五 教学活动中的实验与科学实验和实验方法论
教学活动中的实验与科学实验和实验方法论属于不同的范畴。教学活动中的实验属于教学实践和教学方法范畴,科学实验和实验方法论属于科学实践和科学方法论范畴,因而它们是有差异的。就教学中的实验与科学实验而言,其差异性主要表现在四个方面。
- 实验主体和实验目的
科学实验的主体是科学工作者,他们具有广泛和扎实的科学知识,具有熟练的实验技能和较强的实验能力,以及良好的实验素养。其实验的目的是为了探索未知的自然事物和现象。
学生实验的主体是身心正处在逐步发展变化着的中学生,他们在知识基础和能力发展水平等各个方面都与科学工作者有着较大的差异。无论是演示实验还是学生实验,其实验目的主要是为了使学生获得和运用知识,并在这过程中掌握实验技能、形成实验能力和科学的自然观。
- 实验客体
科学实验的客体是未知的自然事物和现象;而教学中实验的客体虽然相对学生来说是未知的,但对人类而言却是已知的,并且是最基本的。
- 实验工具
科学实验的工具比较先进和复杂,具有相当高的精密度和准确性;而教
学中的实验工具则相对比较简单、易操作,而且一般多是玻璃仪器,如试管、烧杯等。
- 实验过程
科学实验的过程比较复杂、费时,要经过成百上千次的失败才能获得成功;而教学中的实验有教师的主导作用,可以避免人类在实验探索中的曲折和反复,一般在较短的时间内就能取得比较显著的实验效果。
教学中的实验与科学实验虽然存在上述差异,但两者在下述方面却有着一致性:
- 实验性质。
都具有目的性、探索性、现实性和可感知性。关于教学中实验的探索性后面还要涉及。
- 实验结构。
从静态来看,两者都是由实验主体、实验客体和实验工具等要素所构成; 从动态来看,都要经过实验的准备、实施和处理等阶段。
- 实验在认识中的地位和作用。
从地位来看,两者都是联结实验主体和实验客体的中介,沟通实验客体与科学认识或教学认识的桥梁;从作用来看,它们都是认识的来源、认识发展的动力和检验认识真理性的标准。
根据科学方法的层次理论,实验教学方法属于基础层次,实验方法论属于中间层次,两者的概括程度不同。作为较高层次的实验方法论对低层次的实验教学方法具有指导作用,实验教学方法应积极主动地接受实验方法论的指导。这一结论对我们重新审视实验教学方法很重要。
以前的实验教学观在对待教学活动中的实验与科学实验和实验方法论的关系上,多是采取对立的态度,只看到它们的差别,却忽视了两者的一致性和统一性。这种教学观至今在我们的教育理论研究和教学实践中仍有诸多表现。