决实验中出现的各种问题。自主实验是一个师生共同追求进步的过程，教师应在参与中学习，在学习中指导[6]。首先，教师需要不断提高专业知识架构的深度和广度，加强自身知识和技能的扩展和更新；其次，教师要依据学生的学习方式、实验遇到的各种问题相应地调整自己的教学方法；同时，还要增强沟通技巧，充分调动学生的学习积极性，与学生共同学习，共同进步。

2 自主实验中教师的指导原则

2.1 个性化原则

由于教育背景、自身学习经历和动手能力等的不同，学生之间必然存在个体差异；在实验的不同阶段，同一学生的自主实验能力也有差异；同时，各小组实验方案、实验进度各不相同，划一式的教学指导难以满足不同学生的发展需求。教师的指导要做到有的放矢，因材施教，针对不同自主学习水平的学生进行个性化指导，重视发展学生的个性及创新潜能。对于自主学习能力较强的学生，重点对实验方案设计进行把关；对于自主学习能力较弱的学生，主要解决实验兴趣、自信心、具体实验方法和实验结果分析等方面的问题。在适当条件下，对学生实行一对一的辅导答疑，提升自主实验指导的针对性和有效性。

2.2 有效性原则

有效性原则是指教师要对学生在实验中出现的关键性问题给予帮助和指导，教师的主导作用体现在把握研究方向的正确性、实验方案设计的合理性和实验操作的安全性等方面。以实验方案的设计为例，学生很难自己摸索出实验设计的科学方法，教师要向学生讲授设计实验的基本规律和方法，包括：1)实验设计的基本原则、实验方案结构等；2)引导学生在文献阅读过程中积极思考，发现问题并提出问题；3)鼓励学生分析和比较多个文献的实验方法，结合实验室现有的仪器设备，自主设计实验方案；4)学生提交实验方案后，教师可组织学生对实验方案进行汇报交流，师生共同对方案提出质疑和自己的见解，共同探讨实验具体细节和实验成功的关键等。这是调动学生积极性和主动性的重要环节[7]。

2.3 适时性原则

适时性原则是指教师指导要将及时指导与延时指导有效结合[5-7]。在涉及实验方案有科学性问题，实验步骤缺失，实验设备操作不当会导致安全隐患时，教师应尽快给予及时指导，这对于减少不必要的时耗和提高自主实验效率等方面具有积极意义。当自主实验出现了反常现象、学生猜想与假设错误需调整实验研究方向以及实验失败需要寻找原因等情况时，教师可采取延时指导策略，给予学生查阅文献、整理与归纳的时间，组织学生进行讨论，逐步启发引导，对学生迫切想知道又不明白、迫切需要解决又无法解决的问题给予恰当的指导，这样既充分尊重学生的主体性，又保障了自主实验的顺利进行。

2.4 适度性原则

适度性原则是指教师在指导学生实验时要适度。教师指导过多会导致学生自主性不够，自主实验也就失去了意义；指导过少，学生开放性过大，实验盲目性过大，同样达不到预期的效果。在实验过程中，教师要给学生留出充足的独立思考和自主学习的空间，指导在学生困惑、思考之答，指导在不足之时，启发于难点之上，这样可以起到事半功倍的效果[7]。

3 自主实验中教师的指导方法

3.1 营造自主学习氛围

自主学习、勇于创新的氛围对学生起着潜移默化的作用，教师应创造适应学生自主选择和个性培养的实验教学环境，营造轻松严谨的学术氛围，介绍实验所涉及课题的背景、研究方向、发展水平等，使学生对自己所做实验涉及的课题有大致了解，激发其自主学习的动力。在实验教学中，切实倡导以学生为主体的教学模式，将学生带入问题情境，让学生经过自己的观察与思考，从中发现问题；在开放、宽松和自主的教学环境中，引导学生自我训练。

3.2 采用启发式教学方法，重视实验方法论指导

教师在指导学生实验过程中，应采用“启发式”教学方法，启发学生对实验设计、实验过程中出现的问题展开思考，针对实验中易出现的问题加以“启发式”说明，鼓励和促使学生独立思考问题，观察和分析问题，激发学生的学习主动性[6-8]。自主实验中学生真正需要的是方法论的指导，教师应“授之以渔”，教会学生实验探究的方法，引导学生尝试合理完整地运用解决问题的基本方法，在解决问题的过程中培养学生的创新能力。例如，首先根据已有资料和预实验，引导学生尽可能多地整理出影响实验的因素，通过表格的形式，对主要因素进行系统化的分析；其次，合理分解实验任务，将一个大的任务分成若干个子任务，这有助于学生理清实验的思路，同时分步骤地完成实验有助于学生提升自信心；最后，引导学生设立严格的任务计划与日程安排表，保障自主实验的顺利进行。教师应强调实验技能与所学知识的有效对接，设计一些类似建筑中“脚手架”一样的支架，疏导学生的思维，激活原有的知识和经验，循序渐进地引导学生归纳和概括[9]。

3.3 宏观调控，促进学生的合作学习能力

沟通技能和协作精神是大学生必须具备的重要能力之一。在自主实验中，教师要特别注重学生合作精神的培养，提倡学生以小组为单位完成实验。在小组成员的组成上，要注意小组成员的特质要有合理差异，同时确定实验小组负责人，负责人必须要有大局意识，要对每一个成员负责。由于自主实验的时间不固定，需制定严格的实验进度安排表，合理分工，保证实验的顺利进行。每个成员都清楚整个实验的目的、任务以及实验过程的原理和流程，既做到分工明确，又对其他同学的实验环节做到心中有数，一旦某个实验环节出现问题，负责人可以根据各成员的原始记录寻找原因，及时补救。教师应鼓励小组成员交流与互动，发挥各自的特长，互相帮助和启发。实验结束后，教师可组织学生小组讨论，对实验进行总结和反思，分析实验成功或失败的原因[8-10]。通过小组合作学习，同学之间情谊不断增加，沟通技能和协作精神得到锻炼，这也为学生今后走向工作岗位，尽快地适应工作环境奠定了良好的基础。

3.4 评价方式多样化，促进学生自主评价和反思能力

评价和反思是提高学生自主学习能力的重要环节。通过自身的评价和反思，学生能够更好地认识自己的学习水平，发现自身的不足和缺陷，并且有针对性地改进自己的学习方式[11-12]。自主实验模式的教学评价，应强调评价主体的多元化，对整个实验过程进行全面评价，既要考核学生实验的全过程，又要能反映学生掌握知识和运用知识的能力，对学生基础知识学习、基本实验技能训练、实验方案可行性和实验结果创新性等方面进行多方位考核。评价结果由指导教师评定、小组评定和自我评定3部分组成，实验得分是教师打分、学生相互评价打分和自我打分的综合，按一定的百分比算出最终成绩。这种考评方法让学生由传统的被评价对象转变为评价的主体与积极参与者，有效地激发了学生的参与热情，促进了学生对学习过程的积极反思。

[1]吕淑平，王科俊，于鑫.“四自主”实验教学模式的开展与研究[J].实验技术与管理，2014,31(6):12-14.

[2]陈雪梅.以学生自主学习为主的实验教学模式实践与思考[J].实验技术与管理，2014,31(6):197-199.

[3]谭光国，吴红，杨铁虹,等.基于建构主义学习理论的药物分析实验教学新模式[J].实验室研究与探索，2015，34(12):200-202.

[4]张承畅，彭春丽.从指导教师角度谈大学生科研训练计划的实施[J].教育教学论坛，2015(7):179-180.

[5]郑翔，周雪，潘倩.医学本科生科研训练的反思和改进[J].实验技术与管理，2016,33(1):28-31.

[6]王咏星，谢丽琼.指导国家大学生创新实验计划项目的几点体会[J].实验室科学，2012，15(4):206-208.

[7]陆源，厉旭云，叶治国,等.自主学习、自主实验、自主创新教学的研究[J].实验技术与管理，2012，29(6):11-16.

[8]李晓艳.微生物设计性实验教学中教师担任角色的探索与实践[J].沈阳师范大学学报(自然科学版)，2015，33(1):121-124.

[9]冯清.问题引导下的探究式实验教学模式研究[J].实验技术与管理，2012，29(5):164-165.

[10]尤丽琴.小组合作探究实验教学实施策略研究[D].宁波：宁波大学，2013.

[11]段雪松，张旭，张志东.面向学生自主学习的大学物理实验教学体系建设与实践[J].实验技术与管理，2015,32(9):187-190.

[12]刘元林，孟庆强，潘莉等.实践教学质量监控与评价指标体系的构建研究[J].实验技术与管理，2011,28(1):19-21.

TheIndependentExperimentalPatternGuidedbyaTeacher

FAN Jia，WANG Maolin，LIN Honghui

(Experimental Teaching Center of Biological Sciences，Sichuan University，Chengdu 610065，China)

Independent experiment is an experimental teaching method that allows students study autonomously and develop independently.According to the reality problems of students’ autonomous experiment，this paper puts forward the model of students’ auto-nomous experiment under the guidance of teachers.From the instructor’s point，it focused on the importance of instructor，teacher role change，teachers’ guiding principles，guidelines is elaborated in this paper，providing a reference for other colleges and universities.

independent experiment;teacher instruction;experimental teaching;guiding principle

2016-05-26；修改日期:2016-06-06

国家自然基金委条件建设项目(J1210013)。

樊佳(1988-)，女，硕士，实验师，主要从事生物化学实验与分子生物学实验的教辅工作。

G642.0

A

10.3969/j.issn.1672-4550.2017.04.026