【正文】  摘 要:培养21世纪人才是时代的要求，本文在物理实验教学的范畴，通过列举几个实验例子，阐述将21世纪技能融入实验教学的方法，分享切身经验。
  关键词:实验，21世纪技能，模式，要素
  在国际竞争日趋激烈的现代社会，越来越多学者意识到，要为祖国的未来培养具有国际竞争力的人才，学校应该高度重视从幼儿园到高中乃至大学学生的21世纪技能培养。而实验在物理教学当中，既是学生获取知识的重要途径，又是学生接受系统实验技能训练的开端和基础，更是一个培养学生21世纪技能的优势平台，因此，我从多年的教学研究中，就“物理实验教学中如何融入21世纪技能培养”这一问题，和大家分享一下我的心得。
  一、更新陈旧的实验教学理念和实验教学目标。
　　作为学生学习的引导者和领航者，教师首先要转变自身传统的教育观念，提高对21世纪技能的认识，学会把21世纪技能分解成具体的要素，在每次实验教学前应仔细分析实验中哪些环节可以渗透哪种技能要素的培养，然后确定本次实验教学的目标。
　　在《21世纪技能》一书中，作者将21世纪学生应具备的技能概括为三种：学习与创新技能，信息、媒体与技术技能，生存与职业技能。为此，教师在制定实验教学目标时应注意不能仅仅局限在操作领域，还应包括认知领域和情感领域。比如说培养学生形成元认知，培养学生的沟通协作技能，培养学生的领导力和责任心等等，这些都是在传统实验教学中常常被我们忽视的。
　　这里举一个例子，在“探究自由落体运动规律”实验里面，我们制定教学目标时，除了要求研究自由落体运动规律和学会使用打点计时器，学会用纸带轨迹处理数据等知识性、技能性的培养之外，还可以考虑加入引导学生修改自己的实验，与“亚里士多德观点”和“伽利略比萨斜塔实验”作对比，培养学生科学探知、追求真理的情感价值观以及批判性思维。
  二、把21世纪技能的培养常态化，尽量将其融入到师生每一次实验教学内容中
　　物理实验教学的方式主要有三种，即演示实验、学生实验和课外实验，对应每种类型的实验我们都可以思考与探索新的、多样性的方法和手段，使之切合渗透21世纪技能要素。下面我就分别从这三方面具体谈谈如何在不同类型的实验教学中融入21世纪技能培养。
  1、 演示实验可重点融入感性认识、观察力和批判性思维技能的培养。
　　所谓演示实验是指教师在讲授知识过程中为配合教学内容而演示给学生看的实验。传统教法教师在演示过程中会阐明实验目的、原理、使用器材、方法，边做边讲解，目标仅仅是辅助传授理论知识。而要融入21世纪技能要素，我们必须优化这种教法，在演示实验各环节中穿插一些互动思维活动，例如通过让学生一同分析实验设计的思想，分析实验可能出现的问题来培养学生的批判性思维与问题解决技能；通过在实验中边演示边设问，引导学生观察实验过程和现象来培养学生的观察力和创造力；通过丰富的肢体语言与表情，用自身严谨的科学作风与熟练的操作技能给学生作出示范，使之潜移默化，从而培养学生的技术技能和科学素养。
　　我们举一个实例，电磁感应实验是将磁铁对线圈分别做快速和慢速插入与抽出时，观察灵敏电流计指针的偏转，分析出现象与本质的联系。有些学生往往不注意指针的偏转角度不同和偏转方向不同，这反映出学生不同的观察能力。教师在演示时既可用魔术师表演的形式来吸引学生的注意力，同时也可有声有色的分步引导观察，最后还可以引导学生明白科学家正是由于有敏锐的观察能力，才发现出别人所不能察觉的规律。这样，学生的洞察力和批判性思维就得以锻炼。
  2、学生实验是培养元认知的最佳时机，21世纪技能的各种要素均可渗透其中，找到合适的切入点。
　　传统的学生实验主要以“测量”和“验证”性实验为主，通过亲自动手实验，使学生学会运用所学知识分析物理现象，合理选择器材，正确使用仪器，处理实验数据，归纳实验结论。而要融入21世纪技能要素，首先我们应根据实际情况尽可能将验证性实验改为探索性实验、将测量性实验改为设计性实验。利用探索性实验的“发现问题——提出问题——猜想假设——实验求证——得出结论——解决问题”这一系列过程，不仅可以培养学生的高级思维能力、创新技能和问题解决技能，还能让学生在探究过程中得到科学情感的体验与感知，在潜意识中逐步形成元认知。利用设计性实验，可变思维的单向性为多向性，培养学生的创造力和发散性思维。例如，“用伏安法测电阻”的实验，让学生自行设计测量未知电阻的电路图，根据原理，一般至少会有两种方法，有的学生甚至还说只需—个电压表也可测出未知电阻Rx的阻值，此时，教师应及时作出引导，让学生思考哪些方法正确？哪些方法错误？哪些方法测量结果误差最小？什么情况下选择哪种方法最好？……通过“头脑风暴”，学生的发散思维、换元思维、转向思维和创优思维等高级思维以及创造和革新技能都会得到很好的培养。
　　另外，学生实验我们提倡多用分组实验尽量避免单人实验，建议4-5人一个小组，每次实验多变换人员组合，目的是通过几人小组合作完成实验，让学生经历遇上困难、沟通协作、解决问题等过程，以培养他们的交流与合作技能、主动性与自我导向、领导力与责任心、灵活性与适应性。
  3、 课外实验可重点融入创造与革新技能、信息媒体技术技能、社交与跨文化技能的培养。
　　课外实验作为一种补充，教师可针对课程所学知识，提出一些延展性的拓展问题、学科交叉的综合性问题，让学生通过课外实验来解决问题。例如要求学生对某个实验仪器进行改良，自制简单实用的教具，设计实验解决生活中遇到的问题，学生都可以通过搜索查阅资料、寻求帮助、动手实验或制作等过程，令其信息素养、创新技能、社交技能得到充分的培养。
  三、优化实验教学模式，发挥主导、主体功能
　　21世纪技能的培养，重在角色的转换，无论是哪种类型的实验，教师应该因时因地制宜，想方设法优化实验教学模式，充分发挥学生的主体功能和教师的主导功能。实践经验告诉我们，应该建立一个开放性的实验平台，增开综合性、设计性、应用性实验，条件许可的情况下尽量把实验教学变为一个项目学习，这样更能突出学生的主体地位，让学生在角色扮演中慢慢培养更多的生存与职业技能。
　　在此，我们可以举一个项目例子，把动量定理和动量守恒定律的实验改变成为“台球项目”，让学生联系康乐中心社区提供场地，学生组队扮演职业球员和教练，为一场公开球赛做训练准备。从计划项目流程，到联系社区、联系专家，到训练研究，再到组织赛事和组织家长观赛结题，都由学生一手策划包办，充分发挥学生自主学习的主体功能。项目学习期间，学生肯定会遇上形形色色的困难与困惑，教师应当及时作出协助与点拨，发挥主导功能，帮助学生逐步形成元认知，并抓住培养全方位的21世纪技能的契机。
  结语：实验教学是物理学科中不可取代的一部分，本人以此为例，抛砖引玉，希望可以引起各科教师的共鸣，多反思我们的教育教研，多探索新的教学模式，加强学生21世纪技能的培养，使他们日后在社会上具有较强的竞争力，为祖国的崛起贡献力量。
  参考文献:
  《21世纪技能》，天津社会科学院出版社。