师范专业认证背景下地方高校物理学师范生专业实验技能培养策略

张鸿辉,陈园园,徐 坤

(周口师范学院 物理与电信工程学院,河南 周口 466001)

物理学师范专业培养具有专业理论基础、教育实践能力、拓展潜力、探索精神,且能胜任中学物理教学和从事一定科学研究工作的人才。2017年,教育部印发了《普通高等学校师范类专业认证实施办法(暂行)》,提出认证以“学生中心、产出导向、持续改进”为基本理念的“OBE”教育新模式[1],强调以师范生的学习效果为导向,对照师范毕业生核心能力素质要求,评价师范类专业人才培养质量。作为物理学师范专业来说,就是用中学物理教师的标准来评价学生,以学生的学习效果来评价院校教学质量。中学物理教师需具备思想品德素质、文化素质、教学技能素质,此外还应具有熟练地驾驭教学知识的能力、驾驭课堂教学的能力、实验教学能力和运用现代化信息技术来实施教学的能力等。在高校物理学师范专业的教学过程中,学生实验教学技能培养一直是研究的主题之一[2]。

物理学是一门实验为基础的学科[3],实验对理论有验证和发展完善的作用,没有实验支撑的理论是值得怀疑的,并且无法继续发展。随着基础教育物理课程改革的深入,中学物理教学对教师实验教学能力的要求也越来越高。新课程标准比较关注探究性实验,并提出了具体的、操作性强的探究教学目标。如何切实有效地提高师范生专业发展技能,除了基本的教学技能外,应更加强调注重实践技能。这就要求培养教师的高等师范院校加强师范生实验教学技能训练,提高师范生的实验素养。通过实验不仅能激发学生的学习兴趣,更能培养学生科技创新精神和工程应用能力,并能在复杂问题中合理选择并使用专业知识,培养其良好的科学文化素质和创新能力,提升科学素养,并能在多学科交叉项目中利用其自身技能解决更复杂的实际问题。

在专业认证背景下,应制定以评价为中心的物理学专业师范生培养细则,以及持续改进的培养策略,并就如何进一步提高师范生的实验教学技能提出要求,给培养教师的师范院校提出了新的挑战[2]。本文结合教学实际,提出了物理学师范专业实验技能培养策略,并在教学实践中进行了有效探索。

1 大学物理实验课程特点及存在问题

物理学师范专业学生的大学物理实验课既是重要的必修基础课,也是后继实验课程的基础,课程具有覆盖面广、实践性强等特点,通过培养,让学生获得物理基本知识、实践能力和科学素养[4]。根据各地方高校的实际情况,物理实验教学模式一般分为两种：教师负责固定实验的教学模式和教师跟班制的教学模式。但不管采取哪种教学模式,都存在以下几个问题：

1.1 合理性评价机制不够完善

课程体系合理性评价机制和课程目标达成情况评价机制未有效运行。校内外参与评价的广度和深度不够,范围不足,尤其是地方教育行政管理部门未参与合理性评价全过程,直接影响到培养目标的科学合理性以及持续改进。

1.2 形成性评价机制不够完善

基于学生学习成果的形成性评价机制不够完善,不能有效监测师范生的学习进展情况,学业预警机制不健全,预警对象单一,仅把学生的分数作为监测对象,没有对师范生在整个学习过程中的表现跟踪评估;预警信息不够通畅,手段不够先进,提前预警干预不够及时,学业分类指导不够充分,因材施教效果不够明显,不能保证毕业要求的充分达成,影响培养目标的实现。基础教育机构、教育行政部门参与程度较低,评价结果利用不及时。

1.3 第二课堂实践活动不够多元

目前学校在教育实习和教育见习与地方中学都有联系,并在师范生课堂教学和班级管理方面给予了一定的锻炼机会,但在实验教学环节的高校中学联系和对师范生的实验教学能力培养方面有待进一步加强,特别是在师范专业认证背景下,强调产出导向和以学生为中心的理念,如何让以物理学为代表的理学师范生将实验教学技能和实验创新能力的培养提高作为重要努力方向,是地方高校师范专业学生实验技能培养的一个重要改革方向。虽然地方高校存在师范专业师德规范、教育情怀等毕业要求达成评价依据不够多元,缺少表现性评价,影响评价的合理性。在建立包括思政课、教育见习、教育实习、第二课堂实践活动在内的重体验、重过程的师德综合养成体系的基础上,没有形成一套以表现性评价为主的师德规范、教育情怀考核指标和标准体系。在实验技能培养方面,具体表现为实验教学第二课堂开设力度不大、深度不深、广度不广,物理师范专业学生参加各类实验竞赛、设计比赛、创意大赛等赛事比较少。

2 改革内容及路径探索

2.1 加强合作交流,丰富第二课堂,完善开放机制

让学生“走出去”和邀请中学教学名师进高校相结合,让学生对真实中学物理实验教学过程有清晰的认识,明确未来自己从事的实验教学工作的发展方向,引领高校教师推进实验教学改革和引导学生开展实验创新。完善实验室开放机制,实验大纲中需有必做和选做实验项目,学生除了完成必做实验题目外,还可以根据教师提出的具体设计指标和要求,制定实验设计方案,完成一个选做实验题目。增加毕业论文中实践设计型的题目比例,由实验中心统一安排开放实验室和开放时间段,完成毕业论文设计。增加科技创新、学科竞赛等学术项目,针对每年学院申报的学生科技创新、学科竞赛项目情况,安排实验场地,利用课余时间和寒暑假,在项目负责教师的指导下在开放的实验场所内进行研究和开发,建立第一课堂与第二课堂一体化的课程体系。

2.2 实验教学培养模式改革：以产出为导向、以学生为本、强化过程管理

在新的实验教学培养模式中,针对每一个实验教学项目,充分体现四个方面的实验教学理念：1.让学生在本次实验学习中取得的学习成果是什么?2.学生取得本次实验成果的目的是什么?3.教师如何引导和帮助学生取得实验成果?4.教师如何评价学生取得的实验成果?学生在实验学习：

(1)对于学生实验学习成果的评价,不能只单纯的看平时结果的累计,要看整个过程以及最终结果。

(2)对于学生取得的实验学习成果,并不代表一次或者两次的学习能力,而是强调对“判断与探索”为特征的技能性知识的获取过程。

(3)对于学生取得的实验学习成果,除了要掌握的基本知识和实验技能外,还包括能应用于实际的能力,学生的学习活力、敢于表现和创新等其他价值因素。

(4)鼓励学生结合个体个性差异自主选择学习方式和内容,不同的学生群体形成不同的思维趋向和行为判断,重点突出逻辑推理、实践的多样等素质及能力培养。经过学生长期、广泛实践的学习成果,其存续性更高。

(5)实验学习成果应强调学习成果的本源,注重学习成果在生活和社会中的适用性。

(6)让学生的获取学习成果的过程中锻炼其“竞争中学”“合作中学”和“跨域中学”的对接实操能力。

在师范专业认证背景下,新的师范生培养模式应倡导将学生社会就业与现实课题相结合,构建更加实用、开放、多元、跨界、合作的评价标准,使创新与实践的能力长久地保持下去。突出学生学习与成果产出,多元和梯次的进行评价,通过对学生学习成果的明确掌握,为教师的持续改进提供参考。

2.3 加强与中学实验教学的结合、丰富第二课堂、提升学生实验教学能力

(1)让学生“走出去”,定期定量的组织学生开展创新实践活动,加强与本地中学的合作与交流,让学生进入中学进行实地参观和学习,并将心得体会作为学习的反馈,通过这种方式增强学生在学习过程中认知的深刻理解。目前已建立与周口市第十九初级中学的物理实验室共享机制。

(2)通过邀请中学里的优秀教师或名师,给师范生传授实用的理念和教学技能,并通过讲座、汇报、座谈会等方式,使学生对自己的就业方向和内容有了理性的认知,进而培养学生优秀的职业素养和正确的价值观。

(3)通过组织各类与实验相关的比赛,夯实专业基本功和实验教学基本功,本着“曲不离口”的思想,面向师范专业学生举行实验创新比赛,鼓励和组织学生参加学校、省级和国家的各类学科竞赛,建立比赛获奖与学分之间的联系,扩大师范生参与人数,进而激发他们的学习积极性。

2.4 依托河南省大学物理实验教学示范中心网络平台,构建“线上线下混合实验教学”培养模式

充分利用网络教育资源和平台,构建混合式的培养模式,线上与线下相辅相成,开展学生的实验教学组织和集中答疑、学生管理、考试等工作,做好实验教案后引导学生预习、制订实验方案,限时要求学生提交思考题答案及实验方案,教师批阅和反馈后再完善并确定最终方案;学生操作则使用大学物理实验教学平台开展。实验教师利用平台的后台记录功能调取学生完成相应实验项目时的远程虚拟设备操作和原始数据,检查学生们完成数据处理的进度和质量。在学生仿真实验操作结束后进行点评、讲解引导学生总结实验得失,对遇到的问题制定修正方案,为真正的仪器操作打好基础。实验课程线上线下融合互补教学模式,增加了实验课堂的趣味性,加深了学生对实验内容的理解和掌握,提高了学生自主学习和创新实践能力,解决了目前实验室设备缺少、空间不足、无法进入实验室等客观条件的限制。

3 结束语

在教育部印发的《普通高等学校师范类专业认证实施办法(暂行)》背景下,对物理学专业为代表的师范生实验教学环节实施培养策略的改革,充分体现“学生中心、产出导向、持续改进”的基本理念,强调以师范生的实验学习效果为导向,对照师范毕业生核心能力素质要求,评价师范类专业人才培养质量。

在对以物理学专业为代表的师范生实验教学环节中,建立健全实验教学监控机制、师范生的实验学习效果评价机制、加强与中学实验教学的结合,充实活跃师范生的第二课堂广泛开展实验室开放项目,与中学实验教学进一步加强合作交流方面,做出大胆改革尝试,并依托省省级教学示范中心网络平台,构建“线上线下混合实验教学”培养模式。