基于人本主义的大学物理演示实验教学

韩璐　李延龙

摘要：演示实验作为实验教学中的一个组成部分，其对于教学质量的影响不容小觑。学习演示实验不仅有利于学生物理理论知识框架的形成，还能够在长期的学习过程中培养学生的科学思维和探索精神。本文介绍了人本主义学习理论的教学目标观、学习观、教学观和评价观，结合当前大学物理演示实验现状，提出了针对性的建议。

关键词：人本主义；大学物理；演示实验；教学

一、大学物理演示实验教学的现状

对于所有理工科专业的学生来说物理实验都是必修的课程。一方面，实验作为理论的延伸开拓了学生的视野，反过来也能让学生反思其原理，巩固理论知识。物理演示实验以直接、直观的方式展现物理原理，将知识转变为现象，连接了物理学习中的理论和实际，使感性经验与理性经验结合，能够帮助学生建立物理概念，形成物理思想。

将演示实验运用在课堂教学中能够增加学生学习的生动性和趣味性，营造活跃气氛。演示实验还能够结合物理现象在生产生活中的应用，也能与当前物理学科发展的前沿科技相结合，不仅能够拉近学生与物理世界的距离，同时也能激发学生学习物理的兴趣和求知欲，并培养学生用物理知识解决实际问题的能力和思考习惯。

通过学生参与，可以教会学生科学的观察方法，培养学生的观察能力，还可以培养学生的动手能力和合作交流能力。此外，开展综合性、设计性演示实验还能够培养学生的创新能力以及科学实验研究的能力。对于非理工科的学生来说，可以培养他们的基本科学素养，增进对基本科学常识的了解，锻炼他们将物理思想、物理学科的思考方式与自身学科结合从而促进他们自身的学习和研究工作。

近年来，各高校对物理演示实验教学的态度呈现出越来越重视的趋势，大多数学校都有专门的物理演示实验室并配备专职教师和专业技术人员。各高校在提升物理演示实验教学效果的问题上也做了很多尝试。如开设公选课，校际选修课等不同类型的课程，满足更多学生的学习需求；将演示实验室建设与学生科研项目结合，激发了学生的学习动机，给学生提供了理论联系实际的机会；个别师范院校将演示实验教学与中小学物理教学结合，提高了演示实验室的利用率，丰富了演示实验室的功能。但在教学效果上也存在一些问题，例如有些学生的学习兴趣仅停留在喜欢观察实验现象的层面，并没有深入学习的意愿；还有一些学生不愿意主动思考，在写实验报告时直接抄写教材中的内容，结果是学生的作业千篇一律，缺少动脑思考的过程，使课后作业流于形式；由于演示实验课通常上课人数较多，使教师大多数时候都是面向整体，学生很少需要单独与教师交流或提出自己的个人想法，导致一些学生在独立面对学习任务时产生畏难情绪，甚至有学生对学习采取逃避态度。

二、人本主义教育思想的内涵

人本主义教育思想直接来源于人本主义心理学，人本主义心理学代表人物是马斯洛和罗杰斯。马斯洛提出了“需要层次理论”和“自我实现说”，他认为人的需要是分层次的，低层次的需要得到满足之后会寻求更高层次的需要，最后达到自我实现的目的。罗杰斯提出“来访者中心治疗”的方法，他认为每一个人都有积极向上的潜能，如果对患者实行无条件积极关注、移情理解和积极诱导便能使患者消除心理障碍。基于此，罗杰斯将他的“来访者中心疗法”移植到了教育领域，提出了他对教学的观点，即“以学生为中心”，他认为学生自身具有学习的潜能，促进者只需为他们设置良好的学习环境，提供各种学习资源，使他们知道如何学习，他们就能学到所需要的知识。

人本主义学习理论的主要观点包括教学目标观、学习观、教学观几方面，具体地说：

（一）教育目标观

人本主义主张知情统一，提倡培养“完美人格”以及“学会学习的人”。重视教学过程而不是教学内容，重视教学方法而不是教学的结果。罗杰斯说：“在现代世界中，变化是唯一可以作为确立教育目标的依据，这种变化取决于过程而不是静止的知识。”

（二）学习观

人本主义提倡自由地学习，学习要从自我实现出发。马斯洛认为，外在学习是单纯依赖强化和条件作用的学习，是一种被动的、机械的、传统教育的模式。只有内在学习才能达到自我实现的目的，促使学生自发地学习，充分发挥想象力和创造力。罗杰斯倡导“有意义的学习”。有意义的学习不仅是知识经验的增长，而且是学习者自发地将情感和认知等各方面都融人到学习过程中，能够实现自我发展的学习过程。因此，教师要相信学生具有的潜能，让学生自主学习。

（三）教学观

罗杰斯对传统教育进行了批判。他认为在传统教育中，“教师是知识的拥有者，而学生只是被动的接受者；教师可以通过讲演、考试甚至嘲弄等方式来支配学生的学习，而学生无所适从；教师是权力的拥有者，而学生只是服从者”。他主张以“学习的促进者”代替“教师”这一称呼。

值得一提的是，罗杰斯认为，应该为学生的学习提供宽松、自由、无外加压力、无讥讽的良好学习条件，如果要培养富有灵活性的、适应性的、创造性的个人，就要有如何开展这一活动的初步知识。促进学习的心理气氛与心理治疗领域中咨询者对患者的心理气氛是一致的，一是要真誠一致；二是要无条件的积极关注；三是要有同理心。

（四）评价观

罗杰斯主张学习是由学生自我评价的，因为学生最清楚这种学习是否满足自己的需要，是否有助于导致他们想要知道的东西，是否明白自己原来不甚清楚的某些方面。让学生进行自我评价有利于帮助学生形成自己的学习风格，找到适合自己的学习方法，进而提高学习效果。

总体来看，罗杰斯等人本主义心理学家从他们的自然人性论、自我实现论及其“患者中心”出发，在教育实际中倡导有学生经验为中心的“有意义学习”，以知情协调活动为主线，以情感作为教学活动的基本动力，强调人际关系在教学过程中的重要性，把学生的思想、情感、体验和行为看作是教学的主体，注重学生的个性发展。演示实验的教学目的是通过让学生参与实验和实践活动，激发学生对物理学科以及自然科学的兴趣，提高学生包括观察能力、思考能力、学习能力等各方面的能力水平，培养学生的科学素养和探索精神。演示实验教学不像理论课教学那样更加强调知识的掌握，也不像普通物理或近代物理实验课教学那样强调实验方法与技巧，这就使得物理演示实验教学能够借鉴人本主义“培养完美人格”，倡导自主学习，注重学生个体发展的思想，使教学过程个性化、多元化，为学生提供更加广阔的发展空间。

三、基于人本主义教育思想的大学物理演示实验教学

（一）树立积极正确的学习观

1.端正学习态度，增强学习的内驱力

学习的内驱力即学习的内部动机，它来源于学习活动本身而非学习所带来的其他结果。基于内部动机的学习仅是因为学生对学习的内容感兴趣或能在学习过程中获得乐趣而愿意学习。

要提高学生的学习内驱力，首先要使学生明确学习演示实验的目的，树立学习目标。从理性分析的角度，让学生明白学习演示实验的意义。其次，要增加实验的趣味性和参与性，使学生对演示实验的学习产生兴趣。通过增加学生对演示实验的感性认识来使他们乐意学习。第三，教学内容要满足学生的学习需求，使教学要求转变为学生自己的学习需要。比如在课前了解学生的学习现状或让学生在适当的范围内对学习内容进行选择，能够拉近学生与教学内容的距离，让学生在学习时更有参与感。第四，对学生的学习效果进行及时反馈，通过对其学习成绩的肯定激励他们继续学习。例如增加课堂上的师生互动，对于认真学习的学生表达对他们的关注，在课后作业中写上简短的评语等。

2.提供合适的外部诱因

尽管学生的学习动机应该以内部动机为主才能使他们更长久地坚持学习活动，但实际上总是有学生轻视或逃避演示实验的学习，可以通过提供适当的外部动机，逐渐培养他们学习物理演示实验的兴趣，进而使他们将外部动机转化为内部动机。为此可以选出优秀学生作业进行展示，经过展示后，我们发现很多学生的作业不仅字迹变得工整了，也不再千篇一律地照搬书本内容。还可以用额外加分来鼓励学生进行课后学习和研究，使他们能够完成学习任务，引导他们变被动学习为主动学习。如在学期中让学生结合教学内容选取感兴趣的方面撰写小论文，所撰写的论文可在期末总成绩上得到一定分值的加分。在要求公布后，学生的学习积极性有了很大的提高，在撰写小论文的过程中，也能锻炼他们的信息检索能力和材料整合能力。

（二）以学生为主体，重视教学的开放性

学生是教学活动的对象，也是教学活动的主体。以学生为主体，就是要关注每一位学生，尊重学生个性，促进学生的全面发展。演示实验教学是理论与实践的结合，强调学生的参与性，在教学中更突出学生作为个体的存在性和主观能动行为，因此以学生为主体也是演示实验教学的本质要求。

1.鼓励自主学习

同传统的学习模式相比，自主学习更能培养学生独立思考问题和解决问题的能力。翻转课堂是一种以学生自主学习为主的课堂形式。在演示实验的教学中引人翻转课堂，让学生自由选择学习方法，能够调动学生参与的积极性，还能锻炼学生的团队协作能力。以电磁系列实验教学为例，用翻转课堂的形式进行教学，可将教学过程分为两个部分，用两课时完成。第一课时学生观看视频资料中电磁驱动、电磁感应、电磁炮等演示实验，同时教师对基本原理进行讲解，了解电磁学实验的基本情况后，教师将学生分为若干小组并布置不同的学习任务，学生在课后以小组为单位查找资料并学习讨论，准备好在第二次上课时需要的展示材料。第二课时在演示实验室结合实验仪器进行分组发言，学生边进行演示边讲解，将本组的学习内容向教师和其他学生做汇报展示。每一组发言后学生或教师可提出问题或加以评价。鼓励学生自主学习，不仅在横向上拓宽了学生的学习内容，也在纵向上使学生的学习时间从课上延伸到了课下，能够多角度增加演示实验教学的开放性，取得更好的教学效果。

2.实施分层教学

由于学生的教育背景不同，能力水平不同，因此存在着不同程度的个体差异。分层教学能够有效克服学生的个体差异，实现个性发展。

学生分层：对不同年级不同专业背景的学生实施不同的教学。例如南京大学开设的《演示物理》分为三个层次：本院选修、理科公选和文科素质，对全校学生分学期开放。

实验的目标和内容分层：将教学目标分为基础性目标和提高性目标并选择与之相配套的实验内容。基础性内容以教师演示，学生观察为主，目的在于让学生了解演示实验，逐渐进人学习状态，掌握学习演示实验的方法。提高性内容可以增加学生参与的部分，以学生自主探究为主，教师进行引导和评价。以“观察双面镜、双棱镜等系列干涉”实验的教学为例，将“双面镜的结构及干涉原理；观察双面镜干涉条纹与双面镜角度、光的波长以及双面镜与光源、目镜间距离的变化关系”设置为基础性实验内容，要求每一个学生都必须完成。将“设计用二次成像的方法测量两个虚光源距离的方法以及观察和总结双棱镜、洛埃镜干涉的现象和规律”设置为提高性内容，学生可以根据自己的意愿选择是否完成。

实验项目分层：可以将教学中的实验项目分为必做实验和选做实验，在保证教学目标达成的基础上发挥学生的自主选择权。学生可以根据自己的学习情况以及兴趣爱好选择不同的实验项目。

3.增加综合性实验

综合性实验突破了以往常规演示实验结构简单，内容单一的问题。通过对知识的整合和归纳，能够培养学生的整体思维和知识的综合运用能力。例如，用红外传感器测弹簧振子的加速度，并用计算机进行数据采集和处理，得到包括弹簧振子的速度、位移、动能、弹性势能、重力势能、机械能等一系列数据，可以对弹簧振子的运动进行综合研究。又如电磁波演示仪，可以演示包括电磁波的能量、电磁波的电场方向、电磁波的磁场方向、天线辐射的角分布、电磁波驻波、电磁波的共振、发射天线的电流振幅、发射天线的电压振幅、开放电路、传输线上的电压驻波等诸多实验内容。这样的综合性实验能够调动学生的多方面知识，可以有效地培养学生的综合素质。

4.开展设计型、探究型实验教学

设计型、探究型实验是一种开放式的教学形式，由教师布置实验题目，每个题目中都包含一定的设计性和探究性内容。学生通过查阅资料完成实验设计，进行实验并撰写实验报告。开展设计型、探究性实验，不仅可以让学生体验科学研究的过程，培养学生的综合素质，更能发挥学生的想象力和创造力，促进学生的多元化发展。

（三）营造和谐宽松的学习氛围

理想的课堂氛围应该以和谐、多元、开放为基本特征，让每一个学生都能得到自由、充分的发展，学生的主体性得到尊重，才能发挥学生主体有效性。要营造和谐宽松的学习氛围，教师要保持积极的情感态度，与学生交流、互动、共同发展。教师和学生要建立和谐融洽的环境氛围，形成能满足学生个体发展需要的良性循環。

（四）运用多种评价方式

1.引导学生自我评价

学生是学习的主体，引导学生进行正确的自我评价，既尊重了学生的主体地位，同时也契合了演示实验是使学生在体验和参与过程中学习的特点。在学习目标的设置上，不以掌握知识为唯一目的，更重要的是培养兴趣、锻炼能力。在给学生布置学习任务时要注重促使学生主动学习和思考，对每节课的内容设计相应的量化指标，引导学生学会反思学习过程与自我评价，这样更加有利于学生全面客观地总结自己的学习情况，进而制定合理的学习计划。

2.重视形成性评价

形成性评价是指在教育活动过程中为不断了解活动进行的状况以便及时对活动进行调整，从而提高教学活动质量而进行的评价。不同于传统的评价方式是在教学过程结束后对学生是否完成教学目标作出判断，形成性评价在评定学生学习效果时不以考试成绩搞“一刀切”，是一种动态评价方式，既是对前一阶段进行总结，又对下一阶段起着重要的导向作用。合理运用形成性评价能够及时改进教学，促进学生的发展和提高。教师在课堂上通过观察学生阶段性任务的完成效果调整教学方案，就是一种运用形成性评价的方式。例如，在进行干涉条纹的观察时，发现学生对测微目镜的读数方法有很多问题，这时教师应暂停原定的教学活动，先带领学生复习如何使用测微目镜，再进行后续教学。形成性评价既可以用于一堂课进行过程中教学方案的调整，也可以用于一个学期中教学计划的改进。比如教师发现学生对某次课的掌握情况普遍不理想，可以考虑后续课时的重新分配或优化改进课程内容的设置。