发现式教学方法的实践探索

王志强 吕金鹏

【摘 要】发现式的教学方法能够较好的激发学生的积极性。通过对教学方案的精细设计，可以更好的启发学生的心智，提升学生的创新意识。作者将发现式教学方法引入课堂，探索建立一套完整的理论教学与实验教学相融合的教学方法体系。多年的教学实践表明该教学体系有助于学生对于空间科学类课程的深入理解，教学质量有效提高。本文介绍了发现式教学方法在实践过程中的具体途径，包括创新性的实验设计方案、调动学生主动性和探索欲的教学方法、师生互动教学的重要性、创新思维的培养方式等。从点到面，逐步实现全面优化教学活动的目标和创新性改革的实践探索。

【关键词】发现式教学；实验教学；教学改革

【中图分类号】G642 【文献标识码】A

【文章编号】2095-3089（2019）01-0014-02

引言

教育是一个国家长远发展的大计，从国家层面的多次改革可以看出全民对于高水平教育的期待，也反映出目前我国的高等教育还存在很大的提升空间，与主要发达国家还存在一定差距。最明显的一个体会就是我们培养的学生创新能力不强，这里有文化的问题，有社会的问题，但更多的还是教育思想的问题、教育实践的问题。伴随着我国经济实力的快速发展，我国的高等教育事业也步入了快速发展的关键时期。面对培育高水平人才过程中出现的各种问题，高等学校必须与时俱进、更新观念、创新制度、深化改革。努力提高人才培养质量，这不仅是新时期经济社会发展的客观要求，更是高等学校改革与发展的必然选择。此外，大学教育不应满足于适应社会，为社会服务的目标，而应主动引领社会发展的方向，承担起民族复兴的责任。因此，高等教育必须始终站在时代的前列，锐意进取、砥砺前行，更新教育思想、转变教育观念，培养出具有真本事的过硬人才。

如何激发学生的创新潜能，而不是束缚学生本有的想象力和探索欲是教育改革首先要思考的问题。作为一线的基层教师，接触学生最多，也最了解教书育人的过程，有着天然的优势。利用好课堂这个平台，践行教育改革是每个教师的责任。“培养高素质公民和未来事业的开拓者”是南航的人才培养目标。在这个方针的指引下，我们开始在课程建设中探索培养学生创新能力的方法。经过多年的教学实践，将发现式教学方法成功的应用于《近地球磁场环境与磁场测量技术》课程的教学过程，改变了传统课堂中存在的一些问题。该课程是一门理论与实验相结合的课程，主要介绍地球的磁场环境及其对于航天活动的影响。随着人类空间探索活动的不断深入，人类对于地球空间环境的认知也愈发迫切。地球空间环境是各种应用卫星运行的主要区域，也是载人飞船和空间站活动的场所。其中磁场环境的认识尤为重要，因为就像空气和水一样，地磁场也是人类生存不可缺少的环境条件。地磁场包围着整个地球，并延伸至遥远的外层空间，像一道天然的屏障，保护着地球上的生命，使其免受太阳风粒子的轰击，并维持着大气层的存在。

一、教育理论发展概述

教育方法在古今中外都有过很多探讨。我国古代的《学记》是最早论述有效教学理论的专著。《论语》中，孔子提出“温故而知新”、“因材施教”和“学而不厌、诲人不倦”等有关学习和教育的经验。1632年，捷克教育家夸美纽斯出版了《大教学论》一书。1806年，赫尔巴特编写了《普通教育学》，涉及多个方面的内容，包括教学方法和学生管理。德国教育家拉特克等人还提出了“教学的艺术”等问题。

教学理念是人们对教学和学习活动内在规律的认识的集中体现，同时也是人们对教学活动的看法和持有的基本的态度和观念，是人们从事教学活动的信念。教学理念有理论层面、操作层面和学科层面之分。明确表达的教学理念对教学活动有着极其重要的指导意义。20世纪初期，发生在西方的教学科学化运动促使了有效教学理念的诞生。美国的实用主义哲学和行为主义心理学影响下，出现了教学效能核定运动，于是有效教学的概念引起了世界各国教育学者的关注。20世纪以前，“教学是艺术”一直是西方教育理论中的主要教学观。但随着20世纪以来科技的大发展，尤其是心理学和行为科学的发展，人们逐渐意识到，教学也是一种科学。不仅是教学的内容有科学的基础，教学活动本身也可以用科学的方法来进行研究。

本文就是在这一思想指导下，探讨可以培养学生能力，而不只是传授知识的教学方法。理论是否正确需要实践的检验，教学理论是否正确就要看其在真正的教学实践活动中的效果。我们着力于将发现式的教学理念应用于《近地球磁場环境与磁场测量技术》课程的教学过程中，改革目前的教学方法单一、学生学习积极性不高的教学现状，让学生充分认识到知识的价值、学习的乐趣。实践表明发现式的教学方法有助于提升教学效果，培养学生能力。

二、教学中面临的常见问题和应对

1.理论教学是教学过程的主体，但是缺点在于学生无法了解所学知识的用途和使用价值，也不便于学生调动自主思考、自主发现的积极性。如果可以将理论教学和实验教学结合在一起，不但可以让学生清楚所学知识的实用价值，还能激发学生的学习积极性，大大提高学习效率。在这一过程中，需要合理分配课堂教学和实验教学的时间，作者试图在课程的教学过程中探索出一个合理的时间分配方案，为发现式教学方法的开展搭建一个平台。

2.所有的知识都是在实践中总结出来的，同时又可以指导实践活动。同样在高校的教学过程中理论教学与实验存在一定的因果关系。《近地球磁场环境与磁场测量技术》课程也是如此，正是因为磁场测量技术的逐步发展才让我们有条件对于近地球磁场环境有了更为清晰的认识，而随着磁场环境研究的深入人们又认识到了这一领域知识的匮乏和潜在的广大开发空间，因此又对测量水平有了更高要求，客观上推动了测量技术的发展。作者在教学过程中，利用该课程的这一特点，引导学生逐渐发现并领悟其中蕴含的科学研究发展的普遍规律，以及理论与实验的内在统一性，并引申应用在其他课程以及今后的学习中。

3.教育是知识的传播，更是心智的开启。因此培养学生的科学素养、创新能力是教学改革的重中之重。在发现式教学方法的指引下，教师应注意探索理论教学与实验教学过程中培养学生创新思维方法的异同，寻找最优的启发学生创新思维的途径，激发学生自主的发现问题和解决问题的教学手段。课堂中多一些开放式的问题可以增加师生的互动，也有助于激发学生思考的动力。同时在实验操作过程中也可以鼓励学生自主探索，不设置唯一答案和标准的实验方案，学生在不断试错的过程中锻炼了思维能力和动手能力。

4.学习的积极性需要通过合理的课程设计激发。被动学习中学生的状态是完成任务，而主动学习中学生更加渴望提升自我的能力。从“要我学”到“我要学”，不仅是学生学习态度的问题，更有教师如何引导的责任。通过合理的课程设计，理论和实践相结合的教学方法，可以让学生对于知识的应用价值逐渐了解。在教学过程中着眼未来、瞄准应用，培养的学生才能更好的为航空航天事业服务。明确了学习的意义也就有了正确的态度，学生在课堂上的互动性和实验中的创造性也就有所改观。这需要教师在每次课程的细节上下功夫，吸引学生的注意力，调动学生的积极性。

三、教学改革中的侧重点和注意点

1.重视教学理论和教学思想的指导作用。

优秀的教学思想和教育理论是育人经验的总结，也是指导教学实践的思想宝库，往往可以达到事半功倍的效果，起到宝贵的指导作用。国内外成熟的教育学、心理学和行为学的研究成果是教师完成教学活动的重要指挥棒。教师应努力学习相关知识，补齐短板。尤其是理工科的年轻教师，人文学科的素养也需不断提高，如此才能少走弯路、减少不必要的错误，让自己的教学水平有质的飞跃。善于使用观察、实验和互动等科学的方法来研究教学中存在的问题和学生的反馈，可以提高课程的教学效率。不断尝试新的教学方法，并与传统教学方法进行比较。经过反复的经验总结，鉴别不同教学方法的优劣，有助于尽快找到适合课程内容的教学方式，完善自身的教学技能。

2.重视实验教学和实践操作。

学生学习积极性低下、学习动力不足的主要原因在于不了解所学知识的价值和实际应用前景。因此在条件允许的情况下，在教学过程中适当增加实践教学的环节，可以激发学生的学习兴趣。作者在教学过程中将磁强计的设计原理和使用方法纳入了教学过程中，让看不到、摸不着的磁场结构和磁力线概念变成了可测、可看的真实的实验数据。而更重要的是要让学生在学习的过程中亲自体会科学研究发展的脉络，科学和技术两者互相影响、互相促进的过程。作为一门基础理论与实验操作相结合的课程，为了使学生在有限的学时内尽量掌握课程的重难点，需要对课程内容有合理的安排。一方面是两者的时间配比问题，另一方面是探索理论教学和实验教学交叉进行对于教学效果的影响。其中如何選择合理的时间点进行实验安排，才能更好的巩固课堂知识，也是一个需要关注的问题，需要逐步摸索找到答案。

3.重视运用发现式教学方法，营造师生共同探索的教学氛围。

传统的教学方法存在刻意灌输知识的弊端，容易让学生产生逆反的心理。如何将其转化为师生共同探索的过程是教学改革应该重点思考的问题，凡是可以有效调动学生学习热情、提高学习效率的方法都可以尝试。发现式的教学方法能够较好的激发学生的积极性，教师应主动创造可以巧妙的启发心智的教学方案，服务于教学活动。课本上的知识也许只有短短几行字，或者只是一个看似简单的公式，但是背后却隐藏着科学家们艰辛而又充满乐趣的探索过程，有很多充满故事性的科技发展史。教师在教学过程中应该采用合适的提问方式，循循善诱的让学生进入自主思考的模式，在推翻各种方案之后，最终找出正确答案。这不但可以激发学生的学习兴趣、提高学习效率，还可以培养学生的探索意识和独立思考的能力。

4.重视学生创新能力的激发和培养。

二十一世纪的高等教育需要完成“创造教育、创新教育和创业教育”，即“三创教育”。创造性人才要通过创造教育来培养，这就为每一位处在教学一线的教师提出了严峻的要求和挑战。创造性是每个学生本来就具备的心理潜能，但是创造性很容易被天生的惰性所消磨，被固化的知识所掩盖，被僵化的思想所束缚。因此在教学过程中培养学生的创造性学习能力，不仅是可能的，而且是必要的，但同时也是艰巨的，需要讲究方式方法。作为教育工作者，虽然不能要求每一位学生都成为非凡的创造者，但是我们可以尽力使每一位学生在原有的基础上最大程度的挖掘自身的创造潜能。教师可以从课堂教学的趣味性、知识性、竞技性、师生互动、多方法综合教学、学生自主创新实验设计等几个方面来入手探索培养学生创新能力的新思路。注重学生的反馈，注重尝试先进的教学方法，注重不断推陈出新，都可以更好的实现“培养创新性人才”的目标。创新能力是民族进步的灵魂，人的创造力是全球经济竞争的核心实力。高等教育使命艰巨，需要精耕细作，才能不辱使命。

致谢：本研究受到南京航空航天大学2016年教师教学能力提升研究项目、2017年研究生教育教学改革研究项目、十三五本科教学建设项目和2018年度“三育人”专题项目资助。