小學科學探究實驗室建設的調查與分析

■賀慈滿

小學科學探究實驗室建設的調查與分析

■賀慈滿

10.3969/j.issn.1671-489X.2010.26.028

探究實驗室是指能夠提供充分支持學生進行多方面探究性學習的環境。探究實驗室與傳統的實驗室有著本質上的不同。在傳統的實驗室里，學生的實驗主要是按照實驗的步驟，來體驗前人已經完成的實驗的步驟和結果，提供的是一種演示和驗證的實驗環境；探究性實驗是由學生自己設計實驗步驟進行實驗，進而得出結論。因此，探究實驗室所進行的實驗活動能夠體現學生主體性，更能增加學生的參與度，既有利于學生基本知識技能的形成，又有利于培養他們的科學方法和精神。

建設小學科學探究實驗室的理由

建設小學科學探究性實驗室是現代教育發展的必由之路。隨著建設創新社會和創新國家的理念不斷深入人心，根據教育改革必須服務于經濟建設的目標，現代教育的手段也應不斷的創新。為了給教師搭建一個創新教學平臺，讓學生擁有一片研究天地，建設小學科學探究實驗室是非常必要的，特別是中心小學、窗口學校、示范學校更應建立。

一、建設小學科學探究實驗室的七大理由

1.為了適應我國全面實施新課程標準的要求。新課改的教材中充實了大量的探究實驗的內容，據統計，在九年義務教育科學課的教材中，新增了約127個探究實驗和探究儀器，這些實驗只能在科學探究實驗室中去完成。

2.因為小學科學探究實驗室是以學生的發展為主體，以綜合、探究、創新、學會為理念設計的，它符合學校培養學生自主學習、合作學習、探究學習的新的學習方式的精神。

3.小學科學探究實驗室有利于培養學生創新精神和實踐能力，培養學生分析能力和解決問題的能力，能夠創造他們的品格，增長才干。

4.在新課程理念下，隨著現代化多媒體設施的普及和家長對家庭教育的不斷重視，使學生間接經驗的獲得能力達到了前所未有的高度，目前，學生的知識積累速度和數量都是十分驚人的。與之形成鮮明對比的是，學生對直接經驗的極度匱乏，大量的文字、圖片，甚至影像資料其實都不足以取代學生對生活、對周圍環境、對科學知識的直接經驗。教學中我們常看到這樣的場景：針對某一知識點，學生在課堂上口若懸河，真到了實踐中，卻往往指鹿為馬、張冠李戴。探究實驗室的存在讓學生獲取更多的直接經驗成為可能，實驗室內豐富的器材資源是學生實現科學探究DIY的優質素材。

5.有統計顯示，在科學課中，學生最期待、最感興趣的就是實驗操作。他們渴望在做中學、在玩中學。然而，在現實教學中，受場地、器材等教學資源的限制，學校對科學等課程的資源配置，大部分還局限在傳統的實驗室、配套的工具箱以及簡單的學生學具，大部分學校尚不足以提供足夠寬闊的平臺來滿足學生更高的動手實踐的需要。從另一角度講，這是直接扼殺了學生的參與熱情和求知欲。小學探究實驗室給學生提供了一個可看、可動、可玩的，既能動手又能動腦，培養創造性思維，變想象為現實、變不可能為可能的，求知、求真、求實，發現自身價值的場所。

6.科學課堂教學過程中，教師在關注全體學生的穩步提高的同時，不可避免地削弱了對尖子生和特長生的關注，無形中束縛了他們向前的步伐。通常，這部分學生不缺乏學習的興趣和精力，而且十分希望有新的學習目標和內容，缺少的恰恰是一個能用來提高和展示他們能力的課外平臺，這就成為束縛他們個性發展的瓶頸。小學科學探究實驗室采取教學互動的模式，教師除了能做演示實驗外，還可以引導學生動手去做自己有疑問或感興趣的實驗，還可以在課外組織學生參加創新實踐活動，發展學生的個性與特長。同時更是鼓勵尖子生和特長生配合教師做與教學相關的課題研究。

探究實驗室是一個能夠提供各種各樣的探究設備和工具，并創設使學生面對真實事物進行探究的環境。

全面推行素質教育是基礎教育的重要任務，提高學生科學素養是基礎教育改革的重大措施。

7.根據科學探究實驗室自身的特點，如它有吸引師生眼球的六角形彩色實驗桌，有旋轉可調高低的實驗凳，墻上有啟迪學生智力的科普畫，再加上極富科技含量、五光十色的各類儀器和展品，用普通實驗室稍加改裝，就可以變成探究實驗室，它的建成必將成為學校的一個亮點。

二、建設小學科學探究實驗室的三個需要

1.這是實施“科教興國”戰略的需要。21世紀，各國間綜合國力的競爭，歸根到底是科學技術水平的競爭。為此，世界各國都更重視和加強培養公民的科學素養。在我國，迫切需要基礎教育加快改革步伐，努力培養具有創新精神和實踐能力的一代新人，實現“科教興國”的戰略，學校教育負有不可推卸的責任。中共中央、國務院《關于加強科學技術普及工作的若干意見》明確提出：“要努力發揮教育在科普工作中的主渠道作用，結合中小學教育改革，多形式、多渠道地為青少年提供科普活動陣地，培養他們的思維能力、動手能力和創造能力，幫助他們樹立正確的科學觀、人生觀和世界觀。”因此，無論從當今社會的需要看，還是面向未來的競爭挑戰，學校必須更新教育觀念，充分認識提高學生科學素養在基礎教育中的地位和作用。

2.這是全面推進素質教育的需要。由于長期受應試教育的影響，知識本位、教材本位的教育意識在教師教學理念中起著支配作用，而超越課堂之外的探究活動也受到了一定的限制。因此，與發達國家相比，我國學生普遍存在著科學素養較差，技術能力、創造能力和實踐動手能力較弱的弊端。通過在探究實驗室開展探究活動的形式，將科技教育、人文教育有機結合，把科學知識、科學方法、科學精神、科學能力等綜合素質的提高作為培養目標，這不僅對于充分發掘學生聰明才智，培養實踐創新能力，發展個性特長有明顯效果，而且對于全面提高學生素質，推進學校素質教育有著積極的作用。3.這是新課程改革的需要。新課程十分關注學生的創新精神和實踐能力的培養，通過探究實驗室開展探究活動的實施，能激發學生的創新意識和操作能力的培養。學生在玩過一些器材后，教師引導并促進學生建立新的學習方式——主動參與·樂于探究·交流合作。

北侖區小學科學實施課改以來，不僅提高了學生的知識量，而且提高了學生的技能，開發了學生的創造能力，但原有的實驗室不能滿足學生在課余向學生輪流開放，不能滿足個體的選擇和創造。作為教育強區、國家級實驗區，北侖區應盡快創建小學科學探究實驗室。讓學生從實踐、實驗中去探索，去求知、求真，去發現自身的潛能與價值。創建小學科學探究實驗室可滿足小學生對世界事物的好奇心，使實驗的過程有趣味性、娛樂性，實驗的結果有科學性和實用性。

現有科學探究實驗室收到的效果

實驗存在著可變性，教師就要充分根據其內在規律，對學生進行創新思維培養。

北侖小學中現有探究實驗室6個，分別在江南教育集團小港實驗學校、大矸小學、博平小學、霞浦小學、長江小學和淮河小學。從綜合區內的幾所已經建有探究實驗室的情況來分析，探究實驗室不僅能為科學課的課堂學習提供廣闊的平臺，在實踐建設過程中，我們欣喜地看到，各校圍繞探究實驗室來建設學校的科學實踐基地，江南教育集團小港實驗學校、大矸小學、博平小學、霞浦小學都已經形成了校內的科學實踐的硬件網絡，同步帶動了整個學校科學文化氛圍的形成。

建立探究實驗室就是讓學生親身去體驗，在實踐中掌握知識，探究實驗室的建立，開啟了學生探究科學奧秘的大門。情景的創設，使學生身臨實驗情境，科學素養在無形中被孕育，知識的內涵也不斷地積累提升。

一、激發了學生的興趣，提高了科學素養

“興趣是最好的老師”，學習的過程本身就是枯燥乏味的，學生會因為乏味而變得興趣低落。如果我們變換方式，效果將是怎樣呢？

探究實驗室的各種不常見實驗器材大大激發了學生們的好奇心，使他們學習的主動性增強了，更愿意思考和探索遇到的問題。每當教師展示一件儀器時，他們總會提很多特別有價值的問題，學生們的想法在一個個問題中得到了碰撞，在碰撞中激起了火花。他們變得喜歡觀察、喜歡發現、喜歡猜測、喜歡思考、喜歡去解答別人提出來的問題，在學習過程中，學生的科學素養有所提升。

二、豐富了學生的情感

創新實驗活動的開展，使實驗變廢為寶，以盡可能少的器材，達到最優效果，無形中就培養了學生綠色環保、勤儉節約意識。在實驗研究的過程中，學生體會到了實驗所帶來的成功喜悅，也品嘗到了失敗的痛苦，使他們能更加堅定地去總結、發現問題，積累經驗。

三、創新素質得到了有效培養

創新是一個民族進步的靈魂，沒有創新就沒有生命。

1.開放設計，創新器材。設計只代表一個過程，我們把主動權交給學生，學生就會充分發揮自己的才智，以各種方式方法來達到目的。由此就會帶來設計思路的新穎多樣，器材也會因為設計而顯得多樣化，多元化的設計理念也由此體現。

2.開放教學，創新過程。課堂教學是一個互動的過程，教師的地位不再是一成不變的。在學習過程中，學生自己提出學習的目標，由他們掌控過程，但對重難點的突破，教師就成了舵手，這也是現代課堂教學中教師的職責。例如，在“怎樣防止金屬生銹”中，學生提到“有了銹，該如何除？”這就是很好的契機。在教學中，教師打破常規秩序，讓學生來做除銹的實驗，借機轉問“還會生銹？”進而就會得出防銹的方法。這樣，整個教學過程就被優化，重難點就不攻自破。

3.開放管理，創新理念。創新實驗活動并不局限于課堂，應延伸到課外。因此，我們將實驗室向學生開放，給學生提供場地，讓他們自己設計實驗，自行研究課外科學知識。只有打破一貫傳統的封閉管理，學生對學科的觀念就會轉變，科學素養就會在各種條件的支持下積淀得更加深厚。

5.學科教學有機結合。探究實驗室不僅服務于科學教育，還可以和其他學科教學有機結合，為其他學科提供大量的材料支持。如語文的寫作課，學生在實驗室活動后寫出來的文章更生動，還有美術課的手工教學、綜合實踐課等。

現有科學探究實驗室存在的問題

一、學生狀況和師資力量問題

作為小學科學教學的一個平臺，小學科學教材探究實驗的充實、拓展，發揮著重要作用。然而，目前小學生的科學實驗、探究能力差異很大，有些學生連現行科學課程標準的要求也沒達到，更不用說進行探究實驗的實踐能力。

從北侖區整體師資力量來看，小學科學教師師資力量增強，各級各類的名師、骨干教師、教壇新秀的引領作用不可估量。各校都配備了1～2名的科學專職教師，但是專職教師的配備仍遠遠不足，每個學校的兼職教師還是大量存在。其次，科學專職（兼職）教師的來源問題，部分專職教師也是由于能力問題被迫轉崗，這直接影響了科學課的教學水平。

二、對科學學科的重視度問題

新課程改革已近6年，小學科學作為科學的啟蒙教育，起著至關重要的作用，是培養學生的思維能力、動手能力和創造能力，幫助他們樹立正確的科學觀、人生觀和世界觀的第一步。然而在小學階段有多少教師、多少家長關注孩子們的科學學得怎么樣？因此，科學學科的學習得不到應有的重視。

三、探究實驗室開放、管理問題

探究實驗室的建立，理所當然歸學校為數不多的科學專職教師管理。然而，目前北侖區小學科學專職教師的工作量非常大，每周課時在16～18節，同時兼實驗儀器員，兼科技類競賽輔導員。這就造成探究實驗室開放、管理難以到位，當探究實驗室僅僅是一種擺設，當缺少足夠的學生進入，當它不能為提高科學教學質量起到作用的時候，它的建立又有何意義呢？

四、硬件建設問題

建立結構性完整的探究實驗室，開發實驗器材，設計探究活動，既要符合學生好動、好問、好學的心理和生理特點，同時要兼顧教材對學生科學及人文素養培養的目標。當前，硬件的進一步升級和更新存在很大弊端。一方面，隨著科學教材的不斷修訂和更新，以及新課程理念的不斷充實和更正，探究實驗室的儀器也應該隨之加以補充和升級；而另一方面，學校有限的資金并不足以保證硬件設備能跟上新課程改革的步伐，容易產生硬件的滯后性。因此，如何與時俱進，與教材同步發展，與新課程共成長，是一個大問題。

顯然，在從傳統教育向現代教育，從應試教育向素質教育轉變的教育轉型期，探究實驗室建立后的良性發展環境還有待培育，對它的認識、定位及管理，無論是教育主管部門、基層學校乃至一線教師還應作更加深入、系統的研究。

科學探究實驗室建設的對策研究

一、發揮教育主管部門的導向作用

國外做法：科學教育被發達國家，如美、日、法等國家作為課程改革的重點，他們都將科學作為教育的核心課程，甚至課程之首。

中國做法：在國內初中、高中的科學，同語文、數學、英語學科一樣重要，有些（分值）高于其他學科。

成功案例：2006年，教育局對全區中小學后30%學生的學業情況進行統計監控，使學校、教師對后30%學生的關注，從而遏止了學校、教師進入選拔教育的誤區，引導學校教師面向全體學生的素質教育；“教師獎金統發”制度，正確導向學校校長的職責不再是管理“錢”，而在于學校的辦學和教學管理。

綜上所述，確立小學科學核心課程十分必要，教育主管部門的導向作用更是必不可少。如何導向？三所民辦學校招生將科學列入語文、數學同等地位；密切關注小學各年級的學生科學學業狀況。導向何方？引導學校要對科學教師的配備予以重視，合理安排師資力量；引導教師、家長、學生對科學的重視，正確理解素質教育的涵義。

二、落實科學教師的權利與職責，建立評估制度

合理安排科學教師的工作量，將實驗儀器管理、科技輔導、探究實驗室管理計入課時量。同時制定實驗儀器管理、探究實驗室開放、管理等制度，明確科學教師職責，同時建立學生探究活動的評估制度。

三、加強師資建設

加強師資隊伍的建設，培養一批高素質的師資隊伍是探究實驗室建設和發展的保證。學校選具有良好師德、專業素養和一定特長的教師擔任探究實驗室的指導教師。同時，區域內各探究實驗室應加強聯系，加強交流，相互取長補短，共同進步。

四、精心設計學生探究活動內容

學生探究活動的設計應面向學生，精心設計活動內容。盡可能貼近自然、貼近學生實際，有豐富的教育性和實踐性，培養學生動手能力和創新能力。探究活動設計要走向科學化、規范化、系統化軌道，突出“實踐性”。

五、依托科研指導，理論與實踐相結合

小學科學探究實驗室的建設，要依托教育科研，積極開展教育科研，認真研究和探索實驗室建設和發展的規律，以科研的態度，以科研的方式總結已有的經驗，在此基礎上逐步探求科學探究實驗室的新思路，挖掘潛力，揚長避短，調動各方面的積極性，產生以建設優秀探究實驗室從而培育優秀科學課堂的動力。

我們欣喜地看到，小學科學探究實驗室的建設已經沖出了起跑線，只要我們以新課程理念為導向，把課程資源建設與課程改革、校本化實施、教師專業成長和提高教學質量緊密聯系，必將能抓住探究實驗室的建設這一契機，促進小學科學教學更快更好地發展。

浙江省寧波市北侖區教育局教研室）