陳桂云，吳 威

(南京農(nóng)業(yè)大學(xué),江蘇 南京 210031)

大學(xué)物理實驗課是高等理工科院校對學(xué)生進(jìn)行科學(xué)實驗基本訓(xùn)練的必修基礎(chǔ)課程，是本科生接受系統(tǒng)實驗方法和實驗技能訓(xùn)練的開端，是后續(xù)其他實驗的基礎(chǔ)，具有受眾面廣、實踐性強(qiáng)、思政資源豐富的優(yōu)勢。大學(xué)物理實驗，具有豐富的實驗思想、方法、手段，同時能提供綜合性很強(qiáng)的基本實驗技能訓(xùn)練，是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)實驗?zāi)芰?、提高科學(xué)素質(zhì)的重要基礎(chǔ)。它在培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、活躍的創(chuàng)新意識、理論聯(lián)系實際和適應(yīng)科技發(fā)展的綜合應(yīng)用能力等方面具有其他實踐類課程不可替代的作用[1,2]。

習(xí)近平總書記在全國高校思想政治工作會議及全國教育大會上多次提到“立德樹人”，指出，高校立身之本在于立德樹人。要堅持把立德樹人作為中心環(huán)節(jié)，把思想政治工作貫穿教育教學(xué)全過程，學(xué)科體系、教學(xué)體系等等都要圍繞“立德樹人”來設(shè)計，高等教育要努力實現(xiàn)全程育人、全方位育人[3,4]?！北疚闹荚谝詫嶒灁?shù)據(jù)為突破口，探尋大學(xué)物理實驗課程中的思政教育契機(jī)，展開大學(xué)物理實驗課堂的教學(xué)變革。

1 大學(xué)物理實驗課的現(xiàn)實狀況

綜觀高校物理實驗室發(fā)展，無論是實驗室環(huán)境、儀器設(shè)備、還是師資力量、實驗內(nèi)容、教學(xué)模式、實驗規(guī)章制度等，多年來一直穩(wěn)步向前發(fā)展。以實驗內(nèi)容而言，從基礎(chǔ)性實驗到綜合性實驗再到設(shè)計性實驗的分層次化內(nèi)容設(shè)置與安排已屢見不鮮。隨實驗課堂教學(xué)改革的展開，多維度的過程及結(jié)果相結(jié)合的實驗成績評價方式也漸成共識及教學(xué)評價常態(tài)。

雖然具體方案不盡相同，但大學(xué)物理實驗成績評定，通常會包含到以下四個方面：實驗預(yù)習(xí)、實驗操作、實驗報告和實驗測試這些因素。實驗測試可隨堂，也可單獨進(jìn)行。課前完成的實驗預(yù)習(xí)，則因不同班級學(xué)風(fēng)及個人學(xué)習(xí)態(tài)度不同，差別甚大。教師通?？梢岳秒S堂預(yù)習(xí)測試來了解及記錄預(yù)習(xí)狀況。實驗操作一般也可通過隨堂觀察，記錄最優(yōu)和最劣兩極端進(jìn)行加減分記錄。成績評價中相當(dāng)重要的實驗報告環(huán)節(jié)，因課堂時間有限，通常都是課后完成并提交相應(yīng)的紙質(zhì)報告。然而雷同相似的實驗報告經(jīng)年難以避免，難辨高下時不得已歸結(jié)到靠書寫態(tài)度來判分。

多年實驗報告評分的尷尬及混合型教學(xué)模式的實踐需要共同催生了實時實驗報告提交系統(tǒng)的誕生。不過學(xué)生現(xiàn)場手機(jī)提交報告的改革，在解決部分舊有問題同時，也引發(fā)了一些新的問題。譬如報告系統(tǒng)的不穩(wěn)定，可能帶來扣分的不公平等等。筆者在大學(xué)物理實驗的混合式教學(xué)模式實踐中，因?qū)嶒瀳蟾嫣峤幌到y(tǒng)的若干問題需要在教學(xué)實踐中搜集數(shù)據(jù)，于是在霍爾效應(yīng)和牛頓環(huán)兩個物理實驗中歷時兩年搜集學(xué)生實驗數(shù)據(jù)。第一年重點搜集異常數(shù)據(jù)，以發(fā)現(xiàn)異常儀器及報告系統(tǒng)異常問題，以求線上評價能夠公平公正對待每個學(xué)生。第一年數(shù)據(jù)搜集時發(fā)現(xiàn)，能從學(xué)生數(shù)據(jù)觀察到學(xué)生不盡相同的學(xué)習(xí)狀態(tài)。第二年則對24個班約720名同學(xué)展開霍爾效應(yīng)和牛頓環(huán)兩個物理實驗數(shù)據(jù)的逐一實時搜集，輔之以立即面聊討論實驗問題。這一面廣量大費時繁瑣的課堂一線教學(xué)實踐，收獲了實驗報告提交系統(tǒng)相關(guān)實驗的問題整改報告，更重要的是，發(fā)現(xiàn)了實驗數(shù)據(jù)中隱藏著的課程思政教育契機(jī)及大學(xué)物理實驗課堂教學(xué)變革的新切入點。

2 實驗數(shù)據(jù)背后的學(xué)情分析

搜集實驗數(shù)據(jù)并輔以面聊這一過程，讓筆者發(fā)現(xiàn)，實驗數(shù)據(jù)展示出的學(xué)生學(xué)情至少有以下三種：第一類(A類)學(xué)生，實驗數(shù)據(jù)可得滿分，且實驗時間富余。他們通常會提前離開，課程有吃不飽現(xiàn)象。第二類(B類)學(xué)生，實驗數(shù)據(jù)正常，實驗時間飽滿。其中又可細(xì)分為三種情形：B1，過程及答題都很謹(jǐn)慎，堅持到下課甚至拖堂才無錯誤完成實驗；B2，發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)問題，反復(fù)重做，尋找最優(yōu)結(jié)果；B3，發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)問題，求助討論尋找原因及解決方案。第三類(C類)學(xué)生，實驗心不在焉，走過場。C類大致有兩者情形：C1，似乎內(nèi)心負(fù)重，心不在焉；C2，治學(xué)做事已形成不嚴(yán)謹(jǐn)?shù)拇中拇笠獠涣剂?xí)慣，不在意實驗結(jié)果。

以上發(fā)現(xiàn)，引起了筆者的深思。實驗數(shù)據(jù)的對錯及好壞，它的意義何在？顯然不能僅僅局限于用它評價學(xué)生的成績高低。小小的數(shù)據(jù)中分明隱藏著學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、分析解決問題能力、學(xué)習(xí)態(tài)度、協(xié)作精神及價值取向等等。小數(shù)據(jù)中潛藏著大教育。如果不加以利用，不僅會抱憾于思政教育失之交臂，也會讓課程的人本價值限于空談。只有讓教學(xué)與教育深度關(guān)聯(lián)，課程才是真正的以人為本，才有可能實現(xiàn)其人本價值內(nèi)核。

以上三種不同的學(xué)情，對應(yīng)三種不同層次的學(xué)生。這意味著教學(xué)不能大而化之，需要針對不同類型學(xué)生進(jìn)行分層次的教學(xué)，也意味著可以針對不同類型學(xué)情，進(jìn)行不同的思政點切入。實驗數(shù)據(jù)中隱藏著的課程思政教育契機(jī)，將為大學(xué)物理實驗課堂教學(xué)變革注入新的活力。

3 大學(xué)物理實驗課堂的教學(xué)變革

從人本視角深刻反思大學(xué)物理實驗課程價值，認(rèn)清課程在學(xué)生發(fā)展上的基本定位是通識類核心基礎(chǔ)課[5,6]。讓課堂教學(xué)從混合型教學(xué)模式實踐的形式關(guān)注走出來，走向更為深入的課程教育內(nèi)核關(guān)注?；貧w初心，以人為本，讓課程真正成為育人的課程，教學(xué)過程真正成為教育的實施過程。秉持以上理念，以實驗數(shù)據(jù)為突破口，教學(xué)內(nèi)容為載體，找到思政教育契機(jī)，將教學(xué)升華到教育本真。大學(xué)物理實驗課堂的教學(xué)變革可從下面四個方面展開。

3.1 重整課程教學(xué)目標(biāo)

首先要從知識、能力、思政三個方面重整大學(xué)物理實驗課程的教學(xué)目標(biāo)，并指出需根據(jù)學(xué)生不同學(xué)情，靈活處理教學(xué)過程中的切入點，要實施分層次分類型的因材施教，將育人與教學(xué)深度關(guān)聯(lián)。

大學(xué)物理實驗課程教學(xué)目標(biāo)中的知識目標(biāo)可設(shè)置為：系統(tǒng)學(xué)習(xí)并掌握基礎(chǔ)物理實驗的原理、思想方法、實驗方法和數(shù)據(jù)處理方法。教學(xué)目標(biāo)中的能力目標(biāo)可設(shè)置為：訓(xùn)練并培養(yǎng)基礎(chǔ)的科學(xué)實驗技能、發(fā)現(xiàn)問題及分析解決問題的實踐技能、培育創(chuàng)新意識，夯實創(chuàng)新能力發(fā)展根基。教學(xué)目標(biāo)中的思政目標(biāo)可設(shè)置為：培養(yǎng)社會主義核心價值觀引導(dǎo)下的敢于接受挑戰(zhàn)、求實創(chuàng)新、勇于實踐，具有良好科學(xué)素養(yǎng)和協(xié)作精神的愛國敬業(yè)誠信友善的新時代人才。

分層次的因材施教，以上面三種學(xué)情類型為例，對于學(xué)有余力的A類學(xué)生，可以在課程中提供其深入探究的科研拓展點或者讓其做小組負(fù)責(zé)人；對于B類學(xué)生，正常教學(xué)，但多訓(xùn)練及發(fā)展該類學(xué)生敢于嘗試和協(xié)作，努力發(fā)現(xiàn)并解決問題能力；對于實驗心不在焉，走過場的C類學(xué)生，要進(jìn)行適度的對話疏導(dǎo)教育等等。

3.2 建設(shè)混合式教學(xué)模式下的良性課堂生態(tài)

混合型教學(xué)模式下的大學(xué)物理實驗課程，其課堂生態(tài)系統(tǒng)由教師、學(xué)生、實驗指導(dǎo)書、儀器、教室環(huán)境及課程教學(xué)的網(wǎng)絡(luò)輔助系統(tǒng)等組成。建設(shè)良性課堂生態(tài)，就是讓其中各要素都能發(fā)揮“言傳身教”的作用，并且讓各要素之間整體均衡，良性互動，協(xié)調(diào)共進(jìn)達(dá)成該課程的目標(biāo)，實現(xiàn)課程在學(xué)生發(fā)展上應(yīng)該起到的作用。具備良性生態(tài)的課堂，好比某種小社群組織的生態(tài)體。它要在利益博弈、觀點碰撞和思想交鋒中體現(xiàn)學(xué)習(xí)與發(fā)展兼顧、科學(xué)與人文交融、合作與競爭并存的特點。這樣的課堂中，完成實驗只是目標(biāo)之一，犯錯的價值會被重新思考，并被納入學(xué)習(xí)過程[2]。

以育人本位作為課程的立足點，可以從一明一暗兩條線著手進(jìn)行課堂生態(tài)建設(shè)布局。其中明線即所謂“言傳”，即明示。是指課程目標(biāo)、教材、課程內(nèi)容、課堂教學(xué)等都直接明示,明確并宣告課程的育人價值導(dǎo)向，不藏著掖著。而暗線即所謂“身教”，讓環(huán)境發(fā)揮作用。具體指創(chuàng)設(shè)出立德樹人的環(huán)境場，發(fā)揮文化潛移默化育人的作用。利用人(教師和優(yōu)秀學(xué)生)的行為春風(fēng)化雨，利用網(wǎng)絡(luò)、板報、櫥窗、走廊、墻壁等進(jìn)行文化建設(shè)，展示教育理念、發(fā)展愿景、科學(xué)家情懷與成就等等，營造有利于學(xué)生修德立身的良好氛圍。讓學(xué)生無論何種途徑，只要與課程發(fā)生鏈接，就置身于這樣的氛圍中，置身于大學(xué)物理實驗課程立德樹人的課堂生態(tài)中，不自覺地受其影響。

3.3 強(qiáng)化課堂觀察與互動，讓思政育人與教學(xué)有機(jī)鏈接

既往的課堂觀察，容易滿足于學(xué)生是否順利完成實驗，數(shù)據(jù)是否正確。既往的互動，過于關(guān)注學(xué)生是否正確理解及正確操作。這些觀察與互動基本上是以順利完成教學(xué)任務(wù)為目標(biāo)，過于僵化呆板流于淺表，遠(yuǎn)不能達(dá)成育人宗旨。

有效的教學(xué)變革得發(fā)揮教師主導(dǎo)作用，強(qiáng)化課堂觀察與互動，讓思政育人與教學(xué)有機(jī)鏈接。當(dāng)教師用心觀察學(xué)生實驗狀態(tài)，看到數(shù)據(jù)背后的“學(xué)習(xí)隱情”，才可能巧妙利用實驗數(shù)據(jù)為切入點，推動學(xué)生反思，教學(xué)過程才自然而成育人過程，“小”數(shù)據(jù)也才有可能催生出“大”教育。

譬如，數(shù)據(jù)檢查時會發(fā)現(xiàn)個別學(xué)生，為謀求高分，篡改數(shù)據(jù)。此時正是誠信教育的介入時機(jī)，這種情形一經(jīng)發(fā)現(xiàn)，必須立即介入糾偏，通過對話交流等手段讓學(xué)生反省更正。而由實驗數(shù)據(jù)及狀態(tài)觀察到的C類學(xué)生，如果是因為大學(xué)成長階段身心自我發(fā)展帶來的各類身心問題，心不在實驗室，導(dǎo)致實驗出錯，教師可以略略安撫，對話疏導(dǎo)，并策略地讓其加入同學(xué)小組互動中，將其注意力轉(zhuǎn)回課程本身。而如果是實驗態(tài)度問題或者治學(xué)做事已形成不嚴(yán)謹(jǐn)粗心大意不良習(xí)慣，未按照要求來做實驗的學(xué)生，則要通過對話教育，曉之以理，促其反思，介入糾偏。

針對觀察到的A類學(xué)生及B類學(xué)生，同樣可以以不同的方式和策略，讓他們在課程中得到針對性的發(fā)展。根據(jù)學(xué)習(xí)成效金字塔模型，“學(xué)習(xí)保留率”與“學(xué)習(xí)方式”的關(guān)系形成三角金字塔形狀。其中使用討論、實踐、教授他人等主動學(xué)習(xí)方法，兩周后知識的保留率分別是50%、75%、90%[7]。故而對A類學(xué)生的策略，就是激發(fā)培養(yǎng)其領(lǐng)導(dǎo)力，激勵他們完成自己實驗同時，要主動去發(fā)現(xiàn)可能存在的問題并主導(dǎo)小組的討論和實踐，必要時可以教授他人。而對B類學(xué)生，更傾向激勵其主動實踐，積極參與討論。

教師以實驗數(shù)據(jù)為突破口，以教學(xué)內(nèi)容為載體，找到合適的思政點后，策略性地引導(dǎo)與介入。教師主導(dǎo)著與學(xué)生的互動同時，輔之以鼓勵強(qiáng)化A類學(xué)生在小組內(nèi)部及小組間的領(lǐng)導(dǎo)性互動作用。讓互動在師生間，組與組之間，內(nèi)部組員之間以求助、引領(lǐng)、討論、辯論或競爭或合作等形式出現(xiàn)在課堂。如是，不僅課堂會充滿活力，在隨時發(fā)生著的師生間、生生間的“言傳身教”中，思政育人與教學(xué)也會自然發(fā)生鏈接。

3.4 完善成績評價方式，并有效發(fā)揮其導(dǎo)引作用

既有的成績評價方式，雖然也關(guān)注學(xué)生實驗過程和態(tài)度，但更容易傾向于實驗數(shù)據(jù)好壞及實驗時間長短。這種評價有時會把學(xué)生導(dǎo)向?qū)?shù)據(jù)結(jié)果的過分關(guān)注，甚至于誘發(fā)實驗數(shù)據(jù)不好的個別學(xué)生發(fā)生篡改數(shù)據(jù)的不道德行為。檢查學(xué)生異常數(shù)據(jù)時發(fā)現(xiàn)：大部分學(xué)生是聽話型學(xué)生。中學(xué)教育訓(xùn)練的經(jīng)驗告訴他們，按照老師要求做，是獲取學(xué)業(yè)高分的最便捷途徑。然而大學(xué)生已成人，需要走出既往舒適區(qū)，需要精神引領(lǐng)，需要合理“增負(fù)”，需要不良結(jié)構(gòu)的現(xiàn)實問題挑戰(zhàn)來逼迫成長。而實驗過程如果伴隨著技能、思想方法的學(xué)習(xí)，同時還需要發(fā)現(xiàn)個體實驗的具體問題并尋找解決方案的話，實驗時間會因人而異不會較短，并且實驗數(shù)據(jù)也未必都很好。有時發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)問題，思考出內(nèi)在的原因，并調(diào)整實驗驗證自己的判斷可能對學(xué)生發(fā)展意義更大[2]。

改革并完善實驗成績評價方式，讓其有合理公平公正內(nèi)核同時，要能對學(xué)生行為有效導(dǎo)引?？芍苯訉⑺颊繕?biāo)(培養(yǎng)社會主義核心價值觀引導(dǎo)下的敢于接受挑戰(zhàn)、求實創(chuàng)新、勇于實踐，具有良好科學(xué)素養(yǎng)和協(xié)作精神的愛國敬業(yè)誠信友善的新時代人才)的內(nèi)核嵌入成績評價中。既跟學(xué)生明示，成績評價鼓勵同學(xué)們“接受挑戰(zhàn)、求實創(chuàng)新、勇于實踐”，鼓勵“協(xié)作探索，誠信友善”；也明確指出成績評價會打擊弄虛作假篡改數(shù)據(jù)這類行為。譬如教學(xué)可以故意設(shè)置一些實驗陷阱，保留幾臺問題儀器，讓學(xué)生有機(jī)會面對現(xiàn)實缺陷，鍛煉發(fā)展學(xué)生的質(zhì)疑精神及發(fā)現(xiàn)問題解決問題能力。實踐中發(fā)現(xiàn)，對自己要求高的學(xué)生會去追問實驗數(shù)據(jù)潛藏問題，深入探究，發(fā)現(xiàn)了儀器問題，并來跟老師討論。同時也發(fā)現(xiàn)，個別同學(xué)會直接弄虛作假，教師檢查數(shù)據(jù)時就正好順勢面聊介入，給以糾偏。

4 結(jié) 語

從人本視角反思大學(xué)物理實驗課程價值，發(fā)現(xiàn)實驗數(shù)據(jù)可提供物理實驗課堂思政教育的新契機(jī)。于是以實驗數(shù)據(jù)為突破口，教學(xué)內(nèi)容為載體，將教學(xué)升華到教育本真?；貧w初心，探尋到大學(xué)物理實驗課程中的思政教育契機(jī)，展開大學(xué)物理實驗課堂的教學(xué)變革。讓課程成為教育人的課程。課程教學(xué)過程，真正成為教育的實施過程。這種教學(xué)變革必將在一線教學(xué)實踐中不斷被深化和完善。