張冬波 劉 嵐

（1.新疆師范大學(xué)物理與電子工程學(xué)院，新疆 烏魯木齊 830054；2.新疆教育學(xué)院，新疆 烏魯木齊 830043）

物理課程的實施一直以來是以實驗為基礎(chǔ)，除了教材中的各種探究實驗，在義務(wù)教育物理課程標準（2011版）中還列出了20個學(xué)生必做實驗，可見在義務(wù)教育階段對學(xué)生的實驗?zāi)芰τ幸欢ǖ囊?在課程標準的“內(nèi)容標準”中，凡是用“通過實驗”這一措辭陳述的知識內(nèi)容，都必須通過實驗來學(xué)習(xí).為提高教學(xué)效果，教師應(yīng)盡量創(chuàng)造條件做一些其他力所能及的實驗.［1］教師作為新課程的實施者，應(yīng)該具有更高層次的實驗?zāi)芰σ螅渲凶罨镜膶嶒災(zāi)芰Πㄒ韵?類：實驗器材的選擇和操作能力；實驗儀器的安裝、調(diào)試能力；獲取實驗數(shù)據(jù)及分析處理能力；綜合運用實驗知識和技能解決生產(chǎn)實際問題，開展科學(xué)研究能力；創(chuàng)新能力；實驗講解能力等.教師應(yīng)該在師范院校的實驗教學(xué)中鍛煉這些實驗?zāi)芰?

師范院校物理專業(yè)的實驗包括普通物理實驗、近代物理實驗和中學(xué)物理實驗等.通過普通物理實驗和近代物理實驗學(xué)生對前5類實驗?zāi)芰Φ玫藉憻挘ㄟ^中學(xué)物理實驗研究進一步完善中學(xué)教學(xué)過程中需要的前5種能力和實驗講解能力.然而，實際教學(xué)過程中發(fā)現(xiàn)很多物理專業(yè)少數(shù)民族學(xué)生的6類實驗?zāi)芰Χ己芮啡?由此我們對少數(shù)民族學(xué)生的物理實驗?zāi)芰ΜF(xiàn)狀進行了調(diào)查，并根據(jù)調(diào)查結(jié)果利用兩年的時間探索出了“雙主導(dǎo)——雙評價”實驗教學(xué)模式.

1 物理專業(yè)少數(shù)民族學(xué)生實驗?zāi)芰ΜF(xiàn)狀

針對上述提到的6類實驗?zāi)芰Γㄟ^調(diào)查法和觀察法對新疆師范大學(xué)物理專業(yè)兩個年級的90名少數(shù)民族學(xué)生進行了隨機抽樣調(diào)查，反映了在實驗教學(xué)中存在以下問題.

1.1 重實驗操作模仿能力，輕實驗儀器選擇能力

通過對普通物理實驗課堂上學(xué)生表現(xiàn)進行觀察，學(xué)生按照實驗手冊上的實驗步驟或是通過實驗教師的講解，90%學(xué)生能夠完成實驗操作，并且學(xué)生基本習(xí)慣于“有領(lǐng)導(dǎo)”，即按照事先看到的步驟進行實驗，面對新的實驗題目，學(xué)生會說“老師給我們講一下怎么做？”“老師有沒有實驗講義”等，所以此時的實驗操作僅僅是一種實驗操作模仿.對于普通物理實驗與近代物理實驗，實驗前實驗儀器大多數(shù)是已經(jīng)準備好的，實驗儀器基本不需要學(xué)生自主選擇，所以學(xué)生選擇實驗儀器能力較欠缺.在調(diào)查中，帶領(lǐng)學(xué)生到實驗室，實驗臺上放置了中學(xué)物理實驗的各種儀器，并且按照力、熱、電、光進行了分類，測試中讓學(xué)生在所面對的實驗儀器前任選儀器，列出可以做的實驗題目，結(jié)果顯示，只能列出39.5%的實驗題目，其余的學(xué)生不知道可以做什么實驗或是沒有見過儀器.調(diào)查中的大部分少數(shù)民族學(xué)生來自南疆，在南疆的部分中學(xué)很多實驗根本就沒有開設(shè).

作為未來的中學(xué)物理教師，“應(yīng)讓學(xué)生在理解實驗方案的前提下，自己選擇實驗器材，組裝實驗裝置，自主進行實驗”［1］.因而在實驗教學(xué)訓(xùn)練中應(yīng)讓師范生學(xué)會自主選擇儀器，自主進行操作，認識中學(xué)物理實驗的基本儀器.

1.2 重實驗儀器的調(diào)試能力，輕實驗儀器的安裝能力

80%的學(xué)生都能夠重視實驗儀器使用的注意事項，73%的學(xué)生基本可以按照規(guī)范完成實驗儀器的調(diào)試.在實驗操作前的力學(xué)實驗裝置的調(diào)節(jié)平衡、電學(xué)實驗的電路檢查、熱學(xué)儀器的安全使用、光學(xué)實驗儀器清晰度調(diào)節(jié)、需要讀數(shù)的實驗儀器調(diào)零等方面的調(diào)試較為注意.普通物理實驗中大多數(shù)的實驗儀器是按照實驗題目擺放好的，很多實驗儀器在學(xué)生實驗前已經(jīng)完成了初步安裝.

作為未來的中學(xué)物理教師，不僅需要學(xué)會調(diào)試實驗儀器，同時也需要掌握實驗儀器的安裝.

1.3 重實驗數(shù)據(jù)的獲得，輕實驗結(jié)果的分析

對于實驗中規(guī)范操作后學(xué)生是否能準確讀數(shù)的調(diào)查結(jié)果顯示，91%的學(xué)生可以準確讀數(shù)，絕大多數(shù)學(xué)生都能夠?qū)嶒灲Y(jié)果進行簡單分析.學(xué)生對于實驗結(jié)果的分析常用的方法有誤差法、圖像法、公式法、推理法等，但是通過課堂觀察，學(xué)生實驗后更加重視實驗結(jié)果，而對于實驗結(jié)果的分析，不重視、不深入.觀察中，大多數(shù)學(xué)生實驗完成后，都會問教師“我的實驗結(jié)果可以嗎？”，很少有學(xué)生問“我對結(jié)果的分析可以嗎？”.同時在調(diào)查中50%的學(xué)生有過“實驗數(shù)據(jù)不符合要求，不要了”的親身體驗，并沒有對產(chǎn)生這些“不要了”的實驗數(shù)據(jù)的原因進行深入分析.

作為未來的中學(xué)物理教師，需要通過實驗得到準確的數(shù)據(jù)，同時也需要會對實驗結(jié)果做出深入分析.

1.4 輕實驗創(chuàng)新能力，輕實驗與生產(chǎn)、生活的實際應(yīng)用

對于實驗時會不會有新的想法或者設(shè)計的調(diào)查中，9%的學(xué)生經(jīng)常會對實驗有新的設(shè)計，42%的學(xué)生偶爾會有新的設(shè)計，49%的學(xué)生從來沒有想過.學(xué)生習(xí)慣于按照既定的步驟進行實驗，機械地重復(fù)實驗操作，甚至沒有理解實驗的原理，調(diào)查中81%的學(xué)生對于一學(xué)期以前的實驗基本遺忘了.在自制教具的作業(yè)中，90人中只有4名學(xué)生做出了兩個“自制教具”：共振實驗教具（用木制框架上掛了用不同長度的細線連接的橡皮泥）和牛頓第一定律實驗儀（與教材中實驗設(shè)計相同）.學(xué)生的創(chuàng)新意識淡薄，缺乏創(chuàng)新能力，經(jīng)常找的借口就是“我沒有時間做”或是“我想用的材料找不到”.在55%的學(xué)生從來沒有把實驗的內(nèi)容與生活應(yīng)用聯(lián)系到一起.

作為未來的中學(xué)物理教師，需要物理教學(xué)資源的有效整合，需要創(chuàng)新能力.不應(yīng)該只用教材中的儀器做相同的實驗，應(yīng)該思考并鼓勵學(xué)生用不同的方法和材料，不同的解決方案得出結(jié)論.［1］同時，應(yīng)大力提倡用身邊的物品做實驗，例如用飲料瓶等日常用品進行物理實驗，這樣既可以拉近物理與生活的距離，讓學(xué)生深切地感受到科學(xué)的真實性，又補充實驗課程資源，所以作為教師需要有從生活走向物理，從物理走向社會的意識和教學(xué)行為.

出現(xiàn)以上問題的原因不能簡單地歸結(jié)為教師方面的或是學(xué)生方面的.但是無論教師亦或?qū)W生都應(yīng)該意識到，學(xué)生只把實驗當成必須完成的任務(wù)，對于實驗缺乏興趣，很多實驗?zāi)芰]有得到鍛煉或開發(fā).作為師范院校物理專業(yè)開設(shè)的“中學(xué)物理實驗研究”這門課應(yīng)該給學(xué)生建立一個做實驗、研究改進實驗、講解實驗的平臺.這個平臺需要打破傳統(tǒng)“中學(xué)物理實驗”教學(xué)中簡單地讓學(xué)生重復(fù)或驗證中學(xué)的相關(guān)物理實驗的教學(xué)模式，這個平臺需要建立新的教學(xué)模式.在新的教學(xué)模式中，學(xué)生真正從“中學(xué)生”的角度體驗實驗的過程，從“教師”的角度研究實驗、講解實驗、評價實驗.基于以上的想法，提出了“雙主導(dǎo)——雙評價”教學(xué)模式，并利用兩年的時間進行了實踐.

2 “雙主導(dǎo)——雙評價”模式及其實施過程

2.1 “雙主導(dǎo)”模式簡介

“雙主導(dǎo)”模式建立在小組合作基礎(chǔ)之上，首先把學(xué)生按照男女、民族等進行異質(zhì)分組，采用輪換式的教學(xué)方式進行實驗研究.把中學(xué)物理實驗進行分類，一般按照力、熱、電、光、磁進行分類，每類實驗課時為8課時，其中4個課時小組共同討論及操作，4課時小組代表演示、講解.這樣通過40課時的教學(xué)活動基本每一個實驗都被演示并講解，在小組輪換的過程中還可以對下一個小組的學(xué)生進行指導(dǎo)，充分發(fā)揮學(xué)生的“第二主導(dǎo)”作用，整個教學(xué)活動中教師作為“第一主導(dǎo)”的主要任務(wù)是回答學(xué)生提出的疑問，在學(xué)生演示和講解實驗的過程中加以補充.

例如力學(xué)實驗包含13個實驗，小組成員一起按照教師提供的實驗清單逐一對每一個實驗進行討論研究，對于解釋不清、不明白的內(nèi)容教師加以指導(dǎo)，或是提供使用說明書.其中“自制彈簧測力計”，小組學(xué)生一起結(jié)合彈簧測力計的結(jié)構(gòu)、原理、使用注意事項等討論，才可以完成彈簧測力計的制作.最后派代表（第二主導(dǎo)）在全班面前進行展示、演示和講解，其他小組學(xué)生對其可提出質(zhì)疑，輪換實驗后這組學(xué)生還可以對做此實驗的其他學(xué)生加以指導(dǎo)或講解，這樣循環(huán)下去，直到班級每一組學(xué)生對“彈簧測力計”都掌握.所以這種教學(xué)模式稱之為“雙主導(dǎo)”模式.

2.2 “雙評價”模式簡介

新課程倡導(dǎo)“立足過程，促進發(fā)展”的學(xué)生學(xué)習(xí)評價，提倡運用多樣化的評價方法，在師范院校的課程評價體系中也應(yīng)灌輸這種思想.“雙評價”的含義包含兩個方面.第一方面指的是對于評價主體來說，評價者為教師和學(xué)生，教師的評價結(jié)合實驗教學(xué)全過程進行，學(xué)生的評價主要體現(xiàn)在實驗考試時.實驗課結(jié)束考試前全體學(xué)生和教師一起制作評價量規(guī)，評價主要從5個方面進行：儀器選擇、實驗儀器安裝調(diào)試、實驗操作、實驗講解、實驗改進.每次抽簽決定兩名學(xué)生考試，互為測試者和被測試者，第二評價主體根據(jù)評價量規(guī)對整個過程進行評價.第二方面“雙評價”也體現(xiàn)在評價階段上，中學(xué)物理實驗研究這門課程采用過程評價和終結(jié)評價相結(jié)合的評價考核方式.考核的內(nèi)容包括5個部分：實驗態(tài)度考核占10分、平時演示及講解考核占20分、實驗考試時的實驗及講解占30分、考試時評價占20分、創(chuàng)新實驗或自制教具占20分.

例如，被測試者（學(xué)生）抽簽獲得題目是“彈簧測力計的使用”后，要快速找到需要的實驗儀器，從結(jié)構(gòu)、原理、使用注意事項幾個方面進行邊演示邊講解，測試者（學(xué)生）根據(jù)準備好的評價量規(guī)對其進行評價并口頭表達出來，然后角色互換重新抽取其他實驗題目，教師結(jié)合兩人的表現(xiàn)給出成績.在這一過程，要求學(xué)生不僅僅會演示、會講解還要會評價.對別人的評價建立在對實驗已經(jīng)有一定了解的基礎(chǔ)之上，這樣做的好處有兩點：一是防止學(xué)生的僥幸心理，抽到簡單題目講完了就行了；二是再一次對實驗進行了強化.所以整個教學(xué)活動中教師是第一評價主體，每一個學(xué)生是評價的第二主體，故被稱作“雙評價”模式.

“雙主導(dǎo)——雙評價”模式的實施步驟見圖1.

圖1

2.3 “雙主導(dǎo)——雙評價”模式實施注意事項

2.3.1 實驗前通過認知沖突，激發(fā)學(xué)生的實驗興趣

要想讓學(xué)生自主完成整個實驗計劃，必須激發(fā)學(xué)生的實驗興趣，其中實驗前可以通過認知沖突引發(fā)學(xué)生對實驗研究的興趣.第一節(jié)課，每人發(fā)一張白紙，盡可能地寫出“你能用實驗臺上的實驗儀器做哪些實驗，寫出實驗名稱”，結(jié)果很多學(xué)生面對熟悉的和不熟悉的實驗儀器不知該如何下手，只能列出39.5%的實驗題目，最后發(fā)放實驗清單.學(xué)生看到清單后看到很多自己沒有想到的實驗，引發(fā)認知沖突，激發(fā)實驗興趣.

2.3.2 實驗中用改進的“小題目”，吸引學(xué)生的實驗興趣

學(xué)生對于傳統(tǒng)的實驗略知一二，學(xué)生雖然沒有全部掌握，但是看到題目缺乏探究的興趣.例如“彈簧測力計的使用”改成“自制彈簧測力計”，“天平的使用”改成“探究天平的最小感量”，“大氣壓強實驗”改成“10種可以感知大氣壓強的實驗”，“摩擦起電和電荷的相互作用”改成“靜電飛花”等等，其實學(xué)生要掌握的物理內(nèi)容沒有發(fā)生變化，但是通過題目的改變，可激發(fā)學(xué)生的實驗興趣，同時培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力和開闊眼界，同時也對實驗方法進行了歸類.

2.3.3 實驗后用“作業(yè)”形式，調(diào)動學(xué)生研究興趣

實驗課堂上教師不可能對每個實驗的實驗原理都加以解釋，為了讓學(xué)生真正掌握實驗原理，教師課后都給幾名學(xué)生留作業(yè)，例如布置“自己通過閱讀說明書或查資料找出感應(yīng)起電機的工作原理”、“用電磁繼電器制作一個簡易自控裝置”、“用喝牛奶軟管制作沉浮子”等，讓其完成后下次課中給全班學(xué)生講解.因為要講解，所以接到任務(wù)的學(xué)生都能夠精心準備，調(diào)動了學(xué)生的課后研究興趣.

3 “雙主導(dǎo)——雙評價”模式實施效果

傳統(tǒng)的實驗教學(xué)模式中學(xué)生過于依賴教師的指導(dǎo)，實驗過程中教師起的作用大多是主導(dǎo)兼主體，教師操作、學(xué)生模仿或是學(xué)生完全按照黑板上的實驗步驟的實驗冊上的實驗步驟進行實驗等.長此下去，學(xué)生缺乏主動思考的習(xí)慣，并且習(xí)慣了這種教學(xué)模式.所以“雙主導(dǎo)——雙評價”模式實施過程中要打破學(xué)生的已有習(xí)慣，激發(fā)學(xué)生的興趣，但同時也經(jīng)歷了困惑期、適應(yīng)期和收獲期.

“雙主導(dǎo)——雙評價”模式實施的初期階段：困惑期.（1）學(xué)生面對實驗儀器，學(xué)生不知道該從哪里做起；（2）不知道與實驗相對應(yīng)的是哪些實驗儀器；（3）很多實驗儀器是第一次見到；（4）不會小組合作討論；（5）過于依賴教師，學(xué)生會對教師提出要求，“老師給我講一下實驗吧”，“老師給我做一下實驗”等情形.在這一階段教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)教師所列實驗題目以組為單位逐一進行研討，研討過程中教師巡視加以引導(dǎo).學(xué)生經(jīng)過兩課時的時間，分別對實驗題目加以研究后，每個人的臉上表現(xiàn)出來的都是成就感.所以這一時期持續(xù)的時間不長.

“雙主導(dǎo)——雙評價”模式實施的中期階段：適應(yīng)期.這一階段學(xué)生已經(jīng)進入了狀態(tài)，不用教師組織教學(xué)，小組間的學(xué)生也會交流實驗設(shè)計.在演示和講解實驗的過程中，對于自己的同伴成為“教師”很興奮，樂于參與.這期間小組合作探究，培養(yǎng)了學(xué)生合作意識.

“雙主導(dǎo)——雙評價”模式實施的考核階段：進步期.面對“雙評價”機制，學(xué)生會演示并講解實驗，需要努力回顧所有做過的中學(xué)物理實驗.同時評價考核他人的實驗過程及講解，需要對每一個實驗提出問題并解決問題.兩個星期的考核結(jié)束后，很多學(xué)生自己總結(jié)出中學(xué)物理實驗的筆記，能夠從教師的角度看待每一個實驗.

“雙主導(dǎo)——雙評價”的實驗教學(xué)模式不一定適應(yīng)所有的實驗教學(xué)，但是也給師范院校實驗教學(xué)一點啟示，面對中學(xué)新課程改革轟轟烈烈地進行，師范院校的實驗教學(xué)模式也要相應(yīng)發(fā)生變化.在教學(xué)過程中向?qū)W生滲透新課改的思想和理念，勝過更多的新課改理念理論的講解.

1 義務(wù)教育物理課程標準（2011版）.北京：北京師范大學(xué)出版社，2012.