對(duì)探究實(shí)驗(yàn)教學(xué)工作的思考與探索

摘要新課程標(biāo)準(zhǔn)倡導(dǎo)中小學(xué)生主動(dòng)參與探究式學(xué)習(xí)，探究實(shí)驗(yàn)教學(xué)是學(xué)生探究學(xué)習(xí)的一種重要方式，探究實(shí)驗(yàn)教學(xué)在未來教育中具有重要的地位和作用。通過對(duì)探究實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)涵和作用的論述，分析當(dāng)前探究實(shí)驗(yàn)教學(xué)工作狀況與問題，思考與探索解決方法。

關(guān)鍵詞基礎(chǔ)教育課程改革；探究實(shí)驗(yàn)；數(shù)字化探究實(shí)驗(yàn)室

《國(guó)家中長(zhǎng)期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020年）》是我國(guó)未來一個(gè)時(shí)期教育工作的指南。綱要提出：“把育人為本作為教育工作的根本要求”，“把改革創(chuàng)新作為教育發(fā)展的強(qiáng)大動(dòng)力。教育要發(fā)展，根本靠改革”，創(chuàng)新人才培養(yǎng)體制、辦學(xué)體制、教育管理體制，改革質(zhì)量評(píng)價(jià)和考試招生制度，改革教學(xué)內(nèi)容、方法、手段，建設(shè)現(xiàn)代學(xué)校制度。新一輪國(guó)家基礎(chǔ)教育課程改革的一個(gè)重要而具體的目標(biāo)，就是要改變至今仍普遍存在的學(xué)生被動(dòng)接受、大運(yùn)動(dòng)量反復(fù)操練的學(xué)習(xí)方式，倡導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)參與的探究式學(xué)習(xí)。探究實(shí)驗(yàn)教學(xué)是學(xué)生探究學(xué)習(xí)的一種重要方式，探究實(shí)驗(yàn)教學(xué)在未來教育中具有重要的地位和作用。

1 探究實(shí)驗(yàn)教學(xué)的內(nèi)涵

1.1 探究的內(nèi)涵和本質(zhì)

探究是求證、求真的過程，通過運(yùn)用一定的方法，對(duì)研究過程中的假設(shè)進(jìn)行考察論證，使用證據(jù)，來解釋說明、闡釋證明所要解決的問題，并對(duì)研究結(jié)果進(jìn)行評(píng)價(jià)，以達(dá)到探究目標(biāo)、探究過程、探究結(jié)果的真實(shí)、有效性。因?yàn)樘骄渴乔笳娴幕顒?dòng)，所以需要批判意識(shí)，借助批判性思維對(duì)探究活動(dòng)過程的每個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行質(zhì)疑、反思與縝密思考。探究學(xué)習(xí)是兒童通過自主參與與獲得知識(shí)的過程，掌握研究自然所必需的探究能力，同時(shí)形成自然的基礎(chǔ)——科學(xué)概念，進(jìn)而培養(yǎng)探索未知世界的積極態(tài)度。在我國(guó)將探究作為學(xué)習(xí)的重要方式是新課程倡導(dǎo)的理念，旨在開展形式多樣的活動(dòng)，豐富學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗(yàn)，達(dá)到獲得知識(shí)、發(fā)展技能、培養(yǎng)情感體驗(yàn)的目標(biāo)。

1.2 探究實(shí)驗(yàn)教學(xué)與傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)的差別

探究實(shí)驗(yàn)室是指能夠充分支持學(xué)生進(jìn)行多方面探究性學(xué)習(xí)的環(huán)境。探究實(shí)驗(yàn)室與傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)室有著本質(zhì)上的不同。在傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)室里，學(xué)生的實(shí)驗(yàn)主要是按照現(xiàn)成實(shí)驗(yàn)的步驟，來體驗(yàn)前人已經(jīng)完成的實(shí)驗(yàn)的步驟和結(jié)果，提供的是一種演示和驗(yàn)證的實(shí)驗(yàn)環(huán)境。而探究實(shí)驗(yàn)室，則是提供各種各樣的探究設(shè)備和工具，創(chuàng)設(shè)一個(gè)面對(duì)真實(shí)事物進(jìn)行探究的環(huán)境。探究實(shí)驗(yàn)教學(xué)是由學(xué)生自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)得出結(jié)論。因而，探究實(shí)驗(yàn)教學(xué)所進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)更能體現(xiàn)學(xué)生主體性，增加學(xué)生的參與度，既有利于學(xué)生基本知識(shí)技能的形成，又有利于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)方法和精神。

以數(shù)字化探究實(shí)驗(yàn)室為例，數(shù)字化探究實(shí)驗(yàn)室為滿足新課改理科教學(xué)要求應(yīng)運(yùn)而生，它應(yīng)用計(jì)算機(jī)平臺(tái)，融合現(xiàn)代檢測(cè)技術(shù)、傳感應(yīng)用技術(shù)、光機(jī)電一體化技術(shù)、數(shù)據(jù)采集技術(shù)及軟件技術(shù)等，在物理、化學(xué)、生物等學(xué)科的實(shí)驗(yàn)中，創(chuàng)設(shè)一個(gè)面對(duì)真實(shí)事物進(jìn)行探究的環(huán)境。利用數(shù)字化實(shí)驗(yàn)設(shè)備，通過簡(jiǎn)單的手段獲得精確的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，同時(shí)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析整理，節(jié)省課堂學(xué)時(shí)；先進(jìn)的數(shù)字化采集手段，將很多物理量如磁場(chǎng)、光強(qiáng)等從原來的定性觀察變?yōu)槎坑涗洠芡瑫r(shí)記錄多個(gè)動(dòng)態(tài)的物理量，進(jìn)行協(xié)同分析比較，將難以開展的實(shí)驗(yàn)變?yōu)榭赡埽玫仃U述原理，加深了解，提高課堂教學(xué)效率。同時(shí)便于教師對(duì)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作進(jìn)行點(diǎn)評(píng)、指導(dǎo)，學(xué)生更能發(fā)揮探究精神，自行嘗試改變實(shí)驗(yàn)條件，觀察結(jié)果的變化，并通過同學(xué)之間互動(dòng)交流，形成良好的探究氛圍，開拓學(xué)生思維，培養(yǎng)學(xué)生理科探究興趣。

2 探究實(shí)驗(yàn)教學(xué)的作用與意義

2.1 使學(xué)生全面深刻掌握知識(shí)

探究實(shí)驗(yàn)教學(xué)是利用學(xué)生必學(xué)的科學(xué)知識(shí)概念，引導(dǎo)他們進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究，學(xué)生通過收集數(shù)據(jù)和利用數(shù)據(jù)，在證據(jù)和邏輯論證的基礎(chǔ)上建立各種各樣的聯(lián)系，對(duì)科學(xué)現(xiàn)象做出解釋的驗(yàn)證活動(dòng)。同時(shí)，學(xué)生也可以從教師、教材、網(wǎng)絡(luò)或其他地方獲取證據(jù)，對(duì)他們的探究進(jìn)行補(bǔ)充。通過已有知識(shí)聯(lián)系起來學(xué)習(xí)新知識(shí)，超越現(xiàn)有知識(shí)，提出新的見解，對(duì)于學(xué)生，這意味著對(duì)現(xiàn)有知識(shí)理解得更全面、深刻。

2.2 培養(yǎng)學(xué)生的技能

在探究實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中，學(xué)生通過采集數(shù)據(jù)、利用計(jì)算機(jī)軟件處理證據(jù)和邏輯論證實(shí)驗(yàn)操作訓(xùn)練，培養(yǎng)科學(xué)實(shí)驗(yàn)基本技能、了解相關(guān)的職業(yè)和學(xué)習(xí)方向，為他們進(jìn)一步學(xué)習(xí)和步入社會(huì)做準(zhǔn)備

2.3 激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣

因?yàn)閷?shí)驗(yàn)本身就能引發(fā)學(xué)生濃厚的認(rèn)知興趣和強(qiáng)烈的求知欲望，實(shí)驗(yàn)興趣是認(rèn)知興趣中重要的一種。只有當(dāng)學(xué)生通過親自探究實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象產(chǎn)生的原因和規(guī)律時(shí)所形成的興趣，才具有一定的穩(wěn)定性和持久性。

2.4 培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作精神

探究實(shí)驗(yàn)教學(xué)一般是由2～6名學(xué)生為一組，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，實(shí)驗(yàn)的效果和效率取決于全組學(xué)生。學(xué)生在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中要分工合作，溝通交流，需要發(fā)揮團(tuán)隊(duì)合作精神。

2.5 增強(qiáng)學(xué)生的自信

探究實(shí)驗(yàn)教學(xué)是在足夠的時(shí)間和空間范圍內(nèi)，由學(xué)生在教師的引導(dǎo)下查找資料、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，對(duì)實(shí)驗(yàn)的事實(shí)加以分析并做出結(jié)論。在這樣的學(xué)習(xí)氛圍中，學(xué)生就能真正感受到自己是學(xué)習(xí)的主人，是課堂教學(xué)活動(dòng)的主體，由此激發(fā)其主動(dòng)參與的熱情，變“要我學(xué)”為“我要學(xué)”。因而充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性，充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用，通過每個(gè)實(shí)驗(yàn)操作，不斷增強(qiáng)學(xué)生的自信心。

3 目前探究實(shí)驗(yàn)教學(xué)工作的狀況與問題

2010年，浙江省教育廳為了推進(jìn)中小學(xué)新課程改革的順利實(shí)施，資助全省31個(gè)欠發(fā)達(dá)和海島縣（市、區(qū)）中小學(xué)創(chuàng)建200個(gè)新課程探究性實(shí)驗(yàn)室，大大改善欠發(fā)達(dá)地區(qū)學(xué)校的教育裝備狀況。麗水市是最大的受惠者，學(xué)校的教育裝備水平有了很大改善，但學(xué)校的教學(xué)方法、方式?jīng)]有隨著教育裝備的發(fā)展而發(fā)生改變，探究性實(shí)驗(yàn)室的使用狀況和效率不盡如人意。

1）教學(xué)方法缺乏創(chuàng)新。首先是慣性思維（也可以說是惰性思維）。教師的教學(xué)方式方法一旦形成，就會(huì)產(chǎn)生一種慣性發(fā)展，去年這么教，今年還是這么教，只是在原來基礎(chǔ)上的補(bǔ)充和完善。其次是“知識(shí)—經(jīng)驗(yàn)定勢(shì)”，這是知識(shí)經(jīng)驗(yàn)與創(chuàng)新思維的關(guān)系的問題。知識(shí)經(jīng)驗(yàn)具有不斷增長(zhǎng)、不斷更新的特點(diǎn)，從而有可能使人們看到它們的相對(duì)性，經(jīng)過比較發(fā)現(xiàn)其局限性，進(jìn)而開闊眼界，增強(qiáng)創(chuàng)新能力。知識(shí)經(jīng)驗(yàn)又是相對(duì)穩(wěn)定的，而且知識(shí)是以嚴(yán)密的邏輯形式表現(xiàn)出來的，因而又有可能導(dǎo)致對(duì)它們的崇拜，形成固定的思維模式，由此削弱想象力，造成創(chuàng)新能力的下降。知識(shí)經(jīng)驗(yàn)本身是一種限定或框架，“任何肯定即否定”，因而使人難以想到框架之外的事物；知識(shí)經(jīng)過“純化”之后，常常只提供唯一的標(biāo)準(zhǔn)答案，既不能完全符合現(xiàn)實(shí)，也會(huì)扼殺人的創(chuàng)新思維。教師對(duì)教學(xué)方法的經(jīng)驗(yàn)也有類似問題。

2）教師對(duì)探究實(shí)驗(yàn)設(shè)備缺乏了解。一方面有教師自身原因（這里略述），另一方面是教育裝備管理思維與管理體制問題。在管理理念上是重管“物”而輕管“用”；在管理體制方面，許多學(xué)校是實(shí)驗(yàn)員屬教育后勤，歸總務(wù)處領(lǐng)導(dǎo)。實(shí)驗(yàn)室里有哪些儀器設(shè)備、近期新增新添哪些新裝備教師不知，教師對(duì)探究實(shí)驗(yàn)設(shè)備的知識(shí)和使用方法缺乏了解。

3）探究實(shí)驗(yàn)教學(xué)與課堂教學(xué)的融合不夠。

4 對(duì)探究實(shí)驗(yàn)教學(xué)工作的思考 與探索

要使探究實(shí)驗(yàn)教學(xué)在未來教育中發(fā)揮應(yīng)有的作用，首先是教師要轉(zhuǎn)變教育思想，進(jìn)而完成在教學(xué)中的角色轉(zhuǎn)變和教學(xué)方法的轉(zhuǎn)變，由原來的知識(shí)傳授者轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生學(xué)習(xí)的引導(dǎo)者和合作者；其次是教育裝備管理理念與機(jī)制的創(chuàng)新；再次是加強(qiáng)教學(xué)方法與教育科學(xué)技術(shù)融合的研究。

4.1 教師要更新教育思想和教學(xué)方法

在信息化時(shí)代，知識(shí)媒介發(fā)生翻天覆地的變化，知識(shí)量像洪水般向人們涌現(xiàn)，教師僅作為知識(shí)傳授者是顯得蒼白無力的。由于科學(xué)技術(shù)（特別是電子、信息科學(xué)技術(shù)）的飛速發(fā)展，徹底改變了人們的學(xué)習(xí)環(huán)境與方式，使學(xué)習(xí)不受時(shí)間、空間的限制，進(jìn)入泛在學(xué)習(xí)時(shí)代。教師要在幫助學(xué)生建立線性知識(shí)系統(tǒng)框架結(jié)構(gòu)的同時(shí)，引導(dǎo)學(xué)生去獲取和甄別非線性的點(diǎn)狀型知識(shí)，來豐富系統(tǒng)性知識(shí)的內(nèi)涵，拓展外延，而探究性教學(xué)和探究性實(shí)驗(yàn)是必不可少一種方式。創(chuàng)新方式的建立，需要從多方面來幫助教師更新教育理念，創(chuàng)新教學(xué)方法：一是借助專家的力量，如講座、現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)等；二是走出去，學(xué)習(xí)先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)；三是發(fā)揮本級(jí)研究機(jī)構(gòu)的作用；四是開展校本課題研究；等等。

4.2 教育裝備管理的創(chuàng)新

1）管理理念的創(chuàng)新，由重管“物”變重管“用”，由“封閉式”管理改為“開放式”管理；2）打破學(xué)科教師與實(shí)驗(yàn)員的概念，把實(shí)驗(yàn)室、儀器室交給全體學(xué)科教師，教師就是實(shí)驗(yàn)員，教研組長(zhǎng)就是實(shí)驗(yàn)室主任；3）加強(qiáng)培訓(xùn)工作，對(duì)教師進(jìn)行新儀器、新裝備的使用操作培訓(xùn)，提高教師實(shí)驗(yàn)操作的能力。

4.3 加強(qiáng)教學(xué)方式與教育技術(shù)利用的融合

1）加強(qiáng)教研室與教育技術(shù)中心合作，開展教學(xué)方式、方法與教育技術(shù)利用的研究；2）組織研究和培訓(xùn)活動(dòng)，促進(jìn)學(xué)校教師開展探究實(shí)驗(yàn)教學(xué)，如浙江省通過組織學(xué)校開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)的課題研究等活動(dòng)，探索有效培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維與實(shí)踐能力的方法和模式，帶動(dòng)全省中小學(xué)校深入開展新課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)與應(yīng)用；3）收集整理一批優(yōu)秀的探究實(shí)驗(yàn)教學(xué)課例，通過教育信息網(wǎng)絡(luò)，為教師提供學(xué)習(xí)與參考；4）通過考評(píng)制度推進(jìn)探究實(shí)驗(yàn)教學(xué)的開展與提高。

探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)工作需要廣大教師和教研、教育技術(shù)部門的共同努力，加強(qiáng)探究實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究與探索，使探究實(shí)驗(yàn)教學(xué)在促進(jìn)整個(gè)教學(xué)改革邁向深入，推進(jìn)素質(zhì)教育落實(shí)，培養(yǎng)新一代適應(yīng)社會(huì)發(fā)展的新型人才過程中發(fā)揮積極作用。

（作者單位：浙江省麗水市教育技術(shù)中心）