本科实验教学实效性提升策略

王琦

[摘           要]  本科阶段是学生科学思维和实践能力提升的重要阶段，而实验教学是促使学生养成良好科学素养的重要方式。在本科实验教学中，传统实验教学方式往往会影响教学的实效性。结合本科实验教学特点及存在的问题，浅谈本科实验教学实效性提升的策略，以期实验指导老师能够立足学生自身素质全面发展的需求，多方面激发学生的学习热情和兴趣，推动本科实验教学实效性的提升。

[关    键   词]  本科;实验教学;实效性;提升策略

[中图分类号]  G642                    [文献标志码]  A                  [文章编号]  2096-0603（2021）50-0128-02

随着科学技术的发展，科学实验在人类获取新的知识方面得以广泛地应用，并在现代科学中占据越来越重要的位置。作为现代教育体系下的大学生，无论以后从事什么工作，都必须具备良好的科学思维和方法，而实验教学在培养学生科学素养方面发挥着重要作用。实验教学作为教学活动的重要组成部分，不仅能使学生更好地掌握科学知识和实验操作技能，还能够培养学生的创造性思维、科学实践意识及分析解决问题的能力，是实现学生全面发展的重要推动手段。

目前国内许多高校均投入大量人力、物力及财力构建各种所需的实验室。这些实验室按用途可分为两类：一类为科学研究实验室，主要用于科学研究，旨在探索和发现新现象或新规律;另一类为教学实验室，主要用于實验教学，旨在培养学生的科学素养、思维和方法。实验教学方式也有所转变，针对不同学历的学生采用不同的教学方式。对于本科学生，由于其欠缺一定的理论基础及实验操作技能，一般采用传统实验教学方式，即先集中讲授再分组操作，学生按照操作手册完成相关实验内容，记录数据并提交报告。对于研究生，由于其具有一定的理论基础及实验操作技能，实验教学除采用传统实验教学方式外，还有一定比例的开放式实验教学。这种开放式实验教学方式由学生自主完成相关实验，实验原理、实验步骤及注意事项等均由学生自主梳理，实验内容由学生自主决定，实验指导老师仅起到协助作用。诚然，开放式实验教学更能激发学生兴趣。对于本科学生，传统实验教学虽能促使其养成良好的实验能力，但由于缺少自主性，部分本科学生对传统实验教学方式失去兴趣，仅仅满足于按部就班地完成实验内容，缺乏思考，更不会发现、分析并解决问题，这与实验教学的目的背道而驰，势必影响本科实验教学的实效性。本文结合笔者教学经验，谈一谈本科实验教学实效性提升的策略，主要包括以下六个方面。

一、引导课前预习

“凡事预则立，不预则废。”因此，做任何事都要有充分准备，学习理论课程如此，学习实验课程更应该如此。一门实验课程往往是由几个或十几个甚至更多实验组成，每个实验涉及的内容都是多方面的，这些内容大部分是学生在不同时间、不同课程学习过的，有少部分内容没学过，而这些学过的内容也由于时间久远变得生疏，有些程度较差的学生甚至会觉得陌生。这就需要学生在每个实验开始前根据实验原理和实验内容通过预习将与之相关的各部分内容融会贯通。实验的指导老师要明确预习任务，拟定预习思考题或预习提纲引导学生课前预习。学生通过查找书籍和资料分析解决相关问题，并带着疑问进入课堂。因此，课前预习是本科实验教学的重要一环，学生能够通过预习增加学习的主动性和兴趣，培养自学能力和独立思考的习惯，提高分析和解决问题的能力，以适应时代发展的要求。

二、做好课堂导入

良好的开端是成功的一半。一篇好的文章，往往是因为精彩的开头让读者有继续读下去的欲望。本科实验教学同样需要一个精彩的开头，这就是课堂导入。课堂导入是本科实验教学的重要环节，课堂导入的成败直接影响着整堂实验课的效果。课堂导入的方式是多样的，既可以是一段视频，又可以是一件时事;既可以是几个有趣的问题，又可以是相关技术的实际应用。只要是与实验内容相关都可以，目的就是快速吸引学生的注意力。精彩的课堂导入能激发学生的学习热情，让学生顺其自然地以最佳的学习状态投入实验课堂中，轻松、幽默的课堂导入同时是老师展现自身亲和力的重要方式。不同于理论课程老师与学生有几十甚至上百个课时的接触时间，实验指导老师与学生的接触时间只有单个实验的几个课时，在很短时间内展现自己的亲和力就更为重要。足够的亲和力能够为整堂实验课定下基调，能够架起老师与学生之间信息交流的桥梁，能够让学生在良好的氛围中接收知识并敢于提出自己的疑问。

三、坚持互动式教学

在传统本科实验教学中，每次实验课的前二十分钟到半个小时均为指导老师的实验讲授时间。在实验讲授环节，老师在做好课堂导入的前提下要坚持互动式教学。互动式教学注重师生交流互动，由师生共同参与完成课堂任务。互动式教学对指导老师实验的整体掌控力提出较高的要求，需要精心准备和设计相关问题，学生围绕问题进行合作学习和探究学习。如半导体激光器电光特性实验，可由半导体激光器的发光原理进行设问，进而引出半导体的概念及晶体能级、电子分布及实现能级间粒子束反转的过程等子问题。在指导老师的引导下，学生进行合作探究得到问题的答案，而这些答案正是半导体激光器呈现如此光电特性的内在原因。实践证明，互动式教学模式能够引导学生积极思考，提高学生的参与热情与兴趣，能够更好地提高学生分析和解决问题的能力，有助于更深入地理解所学内容。

四、要与实际密切联系

实验教学不是枯燥乏味的教学，老师要把生活中的鲜活题材引入课堂中，将所授知识与实际紧密结合起来，这样学生会感到好奇、亲切、自然。现在的本科生都是“00后”，他们的成长伴随着国家经济的高速发展，成长过程中接触了大量的新生事物，他们思维活泼、眼界开阔，对自己感兴趣的东西会积极参与讨论，对自己不感兴趣的东西兴趣索然。这要求指导老师要以学生的眼光去寻找题材和话题，题材和话题要前沿而不陈旧、热门而不冷门、真实而不幼稚。如在望远镜的使用与拆装实验中讲到各种望远镜的光学结构时，可以引入天眼、哈勃等天文望远镜以及可观测宇宙等题材;在周视瞄准镜的使用与拆装实验中，可以引入火炮射击的话题，讲到其中的轮系结构时，可以让学生思考网上热门的两个硬币旋转问题。通过这样的联系，既可以激发学生的学习兴趣，又可以让学生体会所学知识在生活中的应用，培养学生用科学的眼光来观察周围事物的意识。

五、实验过程容许试错

在实验讲授的基础上，学生进行实验操作。在操作过程中，学生经常会犯各种各样的错误。这些错误在老师看来也许会稍显幼稚，但如果指导老师用一种不容置疑的方式去矫正，这其实是破坏了学生尝试、发现和学习的过程，降低了学生独立思考和尝试解决问题的能力。因此，指导老师要以科学的态度对待学生操作过程中的错误。在不损坏仪器和设备以及人身安全的前提下，应该允许学生试错，以包容的心态引导学生在实验中观察错误现象，分析产生错误现象的原因。每一次试错都是一次解决问题的尝试，正确分析和处理实验现象可以提高学生的实验能力和分析解决问题的能力。只有在学生求助时，老师才给出提示并鼓励学生再次尝试。这样的实验操作过程能够给予学生更高的自由度，激发学生的想象力和創造力，激发学生的学习热情。

六、重视课后反馈

在实验课堂之外，还要引导学生做好课后反馈。课后反馈是老师了解自己知识传授情况和学生知识掌握情况的重要途径，也是老师对教学内容做出调整的依据，对于提高教学实效性具有重要作用。实验课程的课后反馈往往是以实验报告的形式呈现的，老师要鼓励学生按照自己对实验的理解撰写实验报告。实验报告虽有固定的格式，但要告诫学生切勿按照实验操作手册照抄而来，而是要按照自己的思路将对实验的思考体现到实验报告各部分内容中。对实验的思考是多方面的，可以是感悟，或是疑问，抑或是意见和建议等。这些思考即便不成熟，老师也要给予肯定和鼓励。按照自己的理解撰写实验报告的过程就是学生知识结构重构的过程。老师要通过实验报告的反馈检验和掌握自己教的效果和学生学的效果，并对实验课堂内容做出及时调整，不断提升自己的教学水平和能力。

总之，提升本科实验教学的实效性需要指导老师和学生之间的积极配合。指导老师要从多方面努力，因势利导，提高学生的学习兴趣。学生要积极配合老师完成实验相关内容。通过本科实验教学实效性的提升，培养学生的科学思维和实验操作技能，进而推动学生全面发展。

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◎编辑 司 楠