反思性教学理念下大学实验课程“教”“学”融合探索

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(浙江工业大学 化学工程学院,浙江 杭州 310014)

高校实验课堂是培养学生实验操作技能和科学研究素养,促进学生能力与素质全面发展的重要场所。大学实验课程教师“怎么教”,学生“怎么学”,直接影响到实验课的教学质量。传统的实验课教学流程通常是“课前预习,教师讲解,学生模仿,完成实验”,普遍存在着教师“教”的问题[1]：课堂讲解过细；教学过程缺少设计；师生之间缺乏互动；对学生实验过程缺少总结、评价与反馈等。学生“学”的问题:缺乏自主学习能力；实验预习不深入；课堂讨论参与度低；被动式的学习习惯没有彻底改变等。整个实验教学过程缺少“教”和“学”的相互融通,由此造成学生对做过的实验记忆模糊,独立思考、动手的能力没有得到根本改变,创新意识薄弱。鉴于上述问题,改革“教”法,革新“学”法,是高校教师亟待解决的问题。

一、反思性教学的本质及其特点

20世纪初期,国外首先对反思性教学进行系统研究并论述的学者是美国著名哲学家和教育家杜威(John Dewey)。1933年他在《我们怎样思维》一书中提出：“最好的思维方式就是‘反省思维’,是指‘对某个问题进行反复的、认真的、不断的深思[2]’”。他将教学行为作了“常规教学行为”和“反思教学行为”两种界定,并指出反思不是教师行为所应遵循的程序和步骤,而是教师解决和回答问题的整体方法,同时也是一个更加符合逻辑和更加理性地解决问题的过程[3],这一论述为教师指出了反思性教学的方向。美国著名哲学家舍恩(Donald Schon)于1983年发表了《反思实践者：专业人员如何在行动中思考》一书,把反思性教学描述为教师对自己的教学过程进行思考—行动—再思考的过程,强调反思的实践性。在此基础上波斯纳(Posner G J,1989)提出关于教师的成长公式：经验+反思=成长,强调了反思是促进教师成长的重要因素。维拉(Villar,1994)则认为,反思性教学是教师主体借助理性的思考、批判的态度对教学进行批判分析的过程。

我国反思性教学发展是从上世纪90年代开始的，得到教育界普遍认可的是熊川武教授所研究的理论。他首次尝试定义反思性教学：教学主体借助行动研究,不断探究与解决自身和教学目的以及教学工具等方面的问题,将“学会教学(learning how to teach)”“学会学习(learning how to learn)”结合起来,努力提升教学实践合理性,使自己成为学者型教师的过程[4]。根据这一定义,“教”和“学”就构成了教学的两个方面。他认为教师在反思性教学中作为反思主体,一方面是为教而学,教师通过自身的教学实践,进行自我反思,不断地改进和完善自己的教学目标、教学方法及教学手段,达到教师学会“教”的目的,使教学实践更趋于“合理性”；另一方面是为学而教,教师通过反思自己的教学,改进、完善自己的教育教学方法和策略,引导学生学会“学”[5-6]。

反思性教学的研究是以“教师”反思为主要视角而展开的。但是，更多关注教师“怎么教”的问题,而较少关注学生“怎样学”,课堂教学容易出现“教”与“学”的二元分离问题。为此,应把教师和学生作为双主体参与到反思性教学中来,既研究教师“反思性的教”,也研究学生“反思性的学”。教师不只对教学经验做出静态的反思,更有反思后经过积极整改的更趋合理性的教学实践。学生也要反思自己的学习行为,学会自我管理、自我指导、自我评价,实现自我发展的目标,以此来解决“教”与“学”的分离问题。在已有研究成果的基础上,从大学实验课程的特点出发,结合反思性教学理论,进行“教”与“学”融合模式的探索,其特点在于：一是双主体与互动性。反思性教学下的大学实验课堂教学实施主体是教师和学生,教师和学生作为双主体参与到实验过程的各个环节[7]；学生个体、实验团队、指导教师的互动反思贯穿实验的整个过程,促使学生人人参与、主动参与。二是问题性与探究性。在反思性实验教学中,始终以问题为导向,促使学生自主发现、自主探究,自我建构新知识[8],教师通过反思性教学实践,不断去思考、解决教学中的问题,探寻教育教学的方法和规律,找到调控实验教学过程的关键,构思新的教学方案。三是系统性与循环性。反思性教学是一个循环的过程,每一阶段都处于反思性教学的整体系统中,每一相对周期之间具有内在的连贯性[9]。首先经过课前反思阶段发现问题,随后进入课中反思阶段的实践探索,再进入课后反思阶段进行总结、反思、拓展与评价,然后又进入下一个反思性教学的循环。这一循环过程有利于在实验课程中培养学生科学研究的素养；同时教师也能在不断的反思中摒弃不合理之处,积累教育教学经验。四是双螺旋式上升与发展性。在大学实验课程中进行反思性教学,不仅仅关注实验的结果,而是更重视实验过程以及实验后的反思、拓展及应用。鼓励学生批判性反思,发展学生的创新性思维,使学生在参与反思中不断成长。因此,反思性教学是一个双螺旋式上升，与师生共同发展的过程[10]。

二、反思性教学下大学实验课程“教”“学”融合机制

针对上述大学实验课程教学中存在的“教”和“学”的问题,我们大胆进行了教学模式的改革[11]。将反思性教学理论应用于大学实验课程教学中,探寻“教”与“学”双赢的契合点,努力实现“教”和“学”的有机融合。大学实验课程教学一般经过学生课前预习、实验操作、完成实验报告的过程,这为实施反思性教学提供了充裕的时间[12]。同时,实验课是在实验室中由教师指导学生动手操作的实践过程,这为反思性教学下的“教”和“学”提供了得天独厚的时间和空间。围绕在大学实验课程中教师“怎么教”,学生“怎么学”,构建了以教师和学生的发展为核心,以师生互动为前提[13],以引导学生自主探索为主线的反思性教学下的大学实验课程“教”“学”融合模式(图1)。

一是课前反思。搭建“教”与“学”对接的平台[14],建立师生发展共同体,推动教师与学生的互动交流,促进实验课程的有效教学。一方面为提升教师的“教”创设条件,例如：积极组织开展教研活动,确保教师个体高质量地进行课堂教学。另一方面为学生提供“学”的指导和帮助,向学生推荐优秀的网络资源,拓展学生的视野；编写实验问题反思测评[15],以问题为导向“引课”,激活新旧知识的内在联系,以此激发学生的反思动力。同时搭建师生互动网络交流平台,为学生和教师提供适时互动交流的时间和空间,以此为载体引导学生“入课”。同时,教师通过与学生互动交流,了解学情,对学生进行针对性指导,有效实现“教”与“学”的互通。

二是课内反思。营造教师和学生的对话氛围,使实验过程在“教”和“学”的相互融合中进行。实验操作前由学生团队主动提出问题,教师启发引导,与学生对话交流,促使学生人人参与,达到对实验原理、操作“关键”的内化理解,使学生的学习由“被动”转“主动”。教师要及时捕捉学生实验操作中的“细节”问题,并以此为切入点去“引导”,以问题激发反思,借助反思去挖掘其内在的根源,培养学生良好的思维习惯,学生在“做中思”“思中探”[16-17],实现教师由“教”向“导”的转变。不仅可以培养学生良好的合作意识和科研精神,同时学生在实验过程中也会体验到发现问题、探究问题的快乐。

三是课后反思。创设“教”和“学”能力提升的契合点。实验结束后,要求学生在完成实验报告的同时,总结、反思、评价,查找存在的问题,进行自我指导、自我改进、自我提高，进而培养学生严谨的科学态度，良好的科研习惯。对待异常现象,鼓励学生大胆质疑,批判性反思,自我建构新知识。这个过程是学生由感性认识上升到理性思维的过程,可以培养学生分析问题、解决问题的能力,拓展学生的创新性思维。

教师在实验结束后不仅要对自己的教学过程进行反思,更重要的是要对学生的学习过程进行总结、评价、拓展与反馈，总结实验的收获，反思存在的问题，拓展学生的思维，以过程和结果相结合,客观地评价学生。这一环节可以说是“教”与“学”能力提升的关键点,学生会在教师的肯定和鼓励中提升学习的获得感,也会在分享他人成功与失误的过程中不断进步。不但会促使学生更加重视平时的实验过程,更加关注实验“细节”,而且可以激发学生发现问题、探究问题的欲望,对整个实验教学具有导向功能。教师面对教学中出现的新情况、新问题,不断地研究、探索教育教学的新方法、新模式,促进自身的专业发展，同时感受在学生成长过程中所带来的教师职业的幸福感。

三、反思性教学下大学实验课程“教”“学”融合应用

以大学“有机化学实验”课程中“1-溴丁烷的制备”实验为例(表1)。该反应是一个卤代反应,所用的催化剂硫酸具有氧化性,导致反应控制难度大,因此实验中的投料方式、硫酸的浓度、反应温度、反应时间等反应条件,粗蒸馏、粗产物洗涤以及馏分的截取等关键步骤的操作,对实验结果都具有较大影响。传统的实验教学中,学生仅仅进行“模仿式”的操作,往往忽略这些“细节”,而反思性教学的应用有效地解决了这一问题。

课前,建立教师和学生微信群、QQ群和公共电子邮箱,作为“教”与“学”互动的载体；同行教师共同讨论设计实验问题反思测评。学生组建团队,利用教材、图书、网络等资源进行讨论,完成问题反思测评,做好深入预习。课内,团队首先提出问题,教师与学生对话交流,及时解决课前预习中的疑难问题。实验中,由于学生存在个体差异,经常会出现不一样的结果，不一样的现象,甚至异常现象。教师要及时抓住这一“细节”问题,以“导”促“学”。同时教师对课前没有预测到的问题及时解答,驾驭实验课堂。课后,学生对实验结果进行剖析,对实验过程出现的问题进行反思,大胆质疑,培育创新意识。同时要求学生对本次实验作出总结、评价与反馈,促使学生养成反思习惯。教师通过对学生实验报告的批改,结合学生在实验教学过程中的表现和反馈情况,作出全面总结,并积极评价学生的表现。教师在“实践、认识、再实践、再认识”的教学反思中,不断提升自己的教育教学能力,体验教学相长的快乐。

表1　1-溴丁烷的制备反思性教学下“教”“学”融合模式教学案例

四、反思性教学下大学实验课程“教”“学”融合的实效提升

反思性教学下的大学实验课程“教”“学”融合模式,其突出特点是以教师和学生的发展为核心,以互动为前提,以问题为导向,去激活学生的思维。通过在浙江工业大学有机化学实验课程中的实践探索,显示出了明显的优势。一是激发了学生的问题意识,培养了学生自主探究的学习习惯。反思是主体的一种自觉自愿的行动,学生和教师作为双主体参与到大学实验课程教学的整个过程,通过“教”与“学”的有效对接,激发学生的探索欲,有利于学生自觉地挖掘实验过程中出现的各种问题的根源,养成自主探究问题的学习习惯。二是提高了学生科学研究的素养,发展了学生的创新性思维。反思性教学在大学实验课程教学中的运用,始于实验过程的疑惑、异常现象,探究和解决“细节”问题是必然的过程。创设“教”与“学”契合点,通过教师的“导”去激活学生的思维；通过学生自主的“学”,使学生更加关注实验的具体过程。三是促进了教师的专业成长和学生的自我发展。把反思性教学应用到大学实验课程教学中,不仅仅是教师反思自己的教学,学生也要反思自己的学习过程,还包括教师与学生的互动反思。教师的“教”与学生的“学”相互融合、相互促进、教学相长。教师在教学反思中不断优化实验教学方法和策略,实现自身的发展。同时,学生通过反思性的学习,学会了自我监督与管理,实现了自我发展。

在大学实验课程中实施反思性教学下“教”“学”融合模式,教师“学会教学”,学生“学会学习”,实现了师生协同提高、共同发展。在实践探索中,也存在着一些困惑和不足：一是无论是教师“反思性的教”还是学生“反思性的学”,都需要依靠主体的主观能动性,如果没有教师和学生的主动性做基础,反思性教学或反思性学习就无从谈起,也不可能实现“教”与“学”的融合。可以说这种教学模式对参与的教师和学生提出了更高的要求。在开展反思性教学工作之前,需要教师做大量的前期准备工作。面对高校巨大的科研压力,很多教师没有时间和精力去研究教学。同时学生个体存在差异,这无疑给反思性教学的推广增加了难度。为此，需要不断优化和完善这种教学模式,使其更具有可操作性。二是反思性教学是以教师和学生的发展为目的的,提高教师和学生的反思性思维能力是关键。由于思维具有很强的内隐性,很难通过量化的方法去评价。依据什么样的标准去制定评价体系,评价体系的完善与否,都将会制约反思性教学的发展。在反思性教学下“教”“学”融合模式的实践探索中,由于研究的对象比较单一,可能会导致实践结果的普遍性欠缺。三是反思性教学下“教”“学”融合模式是变化的、发展的。随着新形势下对人才培养要求的提高,对教师的教学需求也在不断提升。面对“互联网+”时代的到来,信息技术与教育教学的融合进一步加深,加大实验教学网络资源建设的力度,为学生创造更多、更好的自主学习的条件和机会,可以有效地促进师生互动以及“教”“学”互融。