小学科学实验的生命和魅力

小学科学实验的生命和魅力

小学科学和高中毕业物理、化学、生物（高中科学）等学科是实验基础上的自然学科。根据义务教育高中和小学的科学课程标准，“学生的主要学习方式是专注于研究和探索”。教师应向学生提供充分的科学探究机会,让学生通过手脑并用的探究活动,使他们在像科学家那样进行科学探究的过程中,发展初步的科学探究能力,体验探究过程的曲折和乐趣,增长科学探究能力并增进对科学探究的理解,形成尊重事实、善于质疑的科学态度,体验学习科学方法,发展科学探究所需要的能力”。加强实验教学,提高中小学教学效果和开发学生的创造力,在大力加强素质教育的今天,显得更加突出,尤为重要。笔者曾是一所农村中学的科学教师,现任湾里区教研室初中科学教研员和湾里区电教仪器站实验员,在教学和教研中深知实验能使书本知识由抽象变成具体,变无形为有形,使学生易于获取知识,培养和提高动手能力。然而,在多次去学校听课和检查时,发现很多学生的实验动手能力存在一些问题,如不会使用酒精灯、铁架台、玻璃棒等仪器,配好的药品不知有何用途等。笔者深感加强中小学实验教学的重要性,加强中小学科学实验教学刻不容缓。下面以湾里区为例,就中小学实验室装备及实验教学现状存在的问题和解决的思路,谈谈我们的一些做法和个人的一些看法。在20世纪90年代,湾里区按教学大纲的要求为全区各中小学装备实验室和购置了仪器药品,并顺利通过了省教育厅的“实验教学普及县(区)”的检查验收和“两基”普及县(区)的达标验收。通过装备实验室,全区各校的办学条件得到了改善,实验教学得到了普及,学生的动手实验能力得到了培养和提高。湾里区中小学实验设备现状学校实验的限制湾里区中小学的实验室都是20世纪90年代为了迎接校园“六配套”和“两基”达标检查时,用教室改造成的简易实验室,自来水、电都不能到课桌边,使用的是一排简易自来水,也没有通风设备。受当时条件的限制,全区共建设二类中学7所,三类中学1所,一类小学4所,二类小学5所,三类小学31所。很多农村学校,特别农村小学当时水电都没有接通,因此,师生很难完成规定的实验。中学化学课上在做一些有毒气体的制取,使用酸、碱、盐溶液的实验中,存在较大的安全隐患,致使部分本应为学生的分组实验,教师只好改成了演示实验,有些实验甚至变成了“教师讲实验,学生听实验、背实验”的奇怪现象。有个别学校(如红星中学)实验室距教室有近500米远的距离,实验室和教室之间隔了一条县级公路,学生要做分组实验还要通过这条公路,并步行10多分钟,由于来往车辆较多,存在交通安全问题。仪器和药品不全新世纪以来,随着国家对义务教育的重视,湾里区大部分学校,均按标准得到教学仪器站配备的一些实验仪器和药品。但是,有些实验是一次性的消耗实验,一些仪器需时常添补,实验药品用完不能再生,更需及时添补,而有的学校只注重一次性投资而不能够时常补充,从而造成仪器药品不全而难以开足开全实验,尤其无法开齐学生分组实验。从湾里区总体看,大多数学校特别是农村学校,实验室的仪器和设备老化、破损严重,还有些村级小学一直使用20年前的设备和仪器,大部分农村学校实验开出率很低,有些学校根本开不出实验课,湾里区村级小学几乎没有实验室。由于受到中考加试实验操作的指挥,湾里区中学每年都有少量的补充,但由于学校财力有限,多数学校实验的仪器和药品都不能按要求进行学生分组实验。另外,湾里区中小学科学课(中学为物理、化学、生物)分别从2004年、2006年秋开始使用新课标教材,而各校均是按人教版教学大纲的要求配备仪器和药品,虽然有些通用仪器和药品可以照用,但由于课标教材和大纲版教材在结构和编排体系以及内容上有较大的差异。因此,原有的仪器和药品已经远远不能满足现在的实验教学需要。有效教育引导下学位人不同由于受到人员编制所限,湾里区中小学绝大多数没有专职实验员。目前,只有湾里一中(高中)和湾里二中(初中)两所学校配有专职实验教师,而按江西省教育厅文件规定,二类、三中学分别要有2位、1位专职实验员,一类小学要有1位专职实验员。而湾里区4所农村初中有些教师都是身兼数职,小学科学实验教师也是既教语文又教科学,或既教数学又教科学,还要兼管科学实验室,有些还担任了学校的行政工作。这些同志经常超负荷工作,难免力不从心,造成对实验不太重视。学生分组实验由于湾里区农村初中都是用教室改造而成的简易实验室,根据省装备部门规定和受教室面积的限制,二类初中只安排了13组分组实验,三类初中只安排了8组分组实验,一类小学安排了24组学生分组实验,二类小学安排了12组分组实验,三类小学(村完小)对学生分组实验没有作硬性规定。当时,湾里区各校人数不多,班级数也较少,还能勉强进行实验教学。但由于现在各校人数的增加,新课程对实验教学的要求越来越高,对学生分组探究实验的要求大大提高,有的学校(如湾里三小、湾里四小、罗亭中学、狮峰学校)每班人数已经超过了50多人,按现有实验装备,4个人一组的分组实验教学,存在很大的问题,每次分组实验只有1～2个同学动手操作,其他几个同学就在旁边看热闹或做其他的事情,根本达不到实验的目的。做好教师实验和学生实验的基本工作湾里区是一个涉农区,在校生农村学生居多,而农村村小学生又占全区学生数近1/3,根据省教育装备部门的要求,一、二类学校既要做好教师的演示实验,又要做好学生的分组实验。而三类小学(农村完小)只要求教师做好演示实验,对学生的分组实验不做要求,而他们升入初中后,与一、二类小学毕业生的教学要求一致,导致他们动手实验的能力与一、二类小学毕业生有很大的差距,给初中教师组织教学带来一定的难度,同时这些学生的学习积极性和学好科学(物理、化学、生物)课的信心也受到很大的影响。教学对象为多媒体的实验实验而非实验的直观教学方法湾里区中小学部分教师认为学生会不会做实验并不要紧,只要会动笔考实验就行了,存在着“重理论知识,轻实验教学”的思想。很多教师存在“做实验不如讲实验,讲实验不如背实验”的荒谬做法,加上现在科学技术的发展,多媒体进入课堂,使部分教师依赖多媒体的模拟实验,让学生看看模拟实验了事,不重视学生的实际操作,相当一部分教师不做或少做实验,放弃了运用实验的直观教学方法。在对学生的学校实验教学问卷调查中反映,有个别学校一年就做1～2次实验,并且学生也不知道自己做的是什么实验,只知道按照课本和教师设计好的步骤机械的进行实验操作。因为不能正常开设实验教学,导致“教师教起来累,学生学起来累”,学生学习的效果不理想。促进湾里区中小学实验教育发展一些措施积极推进实验实验室建设江西省于2007年全面启动了义务教育经费保障机制,湾里区义务教育学校生均公用经费已经按文件要求足额到位,各校应按文件要求,从生均公用经费中列支一部分经费用于学校实验室建设。学校要保证每学期有经常性的不断资金投入以保证实验教学的正常开展。同时,各校还应借省政府“县级人民政府教育督导检查”、“素质教育督导评估检查”、“两基迎国检复查”、“实验教学普及县(区)复查”等检查验收的机会,在提高认识的基础上,积极争取当地人民政府和上级教育行政部门加大对实验的投入,按新课标的要求建设标准化实验室,积极改善学校的实验教学条件。另外,积极争取省、市、区资金,改造现有不符合标准的实验室,如2008年湾里区太平狮峰学校争取区财政按一类学校标准建设物理、生化实验室各1个;2009年争取省农村中学实验室建设专项资金为罗亭中学按一类学校标准建设物理、化学、生物实验室各1间,及配套仪器药品;2009年湾里区红星五湖学校争取省装备站和区财政按二类学校标准建造物理和生化实验室各一间及配套仪器设备。同时,积极鼓励各校在现有条件的基础上,增加分组实验的组数,如梅岭学校自筹资金,将原13组分组实验改为20组分组实验,并将自来水接到实验桌边。对于城乡学生,建议将其纳入城市学校、中心小学、其他学校做大做强城区学校,乡镇办好九年一贯制学校,村小只办初小(1、2年级),让教育资源和设备得到最大化的利用,促进实验教学的健康发展。湾里区学校规模大小不一,有的学校有学生1000多人,而有很多学校人数不足100人,还有部分村完小人数不足50人。撤并一些办学成本高、人数较少、条件差的学校,使教学资源得到充分利用。湾里区于1999年开始陆续将一些规模小且与城区学校较邻近的一些村小撤消,并入城区学校,同时将城区小学由原来的5所合并成3所,还有将各乡镇村小学六年级学生全部并入中心小学;将太平乡中心小学、红岭小学和太平中学合并成九年一贯制太平狮峰学校,同时将太平乡各村小三年级以上学生全部并入该校。通过一系列撤并措施后,全区由20世纪90年代初的48所一、二、三类学校,缩减为现在的一、二、三类学校11所。原撤并的学校,教学设备资源一并调拔入新的学校,使新的学校在教学设备、师资配备上得到了较大的改善,也使湾里区城乡学生享受到了公平教育。如我区湾里二中是由原湾里一中初中部、湾里三中、湾里职业高中、湾里区招贤镇中学与湾里二中等五校合并而组建的一所初级中学,学校按一类装备标准建设了理、化、生实验室4间,每个实验室均配备了专职实验员,实验教学条件得到改善,每个学生都有动手实验的机会。该校在历次全国初中化学实验能力与素质竞赛(全国天原杯)和省、市举办的实验操作竞赛中均取得了很好的成绩。为了进一步实现城乡教育公平,区教育行政部门及上级部门正有计划地将另外有三四五年级的13所教学点分批次的将三至五年级并入各乡镇中心小学,将实验仪器设备一并转入;同时,规划将罗亭中学和中心小学合并组建九年一贯制学校。建立完善的实验教学制度,提高实验员的配备和待遇根据省教育厅文件要求,二类初中化学实验室应配备2名实验教师及实验技术人员,三类初中化学实验室应配备1名实验教师及实验技术人员,由于人员编制限制,湾里区除湾里一中和湾里二中外,其他学校都没有达到要求,实验员均由课任教师及行政人员兼任,这在一定程度上影响了实验教学的正常开展。各校应在现有编制的基础上制定出切实可行的方案,保证实验教学人员的配备要求。在做化学实验时,教师和实验人员要经常接触有毒的药品和气体,按规定实验教师和实验员应享受健康补贴待遇,现在有的学校对这部分补贴不能兑现或落实很少,因而也挫伤了部分教师和实验员的积极性。各校应按省教育厅(赣教备字8号)文件要求,落实中学化学实验教学工作人员的保健津贴按月(或按学期)足额发放给相关老师,调动他们的积极性,稳定实验工作人员队伍。同时,各校还应按文件要求给实验教师配发工作服、工作鞋、口罩等劳保用品。从工作量上讲,实验室管理和教学工作是费时费力、颇为麻烦的工作,而有的学校在计算教师的工作量时,对实验管理员和教师准备实验都不计工作量,因而也影响了教师和实验员组织开展实验教学的积极性。各校应根据本校的实际情况,对实验员和教师的工作量作出明确具体的规定。加强业务培训,提高业务能力21世纪的教师,必须是具有高素质的教师。各校教师应加强业务学习,提高自身的业务素质。教师可以通过参加省、市、区、校各级组织的业务培训,参加省教育厅组织的远程培训等多种方式提高业务能力。学校要为教师业务提高提供一定的经费保障,安排一定的经费用于教师培训并为教师订阅一定数量的业务杂志。作为教师要通过不断的学习使自己的实验教学能力和知识水平提高,使自己具备良好的实验能力和实验技能。通过考核促进实验教学从2001年起,南昌市中考加试物理、化学实验操作,并各以5分计入学生中考总分,对各校的实验教学起了一定的促进作用,但由于每年的5个实验基本上变化不大,且考生考试时只抽取其中一个,市教育局也给出了实验评分标准和详细实验步骤,致使许多学校就利用考前的1～2个星期对学生进行集中强化训练,这样做的结果是实验操作考试时大部分学生都得了满分5分。但是,我们在监考时问学生一些与实验相关的其他问题,学生就回答不上了,或者离我们的教学要求相差太大。为了进一步促进实验教学,教师要在平时教学和期中、期末考试中加大实验内容的考核。平时考核内容可以包括学生实验课认真程度、实验成功率、实验报告的书写等几个方面。期中、期末考试可以在试卷中加大实验题的比例,实验题的比例可以增加到50%～60%,并增加动手实验操作考试,并以20%～30%的总分计入该科的考试总成绩。期中、期末的实验操作考试根据课标的要求把实验操作能力要达到的教学目标加以分解,操作试题一般以教材中的必做实验为主,同时也可适当加入一些家庭小实验,期中期末的实验操作考试一般可安排在考试前的1～2个星期内完成。另外,教师对那些学有余力的同学还可增加一些综合性或设计性的实验,要求学生利用实验手段去解决问题。同时,为了使学校实验教学工作取得较好的成效,区教育行政部门、区电教、教研部门和学校齐抓共管,发现实验教学中的先进典型,并大力宣传推广典型。区教育行政部门和区电教仪器站、教研室可以根据中小实验教学的实施情况,按学校、实验管理员和化学教师分别给予表彰。区教育行政部门重点表彰学校,这样可以得到当地乡镇政府和学校领导对实验教学的支持和与资金投入,提高实验教学的整体实力;区电教仪器站和教研室重点表彰实验管理人员和教师。表彰实验管理人员,强化管理人员服务意识,提高其服务水平;表彰教师,增强教师责任感,激励他们进行实验改革和创新的热情。只有学校、实验管理员和化学教师三方面对实验教学形成共识,都具有较高积极性,才能形成合力,取得更好的实验教学效果。增加课外兴趣实验,增强学生的兴趣由于受课时和实验条件的限制,学生在学校动手实验的机会有限,新课标教材中安排了很多家庭小实验,把这些家庭小实验纳入实验教学范围就可以保证学生有充足的动手实验机会,教师还要尽可能增加一些课外