探究中学物理实验教学质量管理模式

郭 佳

天津市教育委员会教育技术装备中心(300162)

1 前言

随着科学技术突飞猛进，专门化与综合化并行，各学科相互交汇、融合、渗透,是大势所趋。当今教育强调探究性学习，突出培养学生的科学素养。作为物理学科的重要组成部分，物理实验已经成为培养学生知识和技能的重要方法。在实验中要充分渗透物理的学习方法和探究方法。现有实验教学多采用传统模式，缺乏创新，缺乏有效管理和实施方法。本文探究如何通过质量管理工具，改良现状，丰富评价体系与指标，改进中学物理实验教学，真正做到促进学生的全面发展。中学实验与装备日新月异，教育装备行业伴随着教育事业的发展，迎来新的发展机遇。构建新时代教育的新生态，是教育工作者的目标，也是激发教育装备行业发展的强大动力。

2 现状分析

从研究的进展来看，物理实验与质量管理这两个学科交叉与结合较少，研究者对高校物理实验中渗透质量管理思想的研究较多、而对中学教育阶段进行研究较少。研究者偏重于指出二者结合的实际作用以及重要性，从可操作性、应用的视角阐述物理实验教学方法与现代质量管理理念结合的理论依据与方法、模式、策略不多。

我国对物理实验教学与质量管理相结合的研究起步较晚，与国外同类研究相比还存在一定的差距。我国研究人员和工作者虽然在一定程度上认识到质量管理应用的提升价值，赞同二者相结合，但是他们的看法更多地来源于经验体会，缺乏广泛的调查分析和理论上的论证，对质量管理引入中学物理实验教学更缺乏具体的实证性研究，多为理论研究与介绍，定性分析以及主观评述较多，缺乏教学上饱满的有效实践。有指导意义的实证研究相对匮乏，缺少统一评价指标与系统模型。

3 探究实验教学管理模式

中学物理教学中，实验是一项重要的教学手段，按照实验主体的不同，一般分为演示实验和分组实验，通过演示和分组实验不仅能培养学生的观察能力，而且还可以培养学生的实验能力。因此，应当大面积提高实验教学的水平，促使广大学生更好地达到教学目标要求。教育目标一般将其分为认知和情感两个领域。在认知领域当中，教育目标涵盖知识和能力这两个层次;在情感领域中，教育目标包含情感、兴趣、态度、鉴赏、情绪意向、价值观等。将实验教学与质量管理结合起来，把原来定性的、抽象的管理目标进一步具体化。对实验教学进行管理、测量和评价，是一个值得深入研究的重要课题。

3.1 基于促进学生综合素质提高的质量管理方法

将全面质量管理理论引入中学物理实验教学中，是一次全新的尝试。全面质量管理(TQM)是指组织为确保质量的持续提高，综合运用现代科学和管理技术，对影响质量的全过程和各种因素进行全面、系统的管理，以达到消费者满意的一种质量管理方法。具体到实验教学，即为确保学生综合素质的提高，教师综合运用现代科学和管理手段，对影响教学效果的各种因素进行全面科学系统的分析考量，以实现教育目标的一种现代化教学思维。教育者应当从物理实验操作、物理实验教学、实验室管理3个角度，运用质量管理工具进行改进。

3.2 实现现代化实验管理的角度

3.2.1 物理实验操作方面

设计、改进演示实验或学生实验，在操作过程中实现实验技能的训练、数据处理及分析等，对实验进行动作研究、时间分析、改善流程，提高操作规范化程度和实验完成效率。

3.2.2 物理实验教学方面

完善中学物理学生分组实验教学质量管理，按照教学需求细化，恰当的组织引导，对学生的实验技能进行培养，对现代教育技术手段和方法运用等，从而建立一个科学有效的中学物理学生实验质量管理模式。

3.2.3 实验室管理

实验室管理规程的制定，实验仪器基本维护和保养，安全保障等都是实验室管理的重要内容。针对实验室安全问题，我们要投入大量的资金与精力，但是从学生以及教师安全考虑这一切都是值得的。我们应该在实验室建设和管理过程中对每个环节加强安全隐患的排查，将安全隐患消灭在萌芽状态。同时，加强安全培训教育，建立和规范有效的安全机制，从而保障实验室的安全。

3.3 现代化实验管理的工具

要达到全面质量的目标，不仅需要质量管理的思想、方法和手段，更需要实现全面质量管理的工具。

3.3.1 5W1H分析法

该分析法具体来说指的是原因(何原因Why)、对象(何事项What)、地点(何地点Where)、时间(何时间When)、人员(何主体Who)、方法(何措施How)等6个方面提出问题进行思考，通过研究探讨5W1H分析法在学校教学改革实践中的运用，可以引发教学设计与实施人员的深度思考，使其明确拓展改进工作的思路，更加有效、有序地开展工作，从而达到提升工作效率和工作质量的目的。

3.3.2 鱼刺图

鱼刺图又名石川图，通常分为整理问题型、原因型、决策型3种模式。“人”“机”“料”“法”“环”5个方面可以在实验教学中相应转化。人员即参与教学过程的师生及其他实验相关人员；机器即实验仪器、各种工具等；原料即实验耗材，例如纸带、海波等；方法即实验方法；环境即实验室环境、教学环境。例如初中物理海波熔化实验，其教学多年来一直困扰着广大的物理教师。原因是按教材的方法进行实验，很难得到海波熔化过程中吸热但温度保持不变的结论。基于实验耗时长，操作难度高，许多教师上课时多采用的是讲实验或播放录像的方法。而通过鱼刺图(见图1)进行分析，再根据不同要素进行改进，就能取得较好的实验效果。

图1 鱼刺图

3.3.3 AHP

层次分析法(Analytic Hierarchy Process，简称AHP)是将与决策总是有关的元素分解成目标、准则、方案等多个层次，在此基础上综合进行定性和定量分析的一种决策方法。具体到中学物理实验教学中，应用此方法对各因素权重进行分析。

3.3.4 PDCA循环

亦称为戴明环，分为计划(PLAN)、执行(DO)、检查(CHECK)、处理(ACT)4个步骤。PDCA循环每转动一周就上升到一个新的台阶，犹如在“爬楼梯”。每经过一次循环，一些问题就会得到解决，质量水平就会上升到一个新的高度，就有了新的更高的目标，在新的基础上继续PDCA循环。如此循环往复，质量问题不断得到解决，教学质量和管理水平就会不断得到改进和提高。

3.3.5 5S现场管理法

分为整理(SEIRI)、整顿(SEITON)、清扫(SEISOU)、清洁(SEIKETSU)、素养(SHITSUKE)，不仅仅是实验流程需要规范的操作，教师、学生和系统都需要实现相互配合、相互支持，建立标准流程。

3.3.6 检查表

建立检查表记录制度，做好日常登记，收集信息、积累资料，对数据加以统计和汇总，整理和分析，规范实验教学管理，有力保障日常教学的顺利进行。

4 总体设计和规划

按照逻辑顺序，进行归因分析，定性与定量相结合，运用检查表、精益生产(如5S现场管理方法)实现人与系统的互动。运用六西格玛进行DMAIC过程(界定测量分析改进控制)尽量消除实验教学、学生分组实验操作和实验室综合管理方面的过程缺陷以及实验教学中的无价值工序。运用统计过程控制(SPC)等方法进行物理实验中数据处理与误差分析等。质量管理不断发展，教学理论不断进步，采取新工具新手段，能够提高中学物理实验教学水平。

5 创新点和总结

目前实验教学质量管理多在高校内采用，本研究将高校实验教学思路引入中学，从而在学生思维和操作体系的萌芽阶段，进行规范的实验素养方法训练，培养科学的方法论体系。实验可以培养学生基本实验操作技能、观察能力、数据处理能力，在教学目标中强调知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观3个维度。充分利用质量管理进行实验教学，在教学中寻求最佳结合点，更好地为教育教学服务。