基于建构主义的物理演示实验教学探索与实践

　　（空军航空大学实验中心，吉林 长春 130022）
　　摘 要：建构主义是继认知主义后更强调学生主体作用的学习理论。为了让演示实验在学生能力提升方面发挥更大的作用，探究了在建构主义理论指导下的演示实验教学模式的相关问题。建构主义为演示实验教学提供了理论基础和参考策略。教师的角色由知识灌输者转变为教学的组织者和学习促进者。实践证明通过任务驱动法和学习情境创设，学生学习的主动性得到提升。通过积极参与课堂协作、讨论和设计课程论文等一系列活动实现了学生知识的深化和自我建构，取得了良好的教学效果。
　　关键词：演示实验；建构主义；教学实践
　　中图分类号：G642 文献标志码：A 文章编号：2096-000X（2016）02-0181-03
　　Abstract： Constructivism is a learning theory developed after cognitivism emphasizing the main role of students. In order to make demonstration experiment play a bigger role in students" ability cultivation， this paper explores demonstration experiment teaching mode guided by constructivism theory. Constructivism offers theoretical basis and reference tactics to demonstration experiment teaching. Teachers are the helpers and promoters instead of the imparting of knowledge. The practical research finds that students" proactivity is improved by the task-driven approach and the creation of learning environment. Students are deepening their knowledge and self-constructing themselves through a series of activities such as cooperation， class discussion and course paper design. The practice achieves good teaching effects.
　　Keywords： demonstration experiment； constructivism； teaching practice
　　大學物理实验课是对学生进行科学实验基本训练的必修基础课程，是本科生接受系统实验方法和实验技能训练的开端[1]。实验课帮助学生将大学物理理论与实际联系起来，主要目的是培养学生的动手能力、科学素养、创新能力等多项素质。空军航空大学在实验中心成立后，大学物理实验作为一门核心必修课程单独开设。由于改革过程中学时分配调整，大学物理实验课学时缩减，这使得实验课程留给学生自主发挥空间有限，尤其在创新能力培养上显得力不从心。
　　近年来随着对实践教学的重视程度不断加强，通过投入资金建立起大学物理演示实验室，使演示实验实现了从附属于物理理论教学到独立设课的飞跃发展。大学物理演示实验作为大学物理实验课程群建设的一部分，是对理论和实验教学的双重补充。针对演示实验教学开展研究和实践有利于全面提升学生的实践能力。
　　一、演示实验室建设
　　在以往的教学中，教育者对演示实验不够重视，演示仪器数量较少，也没有专门的人员管理和维护。只有部分物理理论教师为提高教学效果，把便于携带的小型演示仪器当作辅助教具在课堂上展示。演示实验只是起到对原理单纯的验证作用，是理论教学的附属品。
　　随着对实践课程重视和实验课程群的建设，由大学投资，实验中心建设了大学物理演示实验室。实验室建成面积为240余平方米，能演示120余个项目，同起步较早的地方高校一样可实现课堂实物演示、开放实验室等多种功能[2-6]。大学物理演示实验室部分项目与学生专业结合非常紧密，如风洞试验、直升机角动量演示实验、全球定位系统、雷达定位系统演示等项目，还有部分项目涉及光纤传输、光电控制等先进的技术手段。对学生而言，这些精心设计的实验项目起到了开阔眼界、启发思维的作用。
　　二、应用建构主义教学的基础
　　目前，大学物理演示实验已列入了学生的选修课程。为实现大学物理实验教学目标的拓展和深化作用，演示实验教学中提倡教师鼓励和引导学生自己动手、观察实验，培养独立思考和分析问题能力。这样的教学设计理念与建构主义理论相符。
　　建构主义教育理论提倡在教师指导下的、以学习者为中心的学习，也就是说，既强调学习者的认知主体作用，又不忽视教师的指导作用，教师是意义建构的帮助者、促进者[7，8]。因此，演示实验选修课的教学组织可以借鉴建构主义教学理论实施设计，实现学生把外界所提供的信息整合到自己原有认知结构内，在同化和顺应过程中完善知识体系，实现知识的自我建构。建构主义教学的实现需要由教师和学生的双方的知识和能力基础以及教学资源作为支撑[9]。
　　（一）人员知识和能力基础
　　建构主义应用的教学需要学生具有原有的认知结构，对于实验课而言就是有一定实验基础。选修大学物理演示实验的学生已完成了大学物理理论和大学物理实验课程的学习，具有相关的理论知识储备，并且已接受过基础性、综合性和设计性实验的训练，了解实验规则，掌握了一定的实验的技术和研究方法。

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