中學物理實驗教學質量管理模式

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中學物理實驗教學質量管理模式

1前言

隨著科學技術突飛猛進,專門化與綜合化并行,各學科相互交匯、融合、滲透,是大勢所趨。當今教育強調探究性學習,突出培養學生的科學素養。作為物理學科的重要組成部分,物理實驗已經成為培養學生知識和技能的重要方法。在實驗中要充分滲透物理的學習方法和探究方法。現有實驗教學多采用傳統模式,缺乏創新,缺乏有效管理和實施方法。本文探究如何通過質量管理工具,改良現狀,豐富評價體系與指標,改進中學物理實驗教學,真正做到促進學生的全面發展。中學實驗與裝備日新月異,教育裝備行業伴隨著教育事業的發展,迎來新的發展機遇。構建新時代教育的新生態,是教育工作者的目標,也是激發教育裝備行業發展的強大動力。

2現狀分析

從研究的進展來看,物理實驗與質量管理這兩個學科交叉與結合較少,研究者對高校物理實驗中滲透質量管理思想的研究較多、而對中學教育階段進行研究較少。研究者偏重于指出二者結合的實際作用以及重要性,從可操作性、應用的視角闡述物理實驗教學方法與現代質量管理理念結合的理論依據與方法、模式、策略不多。我國對物理實驗教學與質量管理相結合的研究起步較晚,與國外同類研究相比還存在一定的差距。我國研究人員和工作者雖然在一定程度上認識到質量管理應用的提升價值,贊同二者相結合,但是他們的看法更多地來源于經驗體會,缺乏廣泛的調查分析和理論上的論證,對質量管理引入中學物理實驗教學更缺乏具體的實證性研究,多為理論研究與介紹,定性分析以及主觀評述較多,缺乏教學上飽滿的有效實踐。有指導意義的實證研究相對匱乏,缺少統一評價指標與系統模型。

3探究實驗教學管理模式

中學物理教學中,實驗是一項重要的教學手段,按照實驗主體的不同,一般分為演示實驗和分組實驗,通過演示和分組實驗不僅能培養學生的觀察能力,而且還可以培養學生的實驗能力。因此,應當大面積提高實驗教學的水平,促使廣大學生更好地達到教學目標要求。教育目標一般將其分為認知和情感兩個領域。在認知領域當中,教育目標涵蓋知識和能力這兩個層次;在情感領域中,教育目標包含情感、興趣、態度、鑒賞、情緒意向、價值觀等。將實驗教學與質量管理結合起來,把原來定性的、抽象的管理目標進一步具體化。對實驗教學進行管理、測量和評價,是一個值得深入研究的重要課題。

3.1基于促進學生綜合素質提高的質量管理方法

將全面質量管理理論引入中學物理實驗教學中,是一次全新的嘗試。全面質量管理(TQM)是指組織為確保質量的持續提高,綜合運用現代科學和管理技術,對影響質量的全過程和各種因素進行全面、系統的管理,以達到消費者滿意的一種質量管理方法。具體到實驗教學,即為確保學生綜合素質的提高,教師綜合運用現代科學和管理手段,對影響教學效果的各種因素進行全面科學系統的分析考量,以實現教育目標的一種現代化教學思維。教育者應當從物理實驗操作、物理實驗教學、實驗室管理3個角度,運用質量管理工具進行改進。

3.2實現現代化實驗管理的角度

3.2.1物理實驗操作方面

設計、改進演示實驗或學生實驗,在操作過程中實現實驗技能的訓練、數據處理及分析等,對實驗進行動作研究、時間分析、改善流程,提高操作規范化程度和實驗完成效率。

3.2.2物理實驗教學方面

完善中學物理學生分組實驗教學質量管理,按照教學需求細化,恰當的組織引導,對學生的實驗技能進行培養,對現代教育技術手段和方法運用等,從而建立一個科學有效的中學物理學生實驗質量管理模式。

3.2.3實驗室管理

實驗室管理規程的制定,實驗儀器基本維護和保養,安全保障等都是實驗室管理的重要內容。針對實驗室安全問題,我們要投入大量的資金與精力,但是從學生以及教師安全考慮這一切都是值得的。我們應該在實驗室建設和管理過程中對每個環節加強安全隱患的排查,將安全隱患消滅在萌芽狀態。同時,加強安全培訓教育,建立和規范有效的安全機制,從而保障實驗室的安全。

3.3現代化實驗管理的工具

要達到全面質量的目標,不僅需要質量管理的思想、方法和手段,更需要實現全面質量管理的工具。

3.3.15W1H分析法

該分析法具體來說指的是原因(何原因Why)、對象(何事項What)、地點(何地點Where)、時間(何時間When)、人員(何主體Who)、方法(何措施How)等6個方面提出問題進行思考,通過研究探討5W1H分析法在學校教學改革實踐中的運用,可以引發教學設計與實施人員的深度思考,使其明確拓展改進工作的思路,更加有效、有序地開展工作,從而達到提升工作效率和工作質量的目的。

3.3.2魚刺圖

魚刺圖又名石川圖,通常分為整理問題型、原因型、決策型3種模式。“人”“機”“料”“法”“環”5個方面可以在實驗教學中相應轉化。人員即參與教學過程的師生及其他實驗相關人員;機器即實驗儀器、各種工具等;原料即實驗耗材,例如紙帶、海波等;方法即實驗方法;環境即實驗室環境、教學環境。例如初中物理海波熔化實驗,其教學多年來一直困擾著廣大的物理教師。原因是按教材的方法進行實驗,很難得到海波熔化過程中吸熱但溫度保持不變的結論。基于實驗耗時長,操作難度高,許多教師上課時多采用的是講實驗或播放錄像的方法。而通過魚刺圖(見圖1)進行分析,再根據不同要素進行改進,就能取得較好的實驗效果。

3.3.3AHP層次分析法

(AnalyticHierarchyProcess,簡稱AHP)是將與決策總是有關的元素分解成目標、準則、方案等多個層次,在此基礎上綜合進行定性和定量分析的一種決策方法。具體到中學物理實驗教學中,應用此方法對各因素權重進行分析。

3.3.4PDCA循環

亦稱為戴明環,分為計劃(PLAN)、執行(DO)、檢查(CHECK)、處理(ACT)4個步驟。PDCA循環每轉動一周就上升到一個新的臺階,猶如在“爬樓梯”。每經過一次循環,一些問題就會得到解決,質量水平就會上升到一個新的高度,就有了新的更高的目標,在新的基礎上繼續PDCA循環。如此循環往復,質量問題不斷得到解決,教學質量和管理水平就會不斷得到改進和提高。

3.3.55S現場管理法

分為整理(SEIRI)、整頓(SEITON)、清掃(SEISOU)、清潔(SEIKETSU)、素養(SHIT-SUKE),不僅僅是實驗流程需要規范的操作,教師、學生和系統都需要實現相互配合、相互支持,建立標準流程。

3.3.6檢查表

建立檢查表記錄制度,做好日常登記,收集信息、積累資料,對數據加以統計和匯總,整理和分析,規范實驗教學管理,有力保障日常教學的順利進行。

4總體設計和規劃

按照邏輯順序,進行歸因分析,定性與定量相結合,運用檢查表、精益生產(如5S現場管理方法)實現人與系統的互動。運用六西格瑪進行DMAIC過程(界定測量分析改進控制)盡量消除實驗教學、學生分組實驗操作和實驗室綜合管理方面的過程缺陷以及實驗教學中的無價值工序。運用統計過程控制(SPC)等方法進行物理實驗中數據處理與誤差分析等。質量管理不斷發展,教學理論不斷進步,采取新工具新手段,能夠提高中學物理實驗教學水平。

5創新點和總結

目前實驗教學質量管理多在高校內采用,本研究將高校實驗教學思路引入中學,從而在學生思維和操作體系的萌芽階段,進行規范的實驗素養方法訓練,培養科學的方法論體系。實驗可以培養學生基本實驗操作技能、觀察能力、數據處理能力,在教學目標中強調知識與技能、過程與方法、情感態度與價值觀3個維度。充分利用質量管理進行實驗教學,在教學中尋求最佳結合點,更好地為教育教學服務。

作者:郭佳 單位:天津市教育委員會教育技術裝備中心

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