摘" 要:對第一屆至第十屆全國中小學(xué)實驗教學(xué)說課活動中中山市教師的參與情況與表現(xiàn)進(jìn)行回顧。通過剖析中山市教師展示的部分實驗案例,歸納出自制教具、改進(jìn)裝置、融合技術(shù)和跨學(xué)科實踐等實驗說課活動中實驗教學(xué)創(chuàng)新的途徑。同時,針對教師參與此項活動提出注重實驗創(chuàng)新、展示教學(xué)效果、彰顯專業(yè)素養(yǎng)等參考建議。
關(guān)鍵詞:實驗教學(xué);說課活動;實驗創(chuàng)新;跨學(xué)科實踐;自制教具
文章編號:1671-489X(2025)03-0-06
DOI:10.3969/j.issn.1671-489X.2025.03.
0" 引言
全國中小學(xué)實驗教學(xué)說課活動(以下簡稱全國說課活動)由教育部基礎(chǔ)教育司主辦,教育部教育技術(shù)與資源發(fā)展中心、中國教育裝備行業(yè)協(xié)會提供專業(yè)支持。自2013年啟動至今,已連續(xù)舉辦十屆。隨著說課活動的持續(xù)推進(jìn),其影響力不斷擴(kuò)大,已然成為全國基礎(chǔ)教育領(lǐng)域的一項知名品牌活動。全國說課活動不僅為實驗教學(xué)成果搭建了展示交流的平臺,更點燃了全國教師對實驗教學(xué)的探索熱情,有力推動了中小學(xué)實驗教學(xué)改革,對深化基礎(chǔ)教育課程教學(xué)改革和加強(qiáng)創(chuàng)新型人才培養(yǎng)產(chǎn)生了積極而深遠(yuǎn)的影響。
依托這一國家級活動平臺,中山市通過市級說課活動選拔出眾多優(yōu)秀教師參與廣東省和全國的中小學(xué)實驗教學(xué)說課活動,在過去十屆全國說課活動中,中山市教師團(tuán)隊屢創(chuàng)佳績,既贏得了榮譽(yù),也促進(jìn)了教師的專業(yè)成長與發(fā)展。
1" 中山市教師在第一屆至第十屆屆全國說
課活動中的表現(xiàn)
1.1" 第一屆至第十屆全國說課活動回顧
如表1所示,2013年11月,首屆全國中小學(xué)實驗教學(xué)優(yōu)秀案例展演活動在四川省成都市舉辦,全國共有33個案例參與展示并被評為特等獎。從第二屆開始,活動正式更名為全國中小學(xué)實驗教學(xué)說課活動。截至2024年第十屆,全國說課活動累計有1 770人次參與現(xiàn)場展示。
1.2" 中山市教師在全國說課活動中的表現(xiàn)
如表2所示,在歷屆全國說課活動中,中山市教師均取得突出成績,在歷屆全國說課活動現(xiàn)場展示活動中,中山市一人獲特等獎、三人獲一等獎、兩人獲二等獎、一人獲三等獎,17人獲評“全國中小學(xué)實驗教學(xué)能手”稱號。
此外,中山市教師在全國說課活動中的突出表現(xiàn),還體現(xiàn)在以下五個方面。
1)參與人數(shù)眾多。在全國說課活動現(xiàn)場展示中,中山市教師共24人次參與,占廣東省參與總?cè)舜蔚?0%左右。
2)保持十屆全勤。中山市教師連續(xù)十屆參與了全國說課活動的現(xiàn)場展示環(huán)節(jié),這一全勤記錄在廣東省獨一無二,在全國城市(除直轄市外)中也極為少見。
3)學(xué)科覆蓋面廣。除第十屆新設(shè)置的地理學(xué)科組外,中山市參與教師覆蓋了全國說課活動現(xiàn)場展示設(shè)置的所有其他學(xué)科組別,其中小學(xué)科學(xué)七人、物理五人、生物四人、化學(xué)兩人、信息科技(通用技術(shù))五人、數(shù)學(xué)一人。
4)一校三人登臺。中山市三鄉(xiāng)鎮(zhèn)新圩小學(xué)的三位科學(xué)教師——練海燕、張劍杰、袁運強(qiáng),分別參加了第四屆、第七屆和第八屆全國說課活動的現(xiàn)場展示。同一所學(xué)校同一科組的三名教師通過層層選拔,均在全國說課活動平臺現(xiàn)場展示,這種情況極其罕見。
5)一人兩次入選。中山市中山紀(jì)念中學(xué)的教師肖林軍,憑借其在實驗教學(xué)領(lǐng)域的深厚功底和持續(xù)創(chuàng)新,成功入選并參加了兩屆(第二屆和第六屆)全國說課活動現(xiàn)場說課展示。
1.3" 中山市教師展示的案例
中山市教師在全國說課活動中展示的24個實驗案例如表3所示。這些優(yōu)秀案例不但在活動現(xiàn)場贏得了評審專家的高度評價,還在全國中小學(xué)實驗教學(xué)在線平臺上進(jìn)行展示,實現(xiàn)了資源的共享。此外,這些案例經(jīng)由“愛上實驗課”微信公眾號廣泛傳播,極大地激發(fā)了眾多教師參與實驗教學(xué)的熱情,有力推動了實驗教學(xué)的創(chuàng)新發(fā)展,為全國說課活動貢獻(xiàn)了豐富的經(jīng)驗與智慧。
2" 中山市展示案例的創(chuàng)新智慧
全國說課活動,實驗是核心內(nèi)容,創(chuàng)新是關(guān)鍵要素,這也是中山市教師在全國說課活動中屢獲佳績的重要原因。通過剖析中山市教師展示的部分實驗案例,可歸納出實驗說課活動中實驗創(chuàng)新的主要途徑。
2.1" 自制教具,突破教學(xué)難點
自制教具是指教師或?qū)W生利用簡便易行的方法,就地取材,自己動手制作的教具;其主要特點
是,針對教學(xué)需求定制,能有效解決教學(xué)難題,進(jìn)而創(chuàng)新教學(xué)方式,助力教學(xué)質(zhì)量的提升。自制教具是全國說課活動中實驗創(chuàng)新的主要途徑之一。中山市參加全國說課活動現(xiàn)場展示的24個案例中,有15個實驗案例采用的是自制教具。
以案例《月相變化》為例,在這個案例中,中山市石岐中心小學(xué)教師詹偉達(dá)制作了新型月相形成探究儀,如圖1所示。月相形成探究儀用小燈泡模擬太陽,小木球模擬月亮,小地球儀模擬地球,安裝在地球儀上的微型無線攝像頭模擬在地球上人的視角;教具中的圓形平板模擬地月公轉(zhuǎn)平面,而電動轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)動則模擬月球的公轉(zhuǎn);將整個裝置放入密閉的圓形木桶內(nèi),就能營造出逼真的夜晚環(huán)境,如圖2所示。在進(jìn)行案例演示時,教師僅需閉合開關(guān),該教具就能在短短40秒內(nèi)自動呈現(xiàn)月相變化的完整周期,從新月到滿月再到新月,一目了然。如果需要對月相形成的原因進(jìn)行深入分析,斷開開關(guān)即可隨時暫停,觀察地、月、日之間的相對位置。此外,若將無線攝像頭連接至電腦和大屏幕,就能讓全班學(xué)生清晰地觀察到這一生動逼真的月相變化過程,使學(xué)習(xí)內(nèi)容直觀、生動,易于理解。
這一自制教具作品不僅提升了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,更解決了傳統(tǒng)教材和教具無法直觀解釋月相形成原因的問題,且操作簡單,探究方便,能顯著提升課堂教學(xué)的效率與效果[1]。新型月相形成探究儀幫助詹偉達(dá)在首屆全國說課活動中榮獲特等獎,在后續(xù)的全國小學(xué)科學(xué)優(yōu)質(zhì)現(xiàn)場課展評中再次榮獲特等獎,在全國中小學(xué)自制教具評選中獲評“全國自制教具能手”。
2.2" 改進(jìn)裝置,實現(xiàn)性能提升
改進(jìn)實驗裝置,即通過對原有實驗裝置進(jìn)行改造,提升其功能與性能。中山市菊城中學(xué)教師盧發(fā)在案例“聲音的傳播”中使用的“真空中的鬧鐘”實驗改進(jìn)裝置就屬于此類教具[4],如圖3所示。原實驗裝置主要存在四點問題:1)固體外殼和底座傳聲影響實驗效果;2)學(xué)生無法判斷玻璃罩內(nèi)空氣是否被抽出,教師也無法知道氣壓情況;3)電鈴響度小,蓋上玻璃罩后幾乎聽不到鈴聲;4)密封墊子容易老化,密封性能差。
針對上述問題,盧發(fā)的主要改進(jìn)點有:1)使用響度大的電子蜂鳴器作為聲源,取代了傳統(tǒng)的機(jī)械鬧鐘,確保在玻璃罩內(nèi)也能清晰聽到聲音;2)利
用磁懸浮原理使聲源懸浮,完全消除了固體傳聲的影響,提高了實驗的準(zhǔn)確性;3)通過煙霧被抽氣機(jī)抽出的可視過程來模擬空氣被抽出的過程,使學(xué)生能更直觀地理解實驗原理;4)增加真空壓力表,實時顯示玻璃罩內(nèi)氣壓并檢查裝置的密封性,確保實驗結(jié)果的可靠性。此外,還可將聲源換成手機(jī),當(dāng)玻璃罩內(nèi)抽至真空狀態(tài)時,撥打手機(jī),觀察手機(jī)屏幕是否有來電信號,就能很直觀地得出結(jié)論:當(dāng)航天員處于外太空時,由于沒有空氣,即使他們之間的距離很近,也只能借助電磁波進(jìn)行交談。
通過改進(jìn)實驗裝置,不僅解決了原實驗裝置存在的問題,也為學(xué)生正確認(rèn)識真空不能傳聲提供了更可靠的事實依據(jù),同時也培養(yǎng)了學(xué)生的觀察、分析和解決問題的能力。
在案例“眼球成像的演示實驗”中,中山市中山紀(jì)念中學(xué)教師肖林軍巧妙地運用普通攝像頭和易拉罐,成功將一臺傳統(tǒng)顯微鏡改造成簡易數(shù)碼顯微鏡,如圖4所示。實現(xiàn)了投影、拍照和視頻拍攝等多項功能,所用材料簡單,成本較低。經(jīng)過改進(jìn),傳統(tǒng)顯微鏡的性能得到極大提升,讓教學(xué)更為高效和便捷。
2.3" 融合技術(shù),改變實驗方法
信息技術(shù)的飛速發(fā)展和深入普及。給中小學(xué)實驗教學(xué)帶來了全新變革。數(shù)字化傳感器、開源硬件、編程技術(shù)、人工智能以及AR/VR等技術(shù)的綜合運用,已經(jīng)成為推動中小學(xué)實驗創(chuàng)新的關(guān)鍵因素,不但極大地豐富了實驗教學(xué)的內(nèi)容,也改變了實驗教學(xué)的方法。在案例“固體的熱脹冷縮”中,中山市三鄉(xiāng)鎮(zhèn)新圩小學(xué)教師袁運強(qiáng)利用圖像識別技術(shù),結(jié)合Python編程語言和OpenCV視覺識別庫,開發(fā)出了“固體熱脹冷縮實驗探究裝置”,如圖5所示。該裝置能夠?qū)崟r采集、處理并展示固體熱脹冷縮現(xiàn)象,是全國說課活動中技術(shù)融合實驗創(chuàng)新的典型
案例[2]。
袁運強(qiáng)通過技術(shù)融合改變了固體熱脹冷縮的實驗方法,讓實驗過程更加精確、科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)。通過使用該裝置,學(xué)生可以直觀地觀察到不同材料及形狀的固體熱脹冷縮現(xiàn)象,并實時獲取數(shù)據(jù),實現(xiàn)了從定性分析向定量分析的轉(zhuǎn)變,如圖6所示。這不僅提高了學(xué)生的實驗技能和科學(xué)素養(yǎng),也為學(xué)生未來的學(xué)習(xí)和研究奠定了堅實的基礎(chǔ)。
此外,在中山市參加全國說課活動的實驗案例中,鄧潔瑩、馬成海、王東、和曉東、張劍杰、林育波、林曉霞、龐遠(yuǎn)舒等教師也都運用了數(shù)字化傳感器等,這些數(shù)字化實驗裝備和技術(shù)在實驗教學(xué)中的應(yīng)用不僅實現(xiàn)了實驗的定量探究,還增強(qiáng)了實驗的趣味性,提高了實驗數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)度。
2.4" 跨學(xué)科實踐,創(chuàng)新實驗教學(xué)組織形式
實驗創(chuàng)新既包括實驗內(nèi)容與實驗方法的創(chuàng)新,也包括實驗教學(xué)組織形式的創(chuàng)新。教師應(yīng)不斷探尋新的教學(xué)方式和策略,以豐富學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗,激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)新潛能。
如圖7所示,中山市東區(qū)雍景園小學(xué)教師許明偉的案例“幸運大轉(zhuǎn)盤的秘密”跨學(xué)科實踐活動就是一個實驗教學(xué)組織形式創(chuàng)新的典型案例[3]。這一課例基于STEAM教育理念設(shè)計,以幸運大轉(zhuǎn)盤為載體,將科學(xué)、信息、美術(shù)、數(shù)學(xué)、語文等多個學(xué)科的知識巧妙地融合在一起。該課程將內(nèi)容分為八個環(huán)節(jié),從學(xué)生熟悉的抽獎現(xiàn)象入手,引導(dǎo)他們深入思考中獎背后的科學(xué)原理,激發(fā)他們的探究欲望。讓學(xué)生在親手制作實體轉(zhuǎn)盤的過程中,不僅學(xué)會使用Arduino套件進(jìn)行接線和編程,還學(xué)習(xí)用美術(shù)知識來裝飾轉(zhuǎn)盤,并通過數(shù)學(xué)計算深入理解概率的概念,這些實踐活動極大地鍛煉了他們的動手實踐能力。在科學(xué)實驗探究環(huán)節(jié),學(xué)生通過提出猜想、設(shè)計實驗、開展探究、總結(jié)分享等步驟,逐步揭示了轉(zhuǎn)盤中獎的規(guī)律。在這一過程中,學(xué)生學(xué)會了觀察、分析、設(shè)計、實踐、總結(jié)等科學(xué)方法,培養(yǎng)了科學(xué)探究和實驗設(shè)計的能力。同時,數(shù)學(xué)課程中的小游戲和計算活動又讓學(xué)生在輕松愉快的氛圍中感受到數(shù)學(xué)的魅力,并理解了概率的實際應(yīng)用。在信息課程環(huán)節(jié)中,學(xué)生運用圖形化編程軟件制作數(shù)字轉(zhuǎn)盤,不僅鞏固了他們的編程技能,還培養(yǎng)了他們的計算思維。而在語文課程環(huán)節(jié)的展示與互評環(huán)節(jié),學(xué)生則有機(jī)會展示自己的作品,鍛煉了表達(dá)能力和自
信心。
同樣,中山市廣源學(xué)校教師余美賢的案例“比誰跑得快”也整合了科學(xué)、信息、美術(shù)、數(shù)學(xué)等多個學(xué)科的知識。在教師的引導(dǎo)下,學(xué)生經(jīng)歷了從發(fā)現(xiàn)問題、擬訂方案到創(chuàng)作實踐、測試優(yōu)化的完整科學(xué)探究過程,直至成功地制作出液體流速探究儀,如圖8所示,并進(jìn)行了多種液體的流速探究。
跨學(xué)科實踐活動創(chuàng)新了實驗教學(xué)形式,提升了學(xué)生的跨學(xué)科思維和綜合素質(zhì)。學(xué)生在實踐中不僅深化了知識理解,更提高了解決問題的能力,培養(yǎng)了跨學(xué)科思維。
3" 參加全國說課活動的建議
全國說課活動既是展現(xiàn)實驗教學(xué)創(chuàng)新成果的平臺,也是教師展示自我風(fēng)采、促進(jìn)專業(yè)成長的重要途徑。筆者基于中山市教師參加全國說課活動的經(jīng)驗,提出以下建議供參與全國說課活動的教師參考。
3.1" 突出實驗創(chuàng)新
教師應(yīng)針對教學(xué)中的重點和難點或原實驗中存在的問題進(jìn)行實驗的創(chuàng)新和改進(jìn),通過自制教具、改進(jìn)裝置、替換材料、融合技術(shù)等方式進(jìn)行實驗創(chuàng)新,力求使得實驗現(xiàn)象更明顯、實驗操作更簡單、實驗數(shù)據(jù)更精準(zhǔn)、實驗效果更顯著,提升實驗的探究性、趣味性、穩(wěn)定性,使得實驗?zāi)軌蚋踩⒏h(huán)保(實現(xiàn)其中的部分目標(biāo)即可)。在說課的過程中,教師應(yīng)簡明扼要地總結(jié)創(chuàng)新實驗的優(yōu)點,并強(qiáng)調(diào)創(chuàng)新對解決教學(xué)實際問題的重要意義。在創(chuàng)新過程中,教師應(yīng)堅守學(xué)術(shù)誠信,尊重原創(chuàng),杜絕抄襲。
3.2" 展示教學(xué)效果
說課不僅是展示創(chuàng)新實驗,還要對已完成的實驗教學(xué)活動進(jìn)行總結(jié)與描述,因此既要展示教學(xué)過程,還要展示教學(xué)效果,要通過展示教學(xué)效果來體現(xiàn)創(chuàng)新實驗的價值。實驗教學(xué)設(shè)計要注重層次性,確保教學(xué)內(nèi)容層層遞進(jìn),活動設(shè)計環(huán)環(huán)相扣,通過進(jìn)階式學(xué)習(xí)任務(wù)達(dá)成教學(xué)目標(biāo),通過進(jìn)階式教學(xué)促進(jìn)學(xué)生思維和能力的發(fā)展。教師要充分展示學(xué)生在實驗過程中的主體地位以及師生間的有效互動,通過課堂教學(xué)中的視頻、圖片、實驗記錄單、學(xué)習(xí)效果評價表等來展現(xiàn)實驗教學(xué)的效果,從而凸顯創(chuàng)新實驗的必要性和有效性。
3.3" 彰顯專業(yè)素養(yǎng)
在全國說課活動中,教師應(yīng)自信從容,語言簡練且邏輯清晰。在全國說課活動展示中的每一句話、每一個動作、每一頁P(yáng)PT都需要精心設(shè)計和反復(fù)打磨,力求每一個細(xì)節(jié)都完美呈現(xiàn),以強(qiáng)化說課內(nèi)容的感染力和吸引力。此外,教師還應(yīng)確保創(chuàng)新實驗原理正確,實驗操作規(guī)范,整個說課過程不得出現(xiàn)任何科學(xué)性錯誤,展現(xiàn)良好的實驗?zāi)芰蛯I(yè)素養(yǎng)。
4" 結(jié)束語
實驗巧構(gòu)思,說課出真知。中山市一直以來都是全國說課活動的積極參與者和重要貢獻(xiàn)者。在以往的全國說課活動中,中山市教師憑借卓越的創(chuàng)新能力,取得了驕人的成績,充分展示了中山教育的風(fēng)采。未來,中山市教師將繼續(xù)砥礪前行,秉持創(chuàng)新精神,扎實付諸行動,為推動全國實驗教學(xué)發(fā)展、深化教育教學(xué)改革貢獻(xiàn)自己的智慧與力量。
5" 參考文獻(xiàn)
[1] 詹偉達(dá).“月相變化”教學(xué)設(shè)計[J].課程教學(xué)研究,2014(1):80-84.
[2] 袁運強(qiáng).基于信息技術(shù)的探究固體熱脹冷縮創(chuàng)新教具[J].教育與裝備研究,2021(2):73-75.
[3] 許明偉.STEAM教育理念下小學(xué)課程設(shè)計與實施:以《幸運大轉(zhuǎn)盤》項目式教學(xué)為例[J].教育信息技術(shù),2020(12):43-45.
[4] 盧發(fā).聲音是怎么消失的[EB/OL].(2019-04-22)[2024-01-28].mp.weixin.qq.com/s/fZsvrAOPyYWC1Wi9RT_0pg.
*項目來源:中國教育裝備行業(yè)協(xié)會2023年度教育裝備科研課題“數(shù)字化教育裝備在中小學(xué)實驗教學(xué)中的應(yīng)用研究”(項目編號:CEFR23017R11)。
作者簡介:劉建華,中山市教育技術(shù)中心教育裝備部部長。