前言:一篇好文章的誕生,需要你不斷地搜集資料、整理思路,本站小編為你收集了豐富的教育理論基礎(chǔ)知識大全主題范文,僅供參考,歡迎閱讀并收藏。
關(guān)鍵詞 光電信息 實(shí)踐教學(xué) 實(shí)驗(yàn)室建設(shè)
中圖分類號:G424 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A
Optical Engineering Professional Practice Teaching
System Construction and Exploration
XIAO Yanshan, WANG Fei, HE Huiling
(College of Science, China Three Gorges University, Yichang, Hubei 443002)
Abstract According to Optical Engineering expertise structural characteristics and social requirements, combined with our school practice for Optical Engineering practice teaching system optimization, raised my school Optical Engineering Professional Practice teaching training objectives, build professional practice teaching content, build professional practice teaching hierarchical, multi-module, the system architecture to further improve students 'knowledge, cultivate students' innovative spirit and practical ability, so that students can better serve the photovoltaic industry and the local economic and social development.
Key words optical; practice teaching; laboratory construction
0 引言
按照國家專業(yè)目錄的指導(dǎo)思想,我校光電信息工程專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)為:培養(yǎng)既具有扎實(shí)的數(shù)理基礎(chǔ),又熟練掌握光電技術(shù)、光學(xué)工程、信號處理、計算機(jī)應(yīng)用與控制方面的知識和各種實(shí)驗(yàn)測試技能,了解有關(guān)光學(xué)工程、光纖通信技術(shù)、電子技術(shù)、光電圖像處理等方面的基礎(chǔ)知識,能在光電系統(tǒng)與信息處理、光纖通信與傳感及其相關(guān)領(lǐng)域從事科研教學(xué)、科技開發(fā)、工程技術(shù)及生產(chǎn)管理的綜合型人才。①與機(jī)械、電氣、電子、材料等專業(yè)相比,光電信息工程專業(yè)具有非常鮮明的特點(diǎn),就是其知識的廣泛交叉性。②③本專業(yè)學(xué)生不僅在光電信息的獲取、傳遞、處理及應(yīng)用等方面具有堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ),同時還需在光電信息處理、光電系統(tǒng)設(shè)計、光電技術(shù)及其應(yīng)用等專業(yè)領(lǐng)域具有扎實(shí)的專業(yè)知識和熟練的實(shí)踐技能。④
針對本專業(yè)實(shí)踐教學(xué)中普遍存在的實(shí)驗(yàn)課課時數(shù)不足、學(xué)生開展自主創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)機(jī)會不多、學(xué)生實(shí)驗(yàn)動手能力不強(qiáng)以及實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容明顯落后于技術(shù)發(fā)展等問題,本文提出以行業(yè)和社會需求為導(dǎo)向、鼓勵學(xué)生自主探究和創(chuàng)新、專業(yè)實(shí)驗(yàn)與專業(yè)實(shí)踐環(huán)節(jié)相結(jié)合的實(shí)踐教學(xué)理念,構(gòu)建科學(xué)的實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容,建立分層次、多模塊、系統(tǒng)的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié),進(jìn)一步優(yōu)化和完善學(xué)生知識結(jié)構(gòu)體系,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力。
1 實(shí)踐教學(xué)體系的設(shè)計
1.1 實(shí)踐教學(xué)層次設(shè)計
根據(jù)本專業(yè)實(shí)踐教學(xué)的要求、功能及特點(diǎn),實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容可由基礎(chǔ)演示型、應(yīng)用提高型、綜合設(shè)計型以及研究創(chuàng)新型等四個不同層次的實(shí)驗(yàn)組成。
基礎(chǔ)演示型實(shí)驗(yàn):實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容與光電專業(yè)基礎(chǔ)理論課內(nèi)容相對應(yīng),進(jìn)行基本的專業(yè)技能訓(xùn)練。通過開展這類實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,幫助學(xué)生加深對所學(xué)專業(yè)課程內(nèi)容的理解與掌握,并使學(xué)生有機(jī)會學(xué)習(xí)正確使用本學(xué)科領(lǐng)域的常用儀表和設(shè)備。
應(yīng)用提高型實(shí)驗(yàn):它是基礎(chǔ)演示型實(shí)驗(yàn)的提高和拓展,根據(jù)本專業(yè)發(fā)展方向和實(shí)驗(yàn)室特點(diǎn),主要實(shí)驗(yàn)內(nèi)容應(yīng)包括光纖通信與傳感技術(shù)、光電檢測技術(shù)以及激光技術(shù)等。通過開展這類實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目幫助學(xué)生了解光電專業(yè)知識在實(shí)際生產(chǎn)生活中的應(yīng)用領(lǐng)域、光電技術(shù)的應(yīng)用原理和測量方法,提高學(xué)生解決實(shí)際問題的能力,增強(qiáng)學(xué)生的就業(yè)競爭能力。⑤
綜合設(shè)計型實(shí)驗(yàn):它涉及的專業(yè)知識內(nèi)容較廣泛,包括光電檢測與傳感的部分實(shí)驗(yàn),光纖通信的部分實(shí)驗(yàn)以及激光技術(shù)的部分實(shí)驗(yàn)。這類實(shí)驗(yàn)內(nèi)容比較豐富,實(shí)驗(yàn)儀器比較復(fù)雜,開展這類實(shí)驗(yàn)可以培養(yǎng)學(xué)生利用所學(xué)專業(yè)知識解決復(fù)雜問題的能力。實(shí)驗(yàn)可在老師指導(dǎo)下,由學(xué)生自行設(shè)計實(shí)驗(yàn)方案、實(shí)驗(yàn)步驟,并由學(xué)生自行實(shí)施完成。
通過以上三個層次實(shí)驗(yàn)課程的學(xué)習(xí),學(xué)生學(xué)習(xí)如何做好實(shí)驗(yàn),掌握研究光電規(guī)律和分析光電實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的思想和方法,學(xué)會分析和評價實(shí)驗(yàn)結(jié)果,達(dá)到激發(fā)學(xué)習(xí)熱情、變被動學(xué)習(xí)為主動學(xué)習(xí)的目的。由以前教師安排好實(shí)驗(yàn)、準(zhǔn)備好實(shí)驗(yàn)儀器、學(xué)生來做實(shí)驗(yàn)的狀態(tài),過渡到學(xué)生在老師的指導(dǎo)下,自己設(shè)計實(shí)驗(yàn),自己準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)儀器完成實(shí)驗(yàn),從而培養(yǎng)和提高學(xué)生的綜合思維和創(chuàng)造能力。
研究創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn):主要安排融合各分支學(xué)科和交叉學(xué)科的綜合創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)。特別是突出光電技術(shù)與計算機(jī)技術(shù)、信息前沿科學(xué)發(fā)展的融合。部分實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目采用項(xiàng)目式管理模式,題目由學(xué)生自由選擇,實(shí)驗(yàn)時間不受限制,實(shí)驗(yàn)室對學(xué)生實(shí)行全方位開放。由學(xué)生自己查閱資料、設(shè)計實(shí)驗(yàn)方案、選擇實(shí)驗(yàn)儀器、獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)、撰寫總結(jié)報告并口頭交流,注重創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力的培養(yǎng),為學(xué)生提供發(fā)展個性和施展才能的機(jī)會。
1.2 實(shí)踐教學(xué)模塊設(shè)計
本專業(yè)的實(shí)踐教學(xué)模塊可分為四類,如表1 所示。第一類是基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn),主要開設(shè)在大一、大二學(xué)年。這一環(huán)節(jié)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容主要有計算機(jī)語言程序設(shè)計、物理實(shí)驗(yàn)、數(shù)電模電實(shí)驗(yàn)以及工程基礎(chǔ)訓(xùn)練。這一實(shí)驗(yàn)?zāi)K主要是學(xué)生自己動手進(jìn)行實(shí)物制作,從而提高動手能力。第二類是專業(yè)課程設(shè)計,包括光電檢測與信號處理課程設(shè)計、電子線路設(shè)計與PCB、光學(xué)軟件設(shè)計、光電子系統(tǒng)課程設(shè)計等。課程設(shè)計內(nèi)容與專業(yè)理論課知識相銜接,使學(xué)生將理論課中學(xué)到的知識應(yīng)用到實(shí)踐中去。大三年級以后,每學(xué)期都開設(shè)有專業(yè)課程設(shè)計環(huán)節(jié),而且課程設(shè)計的內(nèi)容逐步與生產(chǎn)實(shí)踐相結(jié)合。第三類是專業(yè)綜合類實(shí)驗(yàn),包括學(xué)科基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)、光電子學(xué)專業(yè)實(shí)驗(yàn)、畢業(yè)設(shè)計等。通過這類專業(yè)綜合實(shí)驗(yàn),來系統(tǒng)訓(xùn)練學(xué)生的光電信息專業(yè)知識,提升學(xué)生的光電信息專業(yè)素養(yǎng)。第四類是社會生產(chǎn)實(shí)踐,包括生產(chǎn)實(shí)踐、畢業(yè)實(shí)習(xí)等。這類實(shí)驗(yàn)包括大學(xué)生光電設(shè)計競賽、大學(xué)生電子設(shè)計大賽、大學(xué)生數(shù)學(xué)建模大賽、寒暑期勤工儉學(xué)、畢業(yè)實(shí)習(xí)等。通過統(tǒng)籌安排這些實(shí)踐內(nèi)容,使學(xué)生盡快了解、認(rèn)識社會、企業(yè)對光電信息專業(yè)的實(shí)際需求,真正理解專業(yè)學(xué)習(xí)目的,以增加學(xué)生畢業(yè)后的就業(yè)競爭力。
表1 光電信息工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)模塊
2 實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容的實(shí)施
2.1 基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)
在大二年級之前完成全部基礎(chǔ)類實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié),主要是關(guān)于儀器、儀表的使用、基本量測量、基本實(shí)驗(yàn)技能的訓(xùn)練和基本測量方法等,設(shè)計物理、電子學(xué)以及計算機(jī)技術(shù)實(shí)驗(yàn)的一些基本實(shí)驗(yàn)技能和基本知識點(diǎn),培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、分析能力和判斷能力。除了傳統(tǒng)的演示實(shí)驗(yàn),還包含學(xué)生自己動手操作完成的實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中通過探索獲取知識和經(jīng)驗(yàn)。
通過該實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié),可以使學(xué)生具備基本實(shí)驗(yàn)技能,學(xué)會基本測量儀器的使用,掌握基本的實(shí)驗(yàn)方法和經(jīng)驗(yàn),為下一階段的學(xué)習(xí)打下良好的基礎(chǔ)。⑥
2.2 課程設(shè)計
課程設(shè)計是實(shí)踐教學(xué)體系的重要環(huán)節(jié),是理論課程的互補(bǔ),理論課程中抽象的理論知識可以在課程設(shè)計中直觀地反映。指導(dǎo)老師根據(jù)所學(xué)專業(yè)課內(nèi)容給出多個設(shè)計題目,學(xué)生選擇后自己查閱相關(guān)資料對所選題目做出課程設(shè)計報告。課程設(shè)計分布在第2學(xué)年與第3學(xué)年,這一階段學(xué)生已經(jīng)有了一定的理論基礎(chǔ)及實(shí)踐基礎(chǔ),可以完成相關(guān)課程設(shè)計要求。
通過課程設(shè)計這一實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié),可以提升學(xué)生的思維能力,尤其是鍛煉學(xué)生應(yīng)用理論知識解決實(shí)際問題的能力。
2.3 專業(yè)實(shí)驗(yàn)
充分利用現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)室設(shè)備設(shè)計專業(yè)實(shí)驗(yàn),可將專業(yè)實(shí)驗(yàn)劃分到多個實(shí)驗(yàn)室,指導(dǎo)教師在固定實(shí)驗(yàn)室指導(dǎo),學(xué)生分組完成規(guī)定的實(shí)驗(yàn),有效地克服了實(shí)驗(yàn)設(shè)備臺數(shù)不足的問題。畢業(yè)設(shè)計是教學(xué)過程中最重要的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié),是本專業(yè)學(xué)生畢業(yè)前的一個重要的綜合性實(shí)踐環(huán)節(jié)。該實(shí)踐環(huán)節(jié)的任務(wù)是,通過指導(dǎo)教師對學(xué)生有針對性的指導(dǎo),讓學(xué)生系統(tǒng)完成選題、文獻(xiàn)檢索、文獻(xiàn)綜述、開題、實(shí)證研究、論文撰寫、論文修改、答辯等各個具體環(huán)節(jié),深入探討專業(yè)知識,綜合運(yùn)用專業(yè)技能,學(xué)會選用合適的研究方法,從而完成畢業(yè)論文。畢業(yè)設(shè)計的目的在于通過這些環(huán)節(jié),使學(xué)生鞏固所學(xué)的光電專業(yè)知識和各項(xiàng)技能,對培養(yǎng)學(xué)生開拓務(wù)實(shí)的工作學(xué)習(xí)作風(fēng)、拓寬專業(yè)視野、鍛煉專業(yè)技能有很好的幫助作用。
2.4 社會實(shí)踐
社會實(shí)踐是本專業(yè)教學(xué)計劃中非常重要的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)之一,實(shí)踐形式包括校內(nèi)實(shí)踐和校外實(shí)踐。通過社會實(shí)踐讓學(xué)生真正接觸、了解社會實(shí)際。一方面讓學(xué)生認(rèn)識到光電信息專業(yè)在社會經(jīng)濟(jì)建設(shè)中的地位和作用,了解光電信息技術(shù)的發(fā)展前沿;同時增加學(xué)生對光電信息專業(yè)的認(rèn)識和理解,通過本專業(yè)知識在實(shí)際生產(chǎn)中的應(yīng)用來鞏固所學(xué)習(xí)的理論知識,培養(yǎng)學(xué)生分析和解決工程實(shí)際問題的能力;最后通過社會實(shí)踐讓學(xué)生熟悉工程技術(shù)人員的工作職責(zé)和工作程序,學(xué)習(xí)組織和管理生產(chǎn)的初步知識,培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度和嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的工作作風(fēng)。
3 結(jié)束語
根據(jù)光電信息工程專業(yè)知識結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和社會對本專業(yè)學(xué)生的要求,結(jié)合我校實(shí)際對光電信息工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)體系進(jìn)行優(yōu)化,在拓展學(xué)生專業(yè)知識面的同時,更加注重現(xiàn)代光電信息領(lǐng)域的高、新、尖技術(shù),并且充分利用校內(nèi)外教學(xué)資源,提高學(xué)生的綜合素質(zhì),促進(jìn)教學(xué)改革、科研和產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
基金項(xiàng)目:三峽大學(xué)教研項(xiàng)目(J2014069)
注釋
① 中華人民共和國教育部高等教育司.中國普通高等學(xué)校本科專業(yè)設(shè)置大全[M].北京:高等教育出版社,2003:201-202.
② 郁道銀,蔡懷宇,葛寶臻,李清,陳曉冬.光電信息工程專業(yè)建設(shè)的探索與實(shí)踐[J].光學(xué)技術(shù),2007(S1):293-294.
③ 劉向東,劉旭,劉玉玲.從高等教育的發(fā)展到光學(xué)工程類專業(yè)研究型人才培養(yǎng)方案再調(diào)整的思考[J].光學(xué)技術(shù),2007(S1):276-277,279.
④ 劉蓉,侯宏錄,陳海濱.電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)實(shí)踐教學(xué)體系優(yōu)化建設(shè)的探索[J].科級信息,2011(19):198-199.
的認(rèn)識程度,進(jìn)而影響到學(xué)生整體知識結(jié)構(gòu)的建構(gòu),影響到學(xué)生思
維能力的生成、發(fā)展和提高。筆者認(rèn)為,構(gòu)建“知美、悟理、評研”教
學(xué)模式能有效地提高中學(xué)物理概念課的教學(xué)效益。
一、理論依據(jù)
1.“樂美”學(xué)校文化理論
“樂美”學(xué)校文化中“樂美”的“樂”就是“樂學(xué)樂教”,“美”就是
“審美、立美”?!皹访馈睂W(xué)校文化就是以“樂學(xué)樂教”促進(jìn)學(xué)生發(fā)展為
核心的學(xué)校辦學(xué)價值取向,開展“審美、立美”有效教育教學(xué)活動,
營造“成功”、“創(chuàng)造”為主旋律的學(xué)校人文環(huán)境和自然環(huán)境為載體
的校園學(xué)習(xí)生活方式,以此體現(xiàn)人的文化素養(yǎng)整體提高。
鄭其恭教授對“樂美”學(xué)校文化研究后認(rèn)為,“樂美”教學(xué)的涵
義是教師和學(xué)生在樂美教學(xué)理念的引領(lǐng)下,以認(rèn)知為基礎(chǔ),以情感
為動力,以審美為手段,以思維為核心,以知識的內(nèi)化和外顯為中
介而協(xié)同開展的教學(xué)活動。而“樂美”教學(xué)的實(shí)質(zhì)是融認(rèn)知與情感、
認(rèn)知與審美于一體的知、情、意、行互動的培養(yǎng)人的實(shí)踐活動。并提
出“樂美”教學(xué)流程(程序)和板塊(環(huán)節(jié))一般參照的范式是:“引
起”(啟動學(xué)習(xí))――“認(rèn)知”(意義建構(gòu))――“拓展”(遷移創(chuàng)新)
――”反饋”(成功體驗(yàn))。
2.建構(gòu)主義(constructivism)理論
學(xué)習(xí)的建構(gòu)主義理論(constmctivist theories of learning)的核
心觀點(diǎn)是:學(xué)習(xí)者要想獲得成功,必須自己去發(fā)現(xiàn)和轉(zhuǎn)換復(fù)雜的信
息。建構(gòu)主義理論將學(xué)習(xí)者看作是不斷地用新信息去檢驗(yàn)已有的
舊經(jīng)驗(yàn),并且當(dāng)舊經(jīng)驗(yàn)不再適用時,修改舊經(jīng)驗(yàn)。建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理
論關(guān)注的是如何以原有的知識經(jīng)驗(yàn)來構(gòu)建知識以及知識構(gòu)建過程
中的主動性、創(chuàng)造性等問題。在建構(gòu)主義理念下,教師是學(xué)生學(xué)習(xí)
的“輔佐者”而不是“主宰者”,教師幫助學(xué)生發(fā)現(xiàn)意義,而不是一言
堂或者控制所有的課堂活動。
建構(gòu)主義學(xué)習(xí)觀為構(gòu)建樂學(xué)課堂下的物理概念教學(xué)模式提供
了充分的理論依據(jù)。這一理論至少告訴我們兩點(diǎn):一是學(xué)生不是一
張“白紙”,他們是帶著自己已有的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行學(xué)習(xí)的;二是只有學(xué)生
自己積極參與的學(xué)習(xí)活動才能真正取得進(jìn)步;三是教師的作用是
“幫助”,而非原有意義上的“教”??偠灾跇穼W(xué)課堂下的物理
概念教學(xué)模式中,學(xué)生是主體,他們的參與必須充分,這樣他們的
知識建構(gòu)才能成為可能。
二、“知美、悟理、評研”教學(xué)模式的操作流程
1.“知美、悟理、評研”教學(xué)模式操作實(shí)施的預(yù)設(shè)目標(biāo)
“樂美”學(xué)校文化倡導(dǎo)“審美立美”的教學(xué)手段。在物理概念課
的教學(xué)中,我們應(yīng)當(dāng)從“物”――事物的本質(zhì)、表象、變化當(dāng)中尋求
“美”,讓學(xué)生從中獲得愉快的、美好的享受,以此走人樂學(xué)物理概
念(名詞)的情境中。學(xué)生一旦進(jìn)入美好的學(xué)習(xí)狀態(tài),就要創(chuàng)造條
件、創(chuàng)設(shè)機(jī)會、提供空間讓他們?nèi)セ顒?、去體驗(yàn),去感悟事物當(dāng)中的
“理”――事物存在的、運(yùn)動的、變化的規(guī)律和原理,實(shí)現(xiàn)意義的建
構(gòu)。這一過程有觀察、實(shí)驗(yàn),并獲得必要的感覺、知覺,以此形成一
定的觀念,并且通過分析、比較、綜合、歸納、想象等思維活動,最終
得以區(qū)別出個別與一般、現(xiàn)象與本質(zhì),把一些事物的本質(zhì)的、共同
的特征集中起來加以概括而形成概念。最后,以評價和研討的活動
形式加深對物理概念的理解和應(yīng)用,轉(zhuǎn)化為學(xué)習(xí)能力的提升。
2.“知美、悟理、評研”教學(xué)模式操作實(shí)施的主要設(shè)計程序與操
作流程
為方便表述和實(shí)踐操作,以下將教學(xué)模式的各個操作程序與
相應(yīng)的操作流程分別論述。
(1)知美。即引導(dǎo)學(xué)生去審視與概念相關(guān)的物理學(xué)之美,并因
此而受到啟迪、激發(fā)學(xué)習(xí)動機(jī)、進(jìn)入意義預(yù)構(gòu)狀態(tài)??茖W(xué)的對象首
先是自然世界??茖W(xué)美的實(shí)質(zhì)在于反映自然界的和諧,科學(xué)(科學(xué)
實(shí)驗(yàn)、理論、公式)之所以美,首先在于它能夠把握客觀實(shí)在,反映
自然界的內(nèi)在和諧。愛因斯坦曾指出:要是不相信我們的理論構(gòu)造
能夠掌握實(shí)在,要是不相信我們世界的內(nèi)在和諧,那就不可能有科
學(xué)。自然的和諧與統(tǒng)一決定了科學(xué)理論的和諧與統(tǒng)一,是大自然的
和諧之美決定了科學(xué)理論的和諧之美。有人將科學(xué)美的形態(tài)可分
為科學(xué)事實(shí)美、科學(xué)理論美和科學(xué)實(shí)驗(yàn)美??茖W(xué)研究者們從審美而
知美,或因此得到某種啟迪,或因此進(jìn)行科學(xué)的預(yù)構(gòu),或激發(fā)了他
們深入探究科學(xué)的動力,最終有所造就。楊振寧教授就盛贊物理學(xué)
的美,他說:“牛頓的運(yùn)動方程、麥克斯韋方程、愛因斯坦的狹義與
廣義相對論方程、狄拉克方程、海森伯方程和其他五、六個方程是
物理學(xué)理論架構(gòu)的骨干。它們提煉了幾個世紀(jì)的實(shí)驗(yàn)工作與唯象
理論的精髓,達(dá)到了科學(xué)研究的最高境界。它們以極度濃縮的數(shù)學(xué)
語言寫出了物理世界的基本結(jié)構(gòu),可以說它們是造物者的詩篇?!?/p>
并在演講的最后感嘆:“可是這些都不夠,都不夠全面地道出學(xué)物
理的人面對這些方程的美的感受。缺少的似乎是一種莊嚴(yán)感,一種
神圣感,一種初窺宇宙奧秘的畏懼感。我想缺少的恐怕正是籌建哥
德式(Gothic)教堂的建筑師們所要歌頌的崇高美、靈魂美、宗教美、
最終極的美?!?/p>
因此,在物理概念教學(xué)中我們應(yīng)當(dāng)引導(dǎo)學(xué)生去發(fā)現(xiàn)其中的美、
審視當(dāng)中的莢、享受物理學(xué)所帶來的美,進(jìn)而激發(fā)他們的學(xué)習(xí)動
機(jī)、調(diào)動其學(xué)習(xí)積極性,并讓他們在美的享受中受到啟迪,帶著樂
學(xué)的情緒進(jìn)入下一階段的探究、體驗(yàn)活動。
“知美”的操作流程如圖2:
“閱讀觀賞”環(huán)節(jié):學(xué)生閱讀或觀賞教師提供或指引的審美素
材,以此獲得初步的感性認(rèn)識。
“發(fā)現(xiàn)美”環(huán)節(jié):當(dāng)學(xué)生已有前一環(huán)節(jié)的初步認(rèn)識基礎(chǔ)時,教師
要進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生去發(fā)現(xiàn)當(dāng)中美的因素,并認(rèn)識到引入某一物理
概念的現(xiàn)實(shí)意義。
“審視美”環(huán)節(jié):審視是獲得認(rèn)同。學(xué)生只有經(jīng)過有深度的審
視,才能真正認(rèn)識到物理概念中蘊(yùn)含的美。這一環(huán)節(jié)教師的點(diǎn)撥將
極其重要。
“共享美”環(huán)節(jié):這是多邊互動共享各自發(fā)現(xiàn)與認(rèn)識的環(huán)節(jié)。讓
學(xué)生將自己的認(rèn)識用語言表達(dá)出來,并與其他同學(xué)進(jìn)行一些思辨
性的討論,有利于“獲得啟迪、意義預(yù)構(gòu)和激發(fā)動機(jī)”。這一環(huán)節(jié)教
師與其他同學(xué)要學(xué)會共享他人的發(fā)現(xiàn)和認(rèn)識。
(2)悟理。即通過設(shè)計多種形式的學(xué)習(xí)活動讓學(xué)生去參與和體
驗(yàn),據(jù)此感受和領(lǐng)悟物理概念的內(nèi)涵與外延。這是形成概念的核心
環(huán)節(jié)。廣州市荔灣區(qū)教育局教研室張曉紅老師在教師培訓(xùn)會上經(jīng)
常說:“物理悟理,悟物窮理,理在物中,理在悟中?!边@是實(shí)踐中得
出的真知,也是有理論依據(jù)的?!抖Y記?大學(xué)》有這樣一個說法:“致
知在格物,物格而后知至。”明朝唯物主義思想家王夫之認(rèn)為,“格
物”是從事物、經(jīng)驗(yàn)中求得道理,“致知”是由思辨推理的方法求得
道理。并指出兩者的關(guān)系應(yīng)當(dāng)是:“非致知則物無所裁,而以喪
志;非格物則知非所用,而蕩智以入邪。二者相濟(jì),則不容不各致
焉”。(王夫之《讀四書大全說?大學(xué)》)
因此說,“悟理”是物理概念教學(xué)的一個重要環(huán)節(jié)。在物理概念
教學(xué)中簡單地直接將名詞告訴學(xué)生的做法既沒有“格物”,也沒有
“致知”,學(xué)生沒有經(jīng)過必要的體驗(yàn)活動,也沒有經(jīng)過必要的思維活
動,也就不能從本質(zhì)上理解和領(lǐng)會物理概念的內(nèi)涵與外延,在實(shí)際
應(yīng)用中必將錯漏百出。
“悟理”的操作流程如圖3:
“自主探究”環(huán)節(jié):是學(xué)生為認(rèn)識概念而進(jìn)行的自主學(xué)習(xí),它可
以是實(shí)驗(yàn)探究形式的,也可是理論探究形式的,甚至可以是以觀察
為主的多種形式相結(jié)合的。當(dāng)然,這些活動離不開教師所創(chuàng)設(shè)的情
境或物質(zhì)條件。這一環(huán)節(jié)就是“格物”。
“互動合作”環(huán)節(jié):是學(xué)生在自主探究而獲得對概念的一般認(rèn)
識后與同伴的交流與合作,這是合作學(xué)習(xí)。所謂“一人見解短,諸人
見解長。”學(xué)生將自己的所猜、所見、所想……拿出來與同伴探討可
以加深對概念的認(rèn)識和理解。
“成果評估”環(huán)節(jié):是學(xué)生通過兩環(huán)節(jié)的學(xué)習(xí),經(jīng)過對自己(小
組)的探究活動再次審視、評判、歸納和概括后再次拿出來供同伴
評估的一種合作學(xué)習(xí)活動,以上兩個環(huán)節(jié)合稱為“致知”。
“立美建構(gòu)”環(huán)節(jié):這是師生參與的歸納與概括活動,是對前期學(xué)
習(xí)活動的一次提升。這是對美的素材的一次深層次認(rèn)識。學(xué)生由此積
累成功喜悅,生成樂學(xué)情感,最終促成學(xué)生對物理概念的建立。
(3)評研。對概念的再認(rèn)識能有利于學(xué)生從多角度、全方位地
掌握和應(yīng)用概念?!霸u研”環(huán)節(jié)就是為所學(xué)物理概念再認(rèn)識而設(shè)計
的?!霸u研”的理論基礎(chǔ)來自于郭思樂教授的“新錯誤觀”:“兒童獲
得的東西,有許多是在他們自己的探索之下獲得的。這種探索需要
一個過程,當(dāng)然也會犯不少錯誤。正是在克服錯誤的過程中,兒童
獲得了真知?!薄霸u研”活動不簡單停留在“寫”,更注重“說”――即
多方互動的“評價”和“研討”。
“評研”的基本操作流程如圖4:
“獨(dú)立解題”環(huán)節(jié),由學(xué)生獨(dú)立完成教師設(shè)計和布置的習(xí)題或問
題,而老師則在巡視過程中針對學(xué)生個體答題隋況進(jìn)行解題指導(dǎo)。
“小組研討”環(huán)節(jié),學(xué)生解題完成后在學(xué)習(xí)小組內(nèi)部進(jìn)行解決
問題過程對比、答案比較、解法優(yōu)化研討等活動。而老師的任務(wù)是
在巡視過程中耐心傾聽、細(xì)心發(fā)現(xiàn)、適當(dāng)點(diǎn)撥。
“小組講評”環(huán)節(jié),以學(xué)習(xí)小組為單位走上講臺對本小組解題
情況(包括思路、方法優(yōu)點(diǎn)、過程分析、答案修正)向全體學(xué)生進(jìn)行
講評。而老師的任務(wù)是在學(xué)生講評的過程中耐心傾聽、細(xì)心發(fā)現(xiàn)、
適當(dāng)點(diǎn)撥。
“全員評研”環(huán)節(jié),以學(xué)生為主體,老師適當(dāng)參與的方式對各小
組解題情況進(jìn)行點(diǎn)評和提出個人意見或疑問。
“概念再認(rèn)識”環(huán)節(jié),以學(xué)生為主體,教師適當(dāng)參與的方式總結(jié)
運(yùn)用概念解決問題的方法、解決問題所適用條件和規(guī)律等,并可對
“母題”作適當(dāng)?shù)淖兓脱由?,以此?shí)現(xiàn)對概念的再認(rèn)識。
三、“知美、悟理、評研”教學(xué)模式操作實(shí)施中應(yīng)當(dāng)注意的問題
1.關(guān)于“知美、悟理、評研”教學(xué)模式的變式
筆者認(rèn)為,同一類別的物理概念的教學(xué)模式相近,而不同類別
的物理概念的教學(xué)模式會有所不同。因此有必要對物理概念加以
區(qū)分。在實(shí)踐中,對物理概念的分類有不同的方式,如按概念的定
義方法、按概念的描述對象、或按概念反映的特征等都可以將物理概
念進(jìn)行分類。如按物理概念所反映的物質(zhì)特征將物理概念分為以下
四類:
第一類是反映物質(zhì)屬性的。第二類是反映物質(zhì)及其性質(zhì)的。第
三類是反映物質(zhì)間相互作用關(guān)系的。第四類是一些描述物理現(xiàn)象
的名稱。
粗略地說,第一類物理概念具有典型的內(nèi)在美或共性美;第二
類物理概念與第一類概念相關(guān)地有共性之處的個體獨(dú)有的個性
美,并且由于定義方式上的特點(diǎn)而具有定義式上的對稱美;第三類
物理概念由于相互作用時由非平衡到平衡的過程而反映出平衡
美;第四類物理概念因運(yùn)動或變化而具有動態(tài)美。由于不同概念所
蘊(yùn)涵美的特征有所不同,在教學(xué)中進(jìn)行引導(dǎo)、點(diǎn)撥、審視、感受等活
動時的方式、方法也會不同。
2.對學(xué)生進(jìn)行審美活動時獲得的感性認(rèn)識結(jié)果要有清醒的認(rèn)識
審美作為一種主客體統(tǒng)一的活動,有其共性也存在著個性。因
為不同個體從客觀的角度全面地看問題時,并沒有完全一樣的事
物。所謂“一千個讀者就有一千個哈姆萊特”。大千世界五光十色、
絢麗多姿,時代、民族、、社會經(jīng)濟(jì)政治文化、風(fēng)俗等等,無
不給人們的審美活動印上自己的烙印,而人們自身的素養(yǎng)、經(jīng)歷、
個性、興趣愛好以及利益關(guān)系等,也同樣影響著人們審美活動的進(jìn)
行。雖然中學(xué)生的審美背景相對單純,但學(xué)生對物理概念進(jìn)行審美
活動所獲得的結(jié)果也是有所偏差的。因此,作為教師應(yīng)當(dāng)對此有清
醒的認(rèn)識。我們應(yīng)當(dāng)做到以下兩點(diǎn):一是要承認(rèn)個體的差異,承認(rèn)