教育心理学方法用于开放式力学实验教学

吴凤琳 吴鸿 张东升

[摘 要] 将教育心理学方法用于开放式力学实验教学中，以启发式教学为主，注重引导学生进行自主式学习，激发学生对实验和科研的兴趣，培养学生的创新能力，取得了良好的实验教学效果。

[关键词] 教育心理学;开放式实验教学;学生

[作者简介] 吴凤琳（1969—），女，陕西西安人，工程力学硕士，上海大学力学与工程科学学院高级实验师（通信作者），主要从事力学实      验教学研究。

[中图分类号] G642.0    [文献标识码] A    [文章编号] 1674-9324（2020）34-0356-02    [收稿日期] 2019-09-23

在力学教学中，实验教学是非常重要的内容，在注重实践教学的新形势下各高校都对力学实验教学方法进行了改革[1-3]。目前，构建开放式实验教学新体系已成为实验教学主流[2-4]。建设好的开放式实验教学模式，不只是实验时间和实验场地的开放，更重要的是实验内容的开放、管理方式的开放、教学理念和教学模式的开放。在开放式实验教学中，学生占主导地位，教师的作用退居为引导，教师应了解学生个性差别，采用发现式、探究式教学方法，让学生自发地主动地学习知识[5] （P164）。这对教师提出了更高要求，如何更好地启发激励学生，我们通过教学实践，将教育心理学方法用于力学实验教学，深入了解学生学习过程特点，紧密结合学生在实验过程中的心理变化，及时给予引导，激发学生对实验和科学研究的兴趣，将实验目的和要求转化为学生自身增长研究和工作技能的需求，取得了良好的实验教学效果。下面详细说明开放式力学实验教学中教育心理学方法的应用。

一、实验内容选择

确定实验教学项目时，要注意实验内容应能吸引学生的兴趣。根据教育心理学理论，浓厚的兴趣会使个体产生积极的学习态度，推动他兴致勃勃地进行学习[6]。从学生的心理出发，他们希望获得工作中实用的知识与技能。所以开放式实验项目一般为综合性大实验，应包含理论教学内容，难度稍高于简单教学实验。其内容可结合工程实际问题或教师的科研项目，拟定实验让学生独立完成。要求教师密切关注本专业最新研究动态，及时更新自身知识储备，对学生的引导启发要具有前瞻性[4，7]，实验内容具有挑战性，能够激发学生探索和学习的欲望。例如我们近年开出的综合实验项目：智能型光弹仪开发与研制、小型风力机塔架的振动测试及有限元分析、弹性梁弯曲大挠度测试与有限元分析等。

在选题阶段，成绩较好个性积极主动的学生，可选择难度稍大的实验项目，有利于培养和提高实验能力。个性保守比较被动的学生，可选择成熟稳妥的实验项目，鼓励他们大胆尝试，增强自信心和成就感，让成就动机发挥积极的心理效应[6]，增强探索和学习的主动性。也可根据学生的心理行为特征，按优势互补的原则分组，让学生在合作完成实验的过程中互相影响互相学习，取长补短共同提高。

二、实验过程的引导

教育心理学认为：学习是由强化练习引起的潜在反应能力的较为持久的改变[5] （P191）。实验过程是一种典型的学习行为，属于技能与熟练的学习类型，与理论学习过程相比，实验教学存在其心理优势[8]。开放式实验教学中，要注意确保学生的主体地位，从心理上强化学生的自我责任意识，鼓励学生积极主动地独立探索。实验项目能够为学生创设适宜的问题情境，教师辅助引导学生去探究和发现新知识获得新能力，教师运用发现式教学法做好引导工作[4]。心理认知观认为学习是知识的自我建构和理解过程，学习依赖于学生自主的信息加工系统，而学习导致认知结构的变化[5] （P163）。更重要的是，经过自己的努力完成实验项目，学生会体验到很大的成就感，动机的积极效应会强化对所获得知识的记忆和理解，提高实验教学效果。

另外在实验教学中，学生难免会遇到实验进展不顺利的情况。当学生遇到挫折情绪低落时，可能会产生退缩心理。教师要引导学生意识到知识发现过程的曲折性，让学生明白学习是通过尝试与错误而建立联结的过程[5] （P200），鼓励学生多方尝试反复实践从而锻炼学生的心理意志，增强学习的信心依靠自己的能力完成实验。而对于一切进展顺利的学生，可适时提出更高的实验目标要求，引导其深入钻研相关的实验研究，避免学生产生盲目自信和自满的心理情绪，让学生认识到知识的学习和探索是无止境的，学有余力时应继续提高自己，向更高的目标努力，进一步提升自己的实践能力和创新能力。

三、实验报告及总结过程的指导

整理实验结果形成实验报告的阶段，是实验教学中非常重要的部分。此阶段教师需引导学生对已完成的实验进行回顾总结与思考，深入理解获得的新知识新技能，将其纳入自己原有的知识结构中。学习是一个深化知识的理解并螺旋式上升的过程，实验报告的总结和反思就尤为重要，可加强学生深入思考和创新能力。教师一定要反复提醒学生，主动丰富和发展自己的认知结构，为以后的科研和工作打下坚实的基础。

对学生提交的实验报告，教师必须严格检查考核，要求学生总结实验过程的得失及获得的知识和经验，报告中不能只有数据计算应付了事。实验教学不只让学生获得知识，更能通过强化训练让学生获得实用的工作技能，这是实验教学无法被取代的作用。报告中应特别重视总结思考所学到的知识与技能，巩固课堂的理论知识，使学生自身认知的发展形成一个螺旋上升的过程，升华实验教学效果[4]。

四、实验教学中的互动

实验教学中，教师应密切了解学生心理动态，保持良好互动与沟通，在潜移默化中施加影响与引导，学生易于接受才能取得好的效果。实验教学的互动可分为师生互动和学生之间互动，都需要教师予以正确引导。

與学生的沟通交流和互动中，教师应注意以自身的言行影响和引导学生。教师具有示范性，教师的言行表率对学生可起到特殊的影响。学生具有很强的向师性，易受暗示与模仿[5] （P263）。教师应有意识地营造愉快积极的情绪氛围。情绪对学习过程的感知、记忆、思维等有很大的影响[9]。积极的情绪有助于提高学习效率增强教学效果，有利于激发学习兴趣培养良好的实验素质和习惯。教师要引导学生从心理上认识到自己是新知识的发现者，冲破原有的条条框框开拓创新勇于探索，达成更高的实验目标，取得更好的实验教学效果。

在完成实验的过程中，学生之间的互动也很密切很频繁，教师引导他们互相帮助、合理分工、齐心协作，以锻炼学生各方面的实践能力[6]。同龄学生之间的沟通交流比较容易，谈论问题会切中要点，及时获得帮助和建议。教育心理学认为学习好的学生最容易被同辈模仿，模仿同时也是一种社会学习的过程[5] （P263）。另外教师还应注意避免社会抑制作用[5] （P264）。对学生的动手操作能力要加强观察和考核，提高操作的考核权重，坚决杜绝学生走过场、表面应付、蹭实验等现象。

五、总结与展望

开放式力学实验教学的改革和发展还有很长的路要走，需要教师付出持续不断的努力和辛勤的探索。借助教育心理学方法是一个有效途径。如何更好发挥相关教学方法的作用，有待我们在教学实践中不断总结和提高，牢记以学生为中心、以创造性培养为目标，灵活运用各种教学方法提高教学效果。

参考文献

[1]赵颖涛，马少鹏.兴趣引导型教学模式的改革与实践[J].力学与实践，2011，33（5）：74-76.

[2]张亦良，李晓阳.综合设计大实验教学模式的探索与实践[J].学习与实践，2006，28（4）：76-79.

[3]卞煜，杨昌棋，唐亮.开放式柔性材料力学实验平台的建设与实践[J].力学与实践，2010，32（2）：137-139.

[4]楚东杰.结构主义教学论探析[J].教育教学论坛，2016（19）：179-180.

[5]孙时进.心理学概论[M].上海：华东师范大学出版社，2002.

[6]熊燕红.积极心理学在大学生教育中的应用模式探讨[J].教育教学论坛，2016（39）：54-55.

[7]王新年，乔卫东，晏克俊.用教育心理学方法做好启发式实验教学[J].实验技术与管理，2005，22（8）：89-92.

[8]刘岩川，宋敏，张成山，任长虹.实验教学的心理学优势分析[J].实验技术与管理，2011，28（7）：157-159.

[9]姬鸣，赵晶婕，郭晶晶.有效教师的心理及行为特征研究[J].教育教学论坛，2016（23）：25-26.