小学科学探究实验室建设的调查与分析

■贺慈满

小学科学探究实验室建设的调查与分析

■贺慈满

10.3969/j.issn.1671-489X.2010.26.028

探究实验室是指能够提供充分支持学生进行多方面探究性学习的环境。探究实验室与传统的实验室有着本质上的不同。在传统的实验室里，学生的实验主要是按照实验的步骤，来体验前人已经完成的实验的步骤和结果，提供的是一种演示和验证的实验环境；探究性实验是由学生自己设计实验步骤进行实验，进而得出结论。因此，探究实验室所进行的实验活动能够体现学生主体性，更能增加学生的参与度，既有利于学生基本知识技能的形成，又有利于培养他们的科学方法和精神。

建设小学科学探究实验室的理由

建设小学科学探究性实验室是现代教育发展的必由之路。随着建设创新社会和创新国家的理念不断深入人心，根据教育改革必须服务于经济建设的目标，现代教育的手段也应不断的创新。为了给教师搭建一个创新教学平台，让学生拥有一片研究天地，建设小学科学探究实验室是非常必要的，特别是中心小学、窗口学校、示范学校更应建立。

一、建设小学科学探究实验室的七大理由

1.为了适应我国全面实施新课程标准的要求。新课改的教材中充实了大量的探究实验的内容，据统计，在九年义务教育科学课的教材中，新增了约127个探究实验和探究仪器，这些实验只能在科学探究实验室中去完成。

2.因为小学科学探究实验室是以学生的发展为主体，以综合、探究、创新、学会为理念设计的，它符合学校培养学生自主学习、合作学习、探究学习的新的学习方式的精神。

3.小学科学探究实验室有利于培养学生创新精神和实践能力，培养学生分析能力和解决问题的能力，能够创造他们的品格，增长才干。

4.在新课程理念下，随着现代化多媒体设施的普及和家长对家庭教育的不断重视，使学生间接经验的获得能力达到了前所未有的高度，目前，学生的知识积累速度和数量都是十分惊人的。与之形成鲜明对比的是，学生对直接经验的极度匮乏，大量的文字、图片，甚至影像资料其实都不足以取代学生对生活、对周围环境、对科学知识的直接经验。教学中我们常看到这样的场景：针对某一知识点，学生在课堂上口若悬河，真到了实践中，却往往指鹿为马、张冠李戴。探究实验室的存在让学生获取更多的直接经验成为可能，实验室内丰富的器材资源是学生实现科学探究DIY的优质素材。

5.有统计显示，在科学课中，学生最期待、最感兴趣的就是实验操作。他们渴望在做中学、在玩中学。然而，在现实教学中，受场地、器材等教学资源的限制，学校对科学等课程的资源配置，大部分还局限在传统的实验室、配套的工具箱以及简单的学生学具，大部分学校尚不足以提供足够宽阔的平台来满足学生更高的动手实践的需要。从另一角度讲，这是直接扼杀了学生的参与热情和求知欲。小学探究实验室给学生提供了一个可看、可动、可玩的，既能动手又能动脑，培养创造性思维，变想象为现实、变不可能为可能的，求知、求真、求实，发现自身价值的场所。

6.科学课堂教学过程中，教师在关注全体学生的稳步提高的同时，不可避免地削弱了对尖子生和特长生的关注，无形中束缚了他们向前的步伐。通常，这部分学生不缺乏学习的兴趣和精力，而且十分希望有新的学习目标和内容，缺少的恰恰是一个能用来提高和展示他们能力的课外平台，这就成为束缚他们个性发展的瓶颈。小学科学探究实验室采取教学互动的模式，教师除了能做演示实验外，还可以引导学生动手去做自己有疑问或感兴趣的实验，还可以在课外组织学生参加创新实践活动，发展学生的个性与特长。同时更是鼓励尖子生和特长生配合教师做与教学相关的课题研究。

探究实验室是一个能够提供各种各样的探究设备和工具，并创设使学生面对真实事物进行探究的环境。

全面推行素质教育是基础教育的重要任务，提高学生科学素养是基础教育改革的重大措施。

7.根据科学探究实验室自身的特点，如它有吸引师生眼球的六角形彩色实验桌，有旋转可调高低的实验凳，墙上有启迪学生智力的科普画，再加上极富科技含量、五光十色的各类仪器和展品，用普通实验室稍加改装，就可以变成探究实验室，它的建成必将成为学校的一个亮点。

二、建设小学科学探究实验室的三个需要

1.这是实施“科教兴国”战略的需要。21世纪，各国间综合国力的竞争，归根到底是科学技术水平的竞争。为此，世界各国都更重视和加强培养公民的科学素养。在我国，迫切需要基础教育加快改革步伐，努力培养具有创新精神和实践能力的一代新人，实现“科教兴国”的战略，学校教育负有不可推卸的责任。中共中央、国务院《关于加强科学技术普及工作的若干意见》明确提出：“要努力发挥教育在科普工作中的主渠道作用，结合中小学教育改革，多形式、多渠道地为青少年提供科普活动阵地，培养他们的思维能力、动手能力和创造能力，帮助他们树立正确的科学观、人生观和世界观。”因此，无论从当今社会的需要看，还是面向未来的竞争挑战，学校必须更新教育观念，充分认识提高学生科学素养在基础教育中的地位和作用。

2.这是全面推进素质教育的需要。由于长期受应试教育的影响，知识本位、教材本位的教育意识在教师教学理念中起着支配作用，而超越课堂之外的探究活动也受到了一定的限制。因此，与发达国家相比，我国学生普遍存在着科学素养较差，技术能力、创造能力和实践动手能力较弱的弊端。通过在探究实验室开展探究活动的形式，将科技教育、人文教育有机结合，把科学知识、科学方法、科学精神、科学能力等综合素质的提高作为培养目标，这不仅对于充分发掘学生聪明才智，培养实践创新能力，发展个性特长有明显效果，而且对于全面提高学生素质，推进学校素质教育有着积极的作用。3.这是新课程改革的需要。新课程十分关注学生的创新精神和实践能力的培养，通过探究实验室开展探究活动的实施，能激发学生的创新意识和操作能力的培养。学生在玩过一些器材后，教师引导并促进学生建立新的学习方式——主动参与·乐于探究·交流合作。

北仑区小学科学实施课改以来，不仅提高了学生的知识量，而且提高了学生的技能，开发了学生的创造能力，但原有的实验室不能满足学生在课余向学生轮流开放，不能满足个体的选择和创造。作为教育强区、国家级实验区，北仑区应尽快创建小学科学探究实验室。让学生从实践、实验中去探索，去求知、求真，去发现自身的潜能与价值。创建小学科学探究实验室可满足小学生对世界事物的好奇心，使实验的过程有趣味性、娱乐性，实验的结果有科学性和实用性。

现有科学探究实验室收到的效果

实验存在着可变性，教师就要充分根据其内在规律，对学生进行创新思维培养。

北仑小学中现有探究实验室6个，分别在江南教育集团小港实验学校、大矸小学、博平小学、霞浦小学、长江小学和淮河小学。从综合区内的几所已经建有探究实验室的情况来分析，探究实验室不仅能为科学课的课堂学习提供广阔的平台，在实践建设过程中，我们欣喜地看到，各校围绕探究实验室来建设学校的科学实践基地，江南教育集团小港实验学校、大矸小学、博平小学、霞浦小学都已经形成了校内的科学实践的硬件网络，同步带动了整个学校科学文化氛围的形成。

建立探究实验室就是让学生亲身去体验，在实践中掌握知识，探究实验室的建立，开启了学生探究科学奥秘的大门。情景的创设，使学生身临实验情境，科学素养在无形中被孕育，知识的内涵也不断地积累提升。

一、激发了学生的兴趣，提高了科学素养

“兴趣是最好的老师”，学习的过程本身就是枯燥乏味的，学生会因为乏味而变得兴趣低落。如果我们变换方式，效果将是怎样呢？

探究实验室的各种不常见实验器材大大激发了学生们的好奇心，使他们学习的主动性增强了，更愿意思考和探索遇到的问题。每当教师展示一件仪器时，他们总会提很多特别有价值的问题，学生们的想法在一个个问题中得到了碰撞，在碰撞中激起了火花。他们变得喜欢观察、喜欢发现、喜欢猜测、喜欢思考、喜欢去解答别人提出来的问题，在学习过程中，学生的科学素养有所提升。

二、丰富了学生的情感

创新实验活动的开展，使实验变废为宝，以尽可能少的器材，达到最优效果，无形中就培养了学生绿色环保、勤俭节约意识。在实验研究的过程中，学生体会到了实验所带来的成功喜悦，也品尝到了失败的痛苦，使他们能更加坚定地去总结、发现问题，积累经验。

三、创新素质得到了有效培养

创新是一个民族进步的灵魂，没有创新就没有生命。

1.开放设计，创新器材。设计只代表一个过程，我们把主动权交给学生，学生就会充分发挥自己的才智，以各种方式方法来达到目的。由此就会带来设计思路的新颖多样，器材也会因为设计而显得多样化，多元化的设计理念也由此体现。

2.开放教学，创新过程。课堂教学是一个互动的过程，教师的地位不再是一成不变的。在学习过程中，学生自己提出学习的目标，由他们掌控过程，但对重难点的突破，教师就成了舵手，这也是现代课堂教学中教师的职责。例如，在“怎样防止金属生锈”中，学生提到“有了锈，该如何除？”这就是很好的契机。在教学中，教师打破常规秩序，让学生来做除锈的实验，借机转问“还会生锈？”进而就会得出防锈的方法。这样，整个教学过程就被优化，重难点就不攻自破。

3.开放管理，创新理念。创新实验活动并不局限于课堂，应延伸到课外。因此，我们将实验室向学生开放，给学生提供场地，让他们自己设计实验，自行研究课外科学知识。只有打破一贯传统的封闭管理，学生对学科的观念就会转变，科学素养就会在各种条件的支持下积淀得更加深厚。

5.学科教学有机结合。探究实验室不仅服务于科学教育，还可以和其他学科教学有机结合，为其他学科提供大量的材料支持。如语文的写作课，学生在实验室活动后写出来的文章更生动，还有美术课的手工教学、综合实践课等。

现有科学探究实验室存在的问题

一、学生状况和师资力量问题

作为小学科学教学的一个平台，小学科学教材探究实验的充实、拓展，发挥着重要作用。然而，目前小学生的科学实验、探究能力差异很大，有些学生连现行科学课程标准的要求也没达到，更不用说进行探究实验的实践能力。

从北仑区整体师资力量来看，小学科学教师师资力量增强，各级各类的名师、骨干教师、教坛新秀的引领作用不可估量。各校都配备了1～2名的科学专职教师，但是专职教师的配备仍远远不足，每个学校的兼职教师还是大量存在。其次，科学专职（兼职）教师的来源问题，部分专职教师也是由于能力问题被迫转岗，这直接影响了科学课的教学水平。

二、对科学学科的重视度问题

新课程改革已近6年，小学科学作为科学的启蒙教育，起着至关重要的作用，是培养学生的思维能力、动手能力和创造能力，帮助他们树立正确的科学观、人生观和世界观的第一步。然而在小学阶段有多少教师、多少家长关注孩子们的科学学得怎么样？因此，科学学科的学习得不到应有的重视。

三、探究实验室开放、管理问题

探究实验室的建立，理所当然归学校为数不多的科学专职教师管理。然而，目前北仑区小学科学专职教师的工作量非常大，每周课时在16～18节，同时兼实验仪器员，兼科技类竞赛辅导员。这就造成探究实验室开放、管理难以到位，当探究实验室仅仅是一种摆设，当缺少足够的学生进入，当它不能为提高科学教学质量起到作用的时候，它的建立又有何意义呢？

四、硬件建设问题

建立结构性完整的探究实验室，开发实验器材，设计探究活动，既要符合学生好动、好问、好学的心理和生理特点，同时要兼顾教材对学生科学及人文素养培养的目标。当前，硬件的进一步升级和更新存在很大弊端。一方面，随着科学教材的不断修订和更新，以及新课程理念的不断充实和更正，探究实验室的仪器也应该随之加以补充和升级；而另一方面，学校有限的资金并不足以保证硬件设备能跟上新课程改革的步伐，容易产生硬件的滞后性。因此，如何与时俱进，与教材同步发展，与新课程共成长，是一个大问题。

显然，在从传统教育向现代教育，从应试教育向素质教育转变的教育转型期，探究实验室建立后的良性发展环境还有待培育，对它的认识、定位及管理，无论是教育主管部门、基层学校乃至一线教师还应作更加深入、系统的研究。

科学探究实验室建设的对策研究

一、发挥教育主管部门的导向作用

国外做法：科学教育被发达国家，如美、日、法等国家作为课程改革的重点，他们都将科学作为教育的核心课程，甚至课程之首。

中国做法：在国内初中、高中的科学，同语文、数学、英语学科一样重要，有些（分值）高于其他学科。

成功案例：2006年，教育局对全区中小学后30%学生的学业情况进行统计监控，使学校、教师对后30%学生的关注，从而遏止了学校、教师进入选拔教育的误区，引导学校教师面向全体学生的素质教育；“教师奖金统发”制度，正确导向学校校长的职责不再是管理“钱”，而在于学校的办学和教学管理。

综上所述，确立小学科学核心课程十分必要，教育主管部门的导向作用更是必不可少。如何导向？三所民办学校招生将科学列入语文、数学同等地位；密切关注小学各年级的学生科学学业状况。导向何方？引导学校要对科学教师的配备予以重视，合理安排师资力量；引导教师、家长、学生对科学的重视，正确理解素质教育的涵义。

二、落实科学教师的权利与职责，建立评估制度

合理安排科学教师的工作量，将实验仪器管理、科技辅导、探究实验室管理计入课时量。同时制定实验仪器管理、探究实验室开放、管理等制度，明确科学教师职责，同时建立学生探究活动的评估制度。

三、加强师资建设

加强师资队伍的建设，培养一批高素质的师资队伍是探究实验室建设和发展的保证。学校选具有良好师德、专业素养和一定特长的教师担任探究实验室的指导教师。同时，区域内各探究实验室应加强联系，加强交流，相互取长补短，共同进步。

四、精心设计学生探究活动内容

学生探究活动的设计应面向学生，精心设计活动内容。尽可能贴近自然、贴近学生实际，有丰富的教育性和实践性，培养学生动手能力和创新能力。探究活动设计要走向科学化、规范化、系统化轨道，突出“实践性”。

五、依托科研指导，理论与实践相结合

小学科学探究实验室的建设，要依托教育科研，积极开展教育科研，认真研究和探索实验室建设和发展的规律，以科研的态度，以科研的方式总结已有的经验，在此基础上逐步探求科学探究实验室的新思路，挖掘潜力，扬长避短，调动各方面的积极性，产生以建设优秀探究实验室从而培育优秀科学课堂的动力。

我们欣喜地看到，小学科学探究实验室的建设已经冲出了起跑线，只要我们以新课程理念为导向，把课程资源建设与课程改革、校本化实施、教师专业成长和提高教学质量紧密联系，必将能抓住探究实验室的建设这一契机，促进小学科学教学更快更好地发展。

浙江省宁波市北仑区教育局教研室）