摘要:当前我国教育的重点是培养学生的创新精神和实践能力,实验教学作为学生获取知识的重要方式之一也应顺应时代的潮流。实验教学的改革应从教学理念的转变、实验教学目的和内容的转变、实验教学方法和手段的转变、实验教学考核方法的转变着手。
关键词:实验教学;改革
全国第三次教育工作会议于1999年6月召开,这次会议颁发了《关于深化教育改革,全面推进素质教育的决定》,对培养和造就21世纪的一代新人提出了更高,更迫切的要求。当前举国上下正在积极推进以实践能力和创新精神为重点的素质教育。在新的教育形势下,要重视实验课和实践课的开设,认识实验教学探索创新性和批判继承性相统一的本质。
实验、实践教学是理论和实践相结合的统一的教学过程,是整个教学工作的一部分。实验、实践教学的管理遵循教学管理的共同规律,同时又具有区别于一般教学的不同特点。它的安排和设计直接影响学生的能力培养,恰当的实验设计和完成可以使学生把当前学习内容和自己已经知道的事物相联系,并通过这种联系加以认真思考,建构起所学知识的意义。如何更合理的进行实验教学成为广大教育工作者关注的焦点,本文就以下几个方面提出改进实验教学的一些构思。
一、教学理念的转变
观念与态度是行为的先导,是决定一切行为的驱动力,有什么样的观念和态度,就会产生什么样的行为。今天,全面实施素质教育是我国迎接新世纪挑战的战略性决策。深化教育改革全面推进素质教育已深入人心,提高国民素质是素质教育的宗旨,培养学生的创新精神和实践能力是素质教育的重点,造就“有理想、有道德、有文化、有纪律”的、德智体美等全面发展的社会主义事业建设者和接班人是素质教育的目标。为此,对作为人才教育的重要途径之一的实验教学观念也要相应做出如下调整:
一是改变以教师为中心、主体的思想,树立以学生为中心、主体的观念。在以往的实验教学过程中,实验课的开设、仪器设备的购置、实验室的管理等往往以教师为主体,很少兼顾学生的要求,使学生围绕着教师自认为合理的模式转,至于对个性的发展,则被掩盖在统一的教学模式和教学手段下。学生缺乏实验学习的主动性,热情低,逐渐变得无所求,无所望,进一步发展将导致学生动手能力差,独自发现和解决问题的能力差。这是以往实验教学突出问题之一,因此了解学生需要和改进实验教学方式是非常重要的。要树立以学生为中心、主体的观念,重视学生的存在,尊重学生的兴趣和特长,提供学生展现自我的机会,信任学生的能力,激发学生个性的张扬,增加学生参与教学的机会,提高学生学习的主动性、积极性,促使学生自我约束,自我激励,敢于竞争,不断进步优良学风的形成。
二是改变实验教学附属于理论教学的思想,重视实验课的设计、管理和指导,树立实验教学是重要的教学模式和途径的观念,把实验教学提到与理论教学同等重要甚至更为重要的位置。学生要有扎实的理论基础,这是今后学习、工作和科研的需要,而扎实的理论基础不能单从书本上学,还须通过实践来获得。正如巴甫洛夫说的,实验就是“从自然现象中提取它所想要的东西”。[1]它虽然不属理论研究,但却是验证或证伪理论假说真理性如何的好方法,以致有人把它列入“在理论水平上进行研究的一个组成部分”。[2]实践性教学是社会发展的需要,随着社会的发展和科技的进步,对现实劳动力的动手能力和综合素质必然提出更高更新的要求,用人单位对劳动力的选择将不再凭一张文凭,而要看他是否具有实际操作和动手能力。长期以来,我们的教育重理论,轻实践,把实验或实践课作为验证理论课知识的场所,缺少创新,缺少学生自己动手操作,发现问题和解决问题的机会。久而久之,导致我国技术性岗位人才缺乏,技术创新型人才更为匮乏,产品的智能成分少和技术含量低,在国际市场上竞争力不足。因此,培养学生动手能力和创新能力,开展实践性教学意义重大。
二、实验教学目的和内容的转变
改变以验证课堂理论知识为主要目的的实验教学为以拓展学生思维能力和开发创新精神为目的的实验教学;改变封闭性、单一性、模式化的实验教学内容为开放性、多科性、综合性、整体性、设计性的实验教学内容。以往实验课的开设附属于理论教学,其目的以验证性为主,实验内容比较单一、陈旧和死板,缺乏创新性,学生进行被动的学习,使学生的情绪处在压抑的状态之下,遏制了学生思维的发展。在有些课程中“做实验”变成“讲实验”,随着科技的飞速发展,多媒体进入课堂,部分教师过分追求和迷恋多媒体的模拟实验,让学生以“看实验”代替“做实验”,这一现象严重妨碍了对学生的创新能力培养。因此要树立实验课不仅是为了使学生掌握知识,更重要的是发展学生智力、培养学生能力,特别是创造性能力、实践能力,并培养学生良好的个性品质的观念,多开设一些实践性、设计性、综合性、探索性的实验,给学生参与查阅资料、设计实验、选择实验仪器、实验操作的机会,使他们由被动实验承受者转变为主动的实验设计者,这有利于调动学生学习积极性和培养主动思维的能力。
实验设计的内容应从学科性的单科、单项,向着多科性发展,应综合现代高信息技术和其他高新技术,与实践相联系,应反映真实的问题,营造解决问题的环境,启动学生的思维,使学生在解决问题的过程中活化知识,用已有的知识来发现问题,分析问题,扩展知识和解决问题。这不同于以培养一般思维技能为目的的实验设计,而是基于真实和复杂问题提出和解决的实验设计,这样的实验内容可以开拓学生的思维、创新与实践的空间,有助于学生学习和生活技能的提高。
比如在水生生物学浮游生物实验中,单独让学生观察某一水生物种的形态结构特点,枯燥乏味,学生学习积极性不高。但如果以“观察某一水体某一季节的浮游生物生活演替规律”为课题,让学生自己设计方案,自己采样、观察,不仅可以使学生在比较中认识不同浮游生物物种的形态结构特点,更重要的是能让学生了解在特定的水体,浮游生物的种类、数量不是特定不变的,它们相互之间有个演变的过程,进而会诱导学生对水体物种为什么会产生这样的演变提出疑问,同时又促使学生查资料来解决这个问题,在这样一环扣一环的学习过程中,学生的综合能力和素质在不知不觉中就提高了。
三、实验教学方法和手段的转变
今天,教育以素质教育为指导方针,重点是学生创新精神和实践能力的培养。传统的教师为主体,先由教师讲述实验目的、内容,而后学生根据实验手册操作观察,最后教师小结。教学方法没有创新,学生顺着做很容易,不利发挥思维和动手的主动性,学生不经过思考就被动接受实验结果。这种实验教学方法和模式已成为素质教育发展的绊脚石,改革迫在眉睫。为此首先要树立实验教学是一项系统工程的观念,把实验教学和科研活动联系起来,使实验教学真正成为科研性的教育实践活动和教育实践性的科研活动的统一体。实验教学过程应有利于激发学生的求知欲成功欲的心理活动,应以研究性为主,重视理论探索,重视价值研究,而不应局限于经典的科学实验法的实验设计、控制和内容。
科学的实验教学设计应该有利于贯彻实践-认识-再实践-再认识的科学认知规律。具体到实验中可以先选定课题、目的和假说并作理论论证,确定实验原则和方案,再有导向、有控制地实施方案,并收集整理实证资料,最后评价和总结。举个例子,在氨态氮(NH3-N)测定方法实验中,可以选 “不同浓度NH3-N 对鱼类的毒性作用”的课题,和实践结合起来,确定不同NH3-N的浓度梯度,对鱼类生长发育进行实验,进行有目的观察、测定,最后结合查证资料对NH3-N对鱼类的毒性做出分析和总结。
在实验教学中究竟可以采用什么样的方法和手段来提高教学效果呢?笔者认为可以从以下几个方面进行尝试。
1.运用现代教育技术进行实验教学
当今时代是一个竞争的时代,新产品、新技术、新材料、新设备层出不穷,这些为实验教学新技术的应用奠定了基础,从而可以开设以前不能开的实验或现实实验条件下不能开的实验。
比如在介绍神经冲动的传导课程中,以往只能用比较抽象的语言描述,而现在可以利用多媒体技术制作模拟神经冲动传导的动画,使学生形象的认识到神经冲动在神经元内部和神经元之间的传导过程,认识到突触在神经冲动传导过程中的作用。
2.实现实验教学过程中的角色转变
由于当代科学技术发展的迅猛形势,学生按照过去那样学习所获得的知识和技能不能满足实践需要,更为重要的是要发展他们的智力,培养他们的能力,使之成为适应社会和科学技术迅速变化的需要,善于解决所面临的各种新问题的人才。布鲁纳提倡发现学习,认为学生学习跟科学家研究科学的思维活动是一样的,因而提出学生学习的首要任务是发现。他要求教师只向学生提供学习材料,让学生借助教材或教师提供的材料来亲自探索,发现事物的基本原理或规律性的知识,即亲自去得出结论,成为一个发现者以充分体现学习的主动性。[3]
因此改变以往教师为主体的现象,树立学生实验过程中的主体位置是提高实验教学效果的一个手段。在实验过程中确立学生的主导作用,在教师的指导下让学生应用自己的头脑分析研究事物的性质、变化和发展,应用自己掌握的知识及科技研究的方法参与实验设计、实施和结果的获得与讨论,有助于培养学生发现问题的能力,形成新概念的能力和提出设想、解决问题的能力。
3.实验教学过程中恰当利用情景教学
列宁说“没有人的情感,就从来没有也不可能有人对于真理的追求”。在实验教学中恰当利用情景教学,让学生在学习的过程中赋予自身的情感,也就是以情感为纽带,会使学生对客观事物的认识更为丰富、深刻和生动。
在实验教学设计中创设情境,通过竞争、协作、伙伴和角色扮演等方式进行学习,针对某一个问题展开讨论交流,共同完成学习任务。如鱼类呼吸器官的实验可通过下面的设计实现。学生分组分工进行以下工作:制作健康鱼鳃的切片、制作寄生虫寄生鱼鳃的切片、上网查询鳃的结构与功能,然后进行结果交流、讨论,最后教师总结学生小组讨论结果,得出结论。这样不仅使学生一方面按照教师的要求学习,以巩固所学知识,并且凭借想象,再现表象,展开联想,亲身体会实验的乐趣,得到成功的体验,提高学生学习积极性,增强学生对知识的整合能力和解决为题的能力。同时也可以使学生之间互相影响,有利于学生合作精神的培养和良好人际关系的形成。
四、实验教学考核方法的转变
考试制度是与一定教育目标相适应的教学制度,是教学的“指挥棒”,是影响创新教育的关键因素。要建立促进学生全面发展的评价体系,评价不仅要关注学生的学业成绩,而且要发现和发展学生多方面的潜能,了解学生在发展过程中的需求,帮助学生认识自我,建立自信。因此要改革一次考核成绩一刀切的制度,改革考试成绩百分制政策,注重学生平时学习态度的考察,注重学生实验过程的考察,注重实验实际效果的考察。改革考试内容、考试方法,把因考试给学生带来的压抑、焦虑等负担转变为轻松、愉悦的乐趣,督促学生更好的学习。
实验课不同于理论课,实验课功能的体现,不仅仅在于获得所谓的“正确”实验结果,更重要的使学生经历和体验获得实验结果的探索过程,实验操作能力是评价学生成绩的一个主要方面。因此实验课考核不能仅以试卷的形式来评分,要注意“结果”与“过程”的关系问题。也就是说实验课的考核要有明确的量化标准,考核内容应包括平时成绩、实验操作成绩、实验报告成绩和期末成绩。平时成绩包括出勤情况、学习态度和课前预习情况,所占分值可在5%~10%。实验操作是实验教学的核心,是培养学生实验技能技巧的关键环节,主要考核学生实验方法及实验技能技巧,所占分值可在50%左右。实验报告主要考核学生实验后的数据处理、结果分析等,所占分值可在15%~20%。期末考核主要考核学生通过一学期的学习,对实验原理、实验方法、仪器原理、实验操作等的掌握情况,以及对实验数据处理及分析的能力,所占分值可在20%~25%。
总之,在新的教育形势下,要认识实验教学探索创新性和批判继承性想统一的本质,重视实验课和实践课的开设,加大对实验课教学的管理和投资,提高实验教师需要理论和方法的水平,使实验所概括的成果经验,实事求是地向理论升华;同时也不能夸大实验的理论效益,否认了其它教育研究方法的理论建构作用。另外任何一门学科都有它自己的独特的本质,不同的课程要开辟适合于自己的实验和实践教学模式,充分发挥实验教学在学生知识建构中的作用。
参考文献
[1] 斯卡特金.教育研究的方法论和方法.1986年.P99.
[2] 斯卡特金.教育研究的方法论和方法.1986年. P102.
[3] 严成志.教学本质的对比研究.四川师范大学学报:社科版,1995,(4):38-39.