加快自主探究實驗室建設步伐 促使素質教育上新臺階

李明輝

摘要:根據素質教育的要求,介紹了自主探究實驗室建設的緊迫性、必要性、可行性,自主探究實驗室布置及成果點滴,并且說明了自主實驗室開放時應注意的幾個問題。

關鍵詞:自主探究 實驗室 開放 注意問題

Abstract: according to requirements of quality education,introduce the construction of self-inquiry lab urgency, necessity and feasibilityand self-inquiry labsetting and the results bit by bit, introducethe opening of self-inquiry lab should pay attention to several issues.

Key words: self-inquiry,laboratory,open,attention problems

在科技迅猛發展的今天,要求我們培養的學生不但要有扎實的科學理論知識,而且要具備熟練的實驗操作技能和勇于開拓的創新精神,而自主探究實驗室的建設與開放是轉變舊教育思想、培養學生實踐能力和創新精神的重要措施之一。因此要加快自主探究實驗室建設與面向全體學生開放,為學生提供良好的實驗探究條件和環境,促使素質教育快速發展。

一、自主探究實驗室建設的緊迫性、必要性、可行性

新的《課程標準》、新的教材、新的教學實驗內容、新的實驗模式、新的實驗技術和實驗方法對實驗教學提出了新的要求,在教學過程中,迫切需要建設以科學探究實驗儀器為主體的,有特色的自主探究實驗室,為教師和學生提供一個更加廣闊地進行科學探索的空間和條件。實驗教學從常規學科驗證型實驗轉向超常的綜合探索型實驗,對學生開展課題研究,激發學生創新思維,培養學生敢于動手的實踐能力十分必要。經濟的迅速發展,使我們各個學校教學實驗設施、設備標準化、現代化,為學校開展自主實驗室提供了良好的物質基礎。學生生源的自然減少,為我們實施自主實驗室提供了充足的場地和師資。新的課程改革和新的評價體系為我們進行自主探究實驗室建設提供了最佳的機遇。因此,自主探究實驗室建設與開放是緊迫的、必要的、可行的。

二、自主探究實驗室設置分布

我們本著開拓創新的精神,根據有關文件,探索了建設新型、高水平自主探究實驗室的思路和方法。經過努力,我們在原有實驗室的基礎上建成了水平較高的自主探究實驗室。主要分以下幾個模塊。

儀器櫥區:中學理、化、生實驗中,有許多教學儀器都有它特定的使用方法,如托盤天平、螺旋測微器、游標卡尺等的使用;顯微鏡的使用、臨時裝片的制作;常用藥品的配制等。這些都是要求學生必須熟練掌握的基本技能,學生僅靠實驗課的時間達到熟練操作是不可能的。為此,儀器櫥區對全體學生全年開放,隨到隨做。

繼續分組實驗區:課堂上要求的分組實驗,有的學生由于種種原因沒有完成或需要補做提高。可在下午課外活動時進行,學生可以完全按照上課時方法步驟做實驗,也可以根據自己的理解改變方法對必修實驗重新設計,給學生自主學習提供空間。

自主實驗設計區,小制作、小發明區:學生生活中需要觀察某些現象,探究、驗證某些知識,利用現有知識進行整理、加工,形成自己的構思而設計的實驗。比如:有的同學家中二層樓房裝修,父母要求他設計一個線路,在一樓可以打開上樓走廊照明燈,上樓后在二樓關閉這個照明燈。又如:有同學對漏電保護器感興趣,想了解其工作原理。這些都可以在我們的物理自主探究實驗室設計、模擬、實驗。學生有了自己的設計思路,提出申請,由任課教師和實驗教師審核它的可行性,然后進實驗室完成自己設計的實驗。這樣把理論與實踐真正地結合起來,掌握科學的研究方法,也使理論知識掌握得更牢固。

數字探究實驗區:利用計算機、數字采集器、傳感器及相應軟件構成的數字實驗設備在實驗室建設中的應用,突破傳統儀器的瓶頸,提高了教學效率,解決了教學難題,同時又讓學生在實驗中接觸、了解最新的現代科技、實驗手段和實驗方法。如“力的相互作用”實驗,傳統實驗提供的實驗器材是兩個彈簧秤,讓學生對拉,能觀察到彈簧秤上的示數相同或相近即可。而用數字化實驗設備,可利用兩個力傳感器對拉,實時顯示、記錄兩力的大小、方向及變化過程,拉力和壓力可瞬間切換。即使在學生處于活動狀態下,也能夠完成實驗。其它,如“超重失重”、“最大靜摩擦力實驗”、“沖量實驗”、“通電螺線管內磁場的研究”等,借助傳統實驗裝置很難做出的實驗,利用數字探究實驗設備也都達到了令人滿意的效果。

三、建設開放自主探究實驗室的點滴成果

通過自主實驗室的建設與開放,我們開發出了一批具有一定思考性、開放性、趣味性、生活性的實驗,錄制了大量的課堂教學錄像片。此外,我們還在對學生大面積開放實驗室和開展學生創新實踐活動等方面取得了豐碩的成果和豐富的經驗。

1.建立探究實驗教學新模式

根據新《課標》的要求,經過實踐,我們以培養學生探究性思維、探究性方法為目的,學生根據探究課題,自己設計、組織實驗,分析、解決問題。從而建立了課堂演示與實驗室探究相結合,課內實驗與課外創新實踐相結合的實驗教學新模式。

教學中,我們不僅要求學生通過實驗現象理解概念,而且引導學生體會巧妙的實驗構思,啟發他們的創新思維,要求他們對實驗提出個性化的見解。課后全面開放實驗室。為了延續學生的探索熱情,為有興趣的學生提供課外創新實踐活動的空間,我們還成立了“學生創新興趣小組”,開辟了“學生創新之家”,為學生創新實踐提供人員和各種軟硬件條件支持。

2.師生共同自制了20余種教具、學具

在我們自主探究實驗室建設、開放的過程中,有一些自主設計實驗項目沒有現成的儀器,有的現成儀器效果不理想,也有的儀器價格太高等。根據教師和學生們的需求,我們自制了20余種教具、學具。如:渦流作用演示器、拔苗助長器、“嫦娥一號”奔月之路、水透鏡、小孔成像演示器、背肌工作原理、風力發電演示儀、自制水力搗米機、假性近視矯正器、會翻跟頭的車輪、直流發電機、電磁波發射與接收、視覺暫留、窺視無窮等。這些儀器不僅充實了實驗內容,降低了建設成本,鍛煉了師生實驗操作能力,而且其中多件作品在國家、省自制教具評比中獲獎。如渦流作用演示器獲國家自制教具一等獎;拔苗助長器、“嫦娥一號”奔月之路、水透鏡等獲省自制教具二等獎。

3.開發出一批內容新穎的實驗

目前,根據我校實驗室的實際情況,利用現有的普通教學儀器及新購置的數字探究儀器,開展了適合我們實際情況的校本實驗,共有實驗項目100余個。此外,實驗室還可提供200多段內容豐富的課堂插播錄像片和30多個課堂演示實驗供教師選用。以上內容覆蓋了初中物理、化學、生物的主要教學內容,學生可根據自己的興趣、精力、基礎、需求,借助自主探究實驗室,進行不同層次的自主學習。實驗室為引導學生進行不同層次的、個性化的學習與探究開辟了新途徑,大大提高了教學效果。

四、自主探究實驗室開放應注意的幾個問題

1.注意處理好學科教學與實驗室開放時間的關系。

2.注意學生進入自主探究實驗室迷航問題。

3.學校根據教學進度制定的自主探究實驗室實驗內容,應屬于課程教學內容的拓展性實驗,源于課本,高于課本,不能與學生課程教學實驗內容相重復。

4.學校根據教學進度制定的自主探究實驗室實驗內容,可由授課教師或有經驗的教師指導完成。

5.學生實驗時必須有教師現場指導,保證學生安全。

6.自主探究實驗室設施要實事求是,因地制宜,不要盲目追求高科技。

實驗教學的改革和提高是無止境的,各級學校要進一步深化實驗教學改革,狠抓實驗教學質量,凝心聚力,努力加快自主探究實驗室建設、開放,培養學生的實踐能力和創新精神,促使素質教育上新臺階。