提高實驗教學質量

（東莞理工學院城市學院實驗中心，廣東東莞，523000）

摘 要：知識的內化離不開教師的幫助，所有的教學活動都是圍繞學生獲取知識，將知識內化，發展出良好的知識結構而開展的。實驗教學作為理論教學的延伸與補充，是培養學生理論聯系實際、增強獨立分析問題和解決問題、提高動手能力的重要環節，其在知識內化環節中起著無可取代的獨特作用與優勢。本文以知識內化為視角，探討了通過構建創新實驗教學課程體系、創新實驗教學方法、創新現代化教育技術手段等幾方面在實驗教學中的應用。希望通過上述幾種基于知識內化的有效途徑，能夠進一步提高實驗教學質量。

關鍵詞：實驗教學 知識內化 知識結構 教學活動

一、前言

國家教育部提出《國家中長期教育改革和發展規劃綱要（2010一2020年）》，大力提升人才培養水平、增強科學研究能力、服務經濟社會發展、全面提高高等教育質量，首先要牢固確立人才培養的中心地位，樹立科學的高等教育發展觀，全面實施素質教育，把促進人的全面發展和適應社會需要作為衡量人才培養水平的根本標準。規劃綱要中以應用型人才培養為導向的目標明確。應用型人才的培養質量在較大的程度體現在理論聯系實際的能力、實踐動手能力和創新能力方面，這就離不開實驗教學。

實驗教學是理論教學的延伸與補充，是理論教學的檢驗與推動，是培養學生理論聯系實際、增強獨立分析問題和解決問題、提高動手能力的重要環節，具有其他教學不能取代的獨特作用與優勢。隨著各高校不斷加大對實驗室投入，實驗室建設與實驗教學改革已經逐步從著重于實驗室硬件和環境建設過渡到實驗教學內容、方法、模式的改革中。究其目的就是遵循知識內化理論，不斷探究實驗教學內容、方法和模式的改革，更好地幫助學生將知識內化，發展出良好的知識結構，從而提高實驗教學質量。

二、知識內化理論

隨著教育心理學、學習認知領域及構建主意教學理論的發展和成熟，教育研究者逐步從關注教師課堂表現轉向關注學生課堂表現，強調學生的認知、態度、自我調節等中介過程在影響教學效率中所起的作用，而知識內化理論正是在這種轉向過程中發展起來。

知識內化是指學習個體通過對新知識的學習、交流、共享、接受和消化，最終消除知識作為學習者的外在性，與學習者的內在知識結構融為一體，使之成為學習者內在素質的一部分。其中包括知識范疇意識、素養、能力等，進而轉化為學習個體創新性能力的知識基礎。科學研究表明，經過內化的知識便于提取和利用，具有較高的可利用性和遷移性，從而有利于提高學生解決問題的能力。

實驗教學作為理論教學的延伸和補充，其采用了比理論教學更直接、更生動、更具體的教學方法，有效地拓展了教學任務的完成空間，使教、學、親自動手同時進行，從而在知識內化上有著無可比擬的優勢。

三、實驗教學中的知識內化途徑

在普通高校特別是地方本科高校的實驗教學模式中往往存在諸多問題，譬如：專業實驗缺乏針對性和實用性，與生產實際脫節，導致實踐與理論知識無法內化融合；長久以來的實驗教學從屬地位從未改變，無論教師還是學生對實驗教學均不夠重視；實驗教學結構體系單一，教學內容難以跟上飛速發展的科學技術；實驗教學方法與理念陳舊、新的現代化教育技術手段難以運用其中等。因此，要提高實驗教學質量，實現知識的內化，必須依賴于實驗課程知識結構和知識邏輯的合理編排、依賴于創新的實驗教學方法、依賴于現代化教育技術的綜合運用等途徑。

1.構建創新實驗教學課程體系

美國心理學家和教育家布魯納提出“任何學科的基礎都可以用某種形式教給任何年齡的任何人”。布魯納強調知識可以通過科學地安排，使學習者完成知識的內化。而反觀國內大多普通高校，實驗多是附屬于理論課程而開展、技能單一、不成體系，因此需建立一個合理的知識、技能結構及知識層次分明的實驗教學課程體系。

隨著“高等教育面向21世紀教學內容和課程體系改革計劃”的實施，原先的實驗教學體系及教學內容已經逐步發展為實驗教學內容課程化、實驗項目層次化、課程模塊化，構建出了以課程群知識體系為框架的多層次、模塊化的實驗教學體系（見下圖1），這為知識的內化打下了堅實的基礎。

依據上述實驗教學課程體系，搭建分層次的實驗教學平臺，全方位的優化學生的知識結構，達到內化知識的目的。

（1）基礎實驗教學平臺。主要開展基礎性、驗證性實驗項目，面向大一、大二的學生。目的在于培養學生的實驗技能和動手能力，加深對理論課程中所學知識的理解，內化知識；

（2）綜合實驗教學平臺。主要開展專業實驗、跨專業實驗項目，面向大三、大四的學生。目的在于提升學生的綜合判斷意識和提出問題、解決問題的能力。以學生為主，教師為輔，通過自主式學習、主動式學習的模式，達到將知識加深理解并內化的目的；

（3）創新實驗教學平臺。該平臺主要由設計性、研究性實驗項目組成，面向課程設計、畢業設計、科研項目等。目的在于開拓學生的創新思維、激發創新熱情、提高創新能力。因實驗項目來自于學生感興趣的方面，他們會主動查閱資料，自主分析，設計實驗方案、步驟，探索創新的意味濃厚，所以能真真正正地起到將知識內化，形成良好的知識結構，達到提高實驗教學質量的目的。

2.創新實驗教學方法設計

20世紀80年代，社會構建主義理論在構建主義和后現代教育思潮的崛起下而建立，其認為在真實情景中的學習是最為有效的，教師要為學生安排適當的學習環境，以此來促進學生知識的內化。在此理論基礎上，發展出了問題探討教學、啟發式教學、探究式教學、開放教學等實驗教學策略，各自均有自身的特點（見表1）。

通過一系列的教學方法的創新，能有效的激發學生學習的積極性，主動將知識內化，不斷提高實驗教學質量。

3.借助現代教育技術手段，突破傳統實驗教學瓶頸

我國教育“智能化”“網絡化”的創新發展日益迅猛，“微課”“慕課”“翻轉課堂”“虛擬仿真”等先進的現代教育技術及理念不斷涌現。它們在實驗教學中融合應用，助力實驗教學突破瓶頸。其中，“翻轉課堂”在實驗教學中的應用就是一個典型的成功案例。

翻轉課堂被比爾蓋茨稱為“預見了教育的未來”，它是一個構建深度知識的課堂。翻轉課堂有效地解決了學生動手實驗機會少、實驗時間不足的問題，其由三個環節組成：問題引導環節、觀看微視頻環節、動手解決問題環節。

問題引導環節：在學生已有理論知識的基礎上，實驗教師提出一些“引導性”問題，并將經過精心構思設計，預先錄制好的微視頻發給學生；觀看微視頻環節：學生借助智能手機、平板電腦等，在業余時間或隨機時間進行觀看學習，包括實驗原理、實驗步驟、虛擬仿真操作等，來解決老師之前提出的問題，并將難點、不懂的知識甄別出來。在此階段，學生完成了第一次知識的內化；動手解決問題環節：由于翻轉課堂通過“預習時間”最大化完成了對教與學時間的延長，能夠在實驗課時相對不變的情況下，提升學習效果。這個環節完成了知識的第二次內化。因為在這個環節中，學生在原有理論知識基礎上已經獲得的知識都是“前概念”，而通過動手實驗、驗證所產生的內容則為“實證概念”。這種實證概念因親自驗證，記憶會比較深刻，知識內化效率大大增加。

基于上面的分析可以看出，翻轉課堂在實驗教學的全過程中實質上完成了兩次知識內化，幫助學生發展出良好的知識結構，效果是非常顯著的。

四、結語

這些途徑都試圖解決一個根本性問題——如何促使學生將知識結構內化為自身認知結構，完成認知內化。研究表明：促使學生發展出良好的知識結構，才是一切教學的核心目標。不斷提高實驗教學質量，培養學生的綜合素質和創新能力，培養21世紀社會所需的人才，是高校實驗教學改革的永恒話題，任重而道遠。

參考文獻

[1]余文森.課堂有效教學的理論[M].北京：北京師范大學出版社，2011：25.

[2]趙興龍.翻轉教學的先進性與局限性[J].中國教育學刊，（4）：65-68.

作者簡介：王靜（1984.07-），男，碩士，湖北，研究方向：實驗室建設與管理。