何　智

新課程標準確立了各學(xué)科在知識與技能、過程與方法、情感態(tài)度與價值觀等三方面課程總目標，要求改革課程結(jié)構(gòu)和課程內(nèi)容，同時要求對教學(xué)的組織方法、課程實施和課程評價等多方面加以變革，這是為國家培養(yǎng)21世紀所需創(chuàng)新型人才的必然要求。

實驗作為學(xué)生獲取知識、培養(yǎng)技能、尋找解決問題的方法、體驗探究知識樂趣，形成價值觀的重要內(nèi)容，它體現(xiàn)新課程標準的三個總目標。加強與變革實驗教學(xué)是實施新課程改革的重要內(nèi)容，也是成功完成課程改革的有效措施。

實驗的概念和實驗教學(xué)的

重要性

《現(xiàn)代漢語詞典》對“實驗”一詞的解釋為“為了檢驗?zāi)撤N科學(xué)理論或假設(shè)而進行某種操作或從事某種活動”。實驗是對已有的理論進行驗證或?qū)μ岢龅募僭O(shè)進行探索；實驗是實驗者進行的一系列操作或者從事的活動；實驗是個過程，是實驗者從提出問題到解決問題過程。在不同的學(xué)科和領(lǐng)域，實驗的含義有所不同。作為教學(xué)活動的實驗，是“做”和“怎么做”的問題?！白觥笔且粋€實踐問題，即把實驗作為一種重要的教學(xué)實踐活動；“怎么做”是一個方法問題，即怎樣運用實驗的教與學(xué)方法來完成實驗這種教學(xué)實踐活動，全面實施實驗教學(xué)目的。這既是一個實踐問題，又是一個方法問題。

新課程標準下，作為基礎(chǔ)教育教學(xué)活動的實驗，本身不成為一門課程，是科學(xué)教育的一種策略和方法，是實施科學(xué)教育課堂教學(xué)的一種必要形式，學(xué)生能在實驗過程中，培養(yǎng)創(chuàng)新意識，發(fā)展想象力，具備信息收集與信息處理能力；能在實驗操作和分析過程中，鍛煉操作技能、技巧，學(xué)會發(fā)現(xiàn)問題，表述自己的觀點，提出解決問題的方法，體驗解決問題的樂趣；在實驗整個過程中能夠?qū)W會與人合作，保持好奇心，培養(yǎng)樂于參與觀察、實驗、制作、調(diào)查等科學(xué)實踐活動的興趣。

實驗、實踐活動是在基礎(chǔ)教育階段推行素質(zhì)教育所采用的極其重要的手段，也是從根本轉(zhuǎn)變知識本位、學(xué)科本位問題的方法。學(xué)生掌握知識的過程，實質(zhì)上是一種探究的過程、選擇的過程、創(chuàng)造的過程，也是學(xué)生科學(xué)精神、創(chuàng)新精神，及正確世界觀逐步形成的過程。只有知識的灌輸而缺少實驗、實踐活動的教學(xué)，實際上就是在學(xué)校與社會、課程與生活之間建起一堵不會融通的墻，無形中抹殺了孩子的好奇心和對學(xué)習(xí)的熱情，探索世界的激情與創(chuàng)新的意識都在知識的灌輸過程慢慢消失，孩子也就變成只能被動接受知識的機器。

我國中小學(xué)開展實驗教學(xué)的歷史沿革

我國基礎(chǔ)教育實驗教學(xué)大致經(jīng)歷了幾個階段：

第一階段，實驗室建設(shè)與實驗教學(xué)恢復(fù)起步階段。1978年教育部發(fā)布第一個中學(xué)理科和小學(xué)數(shù)學(xué)自然教學(xué)儀器配備目錄。學(xué)校有了最基本的教學(xué)儀器設(shè)備，實驗教學(xué)活動初步發(fā)展。

第二階段，硬件建設(shè)發(fā)展階段，1984年，教育部發(fā)布《關(guān)于加強中小學(xué)實驗教學(xué)和實驗室建設(shè)的意見》和《制定1984-1990年中小學(xué)實驗室建設(shè)規(guī)劃的意見》。1984年和1985年教育部頒布《小學(xué)數(shù)學(xué)、自然教學(xué)儀器配備目錄》、《中學(xué)理科儀器和電教器材配備目錄》。這階段，隨著經(jīng)濟條件的發(fā)展，投入的增加，實驗教學(xué)辦學(xué)條件得到了很大的發(fā)展，實驗教學(xué)活動開展順利。

第三階段，實驗教學(xué)普及階段。1988年，國家教委發(fā)布《關(guān)于加強中小學(xué)實驗室和儀器設(shè)備工作的若干意見》、《加強中學(xué)實驗教學(xué)的暫行辦法》、《1988-1995年全國中小學(xué)校實驗室發(fā)展規(guī)劃要點》等文件。1990年國家教委在四川省召開的全國中小學(xué)實驗教學(xué)普及縣現(xiàn)場會，發(fā)布《關(guān)于印發(fā)〈全國中小學(xué)實驗教學(xué)普及縣現(xiàn)場會議紀要〉及領(lǐng)導(dǎo)同志講話的通知》。提出“力爭五至十年基本普及中小學(xué)實驗教學(xué)工作”的要求。這階段，全國各地實驗教學(xué)活動得到了全面的展開和發(fā)展。以北京為例，1990至1998年總投入實驗教學(xué)經(jīng)費8 966.9萬元，中學(xué)配套設(shè)施93.96%合格，實驗室管理97.71%合格，抽查學(xué)生的動手能力60.37%達到優(yōu)秀。

第四階段，新課程改革后實驗教學(xué)進入新階段。2001年2月，我國基礎(chǔ)教育課程改革全面啟動，此次課程改革是教育觀念與價值的轉(zhuǎn)變，涉及課程的理念、目標、方法、管理、評價等方面。在新課改條件下，實驗教學(xué)變成了課程教學(xué)的基本策略之一，融入到整個教學(xué)活動之中，而非知識學(xué)習(xí)之外的技能培訓(xùn)。

國外基礎(chǔ)教育實驗教學(xué)情況

一、教育觀念

西方國家受建構(gòu)主義教學(xué)思想的影響比較大，提倡以學(xué)生的學(xué)習(xí)為中心，主要是讓學(xué)生通過實驗來自己獲取知識，重在培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，倡導(dǎo)個別教育，學(xué)生通過實驗、自我探究來學(xué)習(xí)科學(xué)知識、掌握科學(xué)方法、培養(yǎng)科學(xué)態(tài)度。因此，西方國家對實驗教學(xué)極其重視，無論是作為國家意志的《課程標準》，還是教師在實際教學(xué)中潛移默化的自覺行為，都把實驗教學(xué)作為培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)方法、科學(xué)態(tài)度、科學(xué)精神必然手段。

在美國科學(xué)教育中，只要教師能夠用實驗說明的一般就不用語言說明，并且教師鼓勵學(xué)生根據(jù)自己的興趣和知識基礎(chǔ)來設(shè)計實驗，自由的研究、提問，采集和分析數(shù)據(jù)，驗證假設(shè)和寫實驗報告。理科教師在傳授知識之前，鼓勵學(xué)生觀察思考和實驗，一節(jié)課中往往先做實驗，有時甚至大部分時間在做實驗。在課堂教學(xué)中重視實驗教學(xué)是一種風(fēng)氣和共識。德國物理學(xué)界有這樣一種說法，“沒有演示實驗的一堂課是不可想象的”，一般每堂課要做2—3個演示實驗。在加拿大，科學(xué)實驗課的數(shù)量也很多，實驗課時數(shù)占到該門課時總數(shù)的40%。

二、課程、教材、教法

課程是實驗教學(xué)載體，教材是資源，教法是策略?？茖W(xué)課程是實驗教學(xué)的主要承載體。

美國初中和高中一年級普遍開設(shè)“普通科學(xué)”課，內(nèi)容涉及學(xué)生日常生活中常見的科技現(xiàn)象及其原理。高二、高三開設(shè)“綜合科學(xué)”課，內(nèi)容反映了當代科技發(fā)展的跨學(xué)科性。美國科學(xué)院院長艾伯茨曾提出：科學(xué)應(yīng)該是從幼兒園開始的。歐美國家在國家層面上把科學(xué)課作為學(xué)生從小學(xué)習(xí)的主要課程。

教材是科學(xué)教育之實驗教學(xué)的資源，是師生共享的參考書籍之一，教師在課堂上教學(xué)不依賴某一本教材，他們參考幾種教材以及各種各樣的資料。在美國，并不是每個學(xué)生都有一本教科書，在科學(xué)教室里擺放著許多教科書，由學(xué)生實驗時參考。

在科學(xué)實驗課的教法方面，英美等國主要采用師生之間及學(xué)生相互之間的合作與探究，科學(xué)課程都是在實驗室進行。教師在實驗之前幾乎不講與實驗有關(guān)的內(nèi)容，學(xué)生自己對著實驗說明去領(lǐng)取材料。實驗過程中，學(xué)生先提出假設(shè)，進行探索，記錄實驗數(shù)據(jù)，最后寫出簡要的實驗報告。在此過程中，教師不斷為學(xué)生提供需要的材料和儀器，在各個小組之間穿梭進行個別指導(dǎo)和答疑。整節(jié)課教師講授的時間很短，大部分時間留給學(xué)生進行合作、探究。

我國中小學(xué)實驗教學(xué)的

現(xiàn)狀與問題

實驗教學(xué)是實施科學(xué)教育的手段和方法，科學(xué)教育借助實驗來培養(yǎng)科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神。目前，我國的科學(xué)教育存在著一些嚴重的問題，學(xué)校管理者及教師對待實驗教學(xué)的觀念有待改變，他們實施實驗教學(xué)的方法策略陳舊，教師專業(yè)技能需要培訓(xùn)與提高，評價機制需要改革。

一、對實驗教學(xué)的觀念有待轉(zhuǎn)變、重視程度有待提高

課改之前，小學(xué)自然課只是相對于主課語文與數(shù)學(xué)之外的副課，在教育管理者、課程改革專家和教師眼中，自然課就是為擴大學(xué)生知識面的一種補充課程。課改之后，國家對科學(xué)提出了《小學(xué)科學(xué)課程標準》，編制不同版本的教科書。不少學(xué)校也已經(jīng)按照課標的要求教學(xué)，但是現(xiàn)實情況并不容樂觀，長期形成的觀念與行為慣性并不能很快改變。

從調(diào)研結(jié)果來看，科學(xué)課開設(shè)的情況基本變化不大，有些學(xué)?？茖W(xué)課還是按副課對待。小學(xué)課改雖然已經(jīng)開展了好幾年，但學(xué)校管理者、教師對課改的要求并不完全重視，對課改的精神并不完全領(lǐng)會，長期形成的教育觀念依然是課程改革，加強實驗教學(xué)最大的障礙。

二、實驗教學(xué)策略與方法陳舊落后局面長期存在

實驗教學(xué)的主要功能是在培養(yǎng)科學(xué)精神、科學(xué)方法的同時，獲取科學(xué)知識。但是，只以教材為本，僅僅為獲取知識而實驗的策略嚴重桎梏了學(xué)生的創(chuàng)新與探索能力。

課改以后，探究式學(xué)習(xí)的概念被無數(shù)次提及，但如何落實和實施新課程理念，還任重道遠。調(diào)研時，當詢問任課教師探索式實驗教學(xué)的進展情況時，絕大多數(shù)學(xué)校都是一年或半年有一兩次公開課有點探索性外，其他大多數(shù)實驗課還依照原來的教學(xué)方法，任課教師本身不太理解如何開展探究型實驗教學(xué)。

在實驗室里，學(xué)生依然驗證著教科書、輔助教材上設(shè)定好的實驗內(nèi)容、實驗步驟。實驗課后，沒有實驗報告、沒有實驗評價、沒有進一步改進實驗的設(shè)想，只是完成任務(wù)式的開設(shè)了一堂實驗課。

三、實驗教學(xué)資源嚴重不足

實驗教學(xué)資源，包括對不同教學(xué)任務(wù)的實驗方案的設(shè)計、不同的教學(xué)策略方案、實驗所需教具的設(shè)計、材料準備與購買、必備儀器設(shè)備的配置、教師再教育的資源等，目前都是相當匱乏的。

部分條件較好的學(xué)校在硬件資源上條件比較完善，完成課本所設(shè)定的實驗問題不大，但實驗教學(xué)不僅僅是課本所設(shè)定的內(nèi)容，內(nèi)容更加豐富，需要教師根據(jù)不同的任務(wù)去開發(fā)與設(shè)計所需的儀器和器材，這就需要有完善的軟件資源來補充、豐富?？蛇@部分資源恰恰是目前學(xué)校實驗教學(xué)中最缺乏的。

四、教育評價方式滯后，限制實驗教學(xué)的開展

實驗教學(xué)本身只是科學(xué)教育的一種策略，對科學(xué)教學(xué)評價的滯后，也就給實驗教學(xué)套上一個枷鎖。對科學(xué)教育的評價過于強調(diào)以書本知識為核心，而忽視對實際能力、學(xué)習(xí)態(tài)度的綜合考查；采用紙筆考試，過于注重量化；過于注重對結(jié)果的評價，忽視對過程的評價等等。正是這三個方面的評價措施，導(dǎo)致用粉筆代替實驗、用視頻代替實驗，限制了實驗教學(xué)的順利開展。

五、教師的業(yè)務(wù)水平亟待提高

長期的應(yīng)試教育迫使教師的大部分精力都集中在如何提高學(xué)生的考分上，考核方式單一，使教師的實驗教學(xué)技能低下，對培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)所需專業(yè)知識和方法策略嚴重缺乏。

其中，小學(xué)科學(xué)教師對教師培訓(xùn)表示極急切的呼吁，他們很多都是中師畢業(yè)，學(xué)歷水平較低，知識面相對狹窄，而課標要求的科學(xué)知識教學(xué)要求比較高，有些教師無法勝任教學(xué)，另外，部分科學(xué)教師是由數(shù)學(xué)等科目教師兼任，更加需要組織培訓(xùn)。

加強與變革實驗教學(xué)的策略

一、全面把握科學(xué)教育的內(nèi)涵，轉(zhuǎn)變對實驗教學(xué)的觀念，切實落實新課標的要求

科學(xué)教育旨在提高公眾科學(xué)素養(yǎng)的教育，除科學(xué)知識的教育外，還包括科學(xué)方法、科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神等方面的教育，也就是要培養(yǎng)學(xué)生對事實和經(jīng)驗的高度尊重，讓他們從小懂得以實事為準，做事有理有據(jù)。同時，引導(dǎo)學(xué)生進行科學(xué)探究，體驗科學(xué)探究中的邏輯過程，明白探究的結(jié)果是可以重復(fù)驗證的。知道提出質(zhì)疑是科學(xué)探究的一部分，合理懷疑是科學(xué)精神和科學(xué)態(tài)度必不可少的一部分。

新課程標準，對小學(xué)科學(xué)教育和初、高中理化生教育從課程目標、課程理念等方面做出全面的描述和要求。新課程改革是在繼承教育體制原來有益因素的基礎(chǔ)上，對整個教育制度比較完整的變革。具體措施如下：

1.制定科學(xué)課實驗教學(xué)的政策，提出實驗教學(xué)的評價機制，把實驗教學(xué)納入考核范圍，在政策上或者法律上加以保證。

2.大力加強小學(xué)科學(xué)教育。改變目前科學(xué)課作為副科的現(xiàn)狀，在課時要求、課程內(nèi)容設(shè)置、課程評價等方面提出具體科學(xué)的教學(xué)要求。要把小學(xué)科學(xué)課與語文、數(shù)學(xué)科并列作為小學(xué)的主要課程，在課時和評價方式處于同等地位，讓小學(xué)科學(xué)教育為加強中學(xué)、甚至大學(xué)實驗教學(xué)打下堅實的基礎(chǔ)。

3.改變對小學(xué)校長、教師的評價辦法，把對科學(xué)教學(xué)的開展情況作為評價指標之一。

4.將動手能力、實驗?zāi)芰α腥雽W(xué)生過程性評價的指標，促使學(xué)生積極動手。

二、培養(yǎng)與培訓(xùn)更多的科學(xué)教師，適應(yīng)課改的需要

人是決定課程改革成功與否的關(guān)鍵，現(xiàn)在，學(xué)校不缺乏只講授科學(xué)知識的教師，因為高等師范學(xué)校每年輸送大量的畢業(yè)生，但由于高校師范教育與中小學(xué)素質(zhì)教育需求脫節(jié)嚴重，畢業(yè)生無法適應(yīng)教學(xué)的需要，這就必須要求高等院校從專業(yè)設(shè)置、課程設(shè)置上作調(diào)整適應(yīng)課程改革的需要。多年來高等師范院校并沒有小學(xué)科學(xué)教育專業(yè)，而現(xiàn)在小學(xué)急需如此人才，大量的科學(xué)教師都是其他科目的教師兼任，因此有關(guān)科學(xué)的實驗教學(xué)必然受到限制。再者，師范院校的培養(yǎng)目標更多的傾向于知識教授，對將來如何培養(yǎng)學(xué)生科技素養(yǎng)的師范技能訓(xùn)練嚴重缺乏。這是人才培養(yǎng)的源頭問題，如果得不到解決，很難能形成良性循環(huán)。因此，從人才培養(yǎng)的源頭開始，大力加強師范院校學(xué)生的師范技能培養(yǎng)。另外，對已在崗的教師，要通過繼續(xù)教育，轉(zhuǎn)變教師觀念、培養(yǎng)實驗教學(xué)的技能技巧。

1.在師范院校開設(shè)小學(xué)科學(xué)教育專業(yè), 在專業(yè)設(shè)置上保障人才培養(yǎng)。

2.在師范院校重視學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和動手能力的培養(yǎng)，改變只重視知識教育的現(xiàn)狀。

3.在師范院校開設(shè)更多有關(guān)中學(xué)科學(xué)教育、實驗教學(xué)的課程，而不能把大學(xué)教育與中學(xué)的授課完全脫節(jié)，要有機的結(jié)合起來。

4.對在職的中學(xué)科學(xué)教師、小學(xué)科學(xué)教師，加強培訓(xùn)，從理念、課標、實驗教學(xué)的方法、國外人才培養(yǎng)的措施、儀器設(shè)備的制作與使用等方面加強培訓(xùn)，讓實驗教學(xué)成為科學(xué)教師的課堂教學(xué)的一種共識。

三、把實驗教學(xué)與實際生活緊密相聯(lián)系，培養(yǎng)學(xué)生的興趣

科學(xué)知識來源于生活，將實驗教學(xué)與實際生活相結(jié)合，讓學(xué)生參與實驗全過程，發(fā)展觀察、分類、測量、交流、推理等技能，也讓學(xué)生親身體驗實驗探究過程帶來的樂趣。

實驗過程中所用的材料能用實際生活的物品代替的最好用實物代替，不必借助專用的儀器。讓真實的生活走進課堂教學(xué)，對學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的提高要遠遠多于沉默的儀器設(shè)備。

所有的實驗材料與實驗過程比如講生物課，把某些實物直接把作為課堂教具遠比模型有效。課堂上的實驗教學(xué)與生活緊密接觸，可以極大的提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，促進學(xué)生課后自己開展各種與生活相關(guān)的實驗。措施或方法：

1.改變目前實驗教學(xué)只在課堂教學(xué)的模式，可以把學(xué)生帶入工廠或者其他單位，在參觀的同時進行教學(xué)。

2.每學(xué)期聘請工廠工人或者研究機構(gòu)的工作人員來學(xué)校講授一堂實驗課。

3.鼓勵學(xué)生自己動手參加實驗教具的制作，讓學(xué)生自己來上實驗課。

四、認真執(zhí)行探究性學(xué)習(xí)流程，杜絕把實驗教學(xué)流于形式

實驗教學(xué)要按照探究學(xué)習(xí)流程貫穿學(xué)習(xí)活動的始終。按照探究性學(xué)習(xí)的要求，即“確定研究課題——擬定初步計劃——查找文獻資料——修改研究課題——制定研究方案——選擇實驗設(shè)備——觀察實驗現(xiàn)象——讀取實驗數(shù)據(jù)——分析實驗結(jié)果——寫出實驗報告——反思研究過程”。

在探究實驗之前，教師要有明確的實驗任務(wù)、具體的實驗要求，把大多數(shù)時間留給學(xué)生。讓學(xué)生在實驗設(shè)計、操作、數(shù)據(jù)記錄、分析等核心實驗步驟中，加深對科學(xué)知識的理解，在潛移默化中建立學(xué)生科學(xué)認識論和方法論的“認知結(jié)構(gòu)”，以培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。

五、開展多項實驗活動，建立交叉的實驗教學(xué)方法

目前，中小學(xué)開展實驗教學(xué)主要是課堂上的演示實驗和學(xué)生的分組實驗，這兩種教學(xué)方法是最切合應(yīng)試教育需要的方法。要實現(xiàn)新課標的要求，必須把課內(nèi)、課外學(xué)生的動手實驗充分結(jié)合起來。教師通過演示實驗讓學(xué)生掌握科學(xué)知識，把課堂學(xué)習(xí)知識與技能應(yīng)用到更多探究與創(chuàng)新的課外活動中去，培訓(xùn)興趣、享受快樂、省悟失敗、總結(jié)經(jīng)驗，提高學(xué)生們發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力。

因此，科學(xué)教師除了上好課堂上的實驗課以外，要極力的鼓勵學(xué)生的課外實驗活動，可以為每堂課布置課外實驗的作業(yè)，監(jiān)督與檢查課外實驗的結(jié)果，并且以此作為學(xué)生平時科學(xué)課學(xué)習(xí)的形成性評價內(nèi)容。

六、創(chuàng)建豐富的實驗教學(xué)資源庫

針對在改革初期，教育主管部門應(yīng)該鼓勵更多的教育研究機構(gòu)，建設(shè)更多有關(guān)探究性實驗課的網(wǎng)絡(luò)資源、視頻資源等。資源庫的建設(shè)的主要內(nèi)容是中小學(xué)科學(xué)課所需要的工具、材料、實驗課設(shè)計方法、優(yōu)秀自制教具、教學(xué)活動視頻、學(xué)生的實驗報告、學(xué)生的實驗設(shè)計、實驗課的評價方案、儀器的使用技能技巧、優(yōu)秀的儀器推薦、科學(xué)教師專業(yè)發(fā)展、教學(xué)理論等。

（作者單位：北京市教育技術(shù)設(shè)備中心）