综合理科教育专业实践教学体系的构建与创新

郭书霞，权玉萍，李继武

(焦作师范高等专科学校理工学院，河南焦作454000)

为了适应新一轮基础教育改革的要求，贯彻《基础教育课程改革纲要》的精神，许多高等师范院校［1］设立了综合理科教育专业。综合理科教育专业以培养具有良好的教师职业素质、科学素养和现代教育理念，并扎实掌握物理、化学、生物、自然地理、天文的基础知识、基本理论和实验技能的中小学理科综合或分科课程教师为目标［2］。综合理科教育专业的实践课程内容较多，通常占学生在校学习学时的50%以上，主要包括实验、教育实训、教育实习等。综合理科教育专业的主干课程如物理、化学、生物、天文、自然地理等都属于自然科学，和实验密不可分，实验教学对学生深刻理解理论知识、锻炼动手操作能力、养成优良的科学素养［3-4］和探索精神不可或缺。同时，学科教学论等教师职业技能类课程以及教育实习，也需要学生在切身实践中锻炼、体验才能取得满意的效果。

合理构建实践教学体系，并不断改革创新，从而使之不断完善，是达成专业培养目标的关键。对此，我们做了一些实践和探索，构建了包括实验课程教学、教育实习等组成的实践教学体系，并在建设综合性开放实验室和设立教育实训单列周等方面做了改革创新的尝试。实践表明，改革后的实践教学体系内容更充实，运行更顺畅，对学生增强创新能力，提高科学素养以及熟练运用教师职业技能等方面成效显著。

一 实践教学体系的构建

(一)实验教学内容的整合

实验教学能使学生加深对理论知识的理解，在观察、分析、探究的过程中提升科学素养。综合理科实验，学科门类多，任务重，合理设置课程科目、学时、顺序，才能整合出高效、完善的实验教学体系。

我校属于三年师专，开设有物理、化学、生物等师范专业，师资、实验仪器设备等教学条件较好。这种办学条件也是多数师专普遍具有的，比较具有代表性。以我校为例，综合理科教育专业实验教学内容主要包括物理类、化学类、生物类、自然环境和综合类。物理类实验有力学实验、热学实验、电磁学实验、光学实验、电工学实验、电子技术实验、家电维修实验等;化学类实验包括无机化学实验、有机化学实验、环境化学实验等;生物类实验包括植物学实验、动物学实验、实用生物技术等;自然环境和综合类实验由师生根据课程要求灵活安排，在规定的时段内完成，并统一考核，主要包括环境污染与控制调查、本地植物种类分布调查、星空观测以及实用教具自制等。考虑到学科自身的认知规律以及数、理、化、生各学科之间的联系，在教学顺序上，第一学期先安排高等数学，那些和高等数学联系较少的理论课及相应实验课尽量排在第一、二学期，综合类实验安排在基础课学习之后，多数在第五学期，同时还要兼顾学科自身的顺序，如:电磁学实验→电工学实验→电子技术实验→家电维修实验。

实验教学内容的整合，要兼顾专业性、综合性、协调性和专长性原则。(1)综合性。综合理科以提高学生的科学素养为核心目标［5］，实验课程不应是物理、化学、生物等实验课的简单罗列，课程设置应体现对生命科学、物质科学、地球宇宙和空间科学三大领域知识的重新整合，并将科学探究及科学、技术与社会的关系渗透于其中，成为一个综合性整体。(2)专业性。自然科学的分科和综合不仅不矛盾，而且互相补充，互相促进。同样道理，实验教学中，分科实验有利于对基础知识、基本技能地扎实掌握，是综合运用的基础，切不可因强调“综合”而偏废分科。(3)协调性。综合理科教育专业实验课程较多［6］，任务重，各类实验间协调搭配才能保证效率:师范专业培养的教师是知识应用型人才，不同学科门类的实验课比例，应以就业为导向来安排;验证性实验是基础，比例通常较大，但必须有相当比例的探究性与设计性实验，才能使学生深入到探索知识产生和发展的过程中去，观察、分析、独立思考、解决问题，从而养成优良的科学素养;选修与必修实验相结合，能够充分调动学生的学习热情，而且，体验了自主学习的乐趣，也能更好地在将来的工作中指导学生。(4)专长性。综合理科教育专业培养的学生，要求不仅能胜任理科综合性课程的教学，还应能适应中学理科的分科教学，因此，有必要设置一定数量的专业方向实验选修课，如物理方向、化学方向、生物方向，使学生在某个方向上形成专长。

(二)多元的实验教学考核体系

加德纳的多元智力理论［7］认为，人的智力是多元的，每个人可以根据自己的智力倾向去赢得发展。实验教学考核体系也应该是多元的，不仅要重视学习结果，还要关注学生的求知、探究和努力的过程，关注学生在各个时期的进步状况。为发挥考核对实验教学的导向作用，实验考核的内容应与实验教学培养目标［8-9］相一致，考核体系应包括实验基础知识的学习、实验技能的掌握、学生能力的发展、情感态度与价值观等多元化内容，全面、客观、科学地评价学生在实验过程中的发展状况。具体地说，一般通过笔试反映学生对实验基本知识的掌握情况，通过实际操作考查反映学生对实验技能的掌握情况，除此之外，考核方式还应包括实验报告、课堂上的操作表现以及项目调查、开放性作业等的完成情况。

(三)综合理科实验室的管理

实验室的建设是实验教学的硬件保证。综合理科实验教学需要物理、化学、生物等实验室、仪器设备、实验指导教师。设置综合理科教育专业的院校，一般都有物理、化学、生物等专业及实验室，综合理科教育专业常常依托其他分科专业组建。所以，综合理科实验室往往具有以下两个特点:第一，可以利用的实验室资源雄厚。例如，我校综合理科专业就有力学实验室、热学实验室、电磁学实验室、光学实验室、电子技术实验室、电工实验室、家电维修实验室、无机化学实验室、有机化学实验室、动物学实验室、植物学实验室、标本室、分析天平室以及一个综合性开放实验室——科技创新实验室，能够较好地满足相应的实验教学。第二，由于综合理科实验室常常跨学科、跨部门，不同教学院系的实验室还要为本部门的教学服务，资源共享的同时，由于实验仪器、管理人员、实验教学经费分属不同部门，也会给管理造成不便，需要积极协调配合才能解决。经过几年的摸索，我们已经积累了实验室高效运转的管理方法。近年来，由于学校的转型与发展的需要，物理、化学、生物、电子、化工等专业整合为了理工学院，这更为综合理科的发展和实验室的高效运转提供了优势。

(四)教育实习的管理

教育实习是毕业生走向工作岗位前的重要实践环节。我校三年制师范专科专业第六学期为教育实习，有10多个中小学教育实习基地。在小学的实习以科学课教学为主，和综合理科专业完全对口。由于中学理科教学以分科教学为主，若在中学实习，每位学生要实习的学科较多，包括物理、化学、生物，给实习单位带来了不便。但由于实习时间长达一个学期，加上我们积极和实习单位沟通，实习单位通常能够较好地满足综合理科对实习的特殊要求。由于综合理科学生知识面广，兼通数、理、化、生、天、地各学科，能够联系多学科知识，透彻分析现实生活中的问题，例如，面点发酵、化肥使用及作物代谢、环境污染的危害、气象、触电、视力变化的生理、物理原因等问题，很学生受欢迎，学生非常希望和这些知识面广的教师交流探讨问题。

二 实践教学体系的改革创新

在综合理科的教学实践过程中，我们不断摸索，对实践教学体系的改革创新做了有益的尝试。

(一)综合性开放实验室的建设

提高科学素养是国家基础教育的基本理念，综合理科的毕业生必须具备良好的科学素养才能胜任将来的教育教学工作。学生亲身体验科学探究的过程，自主完成探究活动，才能够掌握科学研究的方法，体验发现和获得知识的乐趣，形成科学的情感态度和价值观，提高科学素养。管理宽松开放、基础仪器齐全的综合性开放实验室能够为提高学生的科学素养发挥重要作用。我校的科技创新实验室就是综合性开放实验室。该实验室有物理仪器区、生物培养工作台、化验检验工作台、综合实验台和机械加工区等区域，并配有仪器柜、材料柜、作品展柜、资料柜，备有常用的仪器、工具以及材料。学生还可以提出申请，按实验室管理规则借用列入目录的其他仪器。实验室时间、空间实行开放式管理，以综合性、自主设计、自主探究性实验为主要研究对象。实验内容的选择不一定由实验课教师或者教材统一给定，学生也可以根据教师给定的主题、方向，或是自己遇到的问题确定实验研究的课题。教师鼓励学生在实验中创新，以不同的思路，设计不同的实验方案，运用不同的实验手段完成实验项目。综合性开放实验室配合普通实验室完成一门实验课的学习，对学生成绩的考核包括综合性开放实验室里开放性实验任务的完成情况。

(二)设立教育实训单列周

实际教学过程中，我们发现，学生如果不经职业技能实训就参加教育实习，由于存在明显的职业技能断档，对于交给的教学任务往往无从下手，直接影响实习效果，甚至还可能影响到将来的就业。为此，我们在第二至五学期各分出两周时间，设置8个教育实训单列周，分别针对特定的职业技能集中实训，内容包括理科教学简笔画、多媒体课件制作、化学实验教学、物理实验教学、生物实验教学、生物课堂教学、化学课堂教学、物理课堂教学。

理科教学简笔画实训主要包括简笔画的笔法、结构、构图规律，以及物理、化学、生物教学中常用简笔画画法，让学生通过学习和训练，克服板书中的技术难点。多媒体课件制作实训让学生结合教学案例制作课件，并在教学中演练使用、修改完善，从而熟练掌握课件制作的技巧。实验教学技能实训，学生轮流准备、操作、演示并讲解中小学的教学实验，并可以交流讨论，研究改进实验装置，探索最佳实验条件，自制教具。通过实训，学生实验教学能力提高显著。针对学生将来可能的多样化教学任务，我们还相应开设了物理、化学、生物课堂教学实训课，通过教材分析、集中试讲、集中评课、教学心得交流讨论等教学实践，提高学生的课堂教学能力。

教育实训单列周设立以来，学生分析教材、设计板书、组织教学、讲解、操作实验以及综合运用教学技能的能力大幅提高，进入教育实习零门槛，深受实习单位师生好评。

三 对综合理科实践教学体系中存在的问题的思考

目前，许多院校都开设了综合理科教育专业，积累了不少成功的经验，但也存在着一些问题，就实践教学环节而言突出表现在以下几个方面。

1.绝大多数院校是在整合原有的分科专业物理、化学、生物、地理等的基础上开设综合理科教育专业的。但有些院校分科专业不全，相应科目的师资、仪器设备、实验室欠缺，影响综合理科实验课的开设，需要学校加大投入，补齐短板。

2.综合理科专业学生学习科目较多，由于学时所限，对实验知识、技能的掌握不如分科专业精深。多数院校在高年级阶段开设专业方向选修课，强化包括实验课在内的分科学科的学习。这种方法，特别是对于本科院校，效果比较满意。但对专科学校，由于学制短，专业方向实验选修课学时受制约，从而影响实际效果。对于这种情况，除了设置专业方向实验选修课外，可再设立分科学科的开放实验室予以补强。

3.多数院校实验室以院(系)、学科建制，分割较细，而综合理科教育专业只能隶属于某一院(系)。院(系)实验室主要服务于本院(系)的实验教学，院(系)间实验室资源的统一协调、使用往往缺乏明确的管理制度和高效的执行，影响综合理科的实验教学效果，常常出现排了很多实验，但由于跨院(系)安排，或者学生人数众多，很多实验被删减［10］。由于各个学校实验室管理制度的不同，这就需要在工作实践中，摈除封闭办学思维，摸索出适合本校情况的工作方法。

四 结语

综合理科教育专业以培养科学素养好、创新能力强、教师职业技能娴熟的小学科学课、中学理科分科或综合课程教师为核心目标。综合理科教育专业实践性极强，提高学生的科学素养，培养出高素质的合格师资，需要构建合理的实践教学体系，并根据基础教育改革的新要求，不断地发展、创新。

［1］白秀英，张晓玲.我国科学教育专业发展的现状及面临的困境透析［J］.高等理科教育，2011(2):72-76.

［2］陈迪钊，佘朝文，谭伟平.综合理科教育专业培养目标与课程体系的研究与实践［J］.中国高教研究，2000(6):83-84.

［3］中华人民共和国教育部.科学(3-6年级)课程标准(实验稿)［S］.北京:北京师范大学出版社，2001.

［4］中华人民共和国教育部.科学(7-9年级)课程标准(实验稿)［S］.北京:北京师范大学出版社，2001.

［5］陈建欣.综合理科教育是提升学生科学素养的有效途径［J］.科技信息(学术研究)，2007(22):167-168.

［6］吕晶.科学教育专业课程体系建设的完善途径［J］.高等理科教育，2009(6):5-8.

［7］梅汝莉.多元智能与教学策略［M］.北京:开明出版社，2003.

［8］袁聿军，张业兵，王静，等.科学教育专业实验教学目标构建设想［J］.实验室科学，2008(4):125-127.

［9］袁聿军.高师科学教育专业实验教学现状及对策研究［J］.高校实验室工作研究，2009(2):18-21.

［10］刘 林.我国高师院校科学教育专业现状探析［J］.学理论，2011(9):211-213.