对实验在初中科学教育中的地位与现状的思考

林昌平

在新一轮国家基础教育改革中，探究性学习被提高到一个前所未有的高度，作为科学教育中探究性学习最重要的手段——科学实验，在实际的教学中地位如何？本文从理论和实践两方面考察初中科学教育中实验的地位，探讨实验的应然地位与实然地位之间存在巨大差距的原因，并提出相应的策略。

对科学而言，进行实验探究是理所当然的事，没有实验的探究何来科学？近代化学的奠基者波义耳认为：实验和观察是形成科学思想的基础。但是在科学教育实践中，存在大量的真实实验被放弃现象，原因何在？提倡做费时、费力又并不十分精确的实验，其根本的目的是什么？实验在科学教育中究竟扮演什么角色？

应然分析

对实验在中小学科学教育中地位的应然分析，即是要回答：实验在科学教育中应该有什么地位。

从科学知识的产生角度分析人类的科学知识是怎样得来的？试想：如不研究物质的性质随温度的变化，能认识物态变化的规律吗？假使不研究反射光线和入射光线的关系，能发现光的反射定律吗？如果不研究金属与酸的反应，能发现金属活动性顺序吗？整个科学的发展史表明，人类的知识源于实践，特别是来源于科学实验的实践。“个体对科学知识的认识发展，在很大程度上即可被看成人类对科学知识的认识过程的一个重演或缩影。”[1]故科学学习的过程，只有辅以实验的手段，才符合人类获取科学知识的真正历程。

从科学学习的角度分析关于怎样学习，在当今的科学教育领域颇受注目的当推皮亚杰提出的建构主义。皮亚杰在他的发生认识论中提出：“认识既不是起因于一个有自我意识的主体，也不是起因于业已形成的、会把自己烙印在主体之上的客体；认识起因于主客体之间的相互作用。”应用于学习领域，形成的观点就是：学习并非学生对于教师所授予知识的被动接受，而是依据其已有的知识和经验所作的主动建构。学生已有的知识和经验，在苏霍姆林斯基认为是属于学生学习新知识的智力背景，其智力背景的结构如何对学习的品质会产生深刻的影响。

系统化的实验，可以使学生获得大量的直接经验，丰富其科学智力背景，对完成知识的主动建构，具有不可或缺的作用。

从科学教育的价值与目标分析科学是培养学生崇尚事实、强调证据，追求创新、严谨和规范的最佳学科。科学教育之所以能走进基础教育的课程体系之中，正是这种与人文精神不同的独特的教育价值[1]。科学教育的主题是：通过个体的生命体验，形成对科学知识的独特的理解，促进科学态度的形成。生命的体验须通过学生的亲历亲为，通过观察、思考，在与事实的多次对话中，最终形成一种自觉接受的观念。

科学教育价值的实现，科学教育目标的达成，都需大量系统化的科学实验，淡化甚至放弃实验就意味着对这些最重要的科学教育价值与目标的放弃。

实然透视

对实验在科学教育中的实然透视，即是要探讨实然与应然的吻合度。从理论上说，事物的实然状态与其应然状态总存在一定距离，互相之间保持着一定的张力，但如果不克服实然的惰性和片面，使其不断向应然逼近，事物将失去变革的动力，从而丧失其发展的可能[2]。

现状的调查以浙教版的《科学》为例，与其配套的《科学实验活动册》中学生实验数量从七到九年级分别是37个、35个、26个。根据笔者对几所初中的调查，每一学期，开出的学生实验数量不超过4个，个别学校在某些学期没有开出过一个学生实验。在新课程改革的浪潮中，各校在实验室的建设上都投入大量的资金，能满足以上绝大部分实验的开出。既然硬件不是问题，实验在科学教育中的地位又是这样的重要，为何还会出现这种局面呢？

原因分析

1）应试教育一统天下，实验的作用显得很苍白。“素质教育轰轰烈烈，应试教育扎扎实实”是我国当前教育现状的真实写照。“做实验”的科学教育在纸笔型的考试中与“讲实验”相比，不但没有优势可言，在很多时候更显出它的劣势。所以在真实的常态课中，更多时候学生实验变成演示实验，演示实验演变为“口头实验”“黑板实验”，及用电脑演示的“模拟实验”。

2）高效率和标准化的教育价值取向与实验的开放、不确定性不相容。实验，总带有不确定性，真实的实验大多时候不像书本所描述的那样“标准”，实验的现象可能随实验的条件而有所改变，这是科学的真实一面。但是在当前追求高效率、标准化的教育价值取向的氛围中，这些需要作进一步解释的“意外情况”，会引起课堂效率的降低，预设的教学任务不能完成，这是教师不愿意接受的。

3）多媒体对实验的冲击。随着课程改革的推进，多媒体设备已普及，Flash模拟实验、视频实验在科学课堂上得到广泛应用，使得教师有可能告别瓶瓶罐罐，跨越时空与实物的限制，真实实验中可能发生的一切意外，在模拟实验中都可避免。多媒体的高效、准确、可重复使用，是真实的实验所无法相比的。

4）实验课堂更容易出现纪律问题。开展实验，特别是学生实验，大大增加教师的工作负荷，但付出并没有与回报成正比。实验课堂上学生的兴奋程度比平常要高，教师又要分配更多的精力做实验，故更易出现纪律问题。如演示实验时现象不明显，或实验耗时长，学生实验中帮助排除故障，就可能出现教师忙得不亦乐乎，而学生闲聊、做小动作的现象，以致知识目标不能落实。在应试的话语霸权中，这一切的努力，常付之东流，教师身心疲惫。

实验的严重缺失所产生的后果

生命体验的缺失“生命的体验始终是学习的关键性环节，体验强调的是亲身的参与，是生命对直接经验的直接感受和经历。”[3]实验的大量缺失，使得学生在科学学习过程中本应获得的对探究过程的体验几乎成为空白，“科学知识在他们头脑中很可能只是作为一个外来物存在，而没有真正融入心灵”。这种缺失造成的不良后果不是短期之内的纸笔测试所能检测到的，但从一个资料中可能会有所领会：有一个高三的化学教师，在一届毕业生上大学后2年，用当年的高考试卷让他们重做，结果平均分数只是当年高考时的1/5，这种惊人的遗忘率，迫使人们反思学生获得知识的过程。

科学精神的失落“完整意义上的科学教育，包括具体层面的科学知识、科学方法的传授和抽象层面的科学精神的培养。如果说前者是科学教育的实体的话，那么后者就是科学教育的灵魂。”[4]科学教育中若科学精神失落，则科学教育就沦落为一种无灵魂的教育。做实验实际上是学生在践行一种信念，即科学研究应该是客观的，科学理论是能够通过实验加以检验的。故实验机会的大量剥夺，学生失去对自己这种信念身体力行的机会，所形成的信仰是肤浅的，扭曲的，“一旦发现科学中的不完美之处，就有可能转化为对科学的蔑视”[1]。

我国多发的食品安全问题，原因是多方面的，但从文化层面上看，全社会对科学的藐视，科学精神的严重缺失，实为其中的一个重要因素。

缺乏可持续发展，动手能力、合作精神流于说教教育的目标是促进个体的发展，这种发展应该是可持续的。“科学课程从未来合格公民的科学素养要求出发规划了课程的目标，而这些目标的达成，则必须要通过学生积极主动的人格活动——科学探究活动才能真正有效地实现。”[5]离开科学探究的实践、感受、领悟和理解的学习过程，无法真正达成许多重要的科学素养目标。在实验缺失的环境中成长起来的学生，在科学知识方面暂时得到一种畸形的提升，但对于学生的后续学习并无实质性的帮助。我国大学教育的质量低下，从一个侧面也反映了学生在可持续发展方面的不尽如人意。

远离实验的科学教育，学生将会被培养成“动口不动手”的“君子”，只有在实践中才能真正形成的合作精神、动手能力，将不可避免地流于说教。

对策探讨

科学教育目标的内化与应试的淡化国际21世纪教育委员会提出“教育——必要的乌托邦”这一命题，这意味着教育必须具有一种着眼于未来的精神[6]。教师要真正理解科学课程的目标“提高每一学生的科学素养”，进而内化为日常的教学行为，将实验教学落到实处，从而使实验这一最能体现科学教育特征的教学手段回归正常。

实验教学目标定位的合理化过去给实验教学的目标定位，从促进科学概念的理解、科学规律的掌握到领会科学方法、培养科学态度和提高科学研究能力等无所不包，这本身就与科学精神相违背。实验教学在培养学生尊重客观事实，体验科学探究的过程方面，无疑是最佳的手段，但在实现知识传授方面，并不是高效的。正确认识实验在科学教育中的作用，在教学过程中灵活选用，达到方法上的最优化组合，才是“脚踏实地，放眼未来”的教育选择。

校本实验的系统化教师对于实验的舍弃，一方面是屈从于应试，另一方面不可回避地是实验增加工作的负荷。实验教学处于一种无序、混乱的状态，故实验的系统化安排就变得具有现实意义。删除活动册中一些不切实际的实验，根据本校实际，设置目的明确的演示实验、学生实验。何时开设，需要准备哪些器材，实验的目的是什么等，都作有序的安排。一个学校的科学实验教学若如此长期坚持，就可大大减轻教师因实验而增加的工作负荷。

防止多媒体在实验中的过度使用多媒体辅助实验教学，在增强实验可见度，突破时空，提高演示实验效率等方面具有积极的意义。所以多媒体的引入，对科学教育应该是有良好的促进作用。但并不能认为一旦采用多媒体辅助教学，就可以舍弃真实的实验。在真实性、体验性方面，真实的实验是任何其他教学手段所无法取代的。所以适度使用多媒体，提高实验的教学效果，才是一种正确的选择。

“教育总在培植一个属于未来的世界，教育总是应当带有理想性。教育不是随波逐流，教育应当通过对理想的坚持而引导社会的风向。” 科学教育中的实验教学也是如此。

参考文献

[1]郑毓信.科学教育哲学[M].成都:四川教育出版社,2006:276,185,452

[2]徐书业.中小学科学教育的地位分析[J].教育理论与实践,2000(10)

[3]黄燕.中国教师缺什么[M].杭州:浙江大学出版社,2005:103

[4]吴冬梅.浅析中国近代科学教育中科学精神缺失之原因[J].济南大学学报,2002(03)

[5]教育部基础教育司.科学（7-9年级）课程标准解读[M].武汉:湖北教育出版社,2002(65)

[6]刘铁芳.回到原点：时代冲突中的教育理念[M].上海: 华东师范大学出版社,2006(30)

（作者单位：浙江省温岭市实验学校）