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摘要：为实现因材施教和分层次教学，探讨了在大学物理实验课程中引入分类指导教学的理念，对于不同专业、不同基础、不同背景的学生进行有效差异化教学，建立完善以学生为导向、以创新为指引的科学教学体系，进一步提高大学物理实验课程的教学质量和效果．
关键词：大学物理实验；分类指导；教学改革；科学教学体系
教育部2010年颁布了“高等学校物理学与应用物理学本科指导性专业规范”［1］，提出了“因材施教”的基本原则，为学生进一步拓宽知识领域、加深理解、提高能力、自主学习和自主研究提供了尽可能好的环境和多种选择，同时也特别指出各校应根据自身条件，努力超越规范要求，实施分类指导，进一步提高教学质量．根据《汉语成语词典》，“因材施教”是指依照不同对象的具体情况，采取不同的办法，施行不同的教育［2］．教育教学理论表明：由于每个学生的生理素质、环境和教育的影响以及主观努力诸方面的差异，使每个年龄阶段中的每个学生的身心发展水平又表现出其特殊性和差异性．教学必须充分考虑差异，对具体情况作具体分析．在坚持统一要求的前提下，坚持因材施教，既有利于大多数学生达到培养目标的要求，又使人的个性得到全面而充分的发展［3］．“单层次、一刀切”式的教学模式，容易出现基础好的学生“吃不饱”，而基础不足的学生“不消化”的情况，直接导致部分学生厌学、放弃学习、不及格率偏高等现象．针对这种现状，分类指导、因材施教就显得十分必要［4］．由于高校近些年来不断扩大招生量，使得学生物理基础方面的差异不断增大，针对这一情况，必须一改以往传统的教学模式，采用分层次教学模式进行大学物理教学已经成为各大高校的必然选择［5］．本文结合北京师范大学的大学物理实验课程的教学状况，就探讨开展大学物理实验课程分类指导教学改革的实践谈谈我们的思考和体会．
1大学物理实验课程的教学状况
北京师范大学的大学物理实验课程是物理专业及非物理专业理科大学本科学生的必修课程，课程覆盖面广、实践性强，旨在增强学生对物理原理的理解，培养科学动手的能力，促使学生理论联系实际，提升综合分析和解决问题的水平．本课程贯彻“以学生为本”的教学理念，强化物理实验创新能力，促进学生知识、能力和素质协调发展，致力于培养物理科研和教学的高素质人才．目前，本课程主要面向3类学生授课：物理学系学生、相关非物理专业理科学生、励耘班（即校强化班）学生，2017年度学生数分别为156人、678人和77人．课程分为普通物理实验、基础物理实验和基础物理实验A．物理学系学生，可细分为普通师范生、免费师范生、基地与协同创新实验班学生等3类，2017年度分别为63人、35人和58人．其中，免费师范生大部分来自不发达地区，很多师范生在中学基本没有做过物理实验，没有见过物理实验仪器．免费师范生在入学前的知识结构、接受能力、理解能力和动手能力与普通师范生是有很大差别的．非物理专业理科学生，主要来自于天文学系、化学学院、生命科学学院、环境学院、数学科学学院、信息科学与技术学院、地理学与遥感科学学院等7个不同的学院．励耘班的学生主要来自于物理学系、化学学院、生命科学学院、数学科学学院等4个不同的学院．由于本课程面向学生的来源、专业等背景不同，导致学生之间的基础及能力差距相当大．对于大学物理理论课程，均采取分班教学方式，初步实现了分类指导；而对于大学物理实验课程，由于师资力量、课程编排、实验仪器、实验场地等外部条件的限制，如何有效开展分类指导尚待进一步研究探讨．
2打造大学物理实验课程多元化分类指导的教学模式
2．1专门开设大学物理实验基础选修课程
来自西部等不发达地区或农村的学生在中学基本没有做过物理实验，没有见过示波器等物理实验仪器，入学前的知识结构、接受能力、理解能力和动手能力与东部发达地区或城市的学生有很大差别，直接进行物理实验较为困难．针对这些学生，北京师范大学物理学系专门开设了大学物理实验基础的选修课程，使其能够对物理实验的仪器和基本理论等预先进行了解，掌握实验仪器的操作方法，为今后进行物理实验打好基础．该课程设置在大一上学期，2学分，选修人数为48人．课程内容包括：Origin的使用，密度的测量，移测显微镜的使用，复摆测量重力加速度，透镜焦距测量，示波器的初步使用，等等．经过这门课程的系统培训，学生基本掌握了常见测量仪器的使用以及相应的基本理论，在后续的物理实验课程中表现出较强的动手能力和接受能力．
2．2发展大学物理实验课程的创新教学模式
在大学物理实验的教学中，根据不同学生的认知水平、学习能力及自身素质，创新发展教学模式，选择适合不同学生特点的方法进行有针对性地教学，合理给予学生自主选择权，激发学生学习兴趣，树立学生学习信心，提高教学质量．
2．2．1有针对性采用多种教学方法
对不同专业、不同基础、不同背景的学生采用指导式、启发式、自主式等不同的实验教学方法，充分激发学生的主动性和积极性，启迪学生科学思维，提高学生实验技能，培养学生创新能力．在大学物理教学中适当引入批判性思维训练，包括生动的事例、问题的探究、结果的分析、选判题的设计，鼓励学生学习和运用逻辑，使他们在素质、能力和知识3个方面都得到发展［6］．
2．2．2构建分层次的课程教学体系
将大学物理实验课程按照由低到高、从基础到前沿，渐进分三级实验层次，包括：基础性实验、综合性实验、拓展性实验，构建全面开放的大学物理实验课程层次化教学新体系，充分满足不同层次人才培养的需要．除了实验内容外，课程还设置了讨论课环节，让学生有机会和老师、同学分享实验中的阶段性收获．不同的学生往往展现不同的内容，有的学生就实验操作中出现的错误、问题作总结，有的学生能对现有实验提出改进想法，有的学生还可以设计实验．例如，在刚刚结束的秋季学期，有的学生分析受迫振动中实验测得的幅频曲线与理论图像不一致的多种原因，有的学生实现了用LabVIEW来模拟受迫振动．教师可以根据每个学生的反馈做出有针对性地指导并与之讨论．通过设置讨论课环节，实现了理想的分类指导的互动效果．
2．2．3按目标性确定不同教学重点
根据学生专业、基础、背景的不同，制定不同的教学目标，充分考虑课程面向学生的差异性，确定不同的教学重点内容．
2．2．4合理给予学生自主选择权
在保证课程教学内容的同时，积极鼓励学生在课外进一步拓展视野，对实验项目进行自主设计和完成，使得学生在实验时间、数量和内容等方面拥有合理合适的自主选择权．
2．2．5按多元化实施不同考核方式
采用平时考查、笔试考核、操作考试和答辩等多种方式相结合的考核方式，全面反映学生的物理实验知识、能力和素质，通过多元化考核引导学生开展个性化学习．针对物理系和励耘班学生的物理实验课跨2个学期，大一春季学期，期末采取笔试考核，试题基本涵盖所有实验；大二秋季学期，期末对励耘班学生要求完成拓展实验、现场答辩并撰写小论文，学生大都能很出色地完成了实验内容，还鼓励部分学生将实验结果整理之后投稿发表．同时，物理系学生期末进行了操作考试，题目呈现多元化内容和要求：光学实验4个，要求学生在规定时间内能够重复之前的实验内容，例如：全息实验要求拍摄、再现全息图像；力学实验2个，要求设计实验，其中一道题目是要求学生利用传感器并结合固定变量法自行设计实验验证牛顿第二定律．这样的多元化考核方式和内容设置充分引导了学生开展个性化学习．
3构建大学物理实验课程的网络教学平台
当今社会是网络社会，网络已经深入到社会的各个角落．总理在多个场合畅谈“互联网＋”，极力推进其与各行各业的结合．而在教育领域，网络的应用也日益广泛．通过网络的应用，教师可节省时间、提高效率，从而更多地关注学生的个性特点和需求，通过线上和线下的充分融合，更好地构建“以学生为中心”的主动学习模式，进行因材施教，提升教学效果．
3．1健全课程网站，拓展资源分享和讨论渠道
充分利用北京师范大学物理学系网站现有的BB（BlackBoard）信息平台，差异化分类整理实验课程相关资源，将实验要求、参考资料等上传至平台供分享学生自我学习使用，有效帮助不同学生方便获取所需内容．尤其是随着新实验仪器和新实验内容的不断引入，原有的物理实验教科书已经不能满足现有的实验需求，因此教师需要编写新的实验讲义．这些实验讲义以及相关的参考资料、视频等都会上传至BB平台．BB平台也已经成为教师和学生进行信息交换的有效平台．同时，通过完善“答疑”、“影视中的物理实验”等多个主题论坛，促使教师和学生更加有效地进行沟通和讨论，引导学生提高学习兴趣，有效拓展大学物理实验课程的信息化教学空间．
3．2建立微信群、QQ群，构建实时网络交流平台
由于大学物理实验课程不仅面向物理学系学生，同时还面向相关非物理专业理科学生、励耘班（即校强化班）学生，学生分布面广，课程时间不一，如何在教师和学生之间、学生和学生之间构建通畅、有效的沟通交流渠道尤为重要．我们充分利用微信、QQ这些网络时代的交流工具，针对不同的学生群体，建立不同的微信群、QQ群，把类似专业、背景的学生聚在一起，通过群消息、分享资料，同时随时解答学生提出的疑问，有效促进了师生之间的沟通交流，洞察学生的生活和学习状态，及时帮助学生解决有关问题．
4小结
本课题通过探索对大学物理实验课程进行分类指导教学改革，基本实现课程的“因材施教”，使得基础薄弱的学生不会受挫，能力强的学生也有充分发挥的空间，更好地激发学生的学习主动性、积极性和创新性，通过网络方便获取课程资源、拓宽沟通交流渠道，完善建立多层次、多维度的大学物理实验课程教学体系，初步取得了较好的教学效果．但是仍存在一些不足：
4．1分类指导有待进一步强化
大学物理实验课程主要面向3个专业的学生授课，即为物理学系、相关非物理专业理科、励耘班（即校强化班），由于面向学生的来源、专业等背景不同，导致学生之间的基础及能力差距相当大，学生对大学物理实验课程的掌握能力和程度显著不同．针对不同类型的学生进行分类指导教学，有待通过项目的持续实施进一步强化．
4．2教学理念有待进一步推广
对于大学物理实验课程，由于师资力量、课程编排、实验仪器、实验场地等各种外部条件的限制，尚未能有效开展分类指导，需进一步推广分类指导的教学理念，坚持以学生为导向、以创新为指引的原则，完善建立多层次、多维度的大学物理实验课程教学体系，形成能够满足新形势发展要求的北京师范大学物理实验课程特色．下一步，我们将通过继续推进实施大学物理实验课程的分类指导，不断改进教学手段，着力拓展教学空间，研究探讨对学生进行有效分类指导和针对性教学．本着“因材施教”的原则，对于不同专业、不同基础、不同背景的学生，采用不同的教学方法、教学重点、教学模式，建立完善以学生为导向、以创新为指引的科学教学体系，引导推进内涵发展、创新发展、特色发展和开放发展，突出彰显北京师范大学物理学系的教学特色，切实提高大学物理实验课程的教育质量和教学效果．
参考文献：
［1］教育部高等学校物理学与天文学教学指导委员会．高等物理学校物理学本科指导性专业规范［M］．北京：高等教育出版社，2011．
［2］西北师范学院．汉语成语词典［M］．上海：上海教育出版社，1987．
［3］李秉德，李定仁．教学论［M］．北京：人民教育出版社．1991：94－95．
［4］严非男，陈俊，童元伟，等．大众化教育形式下大学物理分层次因材施教的实践与探索［J］．高教学刊，2016（18）：45－46.
作者:刘振兴 王引书 李晓文 彭婧 李融武 单位:北京师范大学
