提高实验教学质量

（东莞理工学院城市学院实验中心，广东东莞，523000）

摘 要：知识的内化离不开教师的帮助，所有的教学活动都是围绕学生获取知识，将知识内化，发展出良好的知识结构而开展的。实验教学作为理论教学的延伸与补充，是培养学生理论联系实际、增强独立分析问题和解决问题、提高动手能力的重要环节，其在知识内化环节中起着无可取代的独特作用与优势。本文以知识内化为视角，探讨了通过构建创新实验教学课程体系、创新实验教学方法、创新现代化教育技术手段等几方面在实验教学中的应用。希望通过上述几种基于知识内化的有效途径，能够进一步提高实验教学质量。

关键词：实验教学 知识内化 知识结构 教学活动

一、前言

国家教育部提出《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010一2020年）》，大力提升人才培养水平、增强科学研究能力、服务经济社会发展、全面提高高等教育质量，首先要牢固确立人才培养的中心地位，树立科学的高等教育发展观，全面实施素质教育，把促进人的全面发展和适应社会需要作为衡量人才培养水平的根本标准。规划纲要中以应用型人才培养为导向的目标明确。应用型人才的培养质量在较大的程度体现在理论联系实际的能力、实践动手能力和创新能力方面，这就离不开实验教学。

实验教学是理论教学的延伸与补充，是理论教学的检验与推动，是培养学生理论联系实际、增强独立分析问题和解决问题、提高动手能力的重要环节，具有其他教学不能取代的独特作用与优势。随着各高校不断加大对实验室投入，实验室建设与实验教学改革已经逐步从着重于实验室硬件和环境建设过渡到实验教学内容、方法、模式的改革中。究其目的就是遵循知识内化理论，不断探究实验教学内容、方法和模式的改革，更好地帮助学生将知识内化，发展出良好的知识结构，从而提高实验教学质量。

二、知识内化理论

随着教育心理学、学习认知领域及构建主意教学理论的发展和成熟，教育研究者逐步从关注教师课堂表现转向关注学生课堂表现，强调学生的认知、态度、自我调节等中介过程在影响教学效率中所起的作用，而知识内化理论正是在这种转向过程中发展起来。

知识内化是指学习个体通过对新知识的学习、交流、共享、接受和消化，最终消除知识作为学习者的外在性，与学习者的内在知识结构融为一体，使之成为学习者内在素质的一部分。其中包括知识范畴意识、素养、能力等，进而转化为学习个体创新性能力的知识基础。科学研究表明，经过内化的知识便于提取和利用，具有较高的可利用性和迁移性，从而有利于提高学生解决问题的能力。

实验教学作为理论教学的延伸和补充，其采用了比理论教学更直接、更生动、更具体的教学方法，有效地拓展了教学任务的完成空间，使教、学、亲自动手同时进行，从而在知识内化上有着无可比拟的优势。

三、实验教学中的知识内化途径

在普通高校特别是地方本科高校的实验教学模式中往往存在诸多问题，譬如：专业实验缺乏针对性和实用性，与生产实际脱节，导致实践与理论知识无法内化融合；长久以来的实验教学从属地位从未改变，无论教师还是学生对实验教学均不够重视；实验教学结构体系单一，教学内容难以跟上飞速发展的科学技术；实验教学方法与理念陈旧、新的现代化教育技术手段难以运用其中等。因此，要提高实验教学质量，实现知识的内化，必须依赖于实验课程知识结构和知识逻辑的合理编排、依赖于创新的实验教学方法、依赖于现代化教育技术的综合运用等途径。

1.构建创新实验教学课程体系

美国心理学家和教育家布鲁纳提出“任何学科的基础都可以用某种形式教给任何年龄的任何人”。布鲁纳强调知识可以通过科学地安排，使学习者完成知识的内化。而反观国内大多普通高校，实验多是附属于理论课程而开展、技能单一、不成体系，因此需建立一个合理的知识、技能结构及知识层次分明的实验教学课程体系。

随着“高等教育面向21世纪教学内容和课程体系改革计划”的实施，原先的实验教学体系及教学内容已经逐步发展为实验教学内容课程化、实验项目层次化、课程模块化，构建出了以课程群知识体系为框架的多层次、模块化的实验教学体系（见下图1），这为知识的内化打下了坚实的基础。

依据上述实验教学课程体系，搭建分层次的实验教学平台，全方位的优化学生的知识结构，达到内化知识的目的。

（1）基础实验教学平台。主要开展基础性、验证性实验项目，面向大一、大二的学生。目的在于培养学生的实验技能和动手能力，加深对理论课程中所学知识的理解，内化知识；

（2）综合实验教学平台。主要开展专业实验、跨专业实验项目，面向大三、大四的学生。目的在于提升学生的综合判断意识和提出问题、解决问题的能力。以学生为主，教师为辅，通过自主式学习、主动式学习的模式，达到将知识加深理解并内化的目的；

（3）创新实验教学平台。该平台主要由设计性、研究性实验项目组成，面向课程设计、毕业设计、科研项目等。目的在于开拓学生的创新思维、激发创新热情、提高创新能力。因实验项目来自于学生感兴趣的方面，他们会主动查阅资料，自主分析，设计实验方案、步骤，探索创新的意味浓厚，所以能真真正正地起到将知识内化，形成良好的知识结构，达到提高实验教学质量的目的。

2.创新实验教学方法设计

20世纪80年代，社会构建主义理论在构建主义和后现代教育思潮的崛起下而建立，其认为在真实情景中的学习是最为有效的，教师要为学生安排适当的学习环境，以此来促进学生知识的内化。在此理论基础上，发展出了问题探讨教学、启发式教学、探究式教学、开放教学等实验教学策略，各自均有自身的特点（见表1）。

通过一系列的教学方法的创新，能有效的激发学生学习的积极性，主动将知识内化，不断提高实验教学质量。

3.借助现代教育技术手段，突破传统实验教学瓶颈

我国教育“智能化”“网络化”的创新发展日益迅猛，“微课”“慕课”“翻转课堂”“虚拟仿真”等先进的现代教育技术及理念不断涌现。它们在实验教学中融合应用，助力实验教学突破瓶颈。其中，“翻转课堂”在实验教学中的应用就是一个典型的成功案例。

翻转课堂被比尔盖茨称为“预见了教育的未来”，它是一个构建深度知识的课堂。翻转课堂有效地解决了学生动手实验机会少、实验时间不足的问题，其由三个环节组成：问题引导环节、观看微视频环节、动手解决问题环节。

问题引导环节：在学生已有理论知识的基础上，实验教师提出一些“引导性”问题，并将经过精心构思设计，预先录制好的微视频发给学生；观看微视频环节：学生借助智能手机、平板电脑等，在业余时间或随机时間进行观看学习，包括实验原理、实验步骤、虚拟仿真操作等，来解决老师之前提出的问题，并将难点、不懂的知识甄别出来。在此阶段，学生完成了第一次知识的内化；动手解决问题环节：由于翻转课堂通过“预习时间”最大化完成了对教与学时间的延长，能够在实验课时相对不变的情况下，提升学习效果。这个环节完成了知识的第二次内化。因为在这个环节中，学生在原有理论知识基础上已经获得的知识都是“前概念”，而通过动手实验、验证所产生的内容则为“实证概念”。这种实证概念因亲自验证，记忆会比较深刻，知识内化效率大大增加。

基于上面的分析可以看出，翻转课堂在实验教学的全过程中实质上完成了两次知识内化，帮助学生发展出良好的知识结构，效果是非常显著的。

四、结语

这些途径都试图解决一个根本性问题——如何促使学生将知识结构内化为自身认知结构，完成认知内化。研究表明：促使学生发展出良好的知识结构，才是一切教学的核心目标。不断提高实验教学质量，培养学生的综合素质和创新能力，培养21世纪社会所需的人才，是高校实验教学改革的永恒话题，任重而道远。

参考文献

[1]余文森.课堂有效教学的理论[M].北京：北京师范大学出版社，2011：25.

[2]赵兴龙.翻转教学的先进性与局限性[J].中国教育学刊，（4）：65-68.

作者简介：王静（1984.07-），男，硕士，湖北，研究方向：实验室建设与管理。