對探究實驗教學(xué)工作的思考與探索

摘要新課程標(biāo)準(zhǔn)倡導(dǎo)中小學(xué)生主動參與探究式學(xué)習(xí)，探究實驗教學(xué)是學(xué)生探究學(xué)習(xí)的一種重要方式，探究實驗教學(xué)在未來教育中具有重要的地位和作用。通過對探究實驗教學(xué)內(nèi)涵和作用的論述，分析當(dāng)前探究實驗教學(xué)工作狀況與問題，思考與探索解決方法。

關(guān)鍵詞基礎(chǔ)教育課程改革；探究實驗；數(shù)字化探究實驗室

《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020年）》是我國未來一個時期教育工作的指南。綱要提出：“把育人為本作為教育工作的根本要求”，“把改革創(chuàng)新作為教育發(fā)展的強大動力。教育要發(fā)展，根本靠改革”，創(chuàng)新人才培養(yǎng)體制、辦學(xué)體制、教育管理體制，改革質(zhì)量評價和考試招生制度，改革教學(xué)內(nèi)容、方法、手段，建設(shè)現(xiàn)代學(xué)校制度。新一輪國家基礎(chǔ)教育課程改革的一個重要而具體的目標(biāo)，就是要改變至今仍普遍存在的學(xué)生被動接受、大運動量反復(fù)操練的學(xué)習(xí)方式，倡導(dǎo)學(xué)生主動參與的探究式學(xué)習(xí)。探究實驗教學(xué)是學(xué)生探究學(xué)習(xí)的一種重要方式，探究實驗教學(xué)在未來教育中具有重要的地位和作用。

1 探究實驗教學(xué)的內(nèi)涵

1.1 探究的內(nèi)涵和本質(zhì)

探究是求證、求真的過程，通過運用一定的方法，對研究過程中的假設(shè)進行考察論證，使用證據(jù)，來解釋說明、闡釋證明所要解決的問題，并對研究結(jié)果進行評價，以達到探究目標(biāo)、探究過程、探究結(jié)果的真實、有效性。因為探究是求真的活動，所以需要批判意識，借助批判性思維對探究活動過程的每個環(huán)節(jié)進行質(zhì)疑、反思與縝密思考。探究學(xué)習(xí)是兒童通過自主參與與獲得知識的過程，掌握研究自然所必需的探究能力，同時形成自然的基礎(chǔ)——科學(xué)概念，進而培養(yǎng)探索未知世界的積極態(tài)度。在我國將探究作為學(xué)習(xí)的重要方式是新課程倡導(dǎo)的理念，旨在開展形式多樣的活動，豐富學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗，達到獲得知識、發(fā)展技能、培養(yǎng)情感體驗的目標(biāo)。

1.2 探究實驗教學(xué)與傳統(tǒng)的實驗教學(xué)的差別

探究實驗室是指能夠充分支持學(xué)生進行多方面探究性學(xué)習(xí)的環(huán)境。探究實驗室與傳統(tǒng)的實驗室有著本質(zhì)上的不同。在傳統(tǒng)的實驗室里，學(xué)生的實驗主要是按照現(xiàn)成實驗的步驟，來體驗前人已經(jīng)完成的實驗的步驟和結(jié)果，提供的是一種演示和驗證的實驗環(huán)境。而探究實驗室，則是提供各種各樣的探究設(shè)備和工具，創(chuàng)設(shè)一個面對真實事物進行探究的環(huán)境。探究實驗教學(xué)是由學(xué)生自己設(shè)計實驗步驟，進行實驗得出結(jié)論。因而，探究實驗教學(xué)所進行的實驗活動更能體現(xiàn)學(xué)生主體性，增加學(xué)生的參與度，既有利于學(xué)生基本知識技能的形成，又有利于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)方法和精神。

以數(shù)字化探究實驗室為例，數(shù)字化探究實驗室為滿足新課改理科教學(xué)要求應(yīng)運而生，它應(yīng)用計算機平臺，融合現(xiàn)代檢測技術(shù)、傳感應(yīng)用技術(shù)、光機電一體化技術(shù)、數(shù)據(jù)采集技術(shù)及軟件技術(shù)等，在物理、化學(xué)、生物等學(xué)科的實驗中，創(chuàng)設(shè)一個面對真實事物進行探究的環(huán)境。利用數(shù)字化實驗設(shè)備，通過簡單的手段獲得精確的實驗結(jié)果，同時對數(shù)據(jù)進行分析整理，節(jié)省課堂學(xué)時；先進的數(shù)字化采集手段，將很多物理量如磁場、光強等從原來的定性觀察變?yōu)槎坑涗洠芡瑫r記錄多個動態(tài)的物理量，進行協(xié)同分析比較，將難以開展的實驗變?yōu)榭赡?，更好地闡述原理，加深了解，提高課堂教學(xué)效率。同時便于教師對學(xué)生的實驗操作進行點評、指導(dǎo)，學(xué)生更能發(fā)揮探究精神，自行嘗試改變實驗條件，觀察結(jié)果的變化，并通過同學(xué)之間互動交流，形成良好的探究氛圍，開拓學(xué)生思維，培養(yǎng)學(xué)生理科探究興趣。

2 探究實驗教學(xué)的作用與意義

2.1 使學(xué)生全面深刻掌握知識

探究實驗教學(xué)是利用學(xué)生必學(xué)的科學(xué)知識概念，引導(dǎo)他們進行實驗研究，學(xué)生通過收集數(shù)據(jù)和利用數(shù)據(jù)，在證據(jù)和邏輯論證的基礎(chǔ)上建立各種各樣的聯(lián)系，對科學(xué)現(xiàn)象做出解釋的驗證活動。同時，學(xué)生也可以從教師、教材、網(wǎng)絡(luò)或其他地方獲取證據(jù)，對他們的探究進行補充。通過已有知識聯(lián)系起來學(xué)習(xí)新知識，超越現(xiàn)有知識，提出新的見解，對于學(xué)生，這意味著對現(xiàn)有知識理解得更全面、深刻。

2.2 培養(yǎng)學(xué)生的技能

在探究實驗教學(xué)過程中，學(xué)生通過采集數(shù)據(jù)、利用計算機軟件處理證據(jù)和邏輯論證實驗操作訓(xùn)練，培養(yǎng)科學(xué)實驗基本技能、了解相關(guān)的職業(yè)和學(xué)習(xí)方向，為他們進一步學(xué)習(xí)和步入社會做準(zhǔn)備

2.3 激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣

因為實驗本身就能引發(fā)學(xué)生濃厚的認知興趣和強烈的求知欲望，實驗興趣是認知興趣中重要的一種。只有當(dāng)學(xué)生通過親自探究實驗現(xiàn)象產(chǎn)生的原因和規(guī)律時所形成的興趣，才具有一定的穩(wěn)定性和持久性。

2.4 培養(yǎng)學(xué)生的團隊合作精神

探究實驗教學(xué)一般是由2～6名學(xué)生為一組，進行實驗操作，實驗的效果和效率取決于全組學(xué)生。學(xué)生在整個實驗過程中要分工合作，溝通交流，需要發(fā)揮團隊合作精神。

2.5 增強學(xué)生的自信

探究實驗教學(xué)是在足夠的時間和空間范圍內(nèi)，由學(xué)生在教師的引導(dǎo)下查找資料、設(shè)計實驗方案并進行實驗操作，對實驗的事實加以分析并做出結(jié)論。在這樣的學(xué)習(xí)氛圍中，學(xué)生就能真正感受到自己是學(xué)習(xí)的主人，是課堂教學(xué)活動的主體，由此激發(fā)其主動參與的熱情，變“要我學(xué)”為“我要學(xué)”。因而充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性，充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用，通過每個實驗操作，不斷增強學(xué)生的自信心。

3 目前探究實驗教學(xué)工作的狀況與問題

2010年，浙江省教育廳為了推進中小學(xué)新課程改革的順利實施，資助全省31個欠發(fā)達和海島縣（市、區(qū)）中小學(xué)創(chuàng)建200個新課程探究性實驗室，大大改善欠發(fā)達地區(qū)學(xué)校的教育裝備狀況。麗水市是最大的受惠者，學(xué)校的教育裝備水平有了很大改善，但學(xué)校的教學(xué)方法、方式?jīng)]有隨著教育裝備的發(fā)展而發(fā)生改變，探究性實驗室的使用狀況和效率不盡如人意。

1）教學(xué)方法缺乏創(chuàng)新。首先是慣性思維（也可以說是惰性思維）。教師的教學(xué)方式方法一旦形成，就會產(chǎn)生一種慣性發(fā)展，去年這么教，今年還是這么教，只是在原來基礎(chǔ)上的補充和完善。其次是“知識—經(jīng)驗定勢”，這是知識經(jīng)驗與創(chuàng)新思維的關(guān)系的問題。知識經(jīng)驗具有不斷增長、不斷更新的特點，從而有可能使人們看到它們的相對性，經(jīng)過比較發(fā)現(xiàn)其局限性，進而開闊眼界，增強創(chuàng)新能力。知識經(jīng)驗又是相對穩(wěn)定的，而且知識是以嚴(yán)密的邏輯形式表現(xiàn)出來的，因而又有可能導(dǎo)致對它們的崇拜，形成固定的思維模式，由此削弱想象力，造成創(chuàng)新能力的下降。知識經(jīng)驗本身是一種限定或框架，“任何肯定即否定”，因而使人難以想到框架之外的事物；知識經(jīng)過“純化”之后，常常只提供唯一的標(biāo)準(zhǔn)答案，既不能完全符合現(xiàn)實，也會扼殺人的創(chuàng)新思維。教師對教學(xué)方法的經(jīng)驗也有類似問題。

2）教師對探究實驗設(shè)備缺乏了解。一方面有教師自身原因（這里略述），另一方面是教育裝備管理思維與管理體制問題。在管理理念上是重管“物”而輕管“用”；在管理體制方面，許多學(xué)校是實驗員屬教育后勤，歸總務(wù)處領(lǐng)導(dǎo)。實驗室里有哪些儀器設(shè)備、近期新增新添哪些新裝備教師不知，教師對探究實驗設(shè)備的知識和使用方法缺乏了解。

3）探究實驗教學(xué)與課堂教學(xué)的融合不夠。

4 對探究實驗教學(xué)工作的思考 與探索

要使探究實驗教學(xué)在未來教育中發(fā)揮應(yīng)有的作用，首先是教師要轉(zhuǎn)變教育思想，進而完成在教學(xué)中的角色轉(zhuǎn)變和教學(xué)方法的轉(zhuǎn)變，由原來的知識傳授者轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生學(xué)習(xí)的引導(dǎo)者和合作者；其次是教育裝備管理理念與機制的創(chuàng)新；再次是加強教學(xué)方法與教育科學(xué)技術(shù)融合的研究。

4.1 教師要更新教育思想和教學(xué)方法

在信息化時代，知識媒介發(fā)生翻天覆地的變化，知識量像洪水般向人們涌現(xiàn)，教師僅作為知識傳授者是顯得蒼白無力的。由于科學(xué)技術(shù)（特別是電子、信息科學(xué)技術(shù)）的飛速發(fā)展，徹底改變了人們的學(xué)習(xí)環(huán)境與方式，使學(xué)習(xí)不受時間、空間的限制，進入泛在學(xué)習(xí)時代。教師要在幫助學(xué)生建立線性知識系統(tǒng)框架結(jié)構(gòu)的同時，引導(dǎo)學(xué)生去獲取和甄別非線性的點狀型知識，來豐富系統(tǒng)性知識的內(nèi)涵，拓展外延，而探究性教學(xué)和探究性實驗是必不可少一種方式。創(chuàng)新方式的建立，需要從多方面來幫助教師更新教育理念，創(chuàng)新教學(xué)方法：一是借助專家的力量，如講座、現(xiàn)場指導(dǎo)等；二是走出去，學(xué)習(xí)先進經(jīng)驗；三是發(fā)揮本級研究機構(gòu)的作用；四是開展校本課題研究；等等。

4.2 教育裝備管理的創(chuàng)新

1）管理理念的創(chuàng)新，由重管“物”變重管“用”，由“封閉式”管理改為“開放式”管理；2）打破學(xué)科教師與實驗員的概念，把實驗室、儀器室交給全體學(xué)科教師，教師就是實驗員，教研組長就是實驗室主任；3）加強培訓(xùn)工作，對教師進行新儀器、新裝備的使用操作培訓(xùn)，提高教師實驗操作的能力。

4.3 加強教學(xué)方式與教育技術(shù)利用的融合

1）加強教研室與教育技術(shù)中心合作，開展教學(xué)方式、方法與教育技術(shù)利用的研究；2）組織研究和培訓(xùn)活動，促進學(xué)校教師開展探究實驗教學(xué)，如浙江省通過組織學(xué)校開展實驗教學(xué)的課題研究等活動，探索有效培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維與實踐能力的方法和模式，帶動全省中小學(xué)校深入開展新課程實驗教學(xué)與應(yīng)用；3）收集整理一批優(yōu)秀的探究實驗教學(xué)課例，通過教育信息網(wǎng)絡(luò)，為教師提供學(xué)習(xí)與參考；4）通過考評制度推進探究實驗教學(xué)的開展與提高。

探究性實驗教學(xué)工作需要廣大教師和教研、教育技術(shù)部門的共同努力，加強探究實驗教學(xué)研究與探索，使探究實驗教學(xué)在促進整個教學(xué)改革邁向深入，推進素質(zhì)教育落實，培養(yǎng)新一代適應(yīng)社會發(fā)展的新型人才過程中發(fā)揮積極作用。

（作者單位：浙江省麗水市教育技術(shù)中心）