隨著應試教育向素質教育的轉變,加強實驗教學顯得尤其重要。而傳統的實驗教學體,系和培養模式已遠不能適應21世紀人才培養的需求,為此必須對原來的教學模式進行改革,真正給學生創造一個施展創新能力和展示才華的空間。
一、當前實驗教學的現狀
傳統的實驗教學活動一般過程為,先由教師介紹實驗目的、實驗原理、所用儀器、注意事項等,然后學生再按教材上所講的步驟進行實驗,獲取數據,驗證規律、定理、公式等,這種教學模式的突出特點是以教師為中心,學生只是被動地重復實驗步驟,而忽略了學生認知過程中的主觀能動性,輕視了對學生創新精神和創新能力的培養,束縛了學生的思想。其具體表現為:(1)教學過程限制得太死板。只強調學生“做”實驗,而不是強調學生“學會”做實驗。(2)教學方法和教學手段相對滯后。傳統實驗教學大多采用單層次教學方式,忽略多媒體網絡現代化教學手段。(3)實驗室劃分過細、過窄。各實驗室之間缺乏有機地配合和聯系,致使有些儀器利用率太低,造成不同程度的資源浪費。(4)實驗考核內容單調、落后、繁瑣,強調的主要是筆試成績和平時成績,以及重復地操作成績,體現不出該學科的特點,“高分低能”的現象較為嚴重。
二、實驗教學改革的意義
實驗教學改革的目的在于以構建實驗教學的理論為指導,提高學生對實驗教學的興趣,從而調動學生做實驗的主動性和積極性,提高學生的實驗水平和實際操作技能,最終達到對學生實驗綜合素質和創新能力的極大提高,使學生真正體驗到自己才是實驗的主體,是實驗的探索者,從而把他們培養成全面發展的創新型人才。要達到上述目標,除要求學生逐步克服“要我做實驗”的不良現象,養成“我要做實驗”的良好學風外,教師首先更應是教學模式的改革者。實驗教師應始終樹立以學生為主的觀念,處處以調動學生的主動性、積極性為出發點,引導學生主動探索,積極思考。在教學的過程中,采用啟發式、討論式、探究式的教學新模式。在實驗課的教學設計中,處理好培養目標、實施策略和評價反饋這三方面的關系。即教師“教什么”和學生“學什么”、“如何教”和“如何學”、“教得怎樣”和“學得怎樣”的關系,真正使三者相互聯系、互相補充,以達到最佳效果。思想是行動的靈魂。我們首先要轉變教育理念,轉變實驗可有可無的觀念,樹立實驗是學科教學的靈魂的觀念,樹立研究性學習的觀念,真正認識到實驗在日常教學中的作用,重新定位實驗教學的內涵和地位,從思想上重視實驗教學。
三、實驗教學改革的措施
現代教學理論認為,教學過程既是一個認識過程,更是一個發展過程,認識和發展是相互依賴、不可分割的。教學過程既要促進認識,完成從不知到知的過程,讓學生掌握知識,更重要的是在于促進學生的發展。反映在實驗教學上。我們應把實驗教學作為發展學生個性、啟迪學生創造性思維、啟發學生主動獲取知識、培養學生創新能力的最佳載體。要做到這些,我們就必須改革傳統的實驗教學觀念。
1 改革實驗教學模式
面對科學技術日新月異的發展,實驗教學內容一定要推陳出新,時刻與新知識、新理論的發展相連接。圍繞培養學生的綜合實驗能力、實踐能力和創新思維能力,我們應規劃設計新的課程體系、實驗內容和實驗方法。根據教學目的的側重點不同,可把實驗按基本型實驗、提高型實驗、研究創新型實驗三大模塊進行建設?;拘蛯嶒灱椿A實驗和基礎技術實驗。此模式采取以教師為主導,教師講解示范與學生自主訓練相結合的教學方法,在學生預習實驗的基礎上,教師對實驗原理和操作技術要領詳細講解,認真規范地演示,并適時進行指導,確保每個學生都能夠規范、正確、熟練地進行基本實驗操作。提高型和研究創新型實驗教學采取以學生為主導,學生自主訓練為主的教學方法。在教師的指導下,學生自行完成查閱文獻、設計實驗方案、組裝和調試實驗裝置、測量和分析數據、討論結果等,最后撰寫實驗小論文。此外,還利用現代化的教學手段以提高實驗教學質量:(1)多媒體教學。有效應用多媒體教學,通過形象化的方法幫助學生理解和領悟實驗內容和操作。(2)網絡教學。在網絡上提供教師講稿、多媒體課件、教學視頻錄像、實驗技術等教學資料,方便學生課前預習和課后復習。同時也打破固定的教學時間、固定的教學地點、固定的教學班級,創建實驗教學新體系,建立一體化、多層次、開放式的實驗課程新體系,循序漸進地安排實驗內容,按學生認識事物的規律,由淺入深,由個別單元到綜合應用。有層次地設置實驗課,并形成實驗教學課程體系。教師針對每個實驗提出問題,拓寬學生思考、學習、研究的空間。同時教師也積極鼓勵學生相互交流,互相研討。教師與學生之間也可以開展討論、交流,教學相長,共同進步。與此同時,積極落實好五個結合:即系統傳授與探索研究相結合;教學與科研相結合;校內教學與校外實踐相結合;教師與學生相結合;課內與課外相結合。
2 改革實驗成績評定辦法
以往實驗成績的評定都是由老師在實驗結束后按優秀、良好、及格、不及格四個等次給學生劃個成績了事,這種實驗成績評定的簡單化挫傷了學生上好實驗課的積極性和主動性。學生實驗課成績的考核與理論課考核有很大不同,教師應充分考慮實驗課的特點,改革實驗成績評定辦法。例如,為全面考察學生實驗課程學習狀況,我們可以建立多元化的考核模式,將學生的實驗成績評定分幾種方式進行:(1)基礎實驗采取平時考核和學期結束考核相結合的方式,平時考核占總成績的60%,學期結束考核由實驗中心統一組織操作考試加面試,占總成績的40%;(2)綜合性實驗也采取平時考核和學期結束考核相結合的方式,平時成績占70%,學期結束考試采取筆試或讓學生自由選取感興趣的實驗作為考核題目,學生按要求完成實驗后以小論文的方式提交總結報告;(3)研究設計性實驗考核,從開題報告、研究方案的設計、研究論文幾個方面綜合進行評價,實驗結束時,實驗教師可綜合本門實驗情況準備一定數量的題簽,學生抽簽后現場回答題簽上的問題,然后按要求現場操作,由監考老師根據學生口試和操作情況現場打分確定實驗考試成績。以上幾種考核方式的目的就是在于全面科學地考核與評定學生的綜合實驗能力,促使學生養成科學嚴謹、實事求是的作風。通過考核進一步激發學生的實驗主動性和創新精神,培養學生努力提高自身綜合素質的自覺性。實驗成績評定的科學化、合理化、準確化,從根本上激發了學生上好實驗課的積極性和主動性。
3 加強實驗室建設
實驗室建設重點解決以往實驗室小且分散的情況,為設計型、綜合型和研究型實驗教學提供保障。實驗室建立實驗導學園地:實驗基本操作區對全體學生全年開放,隨到隨做;必修實驗補做區:有的學生由于種種原因需要對課本上的必修實驗進行補做。這時學生可以按照上課時所學的方法步驟做實驗,也可以根據自己的理解改變方法,對必修實驗重設計;自主實驗設計區、小制作區:學生有了自己的設計思路,提出申請,由任課教師和實驗教師審核它的可行性,然后進實驗室完成自己設計的實驗。這樣,學生就能把理論與實踐真正地結合起來,掌握科學的研究方法;研究性學習和實習區:學生自己或在教師的指導下,以課外活動的形式進行課外活動的區域。沒有規矩不成方圓,建立和完善實驗室各項規章制度是管理好實驗室的基本保證。此外實驗室的文化建設也是學校實驗教學新體系不可或缺的組成部分。
4 推進實驗室的對外開放
開放實驗室,適應素質教育發展的需要。在科技迅猛發展的今天,要求我們培養的學生不但要有扎實的科學理論基礎,而且要具備熟練的實驗操作技能和勇于開拓的創新精神。因此實驗室要向全體學生開放,盡可能為學生提供充分的實驗條件,給學生主動獲取實踐知識與發揮潛在能力創造良好的環境。開放實驗室,可以給學生提供一個自主、靈活、科學的自由獨立思維空間和不斷摸索創新的條件。開放實驗室,也可提高現有儀器設備的使用效率。讓學生到實驗室開展活動的過程,是創新精神和實踐能力的培養過程,也是學生科學素質的培養過程。因此。我們應該適當增加開放實驗室的時間。但開放不是放任自流,我們要有科學規范的實驗室管理制度,落實實驗室管理崗位責任制,一切都要在嚴格的制度、責任約束下有序進行。
實驗教學改革使我們的實驗室管理日趨科學化、制度化、規范化,實驗教學步入了發展的快車道。任何事物都是在改革中創新,在創新中發展的,實驗教學也不例外,還有許多新的規律等待著我們去探索、研究、發展、完善。探索實驗教學管理模式是搞好實驗教學,實施素質教育的重要環節。