期數(shù)學(xué)通報學(xué)院數(shù)學(xué)教學(xué)學(xué)院數(shù)學(xué)理論課與實驗課的現(xiàn)況問題與整合(廣東石油化工學(xué)院物理系廣東茂名)(收稿日期:2011—1O一21)摘要:針對目前院校數(shù)學(xué)教學(xué)的現(xiàn)況和問題,結(jié)合對本校現(xiàn)況的調(diào)查,分析了理論課與實驗課相悖等問題的動因,并提出了相應(yīng)的整合舉措。關(guān)鍵詞:物理理論課實驗課整合物理學(xué)是研究物質(zhì)的基本結(jié)構(gòu),相互作用和物質(zhì)最基本,最普遍的運(yùn)動方式及其互相轉(zhuǎn)化規(guī)律的學(xué)科。而實驗是化學(xué)學(xué)科的基礎(chǔ),也是數(shù)學(xué)知識的源泉,是提升數(shù)學(xué)教學(xué)質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)之一。但是,傳統(tǒng)數(shù)學(xué)專業(yè)課更注重于理論教學(xué),而忽視實驗課與理論課之間的聯(lián)系。如何將數(shù)學(xué)專業(yè)課與實驗課整合上去,達(dá)到更好的教學(xué)療效,是值得闡述和深思的問題。物理理論課與實驗課的現(xiàn)況與問題筆者對所在中學(xué)的理工科中學(xué)生通過采訪和問卷調(diào)查的方式,對化學(xué)課程的需求舉辦了調(diào)查研究;發(fā)現(xiàn)中學(xué)生對于化學(xué)實驗的需求沒有得到滿足,對理論課和實驗課的整合提出了想法。調(diào)查共領(lǐng)取問卷300份,回收286份,調(diào)查對象為物理學(xué),機(jī)電,建工,生物技術(shù),化工,高分子及環(huán)境等專業(yè)的中學(xué)生。(1)理論課與實驗課相悖理論內(nèi)容滯后或超前于實驗。理論課與實驗課相悖,理論內(nèi)容滯后或超前于實驗;在有限時間的實驗課內(nèi),學(xué)生不容易理解實驗原理,實驗過程中只能是依葫蘆畫瓢,機(jī)械地操作,知其然,不知其所以然,實驗完成后一直全然不清,達(dá)不到實驗的目的。
但若班主任講授實驗原理耗費(fèi)的時間較多,學(xué)生動手完成實驗的時間才會相對降低,沒有獨(dú)立思索的時間,從而影響中學(xué)生實驗技能的提升,也會消弱實驗的療效。理論課與實驗課班主任不交叉上課,各自為政,教學(xué)信息不溝通,實驗課班主任很難把理論課教學(xué)內(nèi)容融會貫通地應(yīng)用到實驗課教學(xué)中;理論課班主任也不才能做到把實驗中的原理更詳盡地對中學(xué)生講解,因此較難形成好的教學(xué)療效。(2)實驗資源不足化學(xué)實驗教學(xué)離不開一定數(shù)目和質(zhì)量的教學(xué)儀器。一般情況下,學(xué)校的儀器達(dá)不到須要的標(biāo)準(zhǔn)。實驗儀器不是過分陳舊,就是數(shù)目不足。在好多情況下,學(xué)生只能分組進(jìn)行實驗,有時超過3個人一組,不能確保每位中學(xué)生都參與實驗。再加上儀器不時地毀壞,沒有專人及時維修,致使儀器數(shù)目不斷降低。同時,儀器的受損不但浪費(fèi)中學(xué)生的時間,還影響了實驗的療效。些比較復(fù)雜或比較具象的實驗,難以用口頭抒發(fā)給中學(xué)生聽時,就須要進(jìn)行實驗演示。但是,有的實驗沒有相應(yīng)的器材,因此導(dǎo)致了實驗講解得不完整或不全面,阻礙了中學(xué)生對相關(guān)內(nèi)容的了解。實驗班主任不足,導(dǎo)致一個班主任三天有8至1O節(jié)課,造成班主任疲憊不堪,嚴(yán)重影響教學(xué)質(zhì)量。(3)教學(xué)方法和手段仍需提升為了在規(guī)定的時間內(nèi)完成教學(xué)任務(wù),實驗班主任在實驗過程中經(jīng)常牽著中學(xué)生的思路走,學(xué)生假如遇到問題也只能求救于班主任,致使中學(xué)生的科學(xué)心態(tài)與實踐能力得不到應(yīng)有的培養(yǎng)和提升,最終造成中學(xué)生對實驗課的注重程度不夠,無法充分發(fā)揮實驗課的作用。
另外,在對一些較難原理的述說上,由于缺少現(xiàn)代化教學(xué)手段,沒有多媒體的輔助,學(xué)生很難聽懂,很難深入地理解實驗內(nèi)容,理論與實驗無法統(tǒng)一。作者簡介:吳登平(1982一),男,碩士,講師,主要從事學(xué)院化學(xué)教學(xué)與課程論研究28—2012期化學(xué)通報學(xué)院化學(xué)教學(xué)理論課與實驗課的現(xiàn)況,使得數(shù)學(xué)實驗教學(xué)中普遍存在這樣的情況,即中學(xué)生課前預(yù)習(xí),上課時由班主任把實驗原理,儀器構(gòu)造,操作方法,注意事項等統(tǒng)統(tǒng)講一遍,然后讓中學(xué)生檢測數(shù)據(jù),完成實驗報告。教師和中學(xué)生都花了不少時間和精力,但療效不佳,對理論知識的理解并沒有很大的加深拓展作用。。存在問題的緣由探討(1)歷史緣由2O世紀(jì)8O年代中期曾經(jīng),我國實驗課與理論課是一種依附式的關(guān)系,即實驗課屈從理論課。這種模式有好多惡果,如實驗?zāi)康闹皇菃渭凃炞C理論,不能充分發(fā)揮實驗課自身的育人功能;實驗課缺少獨(dú)立性,沒有實驗教學(xué)系統(tǒng)建設(shè)可講;實驗課穿插在理論課中,得不到保障等。為了解決這種問題,國家教委施行的《工程本科校區(qū)普通化學(xué)實驗課程教學(xué)基本要求》使得理論課與實驗課逐漸界定成兩個獨(dú)立的學(xué)科,驗證理論不再是實驗的目的。實驗的獨(dú)立及其教學(xué)系統(tǒng)的建設(shè),使得大批的優(yōu)秀班主任被吸引進(jìn)來,教學(xué)質(zhì)量得到了提升。
但是理論與實驗的單獨(dú)開課,使得二者的時間無法協(xié)調(diào)[1]。(2)實驗教學(xué)資源面對的困難1)實驗設(shè)備須要更新?lián)Q代。在實驗過程中精確度高的實驗儀器可以使實驗結(jié)果取得挺好的療效,但經(jīng)費(fèi)很高。另外,實驗儀器更新速度快,新,舊設(shè)備未能匹配物理實驗課的好處,不能充分發(fā)揮新實驗器材的優(yōu)勢。2)實驗器材數(shù)目難以達(dá)到要求和實驗班主任的欠缺。學(xué)生通過分組的方式進(jìn)行實驗,導(dǎo)致了一部分中學(xué)生難以真正做到獨(dú)立完成實驗,也就未能充分完成預(yù)期的要求。大學(xué)數(shù)學(xué)和學(xué)院化學(xué)實驗課程是在同一時間段講課,受人員,場地和實驗設(shè)備的限制,多數(shù)中學(xué)都不能保證實驗項目的內(nèi)容與理論課的教學(xué)內(nèi)容同步進(jìn)行。另外,由于班主任教學(xué)理論的缺少,造成教學(xué)手段落后,不能充分發(fā)揮實驗應(yīng)有的教育功能。(3)實驗課程的安排問題與理論課相比,實驗課課時較少,時間緊,任務(wù)重,教師可發(fā)揮的余地不多;學(xué)生多,教師少,時間和場地的安排也有不少問題;理論課班主任與實驗課班主任各司其職,雖然可以提升各自的工作效率,但是因為缺少溝通,教學(xué)療效無法達(dá)到最優(yōu)化。如今,大部分急聘企業(yè)更看重的是中學(xué)生的動手能力和專業(yè)技能,這對院校教育提出了更高的要求。作為培養(yǎng)中學(xué)生動手能力和專業(yè)技能最有效手段的實驗課必定面臨嚴(yán)峻的考驗。
因此,物理專業(yè)理論課與實驗課之間的整合勢在必行。整合舉措(1)教學(xué)計劃的擬定與施行隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的急速發(fā)展,物理理論也會逐步前沿化。這就要求對物理課程與化學(xué)實驗課程的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行變革,對課程中陳舊與重復(fù)性的內(nèi)容進(jìn)行刪節(jié),實驗則更應(yīng)當(dāng)注重一些近代的實驗,強(qiáng)調(diào)創(chuàng)新和動手能力_2]。應(yīng)降低驗證性實驗的數(shù)目,多引入綜合性,設(shè)計性和研究性的實驗。給予中學(xué)生預(yù)先收集資料的時間,通過自身把握的理論知識探究化學(xué)現(xiàn)象,進(jìn)而消化所學(xué)的理論知識。(2)注重理論與實驗教學(xué)內(nèi)容的銜接現(xiàn)行的化學(xué)教材中有許多內(nèi)容與實驗密不可分。然而現(xiàn)行的諸多數(shù)學(xué)實驗教材中卻未涉及理論知識,導(dǎo)致中學(xué)生對理論知識的把握不直觀而吃驚,只是借助記憶;而一些學(xué)院化學(xué)實驗教材中所涉及的實驗內(nèi)容,在化學(xué)理論教材中卻從未涉及或則只是蜻蜓點水式的簡略提到。所以第一步就要統(tǒng)一教材,這樣中學(xué)生能夠在學(xué)習(xí)理論時理解"理論是構(gòu)建在實驗基礎(chǔ)之上"的_3]。理論課涉及到的實驗在理論述說中較詳盡地講解其實驗原理,并且講授了理論知識后及時開辦與之相對應(yīng)的數(shù)學(xué)實驗。這樣,一方面通過實驗的定量驗證,可以加深中學(xué)生對化學(xué)原理的理解;另一方面,在實驗教學(xué)中可以讓中學(xué)生借助更多的時間進(jìn)行操作,分析問題,提出問題,解決問題,以增強(qiáng)她們的實驗技能和創(chuàng)新能力。
另外,可以考慮后推數(shù)學(xué)實驗課的開課時間,在其他課程容許的情況下物理實驗課的好處,延后一學(xué)期開課,也可以在一定程度上解決這一困局[4]。對理論課和實驗課班主任進(jìn)行整合。理論課與實驗課班主任交叉任課,可以為中學(xué)生提供一個連續(xù)的理論與實踐環(huán)節(jié)相結(jié)合的教學(xué)環(huán)境。(3)加大投入,解決實驗資源缺少的問題有了足夠的實驗教學(xué)資源,才能施行各類構(gòu)想, 才能提供給中學(xué)生更多的理論學(xué)習(xí)機(jī)會與實驗實踐機(jī) 29—2012 期化學(xué)通報學(xué)院化學(xué)教學(xué)會,否則,很可能就是紙上談兵。如擴(kuò)大物理實驗室 的投入;擴(kuò)大實驗室的面積;增加實驗設(shè)備套數(shù);建 立全方位開放式實驗室,在時間,空間和內(nèi)容上給學(xué) 生較大的選擇自由,努力使實驗室發(fā)揮最大的功效。 指導(dǎo)班主任可以排班或在實驗室標(biāo)識聯(lián)系方法,以便 隨時隨地對須要幫助的中學(xué)生進(jìn)行指導(dǎo)。學(xué)生可以無 所限制地舉辦各類感興趣的化學(xué)實驗,充分調(diào)動了 學(xué)生的積極性和興趣,變被動為主動,使化學(xué)實驗與 樂趣,愛好更好地結(jié)合,更加易于中學(xué)生創(chuàng)造性,探究 性地學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識。 其次,學(xué)校應(yīng)加強(qiáng)對網(wǎng)路教學(xué)條件的投資和建 設(shè)力度,實現(xiàn)化學(xué)實驗的虛擬化,提高實驗教學(xué)效 果。使中學(xué)生可以通過校園網(wǎng),實驗中心網(wǎng)站,實現(xiàn)訪 問化學(xué)實驗網(wǎng)路輔助系統(tǒng)和學(xué)院化學(xué)實驗網(wǎng)路課程 系統(tǒng),以及改善演示教學(xué)的條件,特別是課堂的實 物演示實驗。
積極籌劃構(gòu)建集課堂演示實驗,大屏幕 投影(幻燈),錄像設(shè)備齊全的學(xué)院化學(xué)專用講課教 室,從而增強(qiáng)化學(xué)實驗的教學(xué)質(zhì)量。 另外,應(yīng)降低實驗教學(xué)人員的編制,并對理論課 和實驗課班主任進(jìn)行相關(guān)的教學(xué)理論和技巧的培訓(xùn), 及時更新班主任的教學(xué)理念,促進(jìn)教學(xué)方法的改變,以 發(fā)揮化學(xué)教學(xué)最大的教育功能。 (4)轉(zhuǎn)變教學(xué)方法,體現(xiàn)中學(xué)生的主體地位 通過采用以數(shù)學(xué)問題為起點,學(xué)生為主體的探 究式教學(xué),開展設(shè)計性,開放性實驗等方法,促進(jìn)學(xué) 生的自主學(xué)習(xí),從而達(dá)到理論與實驗的有機(jī)結(jié)合?；?者,讓中學(xué)生通過自己所把握的專業(yè)知識來授課,教師 加以補(bǔ)習(xí),并鼓勵她們用自己覺得更科學(xué)的方式進(jìn) 行實驗。一方面,可以讓中學(xué)生對專業(yè)知識有更深的理 解,同時還以便中學(xué)生之間的交流。另一方面,教師能 夠了解中學(xué)生對知識把握的情況,做到有針對性的教 學(xué),增加了中學(xué)生的參與度,提高了她們對實驗的興 趣,以有效地提升中學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)。 (5)考核方法的改進(jìn) 考試除了要考評中學(xué)生對所學(xué)知識的把握情況, 而且要考評中學(xué)生的能力。除面試外,還可以采用口 試,寫讀書報告,專題總結(jié)或小論文等方式。教學(xué)過 程中,可以容許中學(xué)生以自組團(tuán)隊的方式,利用課外時 間舉辦設(shè)計性實驗,將其作為一項課外作業(yè)來完 成。
教師可以按照中學(xué)生遞交的實驗報告或小論文評 定成績。同時,為了推動理論課與實驗課的融合,可 以將兩門課作為統(tǒng)一的課程綜合評定成績嘲。 物理課程和化學(xué)實驗課程密不可分,對它們進(jìn) 行整合,優(yōu)化,有利于提升數(shù)學(xué)教學(xué)的效率,更重要 的是有利于中學(xué)生科學(xué)素質(zhì)的提高。物理教師可以在 教學(xué)和課程建設(shè)實踐中不斷地總結(jié)經(jīng)驗,創(chuàng)造新的 模式,從而更有效地發(fā)揮物理學(xué)的教育功能,以及更 好的實現(xiàn)數(shù)學(xué)教學(xué)的目標(biāo)。 參考文獻(xiàn) 宋立軍。大學(xué)數(shù)學(xué)課程教學(xué)內(nèi)容的綜合變革和整合實踐。長春大學(xué),2002,12(5) 李敏,禹生來。實驗課的現(xiàn)況與變革思索。教育教學(xué)論壇,2Oi0(30) 曹海燕。提高化學(xué)實驗教學(xué)質(zhì)量的有效途徑?？萍记閳箝_發(fā)與經(jīng)濟(jì),2004,14(9) 關(guān)立強(qiáng)。大學(xué)數(shù)學(xué)的理論與實驗體系變革初探?？萍夹畔?學(xué)術(shù)研究),2008(36) 趙春旺。大學(xué)數(shù)學(xué)理論課與實驗課整體優(yōu)化的研究與實踐。內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)(社會科學(xué)版),2004,13(1) (,ogy,, ) :, me 。,,ona 。 :;;;