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摘要：為實現因材施教和分層次教學，探討了在大學物理實驗課程中引入分類指導教學的理念，對于不同專業、不同基礎、不同背景的學生進行有效差異化教學，建立完善以學生為導向、以創新為指引的科學教學體系，進一步提高大學物理實驗課程的教學質量和效果．
關鍵詞：大學物理實驗；分類指導；教學改革；科學教學體系
教育部2010年頒布了“高等學校物理學與應用物理學本科指導性專業規范”［1］，提出了“因材施教”的基本原則，為學生進一步拓寬知識領域、加深理解、提高能力、自主學習和自主研究提供了盡可能好的環境和多種選擇，同時也特別指出各校應根據自身條件，努力超越規范要求，實施分類指導，進一步提高教學質量．根據《漢語成語詞典》，“因材施教”是指依照不同對象的具體情況，采取不同的辦法，施行不同的教育［2］．教育教學理論表明：由于每個學生的生理素質、環境和教育的影響以及主觀努力諸方面的差異，使每個年齡階段中的每個學生的身心發展水平又表現出其特殊性和差異性．教學必須充分考慮差異，對具體情況作具體分析．在堅持統一要求的前提下，堅持因材施教，既有利于大多數學生達到培養目標的要求，又使人的個性得到全面而充分的發展［3］．“單層次、一刀切”式的教學模式，容易出現基礎好的學生“吃不飽”，而基礎不足的學生“不消化”的情況，直接導致部分學生厭學、放棄學習、不及格率偏高等現象．針對這種現狀，分類指導、因材施教就顯得十分必要［4］．由于高校近些年來不斷擴大招生量，使得學生物理基礎方面的差異不斷增大，針對這一情況，必須一改以往傳統的教學模式，采用分層次教學模式進行大學物理教學已經成為各大高校的必然選擇［5］．本文結合北京師范大學的大學物理實驗課程的教學狀況，就探討開展大學物理實驗課程分類指導教學改革的實踐談談我們的思考和體會．
1大學物理實驗課程的教學狀況
北京師范大學的大學物理實驗課程是物理專業及非物理專業理科大學本科學生的必修課程，課程覆蓋面廣、實踐性強，旨在增強學生對物理原理的理解，培養科學動手的能力，促使學生理論聯系實際，提升綜合分析和解決問題的水平．本課程貫徹“以學生為本”的教學理念，強化物理實驗創新能力，促進學生知識、能力和素質協調發展，致力于培養物理科研和教學的高素質人才．目前，本課程主要面向3類學生授課：物理學系學生、相關非物理專業理科學生、勵耘班（即校強化班）學生，2017年度學生數分別為156人、678人和77人．課程分為普通物理實驗、基礎物理實驗和基礎物理實驗A．物理學系學生，可細分為普通師范生、免費師范生、基地與協同創新實驗班學生等3類，2017年度分別為63人、35人和58人．其中，免費師范生大部分來自不發達地區，很多師范生在中學基本沒有做過物理實驗，沒有見過物理實驗儀器．免費師范生在入學前的知識結構、接受能力、理解能力和動手能力與普通師范生是有很大差別的．非物理專業理科學生，主要來自于天文學系、化學學院、生命科學學院、環境學院、數學科學學院、信息科學與技術學院、地理學與遙感科學學院等7個不同的學院．勵耘班的學生主要來自于物理學系、化學學院、生命科學學院、數學科學學院等4個不同的學院．由于本課程面向學生的來源、專業等背景不同，導致學生之間的基礎及能力差距相當大．對于大學物理理論課程，均采取分班教學方式，初步實現了分類指導；而對于大學物理實驗課程，由于師資力量、課程編排、實驗儀器、實驗場地等外部條件的限制，如何有效開展分類指導尚待進一步研究探討．
2打造大學物理實驗課程多元化分類指導的教學模式
2．1專門開設大學物理實驗基礎選修課程
來自西部等不發達地區或農村的學生在中學基本沒有做過物理實驗，沒有見過示波器等物理實驗儀器，入學前的知識結構、接受能力、理解能力和動手能力與東部發達地區或城市的學生有很大差別，直接進行物理實驗較為困難．針對這些學生，北京師范大學物理學系專門開設了大學物理實驗基礎的選修課程，使其能夠對物理實驗的儀器和基本理論等預先進行了解，掌握實驗儀器的操作方法，為今后進行物理實驗打好基礎．該課程設置在大一上學期，2學分，選修人數為48人．課程內容包括：Origin的使用，密度的測量，移測顯微鏡的使用，復擺測量重力加速度，透鏡焦距測量，示波器的初步使用，等等．經過這門課程的系統培訓，學生基本掌握了常見測量儀器的使用以及相應的基本理論，在后續的物理實驗課程中表現出較強的動手能力和接受能力．
2．2發展大學物理實驗課程的創新教學模式
在大學物理實驗的教學中，根據不同學生的認知水平、學習能力及自身素質，創新發展教學模式，選擇適合不同學生特點的方法進行有針對性地教學，合理給予學生自主選擇權，激發學生學習興趣，樹立學生學習信心，提高教學質量．
2．2．1有針對性采用多種教學方法
對不同專業、不同基礎、不同背景的學生采用指導式、啟發式、自主式等不同的實驗教學方法，充分激發學生的主動性和積極性，啟迪學生科學思維，提高學生實驗技能，培養學生創新能力．在大學物理教學中適當引入批判性思維訓練，包括生動的事例、問題的探究、結果的分析、選判題的設計，鼓勵學生學習和運用邏輯，使他們在素質、能力和知識3個方面都得到發展［6］．
2．2．2構建分層次的課程教學體系
將大學物理實驗課程按照由低到高、從基礎到前沿，漸進分三級實驗層次，包括：基礎性實驗、綜合性實驗、拓展性實驗，構建全面開放的大學物理實驗課程層次化教學新體系，充分滿足不同層次人才培養的需要．除了實驗內容外，課程還設置了討論課環節，讓學生有機會和老師、同學分享實驗中的階段性收獲．不同的學生往往展現不同的內容，有的學生就實驗操作中出現的錯誤、問題作總結，有的學生能對現有實驗提出改進想法，有的學生還可以設計實驗．例如，在剛剛結束的秋季學期，有的學生分析受迫振動中實驗測得的幅頻曲線與理論圖像不一致的多種原因，有的學生實現了用LabVIEW來模擬受迫振動．教師可以根據每個學生的反饋做出有針對性地指導并與之討論．通過設置討論課環節，實現了理想的分類指導的互動效果．
2．2．3按目標性確定不同教學重點
根據學生專業、基礎、背景的不同，制定不同的教學目標，充分考慮課程面向學生的差異性，確定不同的教學重點內容．
2．2．4合理給予學生自主選擇權
在保證課程教學內容的同時，積極鼓勵學生在課外進一步拓展視野，對實驗項目進行自主設計和完成，使得學生在實驗時間、數量和內容等方面擁有合理合適的自主選擇權．
2．2．5按多元化實施不同考核方式
采用平時考查、筆試考核、操作考試和答辯等多種方式相結合的考核方式，全面反映學生的物理實驗知識、能力和素質，通過多元化考核引導學生開展個性化學習．針對物理系和勵耘班學生的物理實驗課跨2個學期，大一春季學期，期末采取筆試考核，試題基本涵蓋所有實驗；大二秋季學期，期末對勵耘班學生要求完成拓展實驗、現場答辯并撰寫小論文，學生大都能很出色地完成了實驗內容，還鼓勵部分學生將實驗結果整理之后投稿發表．同時，物理系學生期末進行了操作考試，題目呈現多元化內容和要求：光學實驗4個，要求學生在規定時間內能夠重復之前的實驗內容，例如：全息實驗要求拍攝、再現全息圖像；力學實驗2個，要求設計實驗，其中一道題目是要求學生利用傳感器并結合固定變量法自行設計實驗驗證牛頓第二定律．這樣的多元化考核方式和內容設置充分引導了學生開展個性化學習．
3構建大學物理實驗課程的網絡教學平臺
當今社會是網絡社會，網絡已經深入到社會的各個角落．總理在多個場合暢談“互聯網＋”，極力推進其與各行各業的結合．而在教育領域，網絡的應用也日益廣泛．通過網絡的應用，教師可節省時間、提高效率，從而更多地關注學生的個性特點和需求，通過線上和線下的充分融合，更好地構建“以學生為中心”的主動學習模式，進行因材施教，提升教學效果．
3．1健全課程網站，拓展資源分享和討論渠道
充分利用北京師范大學物理學系網站現有的BB（BlackBoard）信息平臺，差異化分類整理實驗課程相關資源，將實驗要求、參考資料等上傳至平臺供分享學生自我學習使用，有效幫助不同學生方便獲取所需內容．尤其是隨著新實驗儀器和新實驗內容的不斷引入，原有的物理實驗教科書已經不能滿足現有的實驗需求，因此教師需要編寫新的實驗講義．這些實驗講義以及相關的參考資料、視頻等都會上傳至BB平臺．BB平臺也已經成為教師和學生進行信息交換的有效平臺．同時，通過完善“答疑”、“影視中的物理實驗”等多個主題論壇，促使教師和學生更加有效地進行溝通和討論，引導學生提高學習興趣，有效拓展大學物理實驗課程的信息化教學空間．
3．2建立微信群、QQ群，構建實時網絡交流平臺
由于大學物理實驗課程不僅面向物理學系學生，同時還面向相關非物理專業理科學生、勵耘班（即校強化班）學生，學生分布面廣，課程時間不一，如何在教師和學生之間、學生和學生之間構建通暢、有效的溝通交流渠道尤為重要．我們充分利用微信、QQ這些網絡時代的交流工具，針對不同的學生群體，建立不同的微信群、QQ群，把類似專業、背景的學生聚在一起，通過群消息、分享資料，同時隨時解答學生提出的疑問，有效促進了師生之間的溝通交流，洞察學生的生活和學習狀態，及時幫助學生解決有關問題．
4小結
本課題通過探索對大學物理實驗課程進行分類指導教學改革，基本實現課程的“因材施教”，使得基礎薄弱的學生不會受挫，能力強的學生也有充分發揮的空間，更好地激發學生的學習主動性、積極性和創新性，通過網絡方便獲取課程資源、拓寬溝通交流渠道，完善建立多層次、多維度的大學物理實驗課程教學體系，初步取得了較好的教學效果．但是仍存在一些不足：
4．1分類指導有待進一步強化
大學物理實驗課程主要面向3個專業的學生授課，即為物理學系、相關非物理專業理科、勵耘班（即校強化班），由于面向學生的來源、專業等背景不同，導致學生之間的基礎及能力差距相當大，學生對大學物理實驗課程的掌握能力和程度顯著不同．針對不同類型的學生進行分類指導教學，有待通過項目的持續實施進一步強化．
4．2教學理念有待進一步推廣
對于大學物理實驗課程，由于師資力量、課程編排、實驗儀器、實驗場地等各種外部條件的限制，尚未能有效開展分類指導，需進一步推廣分類指導的教學理念，堅持以學生為導向、以創新為指引的原則，完善建立多層次、多維度的大學物理實驗課程教學體系，形成能夠滿足新形勢發展要求的北京師范大學物理實驗課程特色．下一步，我們將通過繼續推進實施大學物理實驗課程的分類指導，不斷改進教學手段，著力拓展教學空間，研究探討對學生進行有效分類指導和針對性教學．本著“因材施教”的原則，對于不同專業、不同基礎、不同背景的學生，采用不同的教學方法、教學重點、教學模式，建立完善以學生為導向、以創新為指引的科學教學體系，引導推進內涵發展、創新發展、特色發展和開放發展，突出彰顯北京師范大學物理學系的教學特色，切實提高大學物理實驗課程的教育質量和教學效果．
參考文獻：
［1］教育部高等學校物理學與天文學教學指導委員會．高等物理學校物理學本科指導性專業規范［M］．北京：高等教育出版社，2011．
［2］西北師范學院．漢語成語詞典［M］．上海：上海教育出版社，1987．
［3］李秉德，李定仁．教學論［M］．北京：人民教育出版社．1991：94－95．
［4］嚴非男，陳俊，童元偉，等．大眾化教育形式下大學物理分層次因材施教的實踐與探索［J］．高教學刊，2016（18）：45－46.
作者:劉振興 王引書 李曉文 彭婧 李融武 單位:北京師范大學
