高校实验教学目标探析

摘 要：设定合适的实验教学目标,对于提升实验教学的有效性具有基础性作用.围绕现代大学人才培养的目标,我们可以从实验方法、实验能力、科学态度三个维度来设定本科实验教学目标.这三个维度的目标相互关联,相互促进.而且,实验方法与实验能力所具有的层次结构,决定了实验教学是一个多目标、多层次的系统.基础型实验只能达到低层次实验教学目标,设计型实验和探究型实验是实现高层次实验教学目标所必需的实验类型.

关 键 词 ：高校；实验教学；实验教学目标；教学有效性；实验类型

实验教学是为了实现人才培养总目标而组织起来的有计划的教育活动,实验教学必然要以“有效”为价值诉求.为了提高实验教学有效性,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.为此,本文尝试对实验教学目标做较为深入的分析,以期为提升我国实验教学有效性提供有益借鉴.

一、合适的教学目标是提升实验教学有效性的基础

教学目标是实验教学的出发点,是实验教学的灵魂,但是,实验教学不是有了目标就行.只有目标合适,实验教学才具备了有效的基础,才能显示应有的价值,才能最终落实在学生的进步和发展上.

合适的实验教学目标,首先要满足大学生的学习需要.实验教学应立足学情,适宜于学生,显现出实验教学的必要性和重要性.根据大学生的成长规律,分阶段确立实验教学目标,同时使各阶段目标之间相互联系,螺旋上升.合适的实验教学目标,还必须建立在对“实验”准确、深入理解的基础上.对某一事物进行实验,是因为事先不知道结果或并不完全确定结果,通过人为控制和干预对象,看它的后果如何.实验的核心要素是创新和实践.实验教学的直观性、实践性、探究性是区别于理论教学的特有属性.作为一名实验教师,必须具有强烈的“实验”意识,着力培养学生的创新意识和实践能力,而不能在实验课中大量开设验证理论和定律的实验,学生早已经知道了实验的结果,他们对这样的实验就没有多少兴趣.

合适的实验教学目标支配着实验教学的全过程,规定着教与学的正确方向.一方面,能够使教师考虑所教学生的实际水平,面向大多数学生的需求,就实验项目取舍与排序、教学方法选择与组合、教学时间分配、教学评价程序安排等做出理性的决策,并在实施过程中作必要的调整,让实验教学活动顺利展开,使实验教学有效性得到保障.另一方面,能够使学生在实验教学目标指引下,有意识地选择相应的实验学习方法或策略,促使他们达到实验教学目标的要求.

二、实验教学目标是一个多维度、多层次的系统

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（Klopfer）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,包括观察、测量分析数据、确定问题以及找出解决问题的方法；（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.[1]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.实验教学作为高校教学工作的重要组成部分,其目标的设置应服从或怎么写作于大学人才培养目标.现代大学人才培养目标要体现“自主、合作、创新”的时代精神.[2]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,让学生通过实验活动在这三个方面得到提升.而且,实验方法与实验能力所具有的层次结构,决定了实验教学是一个多目标、多层次的系统.

(一)实验教学目标的维度

1. 实验方法

大学生学会实验的方法,是本科实验教学应有的起点.实验要取得实效,需要有正确的方法.本科实验教学,不再是仅仅向学生传授实验知识和操作技能,使学生了解“是什么”“为什么”和“怎么做”,而是应该教给学生如何通过实验来解决问题、认识世界的方法.只有这样,才能让大多数学生真正领悟到实验的“有用”和“意义”.这里的“实验方法”是指与实验相关的科学方法.与实验相关的科学方法是实验活动经验程序化、规范化的结果,是科学家群体在长期实验研究过程中所形成的一整套有效的思维方式和操作规则.实验方法是科学家们产生知识的知识,也是学生获得知识的重要手段.学生掌握了实验的方法,不仅可以运用自己的智慧去进行实验活动以探索未知,而且可迁移到其他方面,在科学研究、日常生活和社会生活中都可以发挥巨大的作用.在我们现行的实验教材（实验指导书）中,各学科自己的实验方法是以实验技能的形式体现的,而观察、测定、记录等操作实验的方法和设计实验的方法都是隐含在实验内容之中,没有专门的系统阐述.我们把“实验方法”用一个维度单列出来,是为了凸显它的作用.

2. 科学态度

实验过程是认知、情感和行动协同进行的过程,养成科学态度是实验教学所特有的对学生培养所不可忽视的方面.我们知道,科学实验本身就要求具有忠诚老实、实事求是的科学态度.在实验过程中,为了取得可靠的实验事实和现象,必须坚持实验观察的客观性,克服主观性和头脑中的任何偏见,坚信实验事实,尊重观察到的真实现象.如果实验失败,就应该运用理论思维对失败的原因进行认真的分析和探讨.因此,实验教学过程也是进行科学态度的培养过程.在我们的教育界,包括科技界有一种浮躁的情绪,甚至有抄袭、剽窃等现象,北京大学前校长许智宏倡议,要对青年人,特别是大学生进行基础训练.[3]特别是在当今,这一维度的影响就显得特别重要.

3. 实验能力

实验教学促进学生实验能力的提升,这是本科实验教学最根本的目标.实验能力是在实验活动中形成和发展的、直接影响实验活动效率、保证实验活动顺利进行和完成的个性心理与生理特征.20世纪90年代初期以前,教育教学界将实验能力狭义地理解和定位为实验操作能力,从而导致在实验教学中把实验能力的培养,简化为实验操作技能的培养.广义的实验能力应该覆盖实验活动的全部过程,而不只是一部分,包括：选择和确定实验课题的能力；设计实验方案的能力；实验操作能力；收集和处理实验事实、实验数据并作出结论的能力等.培养学生选择和确定实验课题的能力,是非常必要的.当今高等教育改革的一大主题是培养大学生的创新精神和实践能力.要创新,首先要能够提出问题,并根据已有条件去确定研究的课题.拥有实验能力对于大学生以后进入工作岗位独当一面,进行研究,或者进行产品设计、项目管理等等,都具有重要意义.