指向科学教育加法的小学实验器材租借的运行机制

摘 要 小学实验器材仓库中有许多长期闲置的材料，学校可以盘点实验器材，摸底学生需求，建立规范制度，出租实验器材助力学生开展自主性探究活动。通过设置实验器材租借的筹备机制、管理机制、追踪机制等系统性的运行机制，在盘活闲置资源的同时，落实科学教育加法，提升学生的综合素养。

关 键 词 科学教育加法；小学科学；闲置器材；自主性探究活动

引用格式 舒俊波.指向科学教育加法的小学实验器材租借的运行机制[J].教学与管理，2024（23）：14-17.

习近平总书记指出，“要在教育‘双减’中做好科学教育加法。”2023年5月，教育部等十八部门联合印发《关于加强新时代中小学科学教育工作的意见》，明确提出通过3～5年努力，确保科学教育加法的各项措施全面落地。科学教育做加法需要学校、家庭和社会的协力推进，其核心在于激发学生的好奇心、想象力、探求欲，达成学习自主性和独立性。通过各种教育手段，助力学生利用课余时间独立展开实践探索，以自主性探究活动为契机，推进科学教育加法的有效落实[1]。《义务教育科学课程标准（2022年版）》指出，义务教育科学课程是一门体现科学本质的综合性基础课程，具有实践性。自主性探究活动以学生兴趣为导向，以实践活动为主要展开方式，学生在课堂学习的基础上，通过自主活动进一步展开系统的科学探索[2]，是落实科学教育加法的常用手段。学生在自主性探究活动中完善概念体系，发展思维能力，提升科学素养。

工欲善其事，必先利其器。学生开展自主性探究活动，需要科学器材的有效支持。许多探究活动需要相对专业的器具，材料未能准备到位致使学生的探究活动遭遇障碍[3]。在科学课上，学生对实验器材的使用并不充分，课堂教学经历聚焦、探索、研讨、练习、拓展等环节，每节课留给学生操作器材的时间非常有限，探究活动还需以小组为单位展开，4～6人轮流动手，学生接触科学器材的时间非常短，他们渴望有更多的机会能对实验器材展开深入探索。与之相对应，学校配备的实验器材，除课堂教学使用之外，大多数都处于闲置状态。如何提升科学器材的使用效率，满足学生深入探索的需求，为学生自主性探究活动提供器材辅助，是落实科学教育加法亟须解决的问题。

将闲置器材以租借的形式提供给学生使用，可以为学生的探究活动提供助力，提高实验器材的使用效率，充分发挥实验器材的内在价值。管理层面，提高器材使用率。探索校园器具的管理方式，优化校园材料的取用机制，提升闲置器具的功能价值。德育层面，培育学生责任心。通过材料的租借和管理，培育学生的自主性和责任心，将德育教育与学科教学相统一。教学层面，激发课堂表现欲。将租借的权利作为课堂奖励的措施，根据课堂表现的情况决定租借的资格和顺序，完善“教—学—评”一体化。因此，本文探索学校实验器材租借的运行机制，提高闲置资源利用率，满足学生探索需要，落实科学教育加法。

一、筹备机制：锚定租借起点，兼顾多元化需求

盘点仓库中的科学实验器材，了解各类材料的闲置状况；评估器材的安全系数和易耗程度，罗列可出借的器材清单；摸底学生的学习状况和需求取向，结合科学的教学进度，充分发挥器材租借的实际效用，保证探究契约兼顾可借器材、学生兴趣和教学辅助等多方需求。

1.材料盘点，罗列闲置清单

及时整理学校仓库中的各类实验器材，基于教学进程盘点器材的使用情况，了解闲置器材的整体状况。同时，根据器材的闲置程度进行分类，保障教育教学的基础上，将可外借的器材清点造册，并通过网络渠道进行公示，让学生对校园闲置器材有整体认知。根据实验器材的特点，设置相应的租借要求，便于统一管理。工具类器材可反复使用，如电路检测器、测力计、气温计等，要求学生保管到位，准时归还即可；消耗性的器材，如PH试纸、滤纸等，则需要控制租借数量，根据学生的实际需求定量供给，避免浪费；需要规范操作的物品，如显微镜、酒精灯、天平等，需仔细核查学生的探究计划，并对学生器材使用能力进行考核，能正确使用者才有租借资格；有一定危险性的物品原则上不对外租借，少量的特殊物品可由家长代为领取，并确保使用安全；学生能自己准备的器材不列入租借清单，如搅拌棒、水槽等，可用生活物品替代；容易购买的耗材由学生自备，如研究电路时电池由学生自己准备。而且学校要及时增补相关实验器材，丰富学校器材仓库，为器材出借做好铺垫。

2.兴趣摸底，统计热门需求

仓库中的闲置器材受欢迎程度并不相同，热门材料往往供不应求，而冷门物品可能无人问津。兴趣是“最好的老师”，也是学生展开自主性探究活动的动力系统。学生对实验器材的关注度越高，租借器材后展开自主性探究活动的可能性也越大。初步统计预选数据，了解学生的兴趣点，再根据器材的热门程度进行排序，增加热门材料的租借数量，以满足学生的实际需求。在兴趣摸底的基础上，为相同需求的学生牵线搭桥，倡议组团租借相同实验器材，合作完成探究活动，这样促进学生交流合作的同时，也提升器材的使用效率。针对热门器材，还可采用分批次外借的方式，合理安排租借期限，提升热门器材的租借覆盖率。关注学生的个性化需求，提供差异化的租借服务，对于某些特殊器材，需仔细询问学生的租借理由，深入了解学生的真实想法。定期更新实验器材的租借状态，告知学生热门材料的等候时间，鼓励学生分流错峰，先申请相对冷门的材料，盘活器材仓库中的所有材料，提高实验器材的租借覆盖率，确保学生自主探究活动的顺利展开。

3.教学审视，了解弱项技能

器材租借与科学教学要同步推进，及时强化科学课堂的学习内容，在查漏补缺中提升学生科学探究能力。《义务教育科学课程标准（2022年版）》明确指出，在小学阶段学生需要正确使用工具和仪器，测量物体的温度、体积、质量等，学会使用放大镜、显微镜、酒精灯等实验器材。由于课堂探究时间有限，学生仅靠课堂练习难以熟练掌握各类工具的使用方法，需要课后予以巩固和强化。审视教学状况，针对操作薄弱点展开系统练习，提高实验器材的使用率，提升学生实验器材的操作技能。在教学中初步研判学生的学习状况，基于学生技能操作的薄弱点设计相应的租借套餐，引导学生领取相关实验器材并展开针对性练习，助力学生掌握器材的使用方法，提升操作技能[4]。将实验器材租借与操作性科学作业相结合，针对技能要点同时提供实验器材和操作性任务，要求学生在家里完成操作任务，巩固技能操作的同时，完成操作技能的考核。在课堂教学的基础上，借助器材租借任务拓展教学内容，将科学学习延伸到家庭教育中，家校合力做好科学教育加法。

二、管理机制：建立规范制度，推进自动化运行

设定规范制度保障器材租借活动的常态化：申请审批制度确保租借流程规范化；积分兑换制度确立器材租借的准入门槛，将课堂表现与器材租借有机结合；探究呈现制度关注学生自主探究的展开状况，保障器材使用的有效性。发挥学生的主动性，鼓励学生参与到器材出借的各个环节中来，经历实验器材的整理、记录和管理，学生熟悉各种器材后利于自主探究活动的启动和运行。

1.需求考核，申请审批制度

实验器材数量有限，不能同时满足所有人的需求，通过申请审批制度，能够确保器材租借的有序性。学生制定简单的研究方案，提出租借申请，教师组织审核，决定是否批准器材出借。设置表单让学生填写简单的探究计划，明确实验器材的使用过程，教师适时对实验方案进行有效指导，助力学生更好完成自主性探究活动。探究计划的申请审批制度可以提高材料使用频率，减少因保管不善引起的损耗和器材闲置时间。组建学生为主体的“租借委员会”，协助教师审核探究计划，提升学生综合能力。选拔并培训责任心强、熟悉实验器材的学生担任器材管理员，协助教师进行日常管理和维护，监督器材的借用、归还流程。以午休、放学等课外时间为主要租借时段，明确分工和职责，学生不仅管理材料的出租和收回，也要对相应的材料进行合理维护，提高材料的使用效率和使用寿命，成为学校实验器材的小主人。通过合理规范的管理制度，保障器材租还的合理运行。以器材租借作为切入点，将材料管理和维护融入租借活动中去，化繁为简，简化租借的流程，盘活实验器材，激活学生的自主探究热情。

2.表现考核，积分兑换制度

针对热门材料租借排队的情状，采取积分兑换制度，设置器材租借的准入门槛。器材租借与日常教学活动有机结合，将科学评价与自主探究建立联系，在探究计划审核通过的前提下，优先租借给课堂表现更优异的团队。日常教学中，积分兑换制度是激发学生学习热情的常用手段，教师通过积分记录学生优异表现，予以正向激励；学生通过优异的表现获得积分，用以兑换相应权利和物品。将实验器材租借的权利列入积分兑换的清单中，积分高低对应不同的租借物品和租借频次。积分兑换制度设定器材租借的客观标准，让每个孩子通过自己的努力，能租借到自己心仪的物品，都有机会参与到器材租借中来。积分达到要求获得租借权力，领取材料后扣除相应积分，完成探究活动后再奖励积分，形成良性循环。积分兑换既考查学生的日常表现，也考查学生自主探究活动的推进效果，租到器材的学生会更珍惜机会，利用器材开展探究活动也会更投入。条件允许的情况下，将积分兑换与班级、学校的评价机制有机融合，全方位评价和激励学生的各种表现。借助积分兑换制度既可以保证器材租借的有效性，也可以进一步激发学生的学习热情，促进自主性探究活动的有序推进。

3.过程考核，探究呈现制度

器材租借旨在帮助学生展开自主性探究活动，学生拿到器材之后怎样展开探究是成败的关键。采用探究呈现制度，关注学生的探究进度，评估器材使用状况，确保自主性探究活动的有序展开。防止器材借回家后继续闲置，要求学生将器材的使用情况通过视频、照片、图表、文字等方式予以呈现，强化学生探究的任务感和迫切感，缩短实验器材的居家周期。根据不同的探究类型，采取不同的展示策略：观察类探究记录活动流程，呈现活动的真实性；制作类探究追踪设计、制作、调试和测试等流程步骤；综合类探究落实任务的规划和安排，要求学生对照计划分步展示。教师要及时掌握学生探究活动的真实状况，不要求学生探究记录的“长而全”，但要鼓励学生坚持记录，并将获取的素材进行分享展示，形成自主、自律的探究品质。在器材归还阶段，呈现自主探究的最终结果，以评估租借实验器材的使用效率，将评估结果记录在案，为后期租借器材提供参考。要求学生进行自我审视，对探究过程进行全程回顾和反思，分析其中的得失和取得的成效。构建严谨秩序，梳理内在关系，明晰项目流程，打造点赞平台，注重成效展示。借助探究呈现制度提升学生的执行力，保证实践项目顺利推进。

三、追踪机制：提高实践频次，落实自主性探究

将学校中的闲置器材提供给学生，助力学生在家里展开自主性探究活动，体现个性化学习；学生根据兴趣爱好和学习需求租借器材，主动展开探究活动，发挥学生的主观能动性和创新思维。利用器材重温课堂中的探究活动，助力学生巩固科学概念，提高动手能力和实验技能。设置挑战性任务，配套器材租借方案，学生在指令性项目中落实自主探究活动。在实验器材的助力下发现新问题，提出新设想，解决真问题，在其中发展独立思考能力和创新能力[5]。盘活闲置资源的同时，落实科学教育加法，全面提升学生的综合素养。

1.重温式，强化课堂探究活动

针对课堂的教学重点和学生掌握的薄弱点展开重温式追踪，推动课堂探究活动的持续进行并强化其效果。在科学课堂上，受到各种因素的影响，很多探究活动没有时间系统展开，学生对器材的使用并不充分。器材租借给学生后，可以重温课堂探究实验，通过反复练习提高实验技能，熟练掌握各种设备的使用方法。如测力计的规范使用，学生在理解测力计的工作原理的基础上，如何校准，如何正确读取数据，如何预判被测物体是否超出量程等现实问题的解决都需要经过多次测量，在实践操练中掌握器材的使用方法。有些探究活动在课堂上难以完全展开，需要课后练习予以强化。如利用指南针测量方位，在陌生环境中的练习效果最佳；利用风向标、雨量器测量气象指标，课堂上设计并制作相关器具，在户外展开实践测试，以检验器具是否符合要求。设置配套任务强化课堂探究活动，展开更深入、更系统的自主探究，帮助学生更好地理解和掌握科学知识。如租借测力计需要测量10种物品的重力，租借显微镜需提交展示制作玻片过程的微视频。将技能考察融入自主探究活动，借助材料完成实践操练，练习过程可以作为实践成绩的考核依据。

2.招募式，挑战指定探究活动

小学阶段是探究活动的学习期，学生独立设计并完成探究活动难度较大，通过指定任务训练学生的探究技能，为自主性探究做准备。结合科学课程展开指定探究，如饲养蚕宝宝、种植凤仙花、观察月相等观察类任务，做一个风向标、制作太阳能热水器等制作类任务，调查学校周边水域、校园生物大搜索等综合类任务。将相关实验器材打包租借，学生根据研究主题招募队友、组建团队、制定操作方案。将实验器材和任务要求同时提供给学生，如养殖类活动，提供饲养箱和观察工具及记录图表；实验类活动，将实验器材和实验要求进行组合；制作类活动，提供材料的同时明确制作的要求，让学生拿到材料的同时也明晰自己的任务。探究过程中，允许学生作出相应的调整，积极记录进程，及时展示研究成果。定期公布指定性任务，并配套相应的研究方案供学生选择，鼓励学生自己尝试提出解决策略，集体研讨实施方案，设计具体推进路径，为研究展开提供辅助；鼓励学生参与到指定性任务的设计中来，活动的方案由师生共同完成，帮助学生明晰研究路径，为后续展开自主性探究活动打好基础。基于学生的能力，提供合适的扶手，让学生能够完成挑战，逐步提高难度和自主性，为后续独立完成自主探究活动做准备[6]。

3.仿制式，制作实物探究活动

自制器具是小学科学常用的自主探究任务，教科版教材中呈现的自制任务有制作温度计、测力计、保温杯、太阳能热水器、指南针、小车、动力船等数十项，通过实物仿制，理论联系实际，将课堂上学到的知识应用到实践中。制作类探究的工具构造看似简单，其内在蕴含精妙设计智慧。测力计顶部有提环方便提拉，底部挂钩用来挂住重物，背后的刻度板可以小范围移动，方便调节零刻度，弹簧内嵌在塑料壳内部，兼顾固定和保护的功能。器具制作完成后，需要进行合理调试，检测自制器具的准确性和可靠性[7]。由于学生对工具制作的基本流程不熟悉，缺少系统计划和整体设计，制作不知道从何处切入，容易陷入困境，可以将学校用旧或废弃的相关器材租借给学生，让学生对其工作原理进行深入研究。针对学生自制测量工具中出现的各种问题，通过拆解了解工具的基本结构及结构对应的功能，助力制作类探究活动的有序推进。将设计思维引入到器具的制作中，设定驱动型任务，让学生在建模过程中享受学习的快乐，感受器具的精妙，体会学以致用的意义。

将实验闲置器具租借给学生，与学生之间达成探究契约，推进自主性探究活动的有序展开，不仅提升器材的使用效率，而且提高学生的科学素养。让学生参与到实验器材的管理中来，将日常器材维护与器材租借有机结合，锻炼学生的综合能力，同时降低教师工作强度，确保器材租借的持续性。器材租借作为学校特色工作，可以应用到体育、音乐等其他学科中，全面盘活学校的各类闲置器材，促进学生全方位成长。在租借器材中如何做到零遗失、零破损，提升自主探究的覆盖面，还需进一步展开思考。随着器材租借制度的持续推进，学生自主探究活动的展开会更顺畅，科学教育做加法也能真正落在实处。

参考文献

[1] 王幼华.小学科学工程类课程微项目教学策略研究[J].教学与管理，2024（02）：54-57.

[2] 王清涛.新时代我国中小学科学教育的发展路向——以PISA 2025科学测评框架为鉴[J].课程·教材·教法，2024，44（01）：120-126.

[3] 吴章德.小学科学项目化作业的设计与实施研究[J].教学与管理，2023（14）：69-71.

[4] 杜伟.小学科学思维型教学具象化处理策略[J].教学与管理，2023（29）：54-58.

[5] 邵锋星.小学阶段如何培养学生的技术素养与工程思维[J].人民教育，2021（Z3）：99-102.

[6] 孙冬怀.小学科学素养的整体化培养路径[J].人民教育，2020（Z3）：96-98.

[7] 刘剑.小学科学结构性材料的选择与使用[J].教学与管理，2020（05）：58-60.

[责任编辑：郭振玲]