小學(xué)科學(xué)實驗的生命和魅力

小學(xué)科學(xué)實驗的生命和魅力

小學(xué)科學(xué)和高中畢業(yè)物理、化學(xué)、生物（高中科學(xué)）等學(xué)科是實驗基礎(chǔ)上的自然學(xué)科。根據(jù)義務(wù)教育高中和小學(xué)的科學(xué)課程標準，“學(xué)生的主要學(xué)習(xí)方式是專注于研究和探索”。教師應(yīng)向?qū)W生提供充分的科學(xué)探究機會,讓學(xué)生通過手腦并用的探究活動,使他們在像科學(xué)家那樣進行科學(xué)探究的過程中,發(fā)展初步的科學(xué)探究能力,體驗探究過程的曲折和樂趣,增長科學(xué)探究能力并增進對科學(xué)探究的理解,形成尊重事實、善于質(zhì)疑的科學(xué)態(tài)度,體驗學(xué)習(xí)科學(xué)方法,發(fā)展科學(xué)探究所需要的能力”。加強實驗教學(xué),提高中小學(xué)教學(xué)效果和開發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造力,在大力加強素質(zhì)教育的今天,顯得更加突出,尤為重要。筆者曾是一所農(nóng)村中學(xué)的科學(xué)教師,現(xiàn)任灣里區(qū)教研室初中科學(xué)教研員和灣里區(qū)電教儀器站實驗員,在教學(xué)和教研中深知實驗?zāi)苁箷局R由抽象變成具體,變無形為有形,使學(xué)生易于獲取知識,培養(yǎng)和提高動手能力。然而,在多次去學(xué)校聽課和檢查時,發(fā)現(xiàn)很多學(xué)生的實驗動手能力存在一些問題,如不會使用酒精燈、鐵架臺、玻璃棒等儀器,配好的藥品不知有何用途等。筆者深感加強中小學(xué)實驗教學(xué)的重要性,加強中小學(xué)科學(xué)實驗教學(xué)刻不容緩。下面以灣里區(qū)為例,就中小學(xué)實驗室裝備及實驗教學(xué)現(xiàn)狀存在的問題和解決的思路,談?wù)勎覀兊囊恍┳龇ê蛡€人的一些看法。在20世紀90年代,灣里區(qū)按教學(xué)大綱的要求為全區(qū)各中小學(xué)裝備實驗室和購置了儀器藥品,并順利通過了省教育廳的“實驗教學(xué)普及縣(區(qū))”的檢查驗收和“兩基”普及縣(區(qū))的達標驗收。通過裝備實驗室,全區(qū)各校的辦學(xué)條件得到了改善,實驗教學(xué)得到了普及,學(xué)生的動手實驗?zāi)芰Φ玫搅伺囵B(yǎng)和提高。灣里區(qū)中小學(xué)實驗設(shè)備現(xiàn)狀學(xué)校實驗的限制灣里區(qū)中小學(xué)的實驗室都是20世紀90年代為了迎接校園“六配套”和“兩基”達標檢查時,用教室改造成的簡易實驗室,自來水、電都不能到課桌邊,使用的是一排簡易自來水,也沒有通風設(shè)備。受當時條件的限制,全區(qū)共建設(shè)二類中學(xué)7所,三類中學(xué)1所,一類小學(xué)4所,二類小學(xué)5所,三類小學(xué)31所。很多農(nóng)村學(xué)校,特別農(nóng)村小學(xué)當時水電都沒有接通,因此,師生很難完成規(guī)定的實驗。中學(xué)化學(xué)課上在做一些有毒氣體的制取,使用酸、堿、鹽溶液的實驗中,存在較大的安全隱患,致使部分本應(yīng)為學(xué)生的分組實驗,教師只好改成了演示實驗,有些實驗甚至變成了“教師講實驗,學(xué)生聽實驗、背實驗”的奇怪現(xiàn)象。有個別學(xué)校(如紅星中學(xué))實驗室距教室有近500米遠的距離,實驗室和教室之間隔了一條縣級公路,學(xué)生要做分組實驗還要通過這條公路,并步行10多分鐘,由于來往車輛較多,存在交通安全問題。儀器和藥品不全新世紀以來,隨著國家對義務(wù)教育的重視,灣里區(qū)大部分學(xué)校,均按標準得到教學(xué)儀器站配備的一些實驗儀器和藥品。但是,有些實驗是一次性的消耗實驗,一些儀器需時常添補,實驗藥品用完不能再生,更需及時添補,而有的學(xué)校只注重一次性投資而不能夠時常補充,從而造成儀器藥品不全而難以開足開全實驗,尤其無法開齊學(xué)生分組實驗。從灣里區(qū)總體看,大多數(shù)學(xué)校特別是農(nóng)村學(xué)校,實驗室的儀器和設(shè)備老化、破損嚴重,還有些村級小學(xué)一直使用20年前的設(shè)備和儀器,大部分農(nóng)村學(xué)校實驗開出率很低,有些學(xué)校根本開不出實驗課,灣里區(qū)村級小學(xué)幾乎沒有實驗室。由于受到中考加試實驗操作的指揮,灣里區(qū)中學(xué)每年都有少量的補充,但由于學(xué)校財力有限,多數(shù)學(xué)校實驗的儀器和藥品都不能按要求進行學(xué)生分組實驗。另外,灣里區(qū)中小學(xué)科學(xué)課(中學(xué)為物理、化學(xué)、生物)分別從2004年、2006年秋開始使用新課標教材,而各校均是按人教版教學(xué)大綱的要求配備儀器和藥品,雖然有些通用儀器和藥品可以照用,但由于課標教材和大綱版教材在結(jié)構(gòu)和編排體系以及內(nèi)容上有較大的差異。因此,原有的儀器和藥品已經(jīng)遠遠不能滿足現(xiàn)在的實驗教學(xué)需要。有效教育引導(dǎo)下學(xué)位人不同由于受到人員編制所限,灣里區(qū)中小學(xué)絕大多數(shù)沒有專職實驗員。目前,只有灣里一中(高中)和灣里二中(初中)兩所學(xué)校配有專職實驗教師,而按江西省教育廳文件規(guī)定,二類、三中學(xué)分別要有2位、1位專職實驗員,一類小學(xué)要有1位專職實驗員。而灣里區(qū)4所農(nóng)村初中有些教師都是身兼數(shù)職,小學(xué)科學(xué)實驗教師也是既教語文又教科學(xué),或既教數(shù)學(xué)又教科學(xué),還要兼管科學(xué)實驗室,有些還擔任了學(xué)校的行政工作。這些同志經(jīng)常超負荷工作,難免力不從心,造成對實驗不太重視。學(xué)生分組實驗由于灣里區(qū)農(nóng)村初中都是用教室改造而成的簡易實驗室,根據(jù)省裝備部門規(guī)定和受教室面積的限制,二類初中只安排了13組分組實驗,三類初中只安排了8組分組實驗,一類小學(xué)安排了24組學(xué)生分組實驗,二類小學(xué)安排了12組分組實驗,三類小學(xué)(村完小)對學(xué)生分組實驗沒有作硬性規(guī)定。當時,灣里區(qū)各校人數(shù)不多,班級數(shù)也較少,還能勉強進行實驗教學(xué)。但由于現(xiàn)在各校人數(shù)的增加,新課程對實驗教學(xué)的要求越來越高,對學(xué)生分組探究實驗的要求大大提高,有的學(xué)校(如灣里三小、灣里四小、羅亭中學(xué)、獅峰學(xué)校)每班人數(shù)已經(jīng)超過了50多人,按現(xiàn)有實驗裝備,4個人一組的分組實驗教學(xué),存在很大的問題,每次分組實驗只有1～2個同學(xué)動手操作,其他幾個同學(xué)就在旁邊看熱鬧或做其他的事情,根本達不到實驗的目的。做好教師實驗和學(xué)生實驗的基本工作灣里區(qū)是一個涉農(nóng)區(qū),在校生農(nóng)村學(xué)生居多,而農(nóng)村村小學(xué)生又占全區(qū)學(xué)生數(shù)近1/3,根據(jù)省教育裝備部門的要求,一、二類學(xué)校既要做好教師的演示實驗,又要做好學(xué)生的分組實驗。而三類小學(xué)(農(nóng)村完小)只要求教師做好演示實驗,對學(xué)生的分組實驗不做要求,而他們升入初中后,與一、二類小學(xué)畢業(yè)生的教學(xué)要求一致,導(dǎo)致他們動手實驗的能力與一、二類小學(xué)畢業(yè)生有很大的差距,給初中教師組織教學(xué)帶來一定的難度,同時這些學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和學(xué)好科學(xué)(物理、化學(xué)、生物)課的信心也受到很大的影響。教學(xué)對象為多媒體的實驗實驗而非實驗的直觀教學(xué)方法灣里區(qū)中小學(xué)部分教師認為學(xué)生會不會做實驗并不要緊,只要會動筆考實驗就行了,存在著“重理論知識,輕實驗教學(xué)”的思想。很多教師存在“做實驗不如講實驗,講實驗不如背實驗”的荒謬做法,加上現(xiàn)在科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,多媒體進入課堂,使部分教師依賴多媒體的模擬實驗,讓學(xué)生看看模擬實驗了事,不重視學(xué)生的實際操作,相當一部分教師不做或少做實驗,放棄了運用實驗的直觀教學(xué)方法。在對學(xué)生的學(xué)校實驗教學(xué)問卷調(diào)查中反映,有個別學(xué)校一年就做1～2次實驗,并且學(xué)生也不知道自己做的是什么實驗,只知道按照課本和教師設(shè)計好的步驟機械的進行實驗操作。因為不能正常開設(shè)實驗教學(xué),導(dǎo)致“教師教起來累,學(xué)生學(xué)起來累”,學(xué)生學(xué)習(xí)的效果不理想。促進灣里區(qū)中小學(xué)實驗教育發(fā)展一些措施積極推進實驗實驗室建設(shè)江西省于2007年全面啟動了義務(wù)教育經(jīng)費保障機制,灣里區(qū)義務(wù)教育學(xué)校生均公用經(jīng)費已經(jīng)按文件要求足額到位,各校應(yīng)按文件要求,從生均公用經(jīng)費中列支一部分經(jīng)費用于學(xué)校實驗室建設(shè)。學(xué)校要保證每學(xué)期有經(jīng)常性的不斷資金投入以保證實驗教學(xué)的正常開展。同時,各校還應(yīng)借省政府“縣級人民政府教育督導(dǎo)檢查”、“素質(zhì)教育督導(dǎo)評估檢查”、“兩基迎國檢復(fù)查”、“實驗教學(xué)普及縣(區(qū))復(fù)查”等檢查驗收的機會,在提高認識的基礎(chǔ)上,積極爭取當?shù)厝嗣裾蜕霞壗逃姓块T加大對實驗的投入,按新課標的要求建設(shè)標準化實驗室,積極改善學(xué)校的實驗教學(xué)條件。另外,積極爭取省、市、區(qū)資金,改造現(xiàn)有不符合標準的實驗室,如2008年灣里區(qū)太平獅峰學(xué)校爭取區(qū)財政按一類學(xué)校標準建設(shè)物理、生化實驗室各1個;2009年爭取省農(nóng)村中學(xué)實驗室建設(shè)專項資金為羅亭中學(xué)按一類學(xué)校標準建設(shè)物理、化學(xué)、生物實驗室各1間,及配套儀器藥品;2009年灣里區(qū)紅星五湖學(xué)校爭取省裝備站和區(qū)財政按二類學(xué)校標準建造物理和生化實驗室各一間及配套儀器設(shè)備。同時,積極鼓勵各校在現(xiàn)有條件的基礎(chǔ)上,增加分組實驗的組數(shù),如梅嶺學(xué)校自籌資金,將原13組分組實驗改為20組分組實驗,并將自來水接到實驗桌邊。對于城鄉(xiāng)學(xué)生,建議將其納入城市學(xué)校、中心小學(xué)、其他學(xué)校做大做強城區(qū)學(xué)校,鄉(xiāng)鎮(zhèn)辦好九年一貫制學(xué)校,村小只辦初小(1、2年級),讓教育資源和設(shè)備得到最大化的利用,促進實驗教學(xué)的健康發(fā)展。灣里區(qū)學(xué)校規(guī)模大小不一,有的學(xué)校有學(xué)生1000多人,而有很多學(xué)校人數(shù)不足100人,還有部分村完小人數(shù)不足50人。撤并一些辦學(xué)成本高、人數(shù)較少、條件差的學(xué)校,使教學(xué)資源得到充分利用。灣里區(qū)于1999年開始陸續(xù)將一些規(guī)模小且與城區(qū)學(xué)校較鄰近的一些村小撤消,并入城區(qū)學(xué)校,同時將城區(qū)小學(xué)由原來的5所合并成3所,還有將各鄉(xiāng)鎮(zhèn)村小學(xué)六年級學(xué)生全部并入中心小學(xué);將太平鄉(xiāng)中心小學(xué)、紅嶺小學(xué)和太平中學(xué)合并成九年一貫制太平獅峰學(xué)校,同時將太平鄉(xiāng)各村小三年級以上學(xué)生全部并入該校。通過一系列撤并措施后,全區(qū)由20世紀90年代初的48所一、二、三類學(xué)校,縮減為現(xiàn)在的一、二、三類學(xué)校11所。原撤并的學(xué)校,教學(xué)設(shè)備資源一并調(diào)拔入新的學(xué)校,使新的學(xué)校在教學(xué)設(shè)備、師資配備上得到了較大的改善,也使灣里區(qū)城鄉(xiāng)學(xué)生享受到了公平教育。如我區(qū)灣里二中是由原灣里一中初中部、灣里三中、灣里職業(yè)高中、灣里區(qū)招賢鎮(zhèn)中學(xué)與灣里二中等五校合并而組建的一所初級中學(xué),學(xué)校按一類裝備標準建設(shè)了理、化、生實驗室4間,每個實驗室均配備了專職實驗員,實驗教學(xué)條件得到改善,每個學(xué)生都有動手實驗的機會。該校在歷次全國初中化學(xué)實驗?zāi)芰εc素質(zhì)競賽(全國天原杯)和省、市舉辦的實驗操作競賽中均取得了很好的成績。為了進一步實現(xiàn)城鄉(xiāng)教育公平,區(qū)教育行政部門及上級部門正有計劃地將另外有三四五年級的13所教學(xué)點分批次的將三至五年級并入各鄉(xiāng)鎮(zhèn)中心小學(xué),將實驗儀器設(shè)備一并轉(zhuǎn)入;同時,規(guī)劃將羅亭中學(xué)和中心小學(xué)合并組建九年一貫制學(xué)校。建立完善的實驗教學(xué)制度,提高實驗員的配備和待遇根據(jù)省教育廳文件要求,二類初中化學(xué)實驗室應(yīng)配備2名實驗教師及實驗技術(shù)人員,三類初中化學(xué)實驗室應(yīng)配備1名實驗教師及實驗技術(shù)人員,由于人員編制限制,灣里區(qū)除灣里一中和灣里二中外,其他學(xué)校都沒有達到要求,實驗員均由課任教師及行政人員兼任,這在一定程度上影響了實驗教學(xué)的正常開展。各校應(yīng)在現(xiàn)有編制的基礎(chǔ)上制定出切實可行的方案,保證實驗教學(xué)人員的配備要求。在做化學(xué)實驗時,教師和實驗人員要經(jīng)常接觸有毒的藥品和氣體,按規(guī)定實驗教師和實驗員應(yīng)享受健康補貼待遇,現(xiàn)在有的學(xué)校對這部分補貼不能兌現(xiàn)或落實很少,因而也挫傷了部分教師和實驗員的積極性。各校應(yīng)按省教育廳(贛教備字8號)文件要求,落實中學(xué)化學(xué)實驗教學(xué)工作人員的保健津貼按月(或按學(xué)期)足額發(fā)放給相關(guān)老師,調(diào)動他們的積極性,穩(wěn)定實驗工作人員隊伍。同時,各校還應(yīng)按文件要求給實驗教師配發(fā)工作服、工作鞋、口罩等勞保用品。從工作量上講,實驗室管理和教學(xué)工作是費時費力、頗為麻煩的工作,而有的學(xué)校在計算教師的工作量時,對實驗管理員和教師準備實驗都不計工作量,因而也影響了教師和實驗員組織開展實驗教學(xué)的積極性。各校應(yīng)根據(jù)本校的實際情況,對實驗員和教師的工作量作出明確具體的規(guī)定。加強業(yè)務(wù)培訓(xùn),提高業(yè)務(wù)能力21世紀的教師,必須是具有高素質(zhì)的教師。各校教師應(yīng)加強業(yè)務(wù)學(xué)習(xí),提高自身的業(yè)務(wù)素質(zhì)。教師可以通過參加省、市、區(qū)、校各級組織的業(yè)務(wù)培訓(xùn),參加省教育廳組織的遠程培訓(xùn)等多種方式提高業(yè)務(wù)能力。學(xué)校要為教師業(yè)務(wù)提高提供一定的經(jīng)費保障,安排一定的經(jīng)費用于教師培訓(xùn)并為教師訂閱一定數(shù)量的業(yè)務(wù)雜志。作為教師要通過不斷的學(xué)習(xí)使自己的實驗教學(xué)能力和知識水平提高,使自己具備良好的實驗?zāi)芰蛯嶒灱寄?。通過考核促進實驗教學(xué)從2001年起,南昌市中考加試物理、化學(xué)實驗操作,并各以5分計入學(xué)生中考總分,對各校的實驗教學(xué)起了一定的促進作用,但由于每年的5個實驗基本上變化不大,且考生考試時只抽取其中一個,市教育局也給出了實驗評分標準和詳細實驗步驟,致使許多學(xué)校就利用考前的1～2個星期對學(xué)生進行集中強化訓(xùn)練,這樣做的結(jié)果是實驗操作考試時大部分學(xué)生都得了滿分5分。但是,我們在監(jiān)考時問學(xué)生一些與實驗相關(guān)的其他問題,學(xué)生就回答不上了,或者離我們的教學(xué)要求相差太大。為了進一步促進實驗教學(xué),教師要在平時教學(xué)和期中、期末考試中加大實驗內(nèi)容的考核。平時考核內(nèi)容可以包括學(xué)生實驗課認真程度、實驗成功率、實驗報告的書寫等幾個方面。期中、期末考試可以在試卷中加大實驗題的比例,實驗題的比例可以增加到50%～60%,并增加動手實驗操作考試,并以20%～30%的總分計入該科的考試總成績。期中、期末的實驗操作考試根據(jù)課標的要求把實驗操作能力要達到的教學(xué)目標加以分解,操作試題一般以教材中的必做實驗為主,同時也可適當加入一些家庭小實驗,期中期末的實驗操作考試一般可安排在考試前的1～2個星期內(nèi)完成。另外,教師對那些學(xué)有余力的同學(xué)還可增加一些綜合性或設(shè)計性的實驗,要求學(xué)生利用實驗手段去解決問題。同時,為了使學(xué)校實驗教學(xué)工作取得較好的成效,區(qū)教育行政部門、區(qū)電教、教研部門和學(xué)校齊抓共管,發(fā)現(xiàn)實驗教學(xué)中的先進典型,并大力宣傳推廣典型。區(qū)教育行政部門和區(qū)電教儀器站、教研室可以根據(jù)中小實驗教學(xué)的實施情況,按學(xué)校、實驗管理員和化學(xué)教師分別給予表彰。區(qū)教育行政部門重點表彰學(xué)校,這樣可以得到當?shù)剜l(xiāng)鎮(zhèn)政府和學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)對實驗教學(xué)的支持和與資金投入,提高實驗教學(xué)的整體實力;區(qū)電教儀器站和教研室重點表彰實驗管理人員和教師。表彰實驗管理人員,強化管理人員服務(wù)意識,提高其服務(wù)水平;表彰教師,增強教師責任感,激勵他們進行實驗改革和創(chuàng)新的熱情。只有學(xué)校、實驗管理員和化學(xué)教師三方面對實驗教學(xué)形成共識,都具有較高積極性,才能形成合力,取得更好的實驗教學(xué)效果。增加課外興趣實驗,增強學(xué)生的興趣由于受課時和實驗條件的限制,學(xué)生在學(xué)校動手實驗的機會有限,新課標教材中安排了很多家庭小實驗,把這些家庭小實驗納入實驗教學(xué)范圍就可以保證學(xué)生有充足的動手實驗機會,教師還要盡可能增加一些課外