吴 昊,吴学伟
(1.红河学院工学院;2.红河学院理学院, 云南蒙自 661100)
在高等院校理工科教学和中等学校理科教学中,实验是不可缺少的重要教学内容之一.实验不仅在科学研究中有着十分重要的地位和作用,而且在理工科教学中也有着非常重要的地位和作用.如何搞好实验教学、提高实验教学的质量,一直是教育部门和相关教师们关心的重要问题.
搞好实验教学、提高实验教学质量,牵涉到若干方面的问题,如:实验教学的硬件设施、实验教学人员、实验教学的组织和实施方法等等.在实验教学硬件、教学设施和教学人员齐备的条件下,实验教学的组织和实施就成了搞好实验教学的关键问题.那么,在满足实验教学条件需要下,如何组织和实施实验教学、提高实验教学质量?这就关系到实验教学过程设计的有关问题.
如何设计实验教学过程?需要依据教学理论,再根据教学目标的需要来进行设计.也就是说,进行实验教学,首先应该有一个恰当的、明确的教学目的(或者说实验教学目标),才可能设计出良好的实验教学.本文就着重探讨实验教学目标和实验教学关系的问题.
现代教学论强调,教学设计需要依据一定的教学目标进行设计.在盛群力等著的《现代教学设计论》中,教学设计的方法首先要确定教学目标[1].在王本陆主编的《课程与教学论》中说,教学目标具有三大功能:(1)导向功能;(2)激励功能;(3)标准功能[2].黄普全在《课程与教学论学程》中指出了课程与教学目标的重要功能,并论述了课程与教学目标设计的基本原则和方法步骤[3].徐辉、黄小苹等编译,罗伯特、戴尔蒙德著的《课程与课程体系的设计和评价实用指南》中说,“课程体系的开发必须是循序渐进的:从学校阐明的教育目标开始,以每位学生毕业前后的评价结束.随着设计阶段从明确总体教学目标开始,然后又向着制定课程目标、单元目标进展,所阐述的目标越来越具体化.每门课程的设计,教学方法的选择,对学生的评价都将以这些目标阐述为依据[4]”.可见教学目标在教学设计和具体教学过程中的重要意义,教学是依据并围绕一定的教学目标设计和进行的,检验教学效果的依据同样是教学目标.
在理工科教学中,实验是课程的重要内容,也是学习课程知识必须的重要基础.如何搞好实验教学、发挥实验教学的良好功能作用,需要进行良好的实验教学设计,具体包括两个方面:一是结合课程的实验教学体系的设计,二是每一实验教学的教学设计.对于一个学科实验教学体系的设计,根据该学科培养目标及相关课程进行确定;对于某门课程实验教学体系的设计,在一定条件下,是根据该课程的教学内容和课程的教学目的(课程总目标)进行确定的;对于课程中每个实验教学的教学设计(具体实验教学过程的设计),应该根据该实验的教学目标进行确定.具体说,对某一实验教学的教学设计,设计时首先要研究确定一个具体的教学目标——即通过该实验教学,想达到什么目的要求,然后再依据实验的目的要求、结合实验进行具体的教学过程或方法设计.只有通过依据具体目标设计的教学,才可能最终达到教学的目的要求,获得良好的教学效果.现在,许多学校教师实验教学效果不佳,特别是中学实验教学,做实验不如讲实验,讲实验不如做实验题,以致许多同学在上大学之前没做过实验(或很少实验),这跟我们教师就实验做实验,不问实验的目的要求是有直接关系的,甚至有些教师也错误地认为实验在教学中起不到良好的教学作用!理论和实践都告诉我们,研究确定实验的教学目标,是搞好实验教学、提高实验教学质量的重要内容,实验教学目标的确定在实验教学中有着重要的功能作用.
作为教师,在有关的实验教学中,不管是对哪一个实验的教学,在教学思想上,首先都要研究确定一个教学目标,有一个明确的目的要求,再在这一目标指引下研究确定教学的方法步骤,才有可能搞好实验教学.
实验教学目标的确定在实验教学中有着十分重要的地位.确定实验教学目标在实验教学中有着怎样的功能作用?
实验教学的基础是实验.教学中同一内容的实验,可以有不同的实验装置或不同的实验方法.教学中采用什么实验装置进行实验教学,是什么类型的实验(学生实验还是教师演示实验等),用什么器材,其确定的依据是该实验的教学目标.一个明确、具体、恰当、切实可行的实验教学目标是依据课程标准(或教学大纲)和学校教学条件制定的①.从这个意义上说,要设计、选择好教学中所用的实验,也必须首先研究、制定好实验的教学目标,才能做到有的放矢,搞好实验教学.哪怕是一个小小的实验演示,教师都应该明确该实验的目标要求,才能设计出能获得良好教学效果的实验.
例如,中学物理教学中《自由落体运动》一节的教学,一个小小的学生实验──测“反应时间”,其目的是:引发思维,激发学生的学习兴趣和求知欲望,引入课题,让学生带着问题积极参与学习.根据该实验的目标要求,教学中使用小直尺,采用两名学生合作操作的方式进行教学.该实验就能较好地达到激趣引发思维的效果,使学生带着问题积极参与课程的学习.
在大学理工科实验教学中,从实验教学的类型来看一般比较单一,基本为单独开设的学生实验,然而就每个实验来说也应有各自明确、具体的目标要求.根据各实验教学的目标要求,也能较好地确定实验的装置和所需器材,为搞好实验教学做好先前准备.
一个明确、具体、切实可行的实验教学目标,除了引领实验本身的设计,还引领着实验教学的策略、方法和教学实施步骤的设计.
2.2.1 确定教学策略
教学策略是教学所依据的总的教学方法和实施步骤.依据实验的教学目标,可确定教学实验的类型,是激趣引课实验、还是一般演示实验、或演示探究性实验,是一般学生实验、还是学生探究性实验、或研究性实验等等,从而也就确定了总的教学方法和教学实施步骤.如根据目标确定的教学实验为学生探究性实验,则总的教学方法是:在教师指导下的学生自主探究实验;总的教学实施步骤是:布置任务,学生分组、实验前学习和讨论,学生实验、教师指导,小组讨论,引导交流等.这个教学策略将引领实验具体教学过程的设计,从总体上把握实验教学的成效.从这个意义上讲,制定一个明确、具体、切实可行的实验教学目标,也是确定实验教学策略的需要.
2.2.2 设计和确定实验的教学过程
依据实验教学目标,确定了实验教学的策略,才有可能设计出较为恰当、有效的实验教学过程,进行较为有效的实验教学.如根据目标要求,确定教学实验为演示探究性实验——即引导学生在演示实验中进行探究学习,通过演示探究发现规律、学习知识、培养能力,则该实验的教学过程一般为:创设发现问题的情景,引导学生观察讨论,发现或提出问题,提出解决问题的方法、或猜想假设,理论探究或设计实验,确定实验方法步骤,教师或学生代表进行实验、学生观察和收集数据,引导分析、论证或讨论,做出结论等等.教师根据实验教学的实际内容并结合实验教学的目标要求,选择恰当的教学方法,设计出切实可行的教学过程.通过教学,实现实验教学的目标要求.
开展实验教学,如果没有恰当、切实可行的实验教学目标的引领,就不可能研究确定出有效的实验教学策略,也就不可能设计出良好的实验教学过程,因而实验教学也就只能是无的放矢、随心所欲.试想,一个实验安排在教学中,为什么要用、要达到什么目的、或希望起到什么作用,如果这些都不知道,要提高实验教学质量就只能是一句空话、无法实现.
实验教学目标不仅是研究确定实验教学策略、设计有效实验教学过程(或方法)的依据,还是检测和评价实验教学效果的标准.它是教师依据教学内容和课程目标所确定的,是教师将课程目标结合教学内容在实验教学方面的细化.因此,检测一个实验教学的效果,可根据该实验的教学目标来进行评价.
教学中,只要搞好了每个实验教学,就搞好了学科整体的实验教学,就能更好地实现课程的目标要求,提高课程的教学质量.
教学中,研究制定实验的教学目标,需要注意以下几个方面的问题:
(1)实验教学目标的制定要有侧重,不要面面俱到
一个教学目标的实现,往往要通过多个教学内容的教学来达到.不同的教学内容,其教学目标又会有所不同,实验教学也是这样.课程中规定的实验方面的教学目标,也往往是通过多个实验的教学来达到.具体一个实验的教学目标,应该根据该实验教学的具体内容和课程要求来确定,要结合课程有个整体考虑,统筹安排.由于课程内容和要求不同,其应达到的教学目标则应有所侧重.
(2)结合课程纵横考虑,目标要求要恰当
许多情况下,课程中一个实验教学目标的实现,往往是要通过多个实验的教学逐渐达到.因此,研究制定一个具体实验的教学目标,要结合达成该实验目标的其它实验综合考虑,各具体实验的教学目标和要求要恰当.目标太高、要求太多,一个实验的教学要想达到课程实验教学总目标的要求是无法实现的.
(3)不生搬硬套,注意目标的生成性
一般讲,一堂课的教学目标是课前研究确定的.而课堂是活的,课堂上师生是活生生的整体[5],教学过程是一个动态变化的过程[6],课堂上情况千变万化,真实的课程是在课堂上生成的[7].课前进行必要的、充分的教学设计,是为了课堂上更好地组织教学.教学中,随着课堂情况的发展变化,灵活、适当地调整目标要求和教学进度(或方法)是应该的,以求获得更好的教学效果.
注释:
① 实验教学受到学校教学条件的制约.因此,研究制定实验的教学目标,除依据教学大纲(或课程标准)的目标要求外,还要考虑学校应有的教学条件.学校应有的实验教学条件包含:学校原有的实验教学条件和教师通过努力(如自制实验教具等)能够达到的条件.
[1]盛群力,李志强编著.现代教学设计论[M].浙江教育出版社,2000,4:83,299.
[2]王本陆主编.课程与教学论[M].北京,高等教育出版社,2010,2:154-157.
[3]黄普全主编.课程与教学论学程[M].北京,人民教育出版社,2006,5:432,442-451.
[4]徐辉,黄小苹等编译,罗伯特,戴尔蒙德著.课程与课程体系的设计和评价实用指南[M].杭州,浙江大学出版社,2006,4:41.
[5]钟启泉主编.新课程师资培训精要[M].北京,北京大学出版社,2002,7:25-26.
[6]王力邦主编.中学物理教学论[M].南宁,广西民族出版社,2002,5:157.
[7]彭钢,张晓东.课程理念的更新[M].北京,首都师范大学出版社,2001,12:23.