陳桂云，吳　威，曾倫武

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大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程的課堂生態(tài)研究

陳桂云，吳威，曾倫武

(南京農(nóng)業(yè)大學(xué) 工學(xué)院，江蘇 南京 210031)

用教育生態(tài)學(xué)的理論和方法研究了大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程，指出其課堂生態(tài)尚未呈現(xiàn)出教師、學(xué)生和環(huán)境三要素之間的整體均衡，良性互動(dòng)，協(xié)調(diào)共進(jìn)的態(tài)勢(shì). 從理念與結(jié)構(gòu)框架、環(huán)境場(chǎng)構(gòu)建、教育客體重整、教學(xué)流程重構(gòu)、評(píng)價(jià)方式完善5個(gè)層面，重構(gòu)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的課堂生態(tài)系統(tǒng). 研究給出了新教學(xué)模式下的課堂生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框架，探討了互動(dòng)性課堂的教室籌建、內(nèi)容重組、教學(xué)流程和評(píng)價(jià)方式.

大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)；生態(tài)課堂；教學(xué)模式

教育生態(tài)學(xué)為教育學(xué)和生態(tài)學(xué)兩學(xué)科相交叉的學(xué)科，其研究對(duì)象是由教育主體、教育客體和環(huán)境系統(tǒng)共同構(gòu)成的教育生態(tài)系統(tǒng)，學(xué)科功能主要體現(xiàn)在借用生態(tài)學(xué)理論進(jìn)行教育生態(tài)健康評(píng)價(jià)、教育生態(tài)危機(jī)預(yù)警和教育生態(tài)實(shí)踐指導(dǎo)3個(gè)方面[1]. 1932年，美國(guó)沃勒在研究中提出“課堂生態(tài)學(xué)”概念，從社會(huì)學(xué)層面剖析課堂教學(xué). 這是教育生態(tài)思想的萌芽. 而“教育生態(tài)學(xué)”概念則發(fā)源于臺(tái)灣學(xué)者方炳林1975年的《生態(tài)環(huán)境與教育》及哥倫比亞大學(xué)Lawrence Cremin 1976年的《公共教育》[2]. 教育生態(tài)思想出現(xiàn)后，教育研究的注意力發(fā)生改變：由關(guān)注個(gè)別學(xué)生學(xué)習(xí)經(jīng)歷及學(xué)校成績(jī)轉(zhuǎn)向了研究學(xué)生成長(zhǎng)所處教育環(huán)境的各種因素[3]. 這是教育研究的質(zhì)的飛躍，是更加注重教育系統(tǒng)要素相互聯(lián)系、相互制約的整體性思考范式. “教育生態(tài)學(xué)”概念及思想后又被臺(tái)灣學(xué)者李聰明《教育生態(tài)學(xué)導(dǎo)論》(1989)、大陸學(xué)者吳鼎福和諸文慰 (1990)、 任凱和白燕 (1992)、 范國(guó)睿(2000)等研究所發(fā)展，逐漸成為一門獨(dú)立的教育學(xué)領(lǐng)域子學(xué)科——教育生態(tài)學(xué)[2]. 教育生態(tài)學(xué)提倡運(yùn)用生態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)平衡、協(xié)同進(jìn)化等生態(tài)學(xué)概念研究教育現(xiàn)象及發(fā)展規(guī)律，對(duì)教學(xué)實(shí)踐深具指導(dǎo)意義. 在這一概念框架下，課程教學(xué)旨在構(gòu)建師生和環(huán)境三者交互作用的動(dòng)態(tài)系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)三者的整體和諧發(fā)展.

目前，從高校課程生態(tài)化研究來看，主要集中在英語、體育、馬克思主義原理等課程上[2,4]. 雖然，2010年邢紅軍就提出教育生態(tài)學(xué)和相互作用心理學(xué)可以為物理教育生態(tài)化理論的建構(gòu)提供有益的啟示，但鮮有關(guān)于大學(xué)物理課程領(lǐng)域的研究報(bào)道[5-6]. 郭麗君認(rèn)為，可以用缺陷分析法考查某個(gè)教育生態(tài)系統(tǒng)的缺陷來幫助該系統(tǒng)走向持續(xù)完善. 對(duì)于教育生態(tài)研究的微觀領(lǐng)域——課堂生態(tài)研究，則可以通過對(duì)課堂生態(tài)系統(tǒng)的組成要素(教師、學(xué)生、教科書、教室環(huán)境等) 做缺陷分析來追溯課堂生態(tài)系統(tǒng)的缺陷[1]. 本文以大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程為切入點(diǎn)，用缺陷分析法考察該課程的課堂生態(tài)，探究大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程的物理課堂生態(tài)建設(shè)問題.

1　大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程的定位和目標(biāo)——課堂生態(tài)系統(tǒng)的完善方向

教育部高等學(xué)校物理基礎(chǔ)課程教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)的“理工科類大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)基本要求”[7](簡(jiǎn)稱“教學(xué)要求”)指出：物理學(xué)本質(zhì)上是一門實(shí)驗(yàn)科學(xué). 大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課是高等理工科院校對(duì)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)基本訓(xùn)練的必修基礎(chǔ)課程，是本科生接受系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)方法和實(shí)驗(yàn)技能訓(xùn)練的開端. 大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課覆蓋面廣，涉及到許多實(shí)驗(yàn)思想、方法及手段，同時(shí)能提供綜合性很強(qiáng)的基本實(shí)驗(yàn)技能訓(xùn)練，是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?、提高科學(xué)素質(zhì)的重要基礎(chǔ). 它在培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、活躍的創(chuàng)新意識(shí)、理論聯(lián)系實(shí)際和適應(yīng)科技發(fā)展的綜合應(yīng)用能力等方面具有其他實(shí)踐類課程不可替代的作用.

“教學(xué)要求”指出：大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程要培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立實(shí)驗(yàn)的能力、分析與研究的能力、理論聯(lián)系實(shí)際的能力和創(chuàng)新能力. 具體任務(wù)是：1)培養(yǎng)學(xué)生的基本科學(xué)實(shí)驗(yàn)技能，提高學(xué)生的科學(xué)實(shí)驗(yàn)基本素質(zhì)，使學(xué)生初步掌握實(shí)驗(yàn)科學(xué)的思想和方法，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維和創(chuàng)新意識(shí)，使學(xué)生掌握實(shí)驗(yàn)研究的基本方法，提高學(xué)生的分析能力和創(chuàng)新能力. 2)提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際和實(shí)事求是的科學(xué)作風(fēng)、認(rèn)真嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度、積極主動(dòng)的探索精神及遵守紀(jì)律、團(tuán)結(jié)協(xié)作、愛護(hù)公共財(cái)產(chǎn)的優(yōu)良品德. 可見，大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程的最根本目標(biāo)是使學(xué)生通過該課程獲得全方面的發(fā)展.

大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程的課堂生態(tài)系統(tǒng)由教師、學(xué)生、實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書、儀器、教室環(huán)境等組成. 該生態(tài)系統(tǒng)的健康運(yùn)行，需要各要素整體均衡、良性互動(dòng)、協(xié)調(diào)共進(jìn)，達(dá)成該課程的目標(biāo). 大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程的定位和目標(biāo)是課程生態(tài)系統(tǒng)的完善方向.

2　大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程的現(xiàn)實(shí)狀況——課堂生態(tài)系統(tǒng)的缺陷分析

綜觀我國(guó)高校大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程，目前整體發(fā)展態(tài)勢(shì)良好，尤其是隨著教育部高校本科教學(xué)質(zhì)量工程的實(shí)施，一大批國(guó)家級(jí)及省級(jí)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心陸續(xù)建成. 在諸如清華大學(xué)、中國(guó)科技大學(xué)、上海交通大學(xué)、東南大學(xué)等大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心中，借助各種類型教學(xué)資源，構(gòu)建教學(xué)立體網(wǎng)絡(luò)，分層次進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)已經(jīng)成為常態(tài). 我國(guó)大部分高校目前已能夠利用包括網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、多媒體教學(xué)軟件等在內(nèi)的現(xiàn)代教育技術(shù)豐富教學(xué)資源并開放物理實(shí)驗(yàn)室，能夠開展包括基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)、綜合性實(shí)驗(yàn)、設(shè)計(jì)性或研究性實(shí)驗(yàn)在內(nèi)的分層次教學(xué). 在教學(xué)內(nèi)容、課程體系、教學(xué)方法、教學(xué)手段等各方面也進(jìn)行了各種有益地探索. 大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程總體而言，在高教課程大系統(tǒng)中，發(fā)揮著大學(xué)基礎(chǔ)課程尤其是實(shí)驗(yàn)類課程的基礎(chǔ)作用.

但是，大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程在實(shí)踐中同樣也存在著諸多不足. 從教育生態(tài)學(xué)角度說，課程實(shí)踐尚未呈現(xiàn)出教師、學(xué)生和環(huán)境三要素之間的整體均衡、良性互動(dòng)、協(xié)調(diào)共進(jìn)的態(tài)勢(shì). “教學(xué)要求”及課程大綱所規(guī)定的教學(xué)目標(biāo)尚未能充分實(shí)現(xiàn).

2.1系統(tǒng)要素之間缺乏良性互動(dòng)，課堂生態(tài)活力不足

很多高校的大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課堂所呈現(xiàn)的，還是以任務(wù)為導(dǎo)向的過于死板的課堂面貌. 教學(xué)方式過于教條，缺乏創(chuàng)新. 教師在實(shí)驗(yàn)開始時(shí)布置實(shí)驗(yàn)任務(wù)，交代注意事項(xiàng)；實(shí)驗(yàn)中巡視并解決問題；實(shí)驗(yàn)后檢查實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，略作評(píng)價(jià). 學(xué)生只管按部就班地實(shí)驗(yàn)，獲取實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)并讓教師認(rèn)可. 遇到大部分學(xué)生沒有預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)時(shí)，教師為提高課堂效率，索性講解全部實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)等相關(guān)內(nèi)容. 學(xué)生在速成學(xué)習(xí)后，迅速按部就班做完實(shí)驗(yàn)，課后再循規(guī)蹈矩地完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告，以順利獲得滿意的實(shí)驗(yàn)成績(jī)?yōu)樽畲笃谂? 師生基本都不喜歡實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)出現(xiàn)儀器和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的狀況. 而物理實(shí)驗(yàn)課程的環(huán)境，只是課程的場(chǎng)所，與人之間的互動(dòng)少之又少. 雖然通過多年的建設(shè)，走廊和教室的墻壁已掛了實(shí)驗(yàn)室規(guī)章制度和物理名人名言，課桌椅嶄新，新?lián)Q的儀器人手1臺(tái). 教師重在教的任務(wù)，學(xué)生重在學(xué)做的任務(wù). 教會(huì)學(xué)生做實(shí)驗(yàn)并評(píng)價(jià)，是最基本的實(shí)驗(yàn)流程，師生之間的互動(dòng)死板僵化，這顯然還是未有效發(fā)揮教育主體能動(dòng)性的填鴨式教學(xué). 師生之間、生生之間、人與教學(xué)資源之間缺乏良性互動(dòng)，人與環(huán)境的作用尚待重新定位與完善.

2.2課程與實(shí)驗(yàn)室建設(shè)成果未能在課堂生態(tài)中發(fā)揮積極作用

網(wǎng)絡(luò)課程建設(shè)和實(shí)驗(yàn)室建設(shè)已經(jīng)成果斐然，多數(shù)高校都能列舉出很多建設(shè)成果. 網(wǎng)絡(luò)上也遍布著各種學(xué)習(xí)資源，包括國(guó)內(nèi)外著名高校提供共享的教學(xué)資源及各個(gè)高校自身建設(shè)的網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)資源. 近幾年的慕課、微課建設(shè)更使得網(wǎng)絡(luò)上的在線課堂層出不窮. 學(xué)生學(xué)習(xí)的時(shí)空得到拓展，學(xué)習(xí)便利性大為加強(qiáng). 教師也嘗試?yán)眠@些物理學(xué)習(xí)平臺(tái)給學(xué)生課后探索提供幫助，并且利用QQ、微信等與學(xué)生進(jìn)行交流反饋，鼓勵(lì)學(xué)生將實(shí)驗(yàn)過程中出現(xiàn)的問題向課外延伸，深入拓展相關(guān)內(nèi)容，開闊視野同時(shí)增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐應(yīng)用能力. 但是，許多教學(xué)資源以及實(shí)驗(yàn)室建設(shè)成果未能在大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的課堂生態(tài)中發(fā)揮出積極作用，有些資源只演變成實(shí)驗(yàn)室建設(shè)展示成果的花架子，實(shí)際利用效率并不高，甚至出現(xiàn)了教師和學(xué)生并不喜歡使用這些資源的現(xiàn)象. 如何有效地利用這些資源，為課堂教學(xué)生態(tài)注入活力，還有待深入研究.

2.3實(shí)驗(yàn)室開放形同虛設(shè)，未能有效發(fā)揮其應(yīng)有作用

近10年，各高校都在積極創(chuàng)造條件開放物理實(shí)驗(yàn)室，爭(zhēng)取在教學(xué)時(shí)間、空間和內(nèi)容上給學(xué)生更大的選擇自由. 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容也能兼顧預(yù)備性實(shí)驗(yàn)、基礎(chǔ)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)和研究性實(shí)驗(yàn)，以適應(yīng)學(xué)生的個(gè)性發(fā)展. 開放的大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)室在教師科研、學(xué)生SRT訓(xùn)練上都發(fā)揮著積極作用. 但是，帶著課堂實(shí)驗(yàn)問題，或者帶著自己發(fā)現(xiàn)的物理相關(guān)問題，進(jìn)一步利用開放時(shí)間來實(shí)驗(yàn)室深入探索的學(xué)生少之又少. 不僅大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)對(duì)學(xué)生變成了一門掙學(xué)分的課程，甚至于不少大學(xué)生的SRT訓(xùn)練也演變成功利地掙學(xué)分、謀取利益的手段，難有真正的科學(xué)研究探索. 而開放實(shí)驗(yàn)室?guī)淼墓芾韱栴}以及安全隱患，給實(shí)驗(yàn)室管理者也帶來了巨大壓力，這更使得實(shí)驗(yàn)室開放制度在實(shí)際執(zhí)行時(shí)形同虛設(shè)，開放實(shí)驗(yàn)室并未能有效發(fā)揮其應(yīng)有作用.

2.4課堂成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)方式不盡合理，還有待完善

學(xué)生大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的成績(jī)，通常依據(jù)其在預(yù)習(xí)、課堂實(shí)驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)報(bào)告和實(shí)驗(yàn)考試4環(huán)節(jié)中的表現(xiàn)而定. 成績(jī)?cè)u(píng)定方式在教學(xué)中有重要的導(dǎo)向作用，尤其是學(xué)生課堂實(shí)驗(yàn)的評(píng)價(jià)，直接影響著學(xué)生的具體實(shí)驗(yàn)過程. 但評(píng)價(jià)很容易傾向于學(xué)生實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)好壞及實(shí)驗(yàn)時(shí)間長(zhǎng)短. 當(dāng)教師觀察到所有學(xué)生實(shí)驗(yàn)態(tài)度都很好，做實(shí)驗(yàn)很認(rèn)真時(shí)，那些實(shí)驗(yàn)結(jié)果好的、所用時(shí)間短的學(xué)生更容易得到好的評(píng)價(jià). 可是實(shí)驗(yàn)過程如果伴隨著技能、思想方法的學(xué)習(xí)，同時(shí)還需要發(fā)現(xiàn)個(gè)體實(shí)驗(yàn)的具體問題并尋找解決方案，實(shí)驗(yàn)時(shí)間可能因人而異，且不會(huì)較短，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)也未必都很好. 若學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)問題，思考出內(nèi)在的原因，并調(diào)整實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證自己的判斷，可能對(duì)其發(fā)展意義更大. 但是當(dāng)教與學(xué)于師生都變成功利的任務(wù)時(shí)，師生雙方通常都不愿意看到犯錯(cuò)這類意外發(fā)生. 評(píng)價(jià)方式并未能真正促使學(xué)生投入到實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)過程中，為此，這方面還有待進(jìn)一步完善.

3　大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)模式——課堂生態(tài)系統(tǒng)的模式重構(gòu)

3.1理念與結(jié)構(gòu)框架

大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程的最根本目標(biāo)是使學(xué)生通過該課程獲得發(fā)展. 因此重構(gòu)課堂生態(tài)系統(tǒng)需秉持這樣的理念：在課堂生態(tài)系統(tǒng)教學(xué)模式框架內(nèi)，關(guān)注學(xué)生發(fā)展，關(guān)注學(xué)生能從該課程得到什么，更甚于關(guān)注知識(shí)本身[8-10]. 課程內(nèi)容的學(xué)習(xí)討論和實(shí)驗(yàn)的完成過程應(yīng)成為學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能、科學(xué)素質(zhì)，分析解決問題能力及創(chuàng)新能力發(fā)展，甚至于智商、情商、逆商、社交商共同協(xié)調(diào)發(fā)展的媒介. 這一教學(xué)模式框架下的課堂，會(huì)同時(shí)是某種小社群組織的生態(tài)體. 它要在利益博弈、觀點(diǎn)碰撞和思想交鋒中體現(xiàn)學(xué)習(xí)與發(fā)展兼顧、科學(xué)與人文交融、合作與競(jìng)爭(zhēng)并存的特點(diǎn). 這樣的教學(xué)模式下，高效正確地完成實(shí)驗(yàn)是最重要的目標(biāo)，犯錯(cuò)的價(jià)值會(huì)被重新思考，并被納入學(xué)習(xí)過程.

重構(gòu)的大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課堂生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框架如圖1所示. 獨(dú)立發(fā)光的小星體表示每個(gè)獨(dú)立的學(xué)生，發(fā)光代表它既可以影響他者也能被他者所影響. 他者包括教師、其他學(xué)生及環(huán)境. 這些小星體是課堂生態(tài)系統(tǒng)中最為重要，需要通過課程獲得發(fā)展的教學(xué)主體. 它們獨(dú)立自主地完成自己的實(shí)驗(yàn)，并在過程中發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題. 3個(gè)個(gè)體組成1個(gè)小組，在個(gè)體需要幫助時(shí)可以互相討論、彼此啟發(fā). 1個(gè)課堂生態(tài)系統(tǒng)可以包含6～10個(gè)這樣的小組. 組內(nèi)個(gè)體之間及不同小組之間合作與競(jìng)爭(zhēng)并存. 教師或助教是較大的星體，能光照整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)，是課堂生態(tài)系統(tǒng)中另一個(gè)重要的教學(xué)主體,同樣可以影響他者也能被他者所影響，并且其理念與教學(xué)智慧對(duì)整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的健康運(yùn)行起著最為關(guān)鍵的作用. 小月亮是環(huán)境場(chǎng)，大星體和小星體置身其中. 生態(tài)系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，三者可以彼此輻射，傳遞能量與信息，展開互動(dòng).

T or AT.教師或助教；Gn.學(xué)生小組；F.環(huán)境場(chǎng)圖1　課堂生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)

3.2環(huán)境場(chǎng)構(gòu)建——互動(dòng)性課堂的教室籌建

課堂生態(tài)系統(tǒng)需要在能誘發(fā)探索與互動(dòng)的環(huán)境場(chǎng)所中運(yùn)行. 環(huán)境場(chǎng)所自然形成環(huán)境場(chǎng)，產(chǎn)生課堂氣氛，影響著該場(chǎng)所中的所有教學(xué)主體. 環(huán)境場(chǎng)的構(gòu)建，包括互動(dòng)性課堂的教室籌建、實(shí)驗(yàn)室墻壁布置、規(guī)章制度、儀器擺放、實(shí)驗(yàn)室衛(wèi)生等多方面內(nèi)容. 其核心是互動(dòng)性課堂的教室籌建，可建設(shè)能容納30人做實(shí)驗(yàn)、面積約為100 m2的教室，10張圓桌，每桌3人. 每桌能放3臺(tái)可聯(lián)網(wǎng)的電腦及3套實(shí)驗(yàn)儀器. 1個(gè)演講臺(tái)兼控制臺(tái)，1臺(tái)投影儀. 其簡(jiǎn)圖如圖2所示. 該互動(dòng)性教室其典型特征就是方便師生、生生之間的互動(dòng). 其基本功能應(yīng)該包括：個(gè)體獨(dú)立實(shí)驗(yàn)功能、互動(dòng)功能(人機(jī)、師生、生生)、協(xié)作學(xué)習(xí)功能、分組競(jìng)賽功能、演講討論功能及多屏監(jiān)視功能等.

圖2　互動(dòng)性教室簡(jiǎn)圖

教師可以把操作權(quán)交給任意一學(xué)生，學(xué)生在其座位上可以遠(yuǎn)程操控教師的電腦，為全體學(xué)生講解自己實(shí)驗(yàn)所發(fā)現(xiàn)問題的分析過程和解決方案. 也可以組成小團(tuán)隊(duì)，合作達(dá)成某個(gè)問題的解決，給同學(xué)演示. 組內(nèi)和組間既可以協(xié)作也可以展開競(jìng)爭(zhēng). 學(xué)生在優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)、相互競(jìng)爭(zhēng)、相互促進(jìn)中形成良好的人際關(guān)系，培養(yǎng)合作精神，激發(fā)探索興趣，促進(jìn)個(gè)性健全發(fā)展.

3.3教育客體重整——互動(dòng)性課堂的內(nèi)容重組

以既有的教學(xué)內(nèi)容為重組對(duì)象、網(wǎng)絡(luò)課程建設(shè)和實(shí)驗(yàn)室建設(shè)成果為依托，各種網(wǎng)絡(luò)資源為活水，重整教學(xué)內(nèi)容. 既往開發(fā)的包括基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)、綜合性實(shí)驗(yàn)、設(shè)計(jì)性或研究性實(shí)驗(yàn)在內(nèi)的分層次教學(xué)內(nèi)容照用，但要更為考究地重新編排其呈現(xiàn)形式. 要將重構(gòu)課堂生態(tài)系統(tǒng)所秉持的理念融入內(nèi)容的呈現(xiàn)方式中，使得教學(xué)內(nèi)容暗藏玄機(jī)——激勵(lì)學(xué)生自主探索以完成自我發(fā)展. 教學(xué)理念是課堂生態(tài)系統(tǒng)之魂，究竟如何匠心獨(dú)運(yùn)地呈現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容，并沒有固定套路，可因師者不同而異. 重組時(shí)秉持原則：不能使教學(xué)內(nèi)容變成強(qiáng)加給學(xué)生的實(shí)驗(yàn)任務(wù). 教學(xué)內(nèi)容要內(nèi)蘊(yùn)豐富激勵(lì)，能誘發(fā)自主學(xué)習(xí)、自主探索及各種互動(dòng)討論.

重組的內(nèi)容可以為：

1)誘發(fā)探索興趣的內(nèi)容；

2)思考原理、啟發(fā)創(chuàng)意的內(nèi)容；

3)操作技能內(nèi)容；

4)實(shí)驗(yàn)及深入探索內(nèi)容.

以牛頓環(huán)測(cè)量透鏡的曲率半徑實(shí)驗(yàn)為例，以上內(nèi)容可為：

1)探究牛頓環(huán)花樣的變化；

2)思考原理及設(shè)計(jì)其他圖樣；

3)調(diào)試圖樣清晰的操作；

4)測(cè)量實(shí)驗(yàn)及儀器、測(cè)量方法、數(shù)據(jù)、誤差、障礙及解決方案的深入探究.

所有內(nèi)容讓學(xué)生在環(huán)境場(chǎng)中通過與教師、其他學(xué)生、教材、網(wǎng)絡(luò)資源高效互動(dòng)中一點(diǎn)一點(diǎn)地帶出來，不能直接呈現(xiàn)結(jié)果. 環(huán)境場(chǎng)中的學(xué)生實(shí)際上要經(jīng)歷發(fā)現(xiàn)之旅，于玩耍、思考、親自動(dòng)手操作在合作又競(jìng)爭(zhēng)的探索中經(jīng)歷發(fā)現(xiàn)問題、學(xué)習(xí)、互動(dòng)討論、解決問題以及可能犯錯(cuò)并糾錯(cuò)的過程. 在和同伴的合作與競(jìng)爭(zhēng)中完成包括實(shí)驗(yàn)技能及科學(xué)素養(yǎng)的提高，實(shí)現(xiàn)分析解決問題及創(chuàng)新能力的發(fā)展，甚至于智商、情商、逆商、社交商的協(xié)調(diào)發(fā)展.

3.4課程教學(xué)流程重構(gòu)

更有活力充滿互動(dòng)的課堂生態(tài)需要重構(gòu)課程的教學(xué)流程. 與上述重組的內(nèi)容相對(duì)應(yīng)，基本流程建議為：

1)玩起來，以進(jìn)行情緒調(diào)動(dòng)和思維熱身；

2)思考起來，探究背后機(jī)理，誘入自主學(xué)習(xí)過程；

3)做起來，動(dòng)手中學(xué)習(xí)，鍛煉動(dòng)手能力并總結(jié)操作技巧；

4)完成實(shí)驗(yàn)操作并深入探索，向發(fā)現(xiàn)之旅縱深處拓展.

教師用問題和評(píng)價(jià)導(dǎo)引學(xué)生沿著這4步流程前行，所有環(huán)節(jié)都可適度引入合作與競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制，確保課堂生態(tài)系統(tǒng)中能量和信息能高效流動(dòng).

以牛頓環(huán)測(cè)量透鏡的曲率半徑實(shí)驗(yàn)為例，重構(gòu)的課程教學(xué)流程如下：

1)讓學(xué)生玩起來

a.怎樣調(diào)出漂亮的條紋？

b.條紋如何變形？

比一比誰的條紋最漂亮.

2)讓學(xué)生思考起來

a.條紋的機(jī)理怎樣？

b.如果換成劈尖形狀的空氣膜，條紋如何變形？

c.你還可以設(shè)計(jì)出什么樣的圖樣？

比一比哪個(gè)小組能最先準(zhǔn)確地描述出機(jī)理，哪個(gè)小組的設(shè)計(jì)最具創(chuàng)意.

3)讓學(xué)生做起來

a.調(diào)一調(diào)儀器，調(diào)出最清晰的圖樣. 開展調(diào)試技能大賽，比一比誰能讓最難調(diào)的儀器在最短時(shí)間內(nèi)呈現(xiàn)清晰的圖樣，誰總結(jié)的調(diào)試技巧最棒.

b.誰能讓中心暗斑變亮斑，并解釋原因.

4)讓學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)操作并深入探索

a.測(cè)量哪些物理量？如何測(cè)量？

b.儀器有什么“缺陷”?采取什么實(shí)驗(yàn)方法可以避開這個(gè)“缺陷”？

c.如何處理數(shù)據(jù)？數(shù)據(jù)差異性的原因？

d.誤差可能有哪些來源？

e.你遇到哪些障礙？如何解決？

f.對(duì)于儀器和方法有無建設(shè)性意見？

3.5評(píng)價(jià)方式完善

重構(gòu)的課堂生態(tài)系統(tǒng)模式要有相匹配的評(píng)價(jià)方式. 既有的4環(huán)節(jié)評(píng)價(jià)方式并非完全不合理，可予以完善. 尤其是直接影響學(xué)生具體實(shí)驗(yàn)過程的課堂實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)，更要進(jìn)一步完善. 另外還要補(bǔ)充課后學(xué)習(xí)討論及進(jìn)入開放實(shí)驗(yàn)室深入探索的激勵(lì)和評(píng)價(jià)方法.

課堂實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)可以包括：實(shí)驗(yàn)態(tài)度、動(dòng)手能力、發(fā)現(xiàn)問題能力、解決問題能力、合作能力、闡述能力、有無創(chuàng)意設(shè)計(jì)等多種考核指標(biāo)，從個(gè)體及小組評(píng)價(jià)，自我及他者評(píng)價(jià)角度予以評(píng)價(jià). 評(píng)價(jià)以鼓勵(lì)學(xué)生積極探索為根本，避免讓學(xué)生過于關(guān)注成績(jī). 教師實(shí)時(shí)口頭評(píng)價(jià)輔以筆錄評(píng)價(jià)，以調(diào)控學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中的狀態(tài). 課后探索評(píng)價(jià)重在鼓勵(lì)學(xué)生充分利用開放實(shí)驗(yàn)室的便利，深入自主探索，將課堂學(xué)習(xí)向課后延伸，拓展課程對(duì)學(xué)生影響的時(shí)間和空間，使學(xué)生能從課程中獲取最大限度的發(fā)展. 例如，在評(píng)價(jià)方式的導(dǎo)引下，有學(xué)生課后深入探索儀器缺陷，提出了改進(jìn)螺旋測(cè)微計(jì)方案，并成功申請(qǐng)了螺旋測(cè)微計(jì)的實(shí)用新型專利.

4　結(jié)束語

立足于課堂生態(tài)建設(shè)而重新架構(gòu)的大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)模式，更具人本情懷，更為關(guān)注學(xué)生身心及能力和素質(zhì)的發(fā)展. 課程只是教學(xué)媒介，人的發(fā)展才是一切課程的根本. 在這樣的教學(xué)模式下，個(gè)體的發(fā)展不僅在于自己優(yōu)秀，還在于為他者留有發(fā)展空間. 不同個(gè)體之間，不同小組之間在利益的博弈中謀取共同發(fā)展. 反思自己亦反思他人；說服自己亦說服他人會(huì)是課堂的常態(tài). 它會(huì)是一種與傳統(tǒng)課堂完全不同，鼓勵(lì)探索、創(chuàng)新、反思、對(duì)話，鼓勵(lì)競(jìng)爭(zhēng)但更鼓勵(lì)協(xié)作的新型課堂文化. 這種課堂文化對(duì)學(xué)生的熏染濡化功能是任何線上慕課所不能替代的. 如果操作得好，教學(xué)理念能被有效踐行，通過大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程發(fā)展學(xué)生科學(xué)素質(zhì)，實(shí)現(xiàn)科學(xué)課程所能給予的學(xué)生能力發(fā)展，甚至于課程去促進(jìn)個(gè)體智商、情商、逆商、社交商的協(xié)調(diào)發(fā)展都不僅僅是空話. 在大數(shù)據(jù)的時(shí)代，善加利用媒體資源，強(qiáng)化實(shí)體課堂自身優(yōu)勢(shì)，用更鮮活的教育引領(lǐng)學(xué)生成長(zhǎng)于現(xiàn)實(shí)世界，會(huì)具備更為深刻的超越課程本身的意義.

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[責(zé)任編輯：任德香]

Classroom ecology of college physics experiment course

CHEN Gui-yun, WU Wei, ZENG Lun-wu

(College of Engineering, Nanjing Agriculture University, Nanjing 210031, China)

The theory and method of educational ecology was applied to study the college physics experiment course. It was pointed out that the classroom ecology of the course had not yet shown overall balance, beneficial interaction among teacher, student and environment. In view of concept, frame structure, environment field construction, education object reforming, teaching process reengineering and evaluation methods, the classroom ecosystem was reconstructed in a more humanistic mode. The structural framework of classroom ecosystem was given. The building of an interactive classroom, the reorganization of the content, teaching process and evaluation methods which could be used to enhance the vitality of ecosystem were also discussed.

college physics experiment; classroom ecology; teaching model

2016-06-03

南京農(nóng)業(yè)大學(xué)教育教學(xué)改革研究項(xiàng)目(No.2015Y054);南京農(nóng)業(yè)大學(xué)工學(xué)院基礎(chǔ)課部教育教學(xué)改革研究項(xiàng)目

陳桂云(1971-)，女，江蘇淮安人，南京農(nóng)業(yè)大學(xué)工學(xué)院副教授，博士，研究方向?yàn)檎n程與教學(xué)論.

G642.423

B

1005-4642(2016)10-0017-06

“第9屆全國(guó)高等學(xué)校物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)研討會(huì)”論文