“3+4”中本教育中专物理学生实验教学研究

季 晴

无锡机电高等职业技术学校 江苏无锡 214028

为了响应国家现代职业教育体系建设的要求，加强中等职业教育与高等职业教育的相互衔接与沟通，扩大中职学校毕业生进入高等学校继续学习的比例，建立中等职业教育与高等职业教育相衔接的课程体系，中等职业学校学习三年，经考核合格转段进入本科院校学习四年的“3+4”分段培养模式应运而生并得以发展。

鉴于中专物理课程对本科阶段学习的重要基础作用，在高校要求下，物理课程被定为理工类中专阶段的核心课程。目前，“3+4”培养模式下的物理课程教学研究较多放在教学内容、教学方法等方面，对学生物理实验教学的研究较少。在教学中学生物理实验也经常被忽视，在最新的普高和中专物理课程标准中一再强调学生实验的重要性，并对学生实验作了要求。“3+4”中本教育目标是培养本科层次复合型、应用型技术技能人才，学生实验是学生亲自进行实践的过程，对人才的培养有着重要的意义。

一、“3+4”中本教育中专物理学生实验教学的意义

(一)有利于学生掌握物理知识

物理学从自然哲学发展而来，被霍金称为物理学奠基人的伽利略曾多次反驳了亚里士多德等哲学家的观点。伽利略主张观察和实验是科学知识的源泉、检验真理的标准，这也是物理学的特点，物理学本质上是一门以实验为基础的科学。学生在生活和实验中进行观察和分析，认识归纳物理规律，再将规律应用于实践，符合学生“实践—认识—实践”的认知规律。通过学生实验，学生在“做”中“学”、在“学”中“做”，能够更好地理解理论知识的来源，能够更深地体会理论知识的内涵，能够更灵活地将理论知识加以运用，理论联系实际有利于学生更好地掌握物理知识。

(二)有利于培养学生核心能力

职业核心能力包括“与人交流”“与人合作”“信息处理”“数字应用”“解决问题”“自我提高”“革新创新”“外语应用”等八项能力。学生实验是通过学生分组合作的方式进行的，这个过程可以很好地促进学生“与人交流、与人合作”的能力。在实验中对实验现象、数据进行处理分析时，“信息处理、数字应用”的能力可以得到提高。实验的过程也是解决问题的过程，在这个过程中学生需要手脑协同运作，自我提高。一些设计性的实验更有利于学生革新创新能力的提高，学生实验不仅有助于知识的掌握，更重要的是帮助学生掌握学习的方法，提高了学习能力。所以，学生实验有利于各项能力的培养。

(三)有利于端正学生的思想意识

爱因斯坦在《我的世界观》中写道：“照亮我的道路，是善、美和真。”物理实验中对待实验现象和数据要求学生实事求是，是物理的“真”；实验现象归纳演绎出“简单、和谐、完善、统一”的自然规律，是物理的“美”；物理实验中为真理孜孜不倦、锲而不舍的精神，将物理规律实践于生活服务于社会，是物理的“善”。物理实验的过程是态度和情感综合体验的过程，是引领学生认识科学的本质以及科学、技术、社会、环境关系的过程。学生实验有利于学生形成科学态度、科学世界观和正确的价值观，增强学生的社会责任感，端正学生的思想意识。

(四)有利于学生学习专业技能

“3+4”中本教育目标是培养应用型技术技能型人才，教学体系有别于普通高中，更加突出专业技能的培养。学生在中专和本科阶段会接受多项专业技能培训，物理实验是学生在中专阶段遇到的第一个实践课程。专业技能分为一般技能和特殊技能。一般技能与物理实验技能十分接近，包括：观察、注意技能；想象、思维技能；制订计划和设计实验的技能；操作实验和收集信息的技能；分析技能；评价总结技能。不同的专业有不同的特殊技能，物理是理工科的基础，物理实验内容对专业特殊技能要求也起着重要的基础作用，比如长度测量是钳工、测绘等实训的基础。学生通过做实验，能感受到基本的技能训练，为专业技能训练打好基础。

(五)有利于学生学习大学物理实验

“3+4”的学生进入本科阶段，将会学习“大学物理实验”课程。这门课程对学生的能力要求很高，从第一个实验开始就必须按要求独立完成实验操作，提交一份规范完整的实验报告。再加上大学物理实验的内容、数据处理的方法、仪器设备的使用等都有较高的难度，若在中专阶段不加以实验操作的训练，学生很难顺利进行大学物理实验课程的学习。中专物理学生实验的程序与大学物理实验一致，进行中专物理实验训练，有利于衔接大学物理实验课程。

二、“3+4”中本教育中专物理学生实验教学存在的问题

(一)教师不重视

“3+4”班级在物理教学中，学生生源不理想，但教学要求要达到普高要求，因技能实训物理教学课时又被占去了很多，而学生实验准备和实践耗时很长，一些物理老师只能减少学生实验，将本该学生亲自动手的学生实验变成演示实验穿插在理论教学中。这固然增强了实验与知识的联系，表面上提高了课堂效率，实际上学生对知识的掌握并不牢固，能力也没有得到充分培养，课堂效果不佳。加上有些老师教学观念不能与时俱进，在物理教学中依然存在“重理论轻实验”的现象。

(二)学生不积极

物理成绩的考核，还是以期末考试作为主要参考，学生实验机会较少，也没有相应的实验评价方式，有些学生就会认为实验课不重要。传统的物理实验教学是跟学生分析实验目的、实验原理、实验步骤、实验注意点之后，学生进行操作，就学生的能力来说很难一下子达到，学生也就失去了信心。学生实验大多数都是需要学生分组合作进行，学生间的合作能力和沟通能力方面部分学生比较欠缺，不能很好地配合，使得实验无法顺利进行。因此，大多数学生对于学生实验的态度并不积极。

(三)没有适合学生的实验报告册

“3+4”中本教育中专阶段为了和本科更好地衔接，中专学生使用的是高中教材，人教版高中教材配套的实验报告手册基本采用了填空的模式，侧重于配合物理教材对知识的掌握，对规范化的实验技能训练不够系统，与大学物理实验课程基础要求有较大的差距。目前还没有找到一本适合学生的、能够帮助学生系统地培训学生的实验操作技能的实验报告册，来辅助物理实验教学。

三、“3+4”中本教育中专物理学生实验内容体系设计

(一)紧贴课本，提高效率

由于物理课时紧张，学生实验的内容应选自物理课本，学到哪里做到哪里，紧贴课本。理论和实践相结合，既有利于对理论知识的掌握，又有利于对实验内容的理解，便于实验的顺利开展，从而提高物理教学的效率。但内容并不局限于教材中的学生实验，也可以选取与学习内容相关的实验。比如，第一学期在学习胡克定律时，人教版教材中没有安排学生实验，可以将演示实验变为学生实验《探究弹簧弹性形变与弹力的关系》。这个实验操作简单，易于上手，方便学生熟悉实验过程，非常适合作为入门实验。书本上的实验根据情况也不必都要进行学生实验或者做一些改动。比如实验《探究加速度与力、质量的关系》，这个实验是用控制变量法，分别在质量和合外力不变时测量加速度与另一个量的关系，加速度是用打点计时器进行测量，一般每组至少测5组数据才能描点作图说明规律，也就是至少要打10次点，如果打点不好，次数更多，而且打点纸带的数据处理耗时也很长，并且是重复性的工作。所以这个实验了解原理和过程即可，或者改用两辆车同时运动进行对比实验，来加深对牛顿第二定律的理解。所以在选择学生实验内容时，根据理论学习的内容进行适当的增减，从而提高物理学习效率。

(二)规范程序，养成习惯

国外教育家乌申斯基曾说过：“良好习惯乃是人在神经系统中存放的道德资本，这个资本在不断增值，而人在其整个一生中就享受着它的利息。不良习惯是一笔偿还不清的债务，使人不断受其折磨，最终达到道德破产的地步。”物理实验有着很强的程序性，无疑是培养学生养成良好习惯的平台。在进实验室之前，学生必须要熟知实验室规则和实验程序。在实验教学中，无论是实验室规则还是实验操作程序都必须严格遵守，规范学生实验行为，并计入实验考核加以约束，始终把培养良好习惯放在首位。“按章办事”的良好习惯对学生在校的技能实训、毕业后的工作乃至一生都将受益良多。所以，学生实验的第一课一定是实验室规则和实验程序的学习，规范学生行为，养成良好习惯。

(三)循序渐进，逐步提高

学生初中物理实验重点在于实验现象的观察，实验成果是以填空的形式呈现。大学物理实验要求学生能够独立完成实验，并提交完整的实验报告。中专阶段的物理需要在这两个层次之间搭起一个阶梯，循序渐进，帮助学生逐步提高。

一年级的重点是习惯的养成。学生要熟知实验室规则，熟悉实验操作流程，学会数据处理的列表和图像法，能够进行实验误差的简单分析。实验报告按照正规的格式进行，但除了实验数据和实验结果，其余部分都直接给到学生，实验数据的表格可以设计好给学生，降低实验的难度，熟悉实验过程，养成良好的实验习惯，入好实验这个门。

二年级的重点是实验操作技能的培养。在一年级的基础上，学生能够依据实验原理，自行设计数据表格，填写需要的实验仪器，并逐步自己完成实验步骤的设计。学生按照实验原理独立完成实验的操作过程，并用实验报告表达出来。

三年级的重点是独立完成实验报告。依据实验目的，师生共同分析，依据实验室的条件，学生设计实验原理、实验仪器、实验步骤、数据分析和实验结果，独立完成实验报告。逐步提高的过程中教师要注意及时给学生以辅导，也可以借助学生间的合作，相互帮助，一同提高。

(四)形式多样，随用随学

学生物理实验有很多种类：有基本仪器的使用，比如《游标卡尺的使用》；有基础物理实验，比如《打点计时器测速度》；有验证性实验，比如《验证力的平行四边形定则》；有探究性实验，比如《探究弹簧弹性形变与弹力的关系》；有传统实验；有DIS数字化信息系统实验，比如《探究作用力与反作用力的关系》实验是用力传感器测得数据，再通过数据采集器处理后上传到计算机，由教学软件进行处理和分析，然后得出相应的分析结果和图像。学生实验根据内容的需要采用合适的形式，尽可能让学生体会各种形式的物理实验，形式要多样化。基本仪器的使用不要集中在课程最开始，在具体的实验中用到时再学习使用，随用随学，才能掌握得更牢固。

四、“3+4”中本教育中专物理学生实验教学建议

(一)提高教师素质

在学生物理实验教学中，教师要转变观念，不怕麻烦，勤于实验，在实践中不断提高自己的实验能力，关注社会，勤于思考，将物理理论实验与生活实践相联系，学以致用，激发学生学习兴趣，提高学生学习能力。作为“3+4”班级的物理老师，横向要了解物理理论实验与专业知识技能的关系，纵向既要清楚学生初中的物理理论实验基础，又要了解大学物理和大学物理实验的要求和内容，因材施教，引导学生逐步提高。教师要珍惜学习培训研讨的机会，借助各种学习渠道学习先进的教学理念、实验方法等，开阔眼界，不断提升自我素养，提高物理实验教学水平。

(二)优化评价体系

评价方式内容在教学中起着“指挥棒”的作用，优化教学方式可以促进教学改革，转变学生学习目标，激发学生的学习动力。学生实验的评价由“理论考核”和“操作考核”两部分构成。“3+4”班级的中专物理总评成绩由期末考试成绩和平时成绩构成。期末考试成绩占总评的80%，期末卷中依据不同的学期有10～20分是对实验的理论考核。在20%的平时成绩中拿出其中的一半用于实验操作考核。操作考核应采用多元、动态的综合评价体系，要对学生在实验中表现出来的智慧、能力、态度等进行全面考核，既要包括对知识能力的测试，又要对学生在实验中形成的情感和伦理道德观念做出分析。评价方式可以采取实验报告、自我评价、小组互评、老师评价相结合。实验前要对学生给出明确的评价标准，以便学生有据可依，可以更好地明确自己的学习目标，提高能力。

(三)改进教学方法

教师要从“知识权威”的神坛上走下来，以学生为中心，教师是学生实验的合作者和促进者。教师讲完实验过程，不能放任学生自行完成。教师要引导学生和学生一起分析实验原理、步骤等，理解了为什么要如此操作，才能够知道该怎么操作。对于较为复杂的实验，可将实验分段完成。借助于现代化的手段，将实验拍成短视频，学生可以在电脑上反复观看参考，实现个性化教学。在物理实验教学中，依据不同的实验，多种教学方法进行融合，营造良好的实验氛围，提高学生实验兴趣，增强学生物理实验操作能力。

(四)加强实验室建设

物理实验室要根据学生实验需要，及时更新实验仪器和耗材，加强实验室的日常管理，建好实验室的各种台账，营造实验室的实验环境，规范实验室的各项建设。有条件的学校应面向全体学生开放物理实验室，向学生提供更多的实验机会，同时满足不同学生的学习需求。

(五)渗透思政教育

将社会主义核心价值观有机融入物理实验教学，充分挖掘物理实验与中国传统文化、现代技术的联系，发挥其独特的育人功能。例如，在做测量速度和加速度实验时，介绍中国古代的计时仪器发展，结合中国现代高铁的发展设计中速度加速度的测量，提高学生的民族自信心。通过相关大国工匠的介绍，有机融入职业道德、职业精神教育，形成协同育人的合力。

综上所述，“3+4”中职本科教育中专阶段物理学生实验教学对复合型、应用型技术技能人才的培养有着其独特的作用。正视我们中专阶段物理实验教学存在的问题，积极解决问题，合理设计学生实验内容体系，优化实验教学各个环节，才能充分发挥物理学生实验在“3+4”中本教育培养中的效能，提高学生综合素质，为学生可持续发展打好根基，促进人才培养目标的实现。