萬東升

(滁州學院電子信息工程系,安徽滁州239000)

創(chuàng)新精神和探究能力:新建本科專業(yè)基礎(chǔ)課教學價值取向
——以滁州學院大學物理“探究創(chuàng)新”教學模式實驗為例

萬東升

(滁州學院電子信息工程系,安徽滁州239000)

通過分析專業(yè)基礎(chǔ)課教學現(xiàn)狀,探討“探究創(chuàng)新”教學模式特點和存在問題,來探求新建本科高校以培養(yǎng)創(chuàng)新精神和探究能力的“探究創(chuàng)新”課堂教學模式,并且開展“探究創(chuàng)新”教學模式的課堂實驗研究,以實證結(jié)果來探討“探究創(chuàng)新”教學模式培養(yǎng)學生創(chuàng)新精神、學習興趣和探究能力的教育功能。

創(chuàng)新;探究;教學模式

現(xiàn)代科技與經(jīng)濟發(fā)展的最大特點是創(chuàng)新,“創(chuàng)新是一個民族進步的靈魂,是一個國家興旺發(fā)達的不竭動力,創(chuàng)新的關(guān)鍵在人才”[1]。創(chuàng)新所需要的是具備探究態(tài)度和具有批判精神、實踐能力的人才,而這歸根到底靠教育培養(yǎng)人的創(chuàng)新意識和探究能力。創(chuàng)新精神和探究能力是當代科技與經(jīng)濟對人才提出的新的素質(zhì)要求。對于高等教育而言,尤其是在高校擴招后,新建地方本科高校從原來的單一專門培養(yǎng)技能人才?？妻D(zhuǎn)變成綜合型本科,高校不再是精英教育模式,而是更加注重人才創(chuàng)新精神和探究能力等科學素養(yǎng)的提高。所以沿用原來單一的專科精英技能培養(yǎng)的接受式學習方式來學習“確定知識”,已很難使教育培養(yǎng)的人才適應現(xiàn)代經(jīng)濟技術(shù)發(fā)展要求和應對急劇變化的社會變革的能力,高等教育必須注重學生創(chuàng)新精神和探究能力的培養(yǎng),以適應時代發(fā)展的需要。

擴招后的新建地方本科高校大學物理課程作為理工科專業(yè)的公共專業(yè)基礎(chǔ)課,旨在培養(yǎng)理工科專業(yè)大學生的科學素養(yǎng),這其中包括科學探究能力和創(chuàng)新精神。科學探究是科學家們用以研究自然界并基于此種研究獲得的證據(jù)提出種種解釋的多種不同途徑,科學探究也指的是學生們用以獲得知識、領(lǐng)悟科學的思想觀念、領(lǐng)悟科學家們研究自然界所用的方法而進行的各種活動[2]。創(chuàng)新精神是對人在各種活動中表現(xiàn)出來的創(chuàng)造性傾向的總稱,是由多種心理素質(zhì)與行為方式整合而成的精神狀態(tài),包括批判精神、科學精神、開拓精神、冒險精神、務實精神等[3]。所以創(chuàng)新精神是探究能力的重要條件,探究能力又為創(chuàng)新精神的培養(yǎng)起到促進作用,它們是相互統(tǒng)一的。但是現(xiàn)在新建本科高校理工科大學物理教學很多仍然沿用傳統(tǒng)的精英單一訂單式學科本位教學方式,普遍存在著重結(jié)論、輕過程的教學模式,教學方式上主要是建立在行為主義教學觀下的傳授式教學,學生學習大學物理課程內(nèi)容也僅僅停留在表面的記憶公式,然后套用公式解題,所以使得理工科大學物理教學很大程度上失去了培養(yǎng)科學探究能力和創(chuàng)新精神的功能。因此基于發(fā)揮大學物理教學培養(yǎng)學生理解科學知識、培養(yǎng)科學探究能力和創(chuàng)新精神等科學素養(yǎng)的功能,從而在新建本科高校進行大學物理“探究創(chuàng)新”課堂教學模式的研究和實踐對提高課堂教學實效性具有重要的理論和實踐意義。

一、探究創(chuàng)新教學模式的概述

(一)已有的探究創(chuàng)新教學模式特點

任何教學都會涉及方法和程序,教師為達到某種目的或者實踐某種理念而進行的教學設(shè)計、活動以及評價,就會形成一套體現(xiàn)為特定步驟的過程,這就是教學模式[4]。已有的探究創(chuàng)新教學模式一般分為探究教學模式和創(chuàng)新教學模式,其中以實踐性較強的探究教學模式居多,當中蘊涵有創(chuàng)新精神培養(yǎng)的成分,探究和創(chuàng)新方面的教學模式的研究呈現(xiàn)下面幾個方面的特點:(1)理論基礎(chǔ)。以建構(gòu)主義和人本主義學習理論為基礎(chǔ),強調(diào)學習過程不是教師向?qū)W生傳遞知識的過程,而是學生主動建構(gòu)知識的過程,建構(gòu)就是學習者通過新、舊知識經(jīng)驗間的反復的、雙向的相互作用,來形成和調(diào)整自己的經(jīng)驗結(jié)構(gòu)[5]。人本主義學習理論對教育的一個主要認識就是:“在教育、教學過程中,在學生的學習過程中,情感和認知是學習者精神世界的不可分割部分,是彼此融合在一起的”[6]。(2)教學目標。學習知識與技能,了解科學的形成過程與科學方法,培養(yǎng)學生的探究能力和創(chuàng)新思維能力,形成良好的情感、科學態(tài)度和科學觀。(3)操作程序。探究創(chuàng)新教學模式具有特定的順序性和階段性,教學中學生參與圍繞科學性問題、事件或現(xiàn)象展開探究學習,探究活動與學生原有的認識緊密相關(guān),教師要設(shè)法激起學生認知沖突,激發(fā)他們的求知欲望,學生通過探究問題,形成和檢驗假設(shè),解決問題,將所學知識運用于新情境,以拓寬理解,形成新技能。(4)探究創(chuàng)新教學常用模式。在理科教學中,強調(diào)探究的教學模式很多,這些教學模式的共同特點就是重視學生在教師的引導下建構(gòu)科學概念。其中影響較大的反映探究理念的探究創(chuàng)新教學模式是學習環(huán)模式。

(二)已有的探究創(chuàng)新教學模式研究的欠缺

(1)研究對象。已有的研究其研究對象主要是基礎(chǔ)教育中中小學生,隨著國內(nèi)高等教育的蓬勃發(fā)展,高等學校的理工科專業(yè)教育需要培養(yǎng)大量的具有探究能力和創(chuàng)新精神的大學生,人才的培養(yǎng)不是精英模式,而是注重素質(zhì)的提高。對于新建地方本科高校都是在原來的專科基礎(chǔ)上轉(zhuǎn)型過來的,原來的基礎(chǔ)是單一的人才培養(yǎng)模式,學科本位思想嚴重,比如原來是師范類,只針對教師技能的培養(yǎng),原來是醫(yī)學類?？?注重培養(yǎng)的醫(yī)學的專業(yè)技能人才,而今擴招轉(zhuǎn)型升本后,轉(zhuǎn)變成綜合性普通本科高校,對于大學物理這樣的基礎(chǔ)課程,必然要承擔起提高學生探究能力和創(chuàng)新精神等科學素養(yǎng)的作用,但現(xiàn)在缺少對新建本科高校的探究創(chuàng)新教學模式的研究和關(guān)注。(2)研究內(nèi)容。國內(nèi)外的研究對理論研究和宏觀的策略研究較多,雖然也有些具體的探究創(chuàng)新教學案例分析研究,但是容易造成在中國國內(nèi)教學實踐中機械式的照搬操作程序,使得探究教學、創(chuàng)新教學等模式處于機械式。(3)研究方法。研究方法主要集中在理論分析研究,缺少必要的實證研究和大量的案例及微觀層面的深入研究。

二、新建本科高校大學物理“探究創(chuàng)新”課堂教學模式的實驗研究

(一)“探究創(chuàng)新”教學模式的建立

針對現(xiàn)有的探究創(chuàng)新教學存在的問題,我們根據(jù)高雄師范大學科學教育研究所的洪振芳提出的創(chuàng)造性探究教學模式[7]進行改進,整合探究教學模式和創(chuàng)新教學模式,結(jié)合呂林海、汪霞提出創(chuàng)新型教學模式[8]的構(gòu)建需要整合三個核心的設(shè)計要素:目標、知識的設(shè)計;問題、活動與情境的設(shè)計;評價反饋的設(shè)計。我們課題組建立“探究創(chuàng)新”教學模式并進行實驗研究,此教學模式包含四個成分:探究、解釋、交流和評價。如圖1。

圖1 “探究創(chuàng)新”教學模式

根據(jù)洪振芳的四成分,我們歸納分析和總結(jié),我們課題組提出“探究創(chuàng)新”教學模式的過程階段要素和目標為如下:

注:教學過程不是完全按照四個階段的某個順序進行的,四個階段既具有獨立性又具有綜合性的特點,可能某個主題教學中學生參與一個階段的過程,而沒有其他三個階段,或者一個主題教學中綜合有四個階段過程特點,具體要根據(jù)教學內(nèi)容的需要組織教學。

(二)研究方法

我們在一個學期的大學物理課程教學中實驗班級使用探究創(chuàng)新教學模式進行,進行每個主題教學的時候,盡量包含探究創(chuàng)新教學模式的四個成分內(nèi)容,控制班使用傳統(tǒng)的教學模式,大學物理課程包括理論課和實驗課,實驗班理論課與實驗課交叉融合進行,控制班理論課和實驗課使用傳統(tǒng)的分開進行教學。(所有數(shù)據(jù)通過SPSS17.0進行統(tǒng)計分析)

(三)研究被試

2008級自動化(本科)70人和2008級數(shù)學與應用數(shù)學(本科)55人,兩個班級人數(shù)雖然有些差別,入學后用往年高考試題組合的100分試卷,進行前測,考試結(jié)果情況見(表一),進行 T檢驗時,t=0.567,P=0.571.＞0.05,平均分無顯著性差異,所以可以認為兩個班級的學生作為對等組進行實驗。2008自動化班級作為實驗班,2008數(shù)學與應用數(shù)學作為控制班。

表1 試驗組和控制組前測成績的比較

(四)研究結(jié)果分析及討論

經(jīng)過一個學期的大學物理探究創(chuàng)新教學模式的教學實驗,學期結(jié)束我們分別對2008級自動化(本科)70人和2008級數(shù)學與應用數(shù)學(本科)55人進行了調(diào)查研究,期末考試試題由滁州學院電子信息工程系大學物理教研組集體命題,試題的內(nèi)容主要考察學生的大學物理課程知識、主要物理概念的理解和運用、科學方法和科學探究基本能力等幾個方面,試題的難度適中、靈活性較強。以下是兩個班級的學生考試情況(表2)。

表2 試驗組和控制組期末成績(后測)的比較

進行 T檢驗時,t=2.185,P=0.031＜0.05,實驗班和控制班的平均分有顯著性差異,實驗班的平均分高于對照班,說明通過探究創(chuàng)新教學模式的教學時間,試驗班的學生對物理知識掌握、主要的物理概念理解和運用、科學方法掌握等方面明顯比控制班好。

由于是一個學期的試驗,對學生進行科學素養(yǎng)提高很難有明顯的提高,但是我們認為物理學習興趣是科學素養(yǎng)提高的前提,而且物理學習興趣容易測量,所以我們在學期結(jié)束后進行物理學習興趣問卷調(diào)查,采用曲阜師范大學胡象嶺老師編制《物理興趣測量量表》,20個題目滿分為20分。

效度量表:該量表共10個檢測題,這些題目所描述的內(nèi)容是一般人不容易或難以做到的。如果一個人對前面的大部分題都做了否定的回答,而對后面的大部分題都做了肯定的回答,便說明他回答不真實。在此量表上所得的分數(shù)稱為說謊分數(shù)。被試的說謊分數(shù),滿分為10分。若說謊分數(shù)超過5分(包括5分),則視為廢卷。

通過分析,說謊分數(shù)超過5分的試卷共4份,視為廢卷,得到有效試卷121份,見(表3)。

表3 試驗組和控制組物理學習興趣測試成績(后測)的比較

進行 T檢驗時,t=4.415,P=0.000＜0.05,通過學生物理興趣量表的測試,發(fā)現(xiàn)試驗班的學生對物理學習的興趣高于控制班,且達到顯著性差異。

(五)實驗結(jié)果總結(jié)

通過實驗結(jié)果的分析,實驗班級學生在通過大學物理探究創(chuàng)新教學模式的教學后,他們的基本探究能力得到顯著性提高,學生對知識的理解和運用優(yōu)于控制班,學生對科學方法的理解和掌握較好。物理學習興趣實驗班明顯高于控制班,達到顯著性水平,從結(jié)果分析看,學生的創(chuàng)新意識和探究能力等科學素養(yǎng)有所提高和進步。探究創(chuàng)新教學模式進行的時間只有一個學期,所以在創(chuàng)新意識和探究能力等科學素養(yǎng)的提高結(jié)果還需進一步的研究和分析,可靠的效果還需要進一步的深入研究,但是通過實驗的情況看出,實驗班學生的學習物理積極性有很大提高,對一些科學問題的思考方式正逐步走向科學的思考方式上,具備初步的科學精神和科學態(tài)度。

三、結(jié)束語

新建本科高校在原有的地方專科院?；A(chǔ)上升格成多科型本科院校,原有的單一的培養(yǎng)專門技能性人才方式不在適用,公共專業(yè)基礎(chǔ)課程需要適用新要求,努力轉(zhuǎn)變思路和課程目標,不斷探索新的教學模式,探究創(chuàng)新教學模式當然也不能完全的套用,對于不同專業(yè)教師可以整合其他教學模式的合理因素,來豐富和發(fā)展探究創(chuàng)新教學模式,根據(jù)教學情境的變化和多樣,設(shè)計適合學生的個性發(fā)展的新模式。尤其是從科學素養(yǎng)提升的總方向上設(shè)計以培養(yǎng)創(chuàng)新精神和探究能力的課堂教學模式,從而發(fā)揮高等教育公共專業(yè)基礎(chǔ)課程的教育功能。

[1]教育部.面向21世紀教育振興行動計劃學習參考資料[M].北京:北京師范大學出版社,1999:241-244.

[2]美國國家研究理事會.美國國家科學教育標準[M].北京:科學技術(shù)文獻出版社,1999:30.

[3]顏曉峰.論創(chuàng)新精神[J].山西師范大學學報(社會科學版),2001,(4):17.

[4]高瀟怡.科學教育中的探究教學模式發(fā)展述評[J].外國教育研究,2007,(3):76.

[5]吳慶鱗.教育心理學——獻給教師的書[M].上海:華東師范大學出版社,2003:195.

[6]丹尼爾·戈爾曼.情感智商[M].上海:上海科技出版社,1997:284.

[7]洪振芳.探究式教學的歷史回顧與創(chuàng)造性探究模式之初探[J].高雄師范大學學報,2003,(15):178-179.

[8]呂林海,等.創(chuàng)新型的大學教學模式構(gòu)建的理論思考[J].江蘇高教,2008,(1):64.

[9]Cox-Petersen,A.M.Empowering science teachers as researchers and inquirers[J].Journal of Science Teacher Education,2001,12(2):107-122.

[10]Crawford,B.A.Embracing the essence of inquiry:New roles for science teachers[J].Journal of Research in Science Teaching,2000,37(9):916-937.

Innovation and Inquiry:Value Orientation in Teaching of Undergraduate Basic Courses in a Newly Formed University——An Empirical Study of"Inquiry and Innovation"Teaching Model of College Physics of Chuzhou University

Wan Dongsheng
(Department of Electronics and Information Engineering,Chuzhou University,Chuzhou 239000,China)

"Inquiry and Innovation"teaching model in a newlyformed university and college was discussed by analyzing the present situation of basic major courses teaching,the features and problems of"inquiry and innovation"teaching model.An empirical study of"inquiry and innovation"teaching model was made.The result indicates that"inquiry and innovation"teaching model can be used to cultivate students’innovation,learning interest and inquiry.

innovation;inquiry;teaching model

G642.0

:A

:1673-1794(2010)04-0099-03

萬東升(1976-),男,碩士,講師,研究方向:課程與教學論(物理),科學教育。

滁州學院教研課題(2008jy058)

2010-04-26