高师物理学生实验能力培养模式及评价的研究与实践
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新时期的教学改革，目标是培养具有适应新形势发展变化的教学人才。对高师物理系学生而言，不但要有扎实的专业基础知识，过硬的语言教学能力，广博的知识，还要有较高的素质，较强的物理教学能力和实验能力。同时，物理学是一门实验科学，不论学习、教学和研究也都应以实验为基础。所以，必须培养和提高学生的实验能力，才能适应新时期物理教学改革与发展的需要。怎样培养学生的实验能力？怎样评价学生的学习结果？这就需要我们对新的教学模式和评价方式进行研究。
培养学生实验能力，主要包括：基本仪器的认识和使用能力、设计实验计划能力、观察能力、实验操作能力、数据处理和分析总结能力、研究实验创新能力、与人合作交流能力和基本实验素养。实验教学能力包括实验的讲解、运用、组织和探索教学规律等方面的能力。
在实践的基础上，我们提出了一种新的培养学生实验与教学能力的模式，并进行了新的评价探索。这种教学模式的操作程序与评价方式是：摸底诊断(调查了解阶段, 诊断性评价)提出要求实验研究讨论讲解设问答疑教学检查(实验教学技能训练阶段, 形成性评价)结果验收(考核评价阶段, 终结性评价)。
一、教学模式的操作程序
（一）摸底诊断。在本课程开设之前，制定一套学生基本情况调查问卷。目的是了解学生在实验技能训练前的基本实验情况、基本实验理论和能力，以便在教学中针对学生实际，制定具体操作策略以及教学中的侧重。
我们对2001级物理系128名学生进行了问卷调查，主要针对对学生技能培养影响较大的实验类型，以及学生遇到实验问题所采取的态度，还有中学开展课外活动情况等。还调查了学生对科学方法、素养和实验基本理论掌握情况。在对调查结果进行了分析之后，确立了开展实验教学应注意的事项，制定出相应的教学策略。
（二）提出要求。在本课程开设之初，教师集中讲授中学物理实验教学概论，让学生认识到开设本课程的意义、作用，明确本课程的教学目的、实验教学类型、教学对教师的要求和教师必须具备的基本能力和基本素质，明确培养提高实验教学的内涵、本课程所采用教与学的模式、评定成绩的方法等。针对学生存在的问题，有侧重地提出要求。让学生清楚自己应进行职能角色的转变，以一个教师的身份来研究和开展教学实验活动，是与已往做过的实验不同的过程。
（三）实验研究。实验研究是实验教学技能训练阶段的一项重要内容。把学生分成实验小组，轮换参加各课题实验和教学训练。学生根据操作前提出的要求，在预习或备课的基础上进行。预习应在读懂教材的基础上，着重记录没有看懂或有疑问而需要研究的问题，以及测量项目、设计表格和注意事项。实验中按自己预先设计好的计划进行实施，注意解决预习时注意的问题，严格按操作规程进行操作。仪器故障要尽可能自己排除。发现问题，积极思考，寻求答案，理论联系实际。实验结合模拟教学，培养学生分析、解决、探索问题的能力。
（四）讨论讲解。一方面是指在实际过程中学生自己不能解决的问题，提出来小组共同研究讨论，提出设想，通过实验寻找答案。另一方面进行互动教学演练，既当学生又当老师，互相交流实验教学体会，讲清实验教学过程或问题。
（五）设问答疑。实验教学中要有意识的把一些问题留给学生自己去解决。如果在实验过程中学生遇到了解决不了的问题，教师要给予引导，组织讨论。对于没有引起学生注意的问题，教师要设问，让学生回答。积极促使学生细致思考，认真研究问题和解决问题，并提高学生的语言表达能力。
(六)教学检查。实验结束前，每个学生要准备5~10分钟实验教学内容的一个小课题，分别面对教师和学生组成的“学生”队伍，进行有针对性的实验模拟教学。这其中教师、学生都可以提出问题，回答问题。运用此种方法来检查学生掌握实验和教学内容情况，提高学生观察、实验操作、设计与实验教学、语言表达及处理问题的能力。教学实验的过程中，教师按一定评分标准记载学生成绩。
（七）结果验收。针对每次课题研究和学期所做的实验进行综合成绩评定，以此确定每位学生的总成绩。
二、实验教学模式评价
实验教学模式评价分三个阶段：（1）调查了解阶段――诊断性评价；（2）实验教学训练阶段――形成性评价；（3）结果考核评价阶段――终结性评价。
（一）诊断性评价：通过对学生实验基础状况调查结果分析可以看出，学生已具备了一定的实验能力，但由于学生来源不同，实验能力相差较大，因此更应加强基本技能、操作规范性训练，让学生养成良好的操作习惯，是此课要达到的教学目的之一。其二，学生长期以来都是以学生身份进行验证性实验多，要让他们转变观念，参加实验与教学训练，提高学生实际教学能力和语言表达能力。其三，加强学生深入思考、讨论问题的活动，让学生在理论指导下开展课题研究与仪器制作活动。其四，加强实验仪器设计理论、方法教育，研究仪器的设计方法，掌握实验关键，提高实验教学理论水平。其五，提高实验素养，养成用科学理论和方法去实验、思考的良好习惯。此阶段只对学生整体作定性评价，不给学生具体成绩。
（二）形成性评价：对于实验教学技能训练过程的评价，我们设计了如下考核项目及评分标准：预习，5分；操作，10分；讨论，10分；表达，10分；实验素养，5分；报告，10分；制作仪器，10分。
以上评价除制作仪器外，各项均为n次课题研究和实验技能训练平均分。每次课每项按A、B、C三等记分。满分为10分，按A（10~9）分；B（8~6）分；C（5分以下）记录。满分5分项则按A 5分、B 4分、C 3分以下记录。这个阶段学生成绩满分60分。
（三）终结性评价。终结性评价是在整个实验教学技能训练课结束后，对学生进行实验操作+口试考核和笔试考核两项内容。
1.实验操作+口试考核。此项考核采用抽签方法进行，占总成绩10%。考试实验题目控制在50道左右，事先做出评分标准。学生抽到题后，进入实验室按着考题要求选择实验仪器，进行实验操作，边操作边按教学要求进行讲解。每人考试时间控制在10分钟内。这种考核方式可以起到促进学生全面复习的目的，能较真实反映出学生教学语言表达能力。
2.实验笔试考核。实验笔试考核是根据学生实验中的具体情况有侧重地出考试题目，其考察内容面广。考核主要内容有：基本仪器的使用与设计方法、注意事项；实验方案与仪器的选取；各类教学实验特点、作用、功能与教学要求；取得实验成功的关键因素和实验间的必然联系等。此项占学生总成绩的30%。
三、学生实验考核成绩统计分布（以2001级学生期末成绩统计为例）：
实验参加人数128人，成绩优秀1人，占0.78%；良好92人，占71.88%；中等30人，占23.44%；及格5人，占3.9%。从学生成绩分数统计看，最高分与最低分差距29分，平均分81.43分。成绩分布比较集中在分数高的一侧，呈负偏态分布。分数差异较小，分数分布较集中。说明大多数学生已达到预期制定的教学目标，达标程度较高。结果证明，学生对实验教学技能训练重视程度高，新的教学措施和方法是有效的。
四、学生自我评价与互评结果统计
学期末制定学生自评量表与互评量表，发给学生作答，目的是检查学生对学习结果的认可程度，也为教师掌握学生水平状态作参考。
对自评量表与互评量表调查结果统计分析如下：（126人）
1．从自评量表（见附表1）前2项看，通过本课学习，99%以上的人认为有收获和收获很大，特别是教学技能和实验教学技能提高。对自己的满意程度占86.5%，有13.5%的人对自己不满意。第六项“你认为自己今后应进一步加强的有”主要集中在：①语言表达能力上46人，占36.5%，②实验操作能力养成良好操作习惯、提高技巧43人，占34.1%。③实验教学技能24人，占19%。其次提到需进一步加强的有“创新设计实验能力”“讲课设计能力”“提出问题、讨论问题”“提高心理素质”“观察、分析、概括、总结应变能力”等各占3%以下。第七项“你认为对自己提高最有效的实验”主要集中在：①选静电实验80人，占63.5%，②选牛顿第二定律实验26人，占20.6%，③选光学实验25人，占19.8%。这说明学生喜欢在验证性实验基础上去探究、扩展自己的知识面。
2. 互评量表（见附表2）主要是同一小组人给某个人的评价。从填表情况看，大多数学生都能较准确客观给予评价，其结果与学生最终成绩基本一致。但学生互评成绩普遍较高，个别学生评价出入较大。这项内容只作为学生成绩的参考，不计入学生最终成绩。
采用新的教学模式与教材体系对高师物理学生进行能力培养，重点抓基本实验技能与教学技能的训练，重视物理实验研究与教学能力培养，与各种考核方式相结合评定学生成绩，使学生的综合实验能力和素质得到很大的提高，学生普遍反映收获很大。从自评量表、调查结果和学生最终取得的成绩上来看，这种培养学生实验教学技能模式与评价方式是可行的，有效的，也便于掌握与应用，希望与广大同仁交流。