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摘要：針對職前物理教師實驗能力培養中存在的實驗考核不合理，設計型、創新型實驗比例不足，實驗實習不被重視等問題，文章探討了實驗教學體系改革、實驗考核方式改革、以及校外實驗實習管理，目的是提高職前物理教師講授、分析、管理、組織、設計實驗課程的能力。
關鍵詞：職前物理教師；實驗教學；實驗能力
近幾年來，基礎教育在中學物理實驗方面的改革趨勢為：在關注實驗知識和技能的同時，更注重物理實驗過程，學會科學探究問題的方法，形成學生自身的情感態度與價值觀。從重視實驗結果到重視實驗過程和方法，從重視個人操作到重視團隊合作，從重視驗證性實驗到重視研發型、創新型實驗，從重視傳統的實驗形式到重視信息技術與物理實驗的整合，這些變化對從事實驗教學的職前物理教師提出了更高的要求。要求職前教師不僅具備良好的實驗教學能力，而且具備一定的實驗資源的整合利用、新實驗的開發和研究能力[1]。
1.職前物理教師實驗能力培養中存在的問題
目前高等師范院校在培養職前物理教師實驗技能方面存在諸多問題，主要表現在：（1）職前物理教師缺乏中學物理實驗操作、設計、課堂管理、實驗數據分析和實驗結果評價的方法和能力，而且普遍存在一個誤區：實驗教學只是理論教學的輔助，實驗教學等同于實驗操作或演示。（2）高等師范院校物理實驗課的考核方式不合理，過度重視實驗報告，導致很多職前物理教師不注重實驗的操作過程和方法，抄襲實驗報告的現象嚴重。（3）高等師范院校實驗教學法課程體系亟待改善。高校對中學物理實驗新課標的要求解讀不足，缺乏對職前教師實驗教學理論和能力方面的培養。實驗內容缺乏新穎性、靈活性、創造性，驗證性實驗多，探究性、設計性實驗比例少[2]。（4）教育教學實習中，職前物理教師缺少開展實驗教學的機會，對中學物理實驗操作、講解、評價、分析，實驗器材的管理，以及實驗教學課堂的組織與掌控，缺乏直接的體驗和經驗。
2.實驗教學能力的基本結構
2.1演示實驗的能力。演示實驗是教師必須具備的實驗教學能力，要求教師科學、準確、規范、熟練地講解和闡述實驗現象和過程，使學生獲得初步的實驗認知，是學生獨立完成和操作實驗的前提和基礎。現代教育技術的發展和應用又為實驗教學提供了新的教學方法和手段[3]。利用現代教育技術可以將傳統的實驗進行拓展，學生能夠通過聲、像、動畫構成的動態教材，直觀地了解實驗，提升學生的興趣，獲取更多的實驗信息，從而提高實驗教學的效率和質量。
2.2組織與監控實驗的能力。由于中學生活潑好動、好奇心強，實驗課紀律不好管，實驗節奏不好控制；一些學生只圖新鮮熱鬧，并不真正關心實驗原理，而且經常出現實驗器材丟失或者損壞的情況。因此實驗指導教師必須具備保障實驗教學順利開展以及處理實驗中出現的突發事件的能力。在實驗課堂上，啟發學生對實驗過程提出疑問、組織討論、圍繞實驗原理、現象、結果開展探究活動，科學、準確地評價學生在實驗中的表現，不斷調整自己的教學行為，維持實驗活動的正常進行。
3.實驗教學能力培養的改革措施
首先加強實驗教學法課程的師資隊伍建設。引進和培養一批優秀的主講實驗課程的教師，不僅熟悉中學物理考試和教學，而且具備扎實的中學物理實驗技能和深厚的物理學相關專業背景。改變重視理論教學，輕視實驗教學的現狀，在職稱評定、評優評先、獎勵表彰方面向從事實驗教學一線的教師傾斜。其次改革實驗課程考核辦法、改革實驗課程教學體系、強化教育實習中實驗教學技能的培養，具體措施如下：
3.1改革實驗課程考核方法。由重視實驗數據和結果到重視實驗過程、方法和評價。將實際的實驗操作能力作為考核的重要標準，規范職前物理教師實驗操作的習慣、步驟、方法。注重實驗過程中的講解、提示、實驗分組及管理，實驗過程中的交流、合作、探究。引導和培養學生的積極探索能力，按照《課程標準》的要求，讓學生充分體驗實驗過程，注重職前物理教師實驗過程、方法和情感態度價值觀的培養，使他們對物理科學有本質的認識，提升其科學素養，激發其物理實驗的興趣，而不是放手不管，或者只重視實驗結果。具體可以采取如下策略：（1）將考場設在實驗室，重點考查職前物理教師的實驗設計、實際操作的能力，以及在實驗過程中表現出來的綜合能力和創新思維。最終成績=筆試成績×20%+操作成績×60%+平時成績×20%。（2）采取“任務驅動”考核方式，教師布置實驗項目，由職前物理教師自由組成研發團隊，通過合作探究與自主探索相結合，學生開展實驗工作[4]。在規定的期限內，舉行實驗項目匯報，由每個實驗小組分別闡述選題背景、方案設計、實驗方法、解決的關鍵問題、結果分析等，最后，由教師組織項目答辯，包括項目前期的調查和論證，以及設計中的難點、創新點、突破點等，考察學生實際參與項目的情況，鼓勵學生發表獨到的見解，督促學生有意識地加強工程實踐和創新能力的鍛煉，根據學生在答辯和項目研發中的表現，給出考核成績。
3.2改革實驗課程教學體系。調查研究表明：目前很多高等師范院校開設有《物理課程與教學論》課程，系統地介紹中學物理理論教學的理論和實踐，但是缺乏對中學物理實驗教學方法和操作技能的指導，因此，筆者建議增設《中學物理實驗教學法》課程，該課程應包含三個系列：中學物理專業知識系列、中學物理實驗技能系列和物理實驗教學實踐活動系列，有的放矢地培養職前物理教師實驗教學理論和實驗操作、實驗教學能力。從實踐效果來看，職前物理教師在學習了《中學物理實驗教學法》課程后，在實驗操作技能、實驗講解、實驗創新、實驗數據分析、實驗結果評價等方面得到提升，有效地提升了就業核心競爭力，實現從物理專業畢業生到合格的中學物理教師的順利過渡。此外，通過舉行中學物理實驗技能大賽、實驗方案設計大賽、實驗教學比賽等活動，將多媒體技術和中學物理實驗相結合，實現實驗的創新和拓展，培養職前物理教師備實驗課、組織實驗課程教學、設計、研發新的物理實驗的能力。
3.3強化職前物理教師教育實習中實驗技能的訓練。在中學進行教育實習時，師范生很少有機會從事實驗課程的教學，對中學物理實驗儀器的操作不熟練，對實驗過程中出現的問題和突發事件也不能夠快速應對，這將會影響實驗課程的教學，學生可能觀察不到實驗現象。因此筆者建議充分利用教育實習這個平臺，對師范生進行實驗教學技能的訓練，可分為兩個階段：（1）教育實習校內階段兩周的校內實習主要圍繞中學物理理論教學展開，學生通過試講、互評、講課比賽等環節，達到提升教學技能的目的，但是實驗儀器如何操作，實驗課程如何開展，講授，基本上未能涉及，因此面對實驗實習這個空白，筆者建議開展低成本實驗教具制作、設計比賽。低成本實驗成本低廉，取材于生活，甚至很多是丟棄的廢品，由教師或學生親手制作，既能解決部分實驗儀器缺失的問題，又能全面調動學生研發、設計實驗的積極性，創造性的發明一些小實驗，演示物理學中的力、熱、光、電、聲、磁等現象。實驗1：拉不開的書，靜摩擦力的原理。將兩本書翻開，依次將其中一本的每一頁插入另一本書兩頁之間，最終一本書的所有頁和另一本書所有頁交叉地疊在一起，請兩位同學分別向相反的方向拉兩本書，發現兩本書是拉不開的。實驗2：兩把梳子間的光影。觀察到光的干涉現象；實驗3：墨水的擴散現象。分子熱運動的原理；實驗4：簡易電磁鐵。電流的磁效應及磁化原理。將漆皮線緊密纏繞在鐵釘上，用剪刀輕輕刮除漆皮線兩端口的漆皮，并各自接觸電池的正負極，導線接通，簡易電磁鐵便制作完成，根據電流的磁效應，通電的導線周圍有磁場，鐵釘磁化，此時鐵釘可以吸引若干回形針或者其他鐵屑。實驗5：全息塔。將手機鋼化膜剪成四個梯形粘在一起，呈漏斗狀，放手機上，手機打開圖片，這時在鋼化膜的反射、折射和投射下，呈現立體的懸浮的圖片效果[5]。這些雖然都是一些隨處可見、非常易于操作的小實驗，但是從實驗創意、選材、可行性分析、小組合作、共同探究解決問題、實驗原理講解、實驗數據分析、實驗結果評價等一系列開發實驗的過程，卻能使職前物理教師體會到科學探究問題的一般步驟和方法，提升他們學習物理的興趣，培養學生開發實驗課程資源的意識，有助于培養職前物理教師嚴謹的科學態度、接受失敗、不放棄、不斷探索的物理原理的實驗精神，精神層面的升華對職前物理教師而言意義重大。（2）教育實習校外階段教育實習是培養職前物理教師教學技能的重要環節，然而在該環節中實驗教學課時數只占到總實習課時的20％，說明實驗教學未得到足夠的重視，所以首先應該增加實驗教學在教育實習中的課時比重。其次，聘請有經驗的中學物理教師為實習導師，指導學生參與實驗教學，針對實驗課的導入、實驗中關鍵細節、實驗中的突發事故、實驗課題管理、實驗進程的掌握、實驗結果的分析和評價等方面對職前物理教師進行指導。要求職前物理教師能夠準確表達實驗原理、實驗器材及術語、實驗中有效管理和組織學生進行現場指導。最終達到掌握中學物理實驗教學方法、實驗項目、實驗細節、科學的實驗考核評價方法等。
4.結語
物理實驗能力是一項綜合能力，包含實驗操作技能、實驗教學能力、實驗數據分析能力、實驗結果評價能力、設計開發新實驗的能力[6]。因此，職前物理教師實驗教學技能的培養是一項系統的工程，涉及實驗考核方式、實驗課程體系設置、教育實習等多個方面，只有高校、實習基地、師范生三方都重視實驗能力的培養，才能真正提高職前物理教師的實驗技能，為將來更好地適應中學物理理論和實驗教學夯實基礎。
作者:孫云娟 單位:河南師范大學新聯學院
