綜合理科教育專業實踐教學體系的構建與創新

郭書霞，權玉萍，李繼武

(焦作師范高等專科學校理工學院，河南焦作454000)

為了適應新一輪基礎教育改革的要求，貫徹《基礎教育課程改革綱要》的精神，許多高等師范院校［1］設立了綜合理科教育專業。綜合理科教育專業以培養具有良好的教師職業素質、科學素養和現代教育理念，并扎實掌握物理、化學、生物、自然地理、天文的基礎知識、基本理論和實驗技能的中小學理科綜合或分科課程教師為目標［2］。綜合理科教育專業的實踐課程內容較多，通常占學生在校學習學時的50%以上，主要包括實驗、教育實訓、教育實習等。綜合理科教育專業的主干課程如物理、化學、生物、天文、自然地理等都屬于自然科學，和實驗密不可分，實驗教學對學生深刻理解理論知識、鍛煉動手操作能力、養成優良的科學素養［3-4］和探索精神不可或缺。同時，學科教學論等教師職業技能類課程以及教育實習，也需要學生在切身實踐中鍛煉、體驗才能取得滿意的效果。

合理構建實踐教學體系，并不斷改革創新，從而使之不斷完善，是達成專業培養目標的關鍵。對此，我們做了一些實踐和探索，構建了包括實驗課程教學、教育實習等組成的實踐教學體系，并在建設綜合性開放實驗室和設立教育實訓單列周等方面做了改革創新的嘗試。實踐表明，改革后的實踐教學體系內容更充實，運行更順暢，對學生增強創新能力，提高科學素養以及熟練運用教師職業技能等方面成效顯著。

一 實踐教學體系的構建

(一)實驗教學內容的整合

實驗教學能使學生加深對理論知識的理解，在觀察、分析、探究的過程中提升科學素養。綜合理科實驗，學科門類多，任務重，合理設置課程科目、學時、順序，才能整合出高效、完善的實驗教學體系。

我校屬于三年師專，開設有物理、化學、生物等師范專業，師資、實驗儀器設備等教學條件較好。這種辦學條件也是多數師專普遍具有的，比較具有代表性。以我校為例，綜合理科教育專業實驗教學內容主要包括物理類、化學類、生物類、自然環境和綜合類。物理類實驗有力學實驗、熱學實驗、電磁學實驗、光學實驗、電工學實驗、電子技術實驗、家電維修實驗等;化學類實驗包括無機化學實驗、有機化學實驗、環境化學實驗等;生物類實驗包括植物學實驗、動物學實驗、實用生物技術等;自然環境和綜合類實驗由師生根據課程要求靈活安排，在規定的時段內完成，并統一考核，主要包括環境污染與控制調查、本地植物種類分布調查、星空觀測以及實用教具自制等。考慮到學科自身的認知規律以及數、理、化、生各學科之間的聯系，在教學順序上，第一學期先安排高等數學，那些和高等數學聯系較少的理論課及相應實驗課盡量排在第一、二學期，綜合類實驗安排在基礎課學習之后，多數在第五學期，同時還要兼顧學科自身的順序，如:電磁學實驗→電工學實驗→電子技術實驗→家電維修實驗。

實驗教學內容的整合，要兼顧專業性、綜合性、協調性和專長性原則。(1)綜合性。綜合理科以提高學生的科學素養為核心目標［5］，實驗課程不應是物理、化學、生物等實驗課的簡單羅列，課程設置應體現對生命科學、物質科學、地球宇宙和空間科學三大領域知識的重新整合，并將科學探究及科學、技術與社會的關系滲透于其中，成為一個綜合性整體。(2)專業性。自然科學的分科和綜合不僅不矛盾，而且互相補充，互相促進。同樣道理，實驗教學中，分科實驗有利于對基礎知識、基本技能地扎實掌握，是綜合運用的基礎，切不可因強調“綜合”而偏廢分科。(3)協調性。綜合理科教育專業實驗課程較多［6］，任務重，各類實驗間協調搭配才能保證效率:師范專業培養的教師是知識應用型人才，不同學科門類的實驗課比例，應以就業為導向來安排;驗證性實驗是基礎，比例通常較大，但必須有相當比例的探究性與設計性實驗，才能使學生深入到探索知識產生和發展的過程中去，觀察、分析、獨立思考、解決問題，從而養成優良的科學素養;選修與必修實驗相結合，能夠充分調動學生的學習熱情，而且，體驗了自主學習的樂趣，也能更好地在將來的工作中指導學生。(4)專長性。綜合理科教育專業培養的學生，要求不僅能勝任理科綜合性課程的教學，還應能適應中學理科的分科教學，因此，有必要設置一定數量的專業方向實驗選修課，如物理方向、化學方向、生物方向，使學生在某個方向上形成專長。

(二)多元的實驗教學考核體系

加德納的多元智力理論［7］認為，人的智力是多元的，每個人可以根據自己的智力傾向去贏得發展。實驗教學考核體系也應該是多元的，不僅要重視學習結果，還要關注學生的求知、探究和努力的過程，關注學生在各個時期的進步狀況。為發揮考核對實驗教學的導向作用，實驗考核的內容應與實驗教學培養目標［8-9］相一致，考核體系應包括實驗基礎知識的學習、實驗技能的掌握、學生能力的發展、情感態度與價值觀等多元化內容，全面、客觀、科學地評價學生在實驗過程中的發展狀況。具體地說，一般通過筆試反映學生對實驗基本知識的掌握情況，通過實際操作考查反映學生對實驗技能的掌握情況，除此之外，考核方式還應包括實驗報告、課堂上的操作表現以及項目調查、開放性作業等的完成情況。

(三)綜合理科實驗室的管理

實驗室的建設是實驗教學的硬件保證。綜合理科實驗教學需要物理、化學、生物等實驗室、儀器設備、實驗指導教師。設置綜合理科教育專業的院校，一般都有物理、化學、生物等專業及實驗室，綜合理科教育專業常常依托其他分科專業組建。所以，綜合理科實驗室往往具有以下兩個特點:第一，可以利用的實驗室資源雄厚。例如，我校綜合理科專業就有力學實驗室、熱學實驗室、電磁學實驗室、光學實驗室、電子技術實驗室、電工實驗室、家電維修實驗室、無機化學實驗室、有機化學實驗室、動物學實驗室、植物學實驗室、標本室、分析天平室以及一個綜合性開放實驗室——科技創新實驗室，能夠較好地滿足相應的實驗教學。第二，由于綜合理科實驗室常常跨學科、跨部門，不同教學院系的實驗室還要為本部門的教學服務，資源共享的同時，由于實驗儀器、管理人員、實驗教學經費分屬不同部門，也會給管理造成不便，需要積極協調配合才能解決。經過幾年的摸索，我們已經積累了實驗室高效運轉的管理方法。近年來，由于學校的轉型與發展的需要，物理、化學、生物、電子、化工等專業整合為了理工學院，這更為綜合理科的發展和實驗室的高效運轉提供了優勢。

(四)教育實習的管理

教育實習是畢業生走向工作崗位前的重要實踐環節。我校三年制師范專科專業第六學期為教育實習，有10多個中小學教育實習基地。在小學的實習以科學課教學為主，和綜合理科專業完全對口。由于中學理科教學以分科教學為主，若在中學實習，每位學生要實習的學科較多，包括物理、化學、生物，給實習單位帶來了不便。但由于實習時間長達一個學期，加上我們積極和實習單位溝通，實習單位通常能夠較好地滿足綜合理科對實習的特殊要求。由于綜合理科學生知識面廣，兼通數、理、化、生、天、地各學科，能夠聯系多學科知識，透徹分析現實生活中的問題，例如，面點發酵、化肥使用及作物代謝、環境污染的危害、氣象、觸電、視力變化的生理、物理原因等問題，很學生受歡迎，學生非常希望和這些知識面廣的教師交流探討問題。

二 實踐教學體系的改革創新

在綜合理科的教學實踐過程中，我們不斷摸索，對實踐教學體系的改革創新做了有益的嘗試。

(一)綜合性開放實驗室的建設

提高科學素養是國家基礎教育的基本理念，綜合理科的畢業生必須具備良好的科學素養才能勝任將來的教育教學工作。學生親身體驗科學探究的過程，自主完成探究活動，才能夠掌握科學研究的方法，體驗發現和獲得知識的樂趣，形成科學的情感態度和價值觀，提高科學素養。管理寬松開放、基礎儀器齊全的綜合性開放實驗室能夠為提高學生的科學素養發揮重要作用。我校的科技創新實驗室就是綜合性開放實驗室。該實驗室有物理儀器區、生物培養工作臺、化驗檢驗工作臺、綜合實驗臺和機械加工區等區域，并配有儀器柜、材料柜、作品展柜、資料柜，備有常用的儀器、工具以及材料。學生還可以提出申請，按實驗室管理規則借用列入目錄的其他儀器。實驗室時間、空間實行開放式管理，以綜合性、自主設計、自主探究性實驗為主要研究對象。實驗內容的選擇不一定由實驗課教師或者教材統一給定，學生也可以根據教師給定的主題、方向，或是自己遇到的問題確定實驗研究的課題。教師鼓勵學生在實驗中創新，以不同的思路，設計不同的實驗方案，運用不同的實驗手段完成實驗項目。綜合性開放實驗室配合普通實驗室完成一門實驗課的學習，對學生成績的考核包括綜合性開放實驗室里開放性實驗任務的完成情況。

(二)設立教育實訓單列周

實際教學過程中，我們發現，學生如果不經職業技能實訓就參加教育實習，由于存在明顯的職業技能斷檔，對于交給的教學任務往往無從下手，直接影響實習效果，甚至還可能影響到將來的就業。為此，我們在第二至五學期各分出兩周時間，設置8個教育實訓單列周，分別針對特定的職業技能集中實訓，內容包括理科教學簡筆畫、多媒體課件制作、化學實驗教學、物理實驗教學、生物實驗教學、生物課堂教學、化學課堂教學、物理課堂教學。

理科教學簡筆畫實訓主要包括簡筆畫的筆法、結構、構圖規律，以及物理、化學、生物教學中常用簡筆畫畫法，讓學生通過學習和訓練，克服板書中的技術難點。多媒體課件制作實訓讓學生結合教學案例制作課件，并在教學中演練使用、修改完善，從而熟練掌握課件制作的技巧。實驗教學技能實訓，學生輪流準備、操作、演示并講解中小學的教學實驗，并可以交流討論，研究改進實驗裝置，探索最佳實驗條件，自制教具。通過實訓，學生實驗教學能力提高顯著。針對學生將來可能的多樣化教學任務，我們還相應開設了物理、化學、生物課堂教學實訓課，通過教材分析、集中試講、集中評課、教學心得交流討論等教學實踐，提高學生的課堂教學能力。

教育實訓單列周設立以來，學生分析教材、設計板書、組織教學、講解、操作實驗以及綜合運用教學技能的能力大幅提高，進入教育實習零門檻，深受實習單位師生好評。

三 對綜合理科實踐教學體系中存在的問題的思考

目前，許多院校都開設了綜合理科教育專業，積累了不少成功的經驗，但也存在著一些問題，就實踐教學環節而言突出表現在以下幾個方面。

1.絕大多數院校是在整合原有的分科專業物理、化學、生物、地理等的基礎上開設綜合理科教育專業的。但有些院校分科專業不全，相應科目的師資、儀器設備、實驗室欠缺，影響綜合理科實驗課的開設，需要學校加大投入，補齊短板。

2.綜合理科專業學生學習科目較多，由于學時所限，對實驗知識、技能的掌握不如分科專業精深。多數院校在高年級階段開設專業方向選修課，強化包括實驗課在內的分科學科的學習。這種方法，特別是對于本科院校，效果比較滿意。但對專科學校，由于學制短，專業方向實驗選修課學時受制約，從而影響實際效果。對于這種情況，除了設置專業方向實驗選修課外，可再設立分科學科的開放實驗室予以補強。

3.多數院校實驗室以院(系)、學科建制，分割較細，而綜合理科教育專業只能隸屬于某一院(系)。院(系)實驗室主要服務于本院(系)的實驗教學，院(系)間實驗室資源的統一協調、使用往往缺乏明確的管理制度和高效的執行，影響綜合理科的實驗教學效果，常常出現排了很多實驗，但由于跨院(系)安排，或者學生人數眾多，很多實驗被刪減［10］。由于各個學校實驗室管理制度的不同，這就需要在工作實踐中，擯除封閉辦學思維，摸索出適合本校情況的工作方法。

四 結語

綜合理科教育專業以培養科學素養好、創新能力強、教師職業技能嫻熟的小學科學課、中學理科分科或綜合課程教師為核心目標。綜合理科教育專業實踐性極強，提高學生的科學素養，培養出高素質的合格師資，需要構建合理的實踐教學體系，并根據基礎教育改革的新要求，不斷地發展、創新。

［1］白秀英，張曉玲.我國科學教育專業發展的現狀及面臨的困境透析［J］.高等理科教育，2011(2):72-76.

［2］陳迪釗，佘朝文，譚偉平.綜合理科教育專業培養目標與課程體系的研究與實踐［J］.中國高教研究，2000(6):83-84.

［3］中華人民共和國教育部.科學(3-6年級)課程標準(實驗稿)［S］.北京:北京師范大學出版社，2001.

［4］中華人民共和國教育部.科學(7-9年級)課程標準(實驗稿)［S］.北京:北京師范大學出版社，2001.

［5］陳建欣.綜合理科教育是提升學生科學素養的有效途徑［J］.科技信息(學術研究)，2007(22):167-168.

［6］呂晶.科學教育專業課程體系建設的完善途徑［J］.高等理科教育，2009(6):5-8.

［7］梅汝莉.多元智能與教學策略［M］.北京:開明出版社，2003.

［8］袁聿軍，張業兵，王靜，等.科學教育專業實驗教學目標構建設想［J］.實驗室科學，2008(4):125-127.

［9］袁聿軍.高師科學教育專業實驗教學現狀及對策研究［J］.高校實驗室工作研究，2009(2):18-21.

［10］劉 林.我國高師院校科學教育專業現狀探析［J］.學理論，2011(9):211-213.