学生实验心理特征和优化分组的探讨
延边大学农学院 傅民杰 梁运江
摘 要： 学生实验心理除了正常心理外，还有好动型、恐惧型、敷衍型、模棱两可型和急功近利型等心理。心理倾向会直接影响实验教学质量，教师根据学生心理特征进行优化分组，能使小组成员之间优势互补、密切合作，有效地提高实验教学质量，培养学生的实验技能和技巧。
关键词： 实验教学 心理特征 分组实验 学生
学生分组实验是学生在教师指导下，利用整节课的时间在实验室分组进行实验的教学形式。学生分组实验是在教师指导下，学生亲自动手使用仪器、药品，处理实验材料，观察测量，取得资料数据，并亲自分析结果的过程，是发展学生智力技能和动作技能的一种有效途径。教学实践表明，影响学生分组实验效果的因素很多，如实验性质、个人兴趣爱好与特质、团队组员的关系以及学生心理等，其中学学生心理活动是其中非常重要的一方面。如果简单地按理论课学习成绩进行学生分组，或干脆任其自由组合，而不考虑不同学生心理特征的优化组合，往往课堂乱哄哄，效果不尽人意。为此，我们对学生实验心理特征进行了调研并提出优化分组方法。
一、学生实验常见心理特征
学生在分组实验的心理状态，与平时上理论课有所不同，主要表现为自由心理、好奇心理、好动心理、恐惧心理等。
1.正常心理（良好心理）
学生对实验有浓厚的兴趣并保持适度的好奇心，按实验操作流程，有条不紊地进行操作，敢于探索和创新，独立地进行思考解决实验中出现的问题和分析实验现象。但具有这样良好心理的学生并不多。一般只占全体学生的10%～20%。许多大多学生都存在以下一种或几种心理倾向（不良心理或障碍心理）。
2.好动型
此类型学生心理活动表现为好奇心强，活泼好动；往往过分地追求新鲜，把做实验当作“看热闹”“变戏法”，有时甚至异想天开，不顾实验安全要求，随意操作实验。在这种心理动机的驱动下，这类学生在具体分组实验过程中，多会表现出以下方面的行为：一是不顾风险，不遵守规则，随意将不该混合的药品互相混合；二是不按实验要求操作，任意加大试剂的用量，无法验证实验结果；三是不认真听讲，放松了对基础知识的理解和基本操作的训练。有甚者有些学生出于好奇和向别人炫耀，把实验室的仪器和试剂带出实验室等。他们的盲目做法不仅有碍实验能力的提高，还很容易发生意想不到的伤害事故。此类型学生一般男生居多，刚接触实验的学生也往往产生这一类心理。
3.恐惧型
此类型的学生突出表现为“前怕狼后怕虎”，谨慎过头，夸大了实验风险和危害度，总担心实验有危险，伤害到自己，害怕弄脏衣服、伤了皮肤、中毒、弄坏仪器等。因此实验时缩手缩脚，谨慎异常，实验任务不能及时完成，实验现象也常不理想。一些女同学具有此类倾向，操作时小心翼翼，害怕出错。时曦总结了导致学生恐惧和害怕的内、外原因，包括学生因素和老师因素，学生方面主要表现为学生天生胆小，不敢动手操作；教师方面主要表现在实验时对化学药品的毒性、腐蚀性过度渲染等，导致学生产生畏惧心理。大学生尽管从高中阶段就不同程度地接触过初级的实验课，但由于曾经受过刺激或对教师的警告和书本上的说明过度敏感，造成他们对实验操作的恐惧情绪。
4.敷衍型
为了培养学生良好实验心理，消除不良实验心理，实现实验教学的目标，应改革传统的以实验报告书结果为核心的评价方法。建立一套系统、科学的评价体系。核心要点应包括以下几个方面：
5.模棱两可型
持这种心理的学生，抱着无所谓的态度，认为考试时反正是纸上谈兵，背背书就足以应付，与是否动手操作无关紧要，经常在实验课上做其他事情或随意缺课。据杜永清调查表明，有30%的学生认为“实验课与理论课同等重要”，70%的学生认为上实验课，“掌握原理和程序即可”，他们认为动手能力对自己并不重要，对实验课“兴趣一般”或“没什么兴趣”。
6.急功近利型
这种心理的学生表现为好胜心强，办事只求速度不求质量，唯恐动作比别人慢而被别人认为实验能力差，因而总想早点做完实验，抢先得出结论。他们操作时马马虎虎，观察不仔细，记录丢三落四，很难得出正确的实验结论，实验操作的基本技能、技巧和观察能力未能得到正常的训练和提高，而且容易酿成事故。
沉管法目前已成为我国修建跨江穿海隧道应用最广泛的方法之一。然而，沉管隧道处在复杂的海洋环境中，其稳定性问题比陆地结构复杂得多。据国土资源部历年发布的海洋灾害统计显示，因热带风暴在东部沿海登陆，我国每年约有40 km防波堤遭到毁坏。风暴后常有海底输油、气管线断裂事故发生[1]。作为重要的近海工程结构，沉管隧道在波浪作用下的稳定性是一个不容忽视的问题。
上述几种心理类型各有优缺点，但若将不同心理类型的学生进行合理搭配分组，发挥各自的长处，抑制各自的缺点，将会使分组学生互相促进，增强学生动手能力。
二、优化分组
为了合理搭配不同心理类型学生，优化分组，可先根据学生心理特征初步分组，运行一段时间后，再进行阶段性微调。
1.根据学生心理特征初步分组
两种算法的故障覆盖率对比如表3所示,可以看出,March-Like算法和March C+算法相比,算法复杂度从14N增加到18N,因此测试时间会增加,但是新算法能够检测到March C+算法不能检测到的写/读破坏耦合故障和写干扰故障,整体上提高了故障覆盖率,验证算法的有效性。
而根据欧几里得距离公式可知,其中，xi和 μk表示数据集中的两个不同数据对象，并且数据集中的每个数据对象都有p个属性。K-means聚类算法的目标是使得每个数据点与它最近的聚类中心的距离平方和最小，而距离平方和称为收敛函数，记为DisSum()C，见公式（2）：
二是性别搭配分组法。性别的差异决定了男女性格、心理的不同。一般男生好动、好说、胆大、冒进，好奇心也比女生强。相反女生常表现出羞怯、胆小、文静、自卑，缺乏独立自主精神和克服困难的勇气，但女生做实验往往认真、细致、有耐性，因此男女同学的搭配可扬长避短，达到实验目标和效果。
一是实验心理互补分组法。在多种实验心理特征中，急功近利型和好动型心理的学生具有冒进、马虎等特点，而恐惧型心理的学生则具有谨慎、细致的特点。将这两种心理类型的学生搭配分组，一方面可通过恐惧型学生的特质抑制好动学生过多、冒进地动作，降低急功近利型学生的好胜心，打磨出这两类学生的实验耐心，另一方面又能利用两类学生提高恐惧型学生勇气，促进其积极参与实验，确保实验安全的同时加速全组实验的进程。
分组实验运行一段时间后，利用观察法根据各组的表现和学生的意见，结合访谈法，进行小组成员的适当阶段性调整。此外，教师可根据这段时间观察到的每个学生实验技能的情况，按照实验能力强弱结合的原则对每个实验小组进行微调。
具体分组实验时，可有以下几种选择：
三是强弱搭配分组法。一个具备良好试验心理的学生，在小组实验中往往能起到带动引领作用，提高小组实验的准确度和效果。因此在实验分组时，要发挥实验心理良好学生的带动与激发效应，每个组尽可能分配1～2位具备良好实验心理的学生，搭配1～2位实验心理不良的其他学生，以好素质的学生带动全组成员摆正实验态度、规范实验操作、掌握实验技术，同时抑制和减少实验不良心理对实验的干扰。整体提高全组同学实验兴趣和技能。
四是师生同组法。对于具备较多不良实验心理的实验小组，实验教师在完成全班正常指导后，要亲自参与其实验中，在实验过程中及时纠正学生的不良习惯和行为，积极引导和培养正确的实验心理和素养。指导教师参与实验的过程，不仅指导了同组学生，同时也为其他组学生做了示范演示作用。该种方法较为直接，效果也最好，宜积极提倡。
2.阶段分组调整
“我们分担寒潮、风雨、霹雳；我们共享雾霭、流岚、虹霓。”“寒潮、风雨、霹雳”是自然界中常见的冷空气入侵现象，“寒潮”更是一种灾害性天气，寒潮袭击时会造成气温急剧下降，并伴有大风和雨雪天气。“雾霭、流岚、虹霓”是自然界的水分通过蒸发显现出的蒙蒙水雾和七彩虹光，缥缈梦幻而美好。“分担”寒流造成的灾害，“共享”虹霓闪现的美好，说明和谐的两性关系需要女性与男性共同承担压力，享受美好，同甘共苦。
3.合理评价
此类型学生主要表现为实验前不预习，做实验时，懒得动手，嫌麻烦，图省事，仪器脏了不洗刷；对内容较多、需要时间较长的实验，随意删减实验内容，更改实验步骤；不用心观察实验现象；为了应付教师的检查，乱凑实验结果，甚至用猜测、臆断来填写实验报告或抄袭他人结果；实验完毕对桌上的实验药品不认真清理。抱着大学就是拿毕业文凭目的的学生往往有这种心理。
在每次开设实验课前，采用心理调查问卷的形式，从实验兴趣、主动性、自信心、勇气、独立性、意志等方面进行调查，先了解全班同学的心理倾向，然后进行合理的搭配组合，进行分组，一般2个或3个学生分为一组。分组的原则为组内学生心理倾向能够互补或一方能够纠正另一方。
一是强化实验过程评价，弱化实验结果评价。传统的实验成绩评价注重实验报告书格式的规范性、实验步骤的完整性和实验结果的准确性，而忽略了全体学生实验技能的提高和实验素养的培养，导致大批学生存在高分低能的现象。因此实验课程成绩的评价应采用综合评定法，以加权法更为合理有效，其中，过程权重占总成绩权重的60%左右，平时表现占20%～30%，实验结果与报告完成情况权重20%～30%，可有效调动学生的实验积极性，纠正不良心理的干扰，提高良好实验心理的培养。
若不失一般性,令t=k,由于n-k≥3,n≥5,故≅An-1,k-1.所以在内存在一个哈密顿圈C,C={u,P,v,Q,u},则
二是强化素质评价。建立以学生实验技能掌握程度作为核心的实验素质评价体系。具体体现在过程评价环节。在该环节以学生参与实验的态度、实验过程参与度、实验操作的规范性、实验完成的完整性为评价指标，分别赋以加权数10%～20%、20%～30%、30%～40%、20%～30%，综合评价其实验操作能力。该评价方法可杜绝学生应付实验、危险操作等实验问题，认真参与完成实验的每一个环节，最终掌握实验操作技术，培养严谨的科研态度。
三是强化学生集体协作能力的评价，弱化学生以自我为中心的个人能力的展现。对此，可将能力评价放到平时表现权重中，可占其成绩的20%～30%。活动表现评价是值得提倡的评价模式。
三、结束语
学生在分组实验操作中，兴趣、动机、习惯、意志等心理特征会直接影响实验教学质量。根据学生心理特征进行优化分组，能使小组成员优势互补、扬长避短，达到密切合作，以此充分发挥实验教学的优势，有效地提高学生进行实验的技能和技巧，培养他们运用实验分析问题和解决问题的能力，同时发展学生的智力。
我校的校本武术操的教学中让我深感肢体语言的力量。校本武术操三段一共46个动作，通过肢体语言的教学学生很快烂熟于胸了。小学中段年级的学生对于专业的武术动作名称的理解难度较大，比如老师说“马步冲拳”等专业术语时学生只能一脸茫然，无论用口语怎么表达也不容易让小学生理解，肢体语言让学生通过看知道并理解了武术操的动作名称，同时抓住小学生模仿能力强的特点，我把小学中段两个班级进行对比教学，一个班级直接运用肢体语言进行教学，另一个班级我按照动作名称进行教学，对比发现运用肢体语言教学的班级学生很快就能掌握该套校本武术操。
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文章编号： ISSN2095-6711/Z01-2019-19-0201
（本文系延边大学教育教学改革研究课题，项目编号：延大教发〔2018〕42号）
作者简介： 傅民杰（1972—），男，山东诸城人，博士研究生，副教授，研究方向：土壤和植物营养