促进中小学实验教学高效开展的探索

刘冬冬

摘  要 实验教学是提升学生动手能力、创新能力的有效途径。教育部文件明确将实验操作纳入中考范围，切实扭转实验教学的边缘化倾向。现实中，学校对演示/分组实验的开出率不高，实验教学工作开展受时间因素影响得不到保障，学生实验操作受到制约。为保障实验教学时间，提高学生实验操作水平，建议学校通过合理统筹实验教学课时、适当延长学生在校时间、科学安排校内课余时间、提高实验室使用率等解决方案，充分发挥时间效益，提高实验开出率，促进实验教学高效开展。

关键词 中小学;实验教学;实验开出率;实验室使用率;动手能力;创新能力

中图分类号：G632    文献标识码：B

文章编号：1671-489X（2021）11-0117-03

1  研究背景

实验教学是国家课程方案和课程标准规定的重要教学内容，是实验学科教学的重要组成部分，是培养创新人才的重要途径，是培养学生观察能力、动手能力、探究能力和创新能力的直接方法[1]。能力的培养只靠课堂理论教学难以为继，必须以实践操作为依托。按照教育部关于装备的文件要求，各地要确保每个班级都能按照课程要求开齐开足实验，最大限度满足学生动手实践活动的需要[2]。但总体而言，实验教学仍是实验学科教学中的薄弱环节：教师对课程实验的原理理解不够深入，演示实验的能力较差，过程不够科学熟练，实验设计和实验价值判断的能力不足，只注重验证性实验，在实验过程中缺乏对学生学科素养和探索能力的培养[3];学生接触实验操作的机会较少，对实验实际操作能力不强，对实验中遇到的现象成因分析不够明确。

2019年底，教育部发布的《关于加强和改进中小学实验教学的意见》（以下简称“《意见》”）明确提出：“2023年前要将实验操作纳入初中学业水平考试，考试成绩纳入高中阶段学校招生录取依据。”[1]实验教学的重要性逐渐凸显。以天津市为例，实验教学的效果并没有量化指标实际考量，相比检查基础设施和档案材料，实验课程的开出率应成为评价实验教学工作的主要内容[4]。2020年11月，为摸清当前天津市各级学校实验课程开设情况，通过实地调研与发放调查问卷形式，将当前实验开设中存在问题悉数呈现。

2  实验教学开展现状

此次实地走访调研以及问卷调查显示，实验教学是学校教学工作中的短板，是制约学生掌握操作技能、发挥创造精神、形成协作能力的重要原因。教师和学生对实验的开展都充满期待，它是教师传播知识的有力工具，是学生学习知识的重要渠道。通过深入剖析，当前实验教学存在如下情况。

2.1  教师开出实验数量不达标

调研及问卷显示，教师对实验教学认识清晰，实验课程非常重要，有必要为学生进行实际演示，甚至可以借助软件进行操作，为学生透彻理解学科知识提供有力现象支撑。然而，在实际操作过程中，相关学科演示实验和分组实验的开出率偏低，开出率在80%以上的不足半数。

2.2  学生对实验操作兴趣浓厚

实验操作充满知识性、趣味性，能够生动、明确地展示实验现象，让学生从中收获知识，并且对实验的创新、知识的深度学习具有启发作用。对实验仪器的接触、使用使学生对未知的领域充满好奇和求知欲，这是激发创新、培养团队协作的最佳时期。

表1表明，实验操作会给学生带来明显的知识收益，平均77.62%的学生认为参与实验操作会让操作现象直观、结论明确、印象深刻、加深课本知识理解，可以提升动手能力、团队意识和协作能力，激发学习兴趣、提升创新能力，是学生时代提升自身学习能力必不可少的学习渠道。反观，学生认为实验操作会产生负面影响的人数平均占比仅为3.88%。数据的反差，表明了学生对实验的渴望、对知识的渴望。

2.3  学生操作实验数量不足

学生问卷调查显示，2019年全年学生参与分组实验的数量不多，做实验数量10个以下的学生占比为72.01%。由小学、初中、高中教材实验目录统计，小学科学、理、化、生实验的学生每年应做数平均为30个，而基本能够满足学生每年应做实验数的学生比例只有12.35%，即学生对于实验的操作数量并不能达到课程标准的规定。

3  影响实验教学的因素

实验课程不能按时开出有政策制度因素、实验人员因素、实验装备因素、时间因素等，现主要从时间因素方面进行分析并提出相关建议。

3.1  实验课课时不足

实验教学以理论教学为基础，只是学科教学中的一小部分，容易被理论知识教学所覆盖。由于选拔考试内容以书面测试为主，学校重视理论教学，对实验教学的忽视导致实验教学课时安排不足。

1）调研及问卷显示，限制实验开出的首要因素就是课时不够。目前，天津市将实验操作作为学业考查科目，没有记入中考成绩，其重要程度并没有得到体现，导致实验教学被边缘化，整体课时分配占比偏低。过于重视理论教学的学校甚至直接将实验操作课时挤占，而将其作为学科理论教学课时。学生的实验操作时间得不到保证，对应知识的理解和把握也就达不到预期的效果。

2）调研及问卷显示，学生在做分组实验时，76.28%是按照课时进度做，这能够体现实验教学和理论教学的紧密联系，某种程度上促使学生能够及时理解掌握所学知识。但是对于课时量本身就不富裕的实验教学而言，一节课只做一个实验的做法，在实验时间的把控上不够高效，频繁地进出实验室本身就是对时间的无意消耗。而为应对这种情况可以通过将实验整合，实现提质增效。

实验学科每个章节的实验是相似的，如此一来，有理由按照章节进度集中实验操作，不仅能够节省大量时间，而且能够将相近的实验进行比较分析，让学生找出实驗中的异同点，区分并加深对知识的综合理解。而通过这种方式进行实验操作的学生只有20.27%。

对于期末集中做实验的做法，首先是对知识的理解不够连贯，随着时间的延长，学生对知识的记忆逐渐模糊;其次，实验操作熟练度也会随之下降，通过操作实现对知识点的理解掌握就会大打折扣;最后，学期末学生会将学习重点放到知识复习巩固以应对最终的考试，对实验操作的重视度会降低，因而达不到预期效果。

3.2  实验室课外开放时间不足

作为实验操作时间的有效组成部分，实验室课外能否开放、开放多长时间，也是解决实验开出率的抓手。调研及问卷显示，学校实验室在课外对学生开放的占比为43.36%，

但大部分也只能做到定时开放。全天开放的占比不足10%，在师生需要做实验的情况下，不一定能够满足师生诉求，因而课外时间不能被合理利用。学生每天的在校时间根据教学安排是固定的，如果将课外时间用来做实验了，不仅可以增强学生的动手能力，还能让学生形成强烈的时间观念，这对于好习惯的养成很重要。

4  对实验教学时间安排的建议

根据《意见》要求，各地学校要开齐开足开好国家课程标准规定实验课程，对不按规定开展实验课程的地方和学校要及时调整，以满足国家要求;情况严重的地方，要依法依规严肃追究相关责任人责任[1]。高级别制度的制定具有强制执行力，实验教学全面开展势在必行，而充足的时间是开出实验课程的前提。鉴于此，学校可以从以下几个方面着手，力争全面解决课时不足问题。

4.1  合理统筹课时

各学校每个实验学科的年级负责人要对课堂教学和实验教学所需課时进行精确计算，根据学校教学安排、班级数量、班级人数、实验室数量和面积合理分配时间，合理制订教学计划。

4.2  适当延长学生在校时间

不同学段学生放学时间不同，小学最早，初中次之，高中最晚，根据年级的不同而略有差异。学生放学后的时间比较充裕，学校在正常履行教学任务后，对不能完成规定实验课程的师生可以安排适当时间进行实验操作，实验教师主导，学生参与，从而增加学生实验操作时间，保障实验教学正常开展。

4.3  合理安排校内课余时间

每所学校在教学之余都会有一部分空余休息时间，对于放学后时间紧迫的师生而言，他们可以加强和实验教师或实验管理人员的沟通，将未完成的实验放在在校期间课余时间进行。

4.4  提高实验室使用率

每组实验都有相应操作时间，相同章节实验会有相似环节，按照实验操作要求，可以对相似实验进行合并操作，不同实验之间进行同一课堂操作。这样不仅可以节省操作时间，提高实验室使用效率，而且能对相似的知识点加深印象，从而加深类似实验对比，找到知识的不同点和相同点，使知识理解更加清晰。比如对于初中物理电学实验“伏安法测电阻”和“测量小灯泡的电功率”，两个实验中只有用电器的不同（一个为电阻，一个为灯泡），其他实验元器件均相同，实验所需数据相同，涉及的原理相似，因而完全可以进行合并操作，从而大大提高实验操作效率;同时分别记录所需数据，得到各自实验结论。

5  结束语

实验教学是学生实践能力提升的有效手段，是学生难得的实践环节。教育部将实验教学作为中考组成部分，首先是对学生实践能力不足的确认，其次也是学科知识的理解、吸收和转化都要以实验操作做支撑的肯定。“纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行。”理论是实践的支撑，实践是理论的验证，二者相辅相成、缺一不可。因此，实验教学在基础教育阶段要充分发挥其必要性，为学生接受高等教育进行实验操作或从事社会实验相关工作提供有力保障，加强实验教学势在必行。保证时间，是保障实验教学顺利开展的基本条件，而通过不同的方式对时间进行规划使用，才能有效增加实验教学的开展。

参考文献

[1]教育部关于加强和改进中小学实验教学的意见[EB/OL].[2019-11-22].http：//www.moe.gov.cn/srcsite/A06/s3321/201911/t20191128_409958.html.

[2]教育部关于新形势下进一步做好普通中小学装备工作的意见[EB/OL].[2016-07-15].http：//www.moe.gov.cn/srcsite/A06/jcys_jyzb/201607/t20160725_272874.html.

[3]竺建伟.上海市中小学教师实验能力提升培训的研究与实践[J].上海教育科研，2020（9）：68-71.

[4]王曦.新时代中小学实验教学改革的探索[J].基础教育研究，2020（13）：27-29.