■王軍海
小學科學和初中物理、化學、生物(中學科學)等學科都是以實驗為基礎的自然學科,義務教育初中和小學《科學課程標準》中也明確指出“親身經歷以探究為主的學習活動是學生學習科學的主要途徑。教師應向學生提供充分的科學探究機會,讓學生通過手腦并用的探究活動,使他們在像科學家那樣進行科學探究的過程中,發展初步的科學探究能力,體驗探究過程的曲折和樂趣,增長科學探究能力并增進對科學探究的理解,形成尊重事實、善于質疑的科學態度,體驗學習科學方法,發展科學探究所需要的能力”。加強實驗教學,提高中小學教學效果和開發學生的創造力,在大力加強素質教育的今天,顯得更加突出,尤為重要。
筆者曾是一所農村中學的科學教師,現任灣里區教研室初中科學教研員和灣里區電教儀器站實驗員,在教學和教研中深知實驗能使書本知識由抽象變成具體,變無形為有形,使學生易于獲取知識,培養和提高動手能力。然而,在多次去學校聽課和檢查時,發現很多學生的實驗動手能力存在一些問題,如不會使用酒精燈、鐵架臺、玻璃棒等儀器,配好的藥品不知有何用途等。筆者深感加強中小學實驗教學的重要性,加強中小學科學實驗教學刻不容緩。
下面以灣里區為例,就中小學實驗室裝備及實驗教學現狀存在的問題和解決的思路,談談我們的一些做法和個人的一些看法。

在20世紀90年代,灣里區按教學大綱的要求為全區各中小學裝備實驗室和購置了儀器藥品,并順利通過了省教育廳的“實驗教學普及縣(區)”的檢查驗收和“兩基”普及縣(區)的達標驗收。通過裝備實驗室,全區各校的辦學條件得到了改善,實驗教學得到了普及,學生的動手實驗能力得到了培養和提高。
灣里區中小學的實驗室都是20世紀90年代為了迎接校園“六配套”和“兩基”達標檢查時,用教室改造成的簡易實驗室,自來水、電都不能到課桌邊,使用的是一排簡易自來水,也沒有通風設備。受當時條件的限制,全區共建設二類中學7所,三類中學1所,一類小學4所,二類小學5所,三類小學31所。很多農村學校,特別農村小學當時水電都沒有接通,因此,師生很難完成規定的實驗。中學化學課上在做一些有毒氣體的制取,使用酸、堿、鹽溶液的實驗中,存在較大的安全隱患,致使部分本應為學生的分組實驗,教師只好改成了演示實驗,有些實驗甚至變成了“教師講實驗,學生聽實驗、背實驗”的奇怪現象。有個別學校(如紅星中學)實驗室距教室有近500米遠的距離,實驗室和教室之間隔了一條縣級公路,學生要做分組實驗還要通過這條公路,并步行10多分鐘,由于來往車輛較多,存在交通安全問題。
新世紀以來,隨著國家對義務教育的重視,灣里區大部分學校,均按標準得到教學儀器站配備的一些實驗儀器和藥品。但是,有些實驗是一次性的消耗實驗,一些儀器需時常添補,實驗藥品用完不能再生,更需及時添補,而有的學校只注重一次性投資而不能夠時常補充,從而造成儀器藥品不全而難以開足開全實驗,尤其無法開齊學生分組實驗。
從灣里區總體看,大多數學校特別是農村學校,實驗室的儀器和設備老化、破損嚴重,還有些村級小學一直使用20年前的設備和儀器,大部分農村學校實驗開出率很低,有些學校根本開不出實驗課,灣里區村級小學幾乎沒有實驗室。由于受到中考加試實驗操作的指揮,灣里區中學每年都有少量的補充,但由于學校財力有限,多數學校實驗的儀器和藥品都不能按要求進行學生分組實驗。
另外,灣里區中小學科學課(中學為物理、化學、生物)分別從2004年、2006年秋開始使用新課標教材,而各校均是按人教版教學大綱的要求配備儀器和藥品,雖然有些通用儀器和藥品可以照用,但由于課標教材和大綱版教材在結構和編排體系以及內容上有較大的差異。因此,原有的儀器和藥品已經遠遠不能滿足現在的實驗教學需要。
由于受到人員編制所限,灣里區中小學絕大多數沒有專職實驗員。目前,只有灣里一中(高中)和灣里二中(初中)兩所學校配有專職實驗教師,而按江西省教育廳文件規定,二類、三中學分別要有2位、1位專職實驗員,一類小學要有1位專職實驗員。而灣里區4所農村初中有些教師都是身兼數職,小學科學實驗教師也是既教語文又教科學,或既教數學又教科學,還要兼管科學實驗室,有些還擔任了學校的行政工作。這些同志經常超負荷工作,難免力不從心,造成對實驗不太重視。

由于灣里區農村初中都是用教室改造而成的簡易實驗室,根據省裝備部門規定和受教室面積的限制,二類初中只安排了13組分組實驗,三類初中只安排了8組分組實驗,一類小學安排了24組學生分組實驗,二類小學安排了12組分組實驗,三類小學(村完小)對學生分組實驗沒有作硬性規定。當時,灣里區各校人數不多,班級數也較少,還能勉強進行實驗教學。但由于現在各校人數的增加,新課程對實驗教學的要求越來越高,對學生分組探究實驗的要求大大提高,有的學校(如灣里三小、灣里四小、羅亭中學、獅峰學校)每班人數已經超過了50多人,按現有實驗裝備,4個人一組的分組實驗教學,存在很大的問題,每次分組實驗只有1~2個同學動手操作,其他幾個同學就在旁邊看熱鬧或做其他的事情,根本達不到實驗的目的。
灣里區是一個涉農區,在校生農村學生居多,而農村村小學生又占全區學生數近1/3,根據省教育裝備部門的要求,一、二類學校既要做好教師的演示實驗,又要做好學生的分組實驗。而三類小學(農村完小)只要求教師做好演示實驗,對學生的分組實驗不做要求,而他們升入初中后,與一、二類小學畢業生的教學要求一致,導致他們動手實驗的能力與一、二類小學畢業生有很大的差距,給初中教師組織教學帶來一定的難度,同時這些學生的學習積極性和學好科學(物理、化學、生物)課的信心也受到很大的影響。
灣里區中小學部分教師認為學生會不會做實驗并不要緊,只要會動筆考實驗就行了,存在著“重理論知識,輕實驗教學”的思想。很多教師存在“做實驗不如講實驗,講實驗不如背實驗”的荒謬做法,加上現在科學技術的發展,多媒體進入課堂,使部分教師依賴多媒體的模擬實驗,讓學生看看模擬實驗了事,不重視學生的實際操作,相當一部分教師不做或少做實驗,放棄了運用實驗的直觀教學方法。
在對學生的學校實驗教學問卷調查中反映,有個別學校一年就做1~2次實驗,并且學生也不知道自己做的是什么實驗,只知道按照課本和教師設計好的步驟機械的進行實驗操作。因為不能正常開設實驗教學,導致“教師教起來累,學生學起來累”,學生學習的效果不理想。
江西省于2007年全面啟動了義務教育經費保障機制,灣里區義務教育學校生均公用經費已經按文件要求足額到位,各校應按文件要求,從生均公用經費中列支一部分經費用于學校實驗室建設。學校要保證每學期有經常性的不斷資金投入以保證實驗教學的正常開展。
同時,各校還應借省政府“縣級人民政府教育督導檢查”、“素質教育督導評估檢查”、“兩基迎國檢復查”、“實驗教學普及縣(區)復查”等檢查驗收的機會,在提高認識的基礎上,積極爭取當地人民政府和上級教育行政部門加大對實驗的投入,按新課標的要求建設標準化實驗室,積極改善學校的實驗教學條件。
另外,積極爭取省、市、區資金,改造現有不符合標準的實驗室,如2008年灣里區太平獅峰學校爭取區財政按一類學校標準建設物理、生化實驗室各1個;2009年爭取省農村中學實驗室建設專項資金為羅亭中學按一類學校標準建設物理、化學、生物實驗室各1間,及配套儀器藥品;2009年灣里區紅星五湖學校爭取省裝備站和區財政按二類學校標準建造物理和生化實驗室各一間及配套儀器設備。同時,積極鼓勵各校在現有條件的基礎上,增加分組實驗的組數,如梅嶺學校自籌資金,將原13組分組實驗改為20組分組實驗,并將自來水接到實驗桌邊。
做大做強城區學校,鄉鎮辦好九年一貫制學校,村小只辦初小(1、2年級),讓教育資源和設備得到最大化的利用,促進實驗教學的健康發展。灣里區學校規模大小不一,有的學校有學生1 000多人,而有很多學校人數不足100人,還有部分村完小人數不足50人。撤并一些辦學成本高、人數較少、條件差的學校,使教學資源得到充分利用。灣里區于1999年開始陸續將一些規模小且與城區學校較鄰近的一些村小撤消,并入城區學校,同時將城區小學由原來的5所合并成3所,還有將各鄉鎮村小學六年級學生全部并入中心小學;將太平鄉中心小學、紅嶺小學和太平中學合并成九年一貫制太平獅峰學校,同時將太平鄉各村小三年級以上學生全部并入該校。通過一系列撤并措施后,全區由20世紀90年代初的48所一、二、三類學校,縮減為現在的一、二、三類學校11所。原撤并的學校,教學設備資源一并調拔入新的學校,使新的學校在教學設備、師資配備上得到了較大的改善,也使灣里區城鄉學生享受到了公平教育。如我區灣里二中是由原灣里一中初中部、灣里三中、灣里職業高中、灣里區招賢鎮中學與灣里二中等五校合并而組建的一所初級中學,學校按一類裝備標準建設了理、化、生實驗室4間,每個實驗室均配備了專職實驗員,實驗教學條件得到改善,每個學生都有動手實驗的機會。該校在歷次全國初中化學實驗能力與素質競賽(全國天原杯)和省、市舉辦的實驗操作競賽中均取得了很好的成績。
為了進一步實現城鄉教育公平,區教育行政部門及上級部門正有計劃地將另外有三四五年級的13所教學點分批次的將三至五年級并入各鄉鎮中心小學,將實驗儀器設備一并轉入;同時,規劃將羅亭中學和中心小學合并組建九年一貫制學校。
根據省教育廳文件要求,二類初中化學實驗室應配備2名實驗教師及實驗技術人員,三類初中化學實驗室應配備1名實驗教師及實驗技術人員,由于人員編制限制,灣里區除灣里一中和灣里二中外,其他學校都沒有達到要求,實驗員均由課任教師及行政人員兼任,這在一定程度上影響了實驗教學的正常開展。各校應在現有編制的基礎上制定出切實可行的方案,保證實驗教學人員的配備要求。
在做化學實驗時,教師和實驗人員要經常接觸有毒的藥品和氣體,按規定實驗教師和實驗員應享受健康補貼待遇,現在有的學校對這部分補貼不能兌現或落實很少,因而也挫傷了部分教師和實驗員的積極性。各校應按省教育廳(贛教備字[1996]8號)文件要求,落實中學化學實驗教學工作人員的保健津貼按月(或按學期)足額發放給相關老師,調動他們的積極性,穩定實驗工作人員隊伍。同時,各校還應按文件要求給實驗教師配發工作服、工作鞋、口罩等勞保用品。
從工作量上講,實驗室管理和教學工作是費時費力、頗為麻煩的工作,而有的學校在計算教師的工作量時,對實驗管理員和教師準備實驗都不計工作量,因而也影響了教師和實驗員組織開展實驗教學的積極性。各校應根據本校的實際情況,對實驗員和教師的工作量作出明確具體的規定。
21世紀的教師,必須是具有高素質的教師。各校教師應加強業務學習,提高自身的業務素質。教師可以通過參加省、市、區、校各級組織的業務培訓,參加省教育廳組織的遠程培訓等多種方式提高業務能力。學校要為教師業務提高提供一定的經費保障,安排一定的經費用于教師培訓并為教師訂閱一定數量的業務雜志。作為教師要通過不斷的學習使自己的實驗教學能力和知識水平提高,使自己具備良好的實驗能力和實驗技能。

從2001年起,南昌市中考加試物理、化學實驗操作,并各以5分計入學生中考總分,對各校的實驗教學起了一定的促進作用,但由于每年的5個實驗基本上變化不大,且考生考試時只抽取其中一個,市教育局也給出了實驗評分標準和詳細實驗步驟,致使許多學校就利用考前的1~2個星期對學生進行集中強化訓練,這樣做的結果是實驗操作考試時大部分學生都得了滿分5分。但是,我們在監考時問學生一些與實驗相關的其他問題,學生就回答不上了,或者離我們的教學要求相差太大。
為了進一步促進實驗教學,教師要在平時教學和期中、期末考試中加大實驗內容的考核。平時考核內容可以包括學生實驗課認真程度、實驗成功率、實驗報告的書寫等幾個方面。期中、期末考試可以在試卷中加大實驗題的比例,實驗題的比例可以增加到50%~60%,并增加動手實驗操作考試,并以20%~30%的總分計入該科的考試總成績。期中、期末的實驗操作考試根據課標的要求把實驗操作能力要達到的教學目標加以分解,操作試題一般以教材中的必做實驗為主,同時也可適當加入一些家庭小實驗,期中期末的實驗操作考試一般可安排在考試前的1~2個星期內完成。另外,教師對那些學有余力的同學還可增加一些綜合性或設計性的實驗,要求學生利用實驗手段去解決問題。
同時,為了使學校實驗教學工作取得較好的成效,區教育行政部門、區電教、教研部門和學校齊抓共管,發現實驗教學中的先進典型,并大力宣傳推廣典型。區教育行政部門和區電教儀器站、教研室可以根據中小實驗教學的實施情況,按學校、實驗管理員和化學教師分別給予表彰。區教育行政部門重點表彰學校,這樣可以得到當地鄉鎮政府和學校領導對實驗教學的支持和與資金投入,提高實驗教學的整體實力;區電教儀器站和教研室重點表彰實驗管理人員和教師。表彰實驗管理人員,強化管理人員服務意識,提高其服務水平;表彰教師,增強教師責任感,激勵他們進行實驗改革和創新的熱情。只有學校、實驗管理員和化學教師三方面對實驗教學形成共識,都具有較高積極性,才能形成合力,取得更好的實驗教學效果。
由于受課時和實驗條件的限制,學生在學校動手實驗的機會有限,新課標教材中安排了很多家庭小實驗,把這些家庭小實驗納入實驗教學范圍就可以保證學生有充足的動手實驗機會,教師還要盡可能增加一些課外興趣實驗,讓學生在校內、外都有練習和實踐的機會,都能享受到實驗成功的喜悅,以達到增強興趣,培養能力的目的。為了保證學生能順利完成這些家庭小實驗,教師應加強指導和實驗的檢查,把課內和課外實驗內容銜接好,做到相互補充。
為了鞏固實驗教學的質量,可以舉辦一些實驗知識競賽,如灣里區每年舉辦一次初中學生化學實驗知識手抄報競賽、八年級物理實驗操作競賽、小學五年級科學實驗操作競賽等活動。再如,可以組織學生參加每年一屆的全國初中物理、化學實驗知識與能力競賽。
為了進一步促進學生動手實驗,校內還可以組織學生舉辦學生實驗知識操作競賽活動。還可以組織學生開展自制學具、教具活動,這樣既可以鞏固課內所學實驗知識的實驗技能,提高學生動手能力,更重要的是培養學生的創造技能,還可以補充學校實驗室裝備不足的問題。
綜上所述,只要教育行政部門和上級教育裝備部門高度重視,加強對學校的實驗儀器裝備,按新標準建設好實驗室并配齊儀器設備;學校領導加強內部管理,明確責任,重視對教師平時的過程性考核;實驗教師對實驗教學引起重視,按課標要求,在認真做好演示實驗的基礎上,要積極創造條件開好、開齊學生分組實驗,并抓好落實。各級部門齊抓共管,為全面實施課程標準,培養新世紀合格的學生盡各自應盡的力量,我區中小學實驗教學一定會得到一個新的提高與發展。■