对实验教学工作的认识及思考.ppt

实验教学队伍考核评价机制及实验室管理机制需进一步完善 实验教学队伍人员年龄老化，优秀的实验师资严重匮乏 需要进一步改善实验教学条件，加大投入力度；科学制定实验条件建设规划，力求设备共享，充分发挥作用 1 3 2 队伍建设急需加强，体制机制有待完善 4.需要突破的主要问题 实验教学的体系内容评价标准未能体现“以学生为中心”的教学理念 重理论、轻实验的思想根深蒂固 实验课程往往被视为次要课程和理论课程的附属品 1 3 2 实验教学理念有待更新 对科学思维和方法的训练不足，学生鲜有自主的探索和思考 实验内容较少向生产和工程应用延伸，学生走向社会时，缺乏灵活运用所学知识处理社会问题的能力 演示性、验证性实验内容过多，而综合性、设计性实验偏少; 简单重复性实验内容过多，反映学科新知识、新成果的内容少，与当今迅速发展的学科前沿新理论、新技术脱节 实验教学内容有待完善 1 3 2 实验教材鲜有实验思想、设计思路、实验背景等教育内容 过于强调结果而忽略了实验思想 设计性实验只给出固定的设计模式，没有真正激发学生自主设计的积极性 模式和评价体系有待改进 以教师传授知识和技能为主，内容和进度基本上依附于课堂教学 1 3 2 4 近十年来，高校实验教学发生了深刻变化，实验项目类型明显增加。对部分省市的调查资料统计，目前我国高校实验项目就有 13 类之多，如右表 实验项目之所以出现如此众多的类型主要由于我国东西部差距大，高等教育机构多，人们对实验项目内涵的理解上的差异所致。这也在一定程度上说明，一个时期以来我国高校实验教学的研究和改革实践还是相当活跃的 三、实验教学分类与目标设定 第一类 验证性实验 第二类 演示性实验 第三类 感知性实验 第四类 虚拟性试验 第五类 创新性实验 第六类 自主性实验 第七类 工程性试验 第八类 提高性实验 第九类 综合性实验 第十类 实践性实验 第十一类 设计性实验 第十二类 研究性实验 第十三类 个性化实验 实验教学的分类 为了使实验教学更加符合学生的认知规律，更加贴近教学实际，也更加方便指导、交流和管理，从学生的认知规律与思维活动特点出发，有学者提出将教学实验项目归为以下三种类型，五个层次。如下表所示 基本类型 认知任务 学生思维活动 基础规范型 实验 1层次：了解 记忆事实、术语、概念、基本实验方法 2层次：理解 利用实验技术方法/认识概念和原理 综合设计型 实验 3层次：应用 利用概念和原理/解决问题 4层次：综合 应用多课程知识和技术/解决问题 研究探索型 实验 5层次：研究 应用所学知识探索/产生新知识 德国教育家A·拉伊认为：“只有当一项实验的主要目的是解决教学、教育问题时，这项实验才是教育学的实验……实验教学资源应有实际的教育目标，带有教育的特征，有其特有的规范。所以，这决定了不能简单地以自然科学实验来代替教学实验。” 实验教学的目标设定 自上世纪90年代以来，人们在实验课程体系、教学内容、教学方法、教学模式等方面进行了大量研究和有益探索，但现有研究忽视了实验教学目标。这是导致实验教学效果与开展实验教学改革的预期存在很大落差的主要原因 教学目标是实验教学的出发点，合适的实验教学目标支配着实验教学的全过程 关于实验教学目标的设定，西方学者们在上世纪七八十年代进行了认真探讨.其中以克洛普弗的研究最为典型。1971年，克洛普弗提出理工科大学实验教学要把重点放在以下五个方面： （1）知识和理解能力；（2）训练动手能力；（3）实践科学的探索过程；（4）了解科学家的工作方法；（5）培养对科学的兴趣和科学态度。显然，这些目标在今天仍然是广大高等教育工作者所追求的 科学态度 实验能力 （最根本的目标） 实验方法 （应有的起点） 实验动手能力 自己根据已经提出的问题和任务去设计和完成一个实验的能力 自己提出问题，自己去实验以获得新知的能力 掌握方法 规范选择实验方法 评价实验方法 学会实验方法的目标、实验能力的目标 围绕人才培养目标的变化，我们可以把现代大学本科实验教学目标分为实验方法、科学态度、实验能力三个维度 本科实验教学目标的层次是通过不同类型的实验来实现的以金属块密度实验为例： 基础型实验：如果给学生完成的操作程序并要求他们严格遵循，根据确定的值计算出其密度。它可以训练学生规范地操作，培养其操作技能 设计型实验：如果要求学生用不同的测量方法得出结果，或者向学生提供几种测量体积的方法，让他们比较不同的测量方法得出的种种结果。它可以让学生在同一个实验项目下设计不同的实验方案，由学生实施自己的方案，分析数据，得出结论，发挥其主观能动性 探究型实验：如果在铝块外面涂上一层漆，使其原色被掩盖，然后问学生怎样进行测量才能确定材料的物理属性。这样更能启迪学生的思维，培养学生提出问题的能力，增强他们的好奇心