推動(dòng)學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變的實(shí)驗(yàn)教學(xué)新樣式

◇沈菲菲（浙江：嘉善縣教育研究培訓(xùn)中心）

實(shí)驗(yàn)——科學(xué)教育的靈魂，是有著獨(dú)特育人價(jià)值的實(shí)踐活動(dòng)。為深入變革傳統(tǒng)小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)“講實(shí)驗(yàn)、畫實(shí)驗(yàn)、背實(shí)驗(yàn)”的方式，補(bǔ)齊小學(xué)科學(xué)教育中的“實(shí)驗(yàn)”短板，自2018 年開始，嘉善縣以培育學(xué)生“核心素養(yǎng)”為導(dǎo)向，開展了轉(zhuǎn)變實(shí)驗(yàn)教學(xué)的系列研究與實(shí)踐。從硬件建設(shè)與學(xué)生、教師兩大領(lǐng)域的軟件建設(shè)入手，著力探索“素養(yǎng)導(dǎo)向”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式方法，為學(xué)生進(jìn)行有效的實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)提供智能化教學(xué)方式支持，實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的“實(shí)踐化、素養(yǎng)化”轉(zhuǎn)向。

經(jīng)過4 年的實(shí)踐，形成推動(dòng)學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變的“素養(yǎng)導(dǎo)向”實(shí)驗(yàn)教學(xué)新樣態(tài)：重構(gòu)學(xué)習(xí)場(chǎng)域，建“智能空間”學(xué)科教室新樣態(tài)；重構(gòu)學(xué)習(xí)方式，建“素養(yǎng)導(dǎo)向”實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)新樣態(tài)；重構(gòu)學(xué)科建設(shè)，建“能力立意”學(xué)科發(fā)展新樣態(tài)。

一、學(xué)習(xí)場(chǎng)域重構(gòu)：推動(dòng)學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變的“智能空間”學(xué)科教室新樣式

當(dāng)下“實(shí)踐取向”的科學(xué)教育，不應(yīng)停留于“實(shí)驗(yàn)技能”的學(xué)習(xí)，更應(yīng)走向?qū)Α罢鎸?shí)世界”中劣構(gòu)問題的分析、論證、解決的素養(yǎng)培育。這意味著傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)室已無法滿足新標(biāo)準(zhǔn)的需求。我縣重點(diǎn)打造“智能空間”學(xué)科教室，作為一種新型的科學(xué)教學(xué)場(chǎng)所，它以科學(xué)觀念、學(xué)科思想、學(xué)科學(xué)法為指導(dǎo)，以營造浸潤式的學(xué)習(xí)氛圍為主要方式，打造豐富學(xué)習(xí)體驗(yàn)、強(qiáng)化學(xué)習(xí)實(shí)踐、優(yōu)化實(shí)驗(yàn)操作步驟、整合實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)資源的智能化的學(xué)科教室。它實(shí)現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)“科學(xué)探究、技術(shù)運(yùn)用、工程實(shí)踐”的統(tǒng)整，推動(dòng)了實(shí)驗(yàn)的育人價(jià)值轉(zhuǎn)向。

（一）空間格局：導(dǎo)向?qū)W科素養(yǎng)培養(yǎng)的專業(yè)規(guī)劃

作為科學(xué)實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)的場(chǎng)所，“智能空間”打破了傳統(tǒng)科學(xué)實(shí)驗(yàn)只有課桌椅的樣式，重構(gòu)了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的學(xué)習(xí)場(chǎng)域。它依托科學(xué)實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)需要的實(shí)驗(yàn)（體驗(yàn)）、學(xué)習(xí)、資料查詢等不同功能，重新規(guī)劃學(xué)習(xí)空間，智能化地規(guī)劃出教師辦公區(qū)、學(xué)生實(shí)驗(yàn)區(qū)、交流展示區(qū)、學(xué)習(xí)區(qū)、資料查詢區(qū)，從單純的實(shí)驗(yàn)操作技能、學(xué)科知識(shí)走向科學(xué)觀念、科學(xué)思維、探究實(shí)踐、態(tài)度責(zé)任的學(xué)生核心素養(yǎng)培養(yǎng)。

（二）變革創(chuàng)新：促進(jìn)學(xué)習(xí)生態(tài)重塑的應(yīng)用方式

實(shí)驗(yàn)教學(xué)不應(yīng)只是教師將實(shí)驗(yàn)技能的信息傳遞給學(xué)生的單向過程，而應(yīng)是師生共同參與知識(shí)發(fā)生的過程，是學(xué)生用實(shí)驗(yàn)的方式去解釋信息、獲取證據(jù)、習(xí)得概念、應(yīng)用解決問題的過程。“智能空間”學(xué)科教室，通過“學(xué)生本位”的建設(shè)方式，創(chuàng)生出尊重學(xué)生學(xué)習(xí)需求的管理方式、指向?qū)W習(xí)真實(shí)發(fā)生的學(xué)習(xí)方式、虛實(shí)融合的學(xué)習(xí)空間拓展方式等三類形式，重構(gòu)了“單純”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，形成“循環(huán)、發(fā)展”的學(xué)習(xí)生態(tài)。其核心指向促進(jìn)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)的過程中進(jìn)行核心知識(shí)的架構(gòu)，獲得實(shí)驗(yàn)思維的發(fā)展。

如嘉善縣逸夫小學(xué)在“智能空間”設(shè)計(jì)時(shí)，請(qǐng)學(xué)生和教師參與了學(xué)科教室的設(shè)計(jì)和管理。嘉善縣里澤小學(xué)在實(shí)驗(yàn)設(shè)備管理中引入“二維碼書”，重構(gòu)了管理方式，更便于學(xué)生使用。嘉善縣大通小學(xué)在學(xué)科教室的基礎(chǔ)上，嵌入了網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)，進(jìn)行跨區(qū)域的實(shí)驗(yàn)教學(xué)。嘉善縣第二實(shí)驗(yàn)小學(xué)借助學(xué)科教室研究“線上線下混合式實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)模式”，在浙江省裝備技術(shù)課題立項(xiàng)，后續(xù)將開展研究。

二、學(xué)習(xí)方式重構(gòu)：推動(dòng)學(xué)習(xí)進(jìn)階的“素養(yǎng)導(dǎo)向”實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)新樣式

當(dāng)下，隨著2022 年版《義務(wù)教育科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》的實(shí)施以及“學(xué)為中心”教學(xué)理念的盛行，實(shí)驗(yàn)教學(xué)的任務(wù)已不僅僅是讓學(xué)生驗(yàn)證科學(xué)的基本知識(shí)、學(xué)習(xí)相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)技能與方法，更重要的是，讓學(xué)生通過科學(xué)實(shí)踐再現(xiàn)知識(shí)的創(chuàng)造過程、涵養(yǎng)科學(xué)思維、培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)和能力。

歷時(shí)4 年的實(shí)踐及研究，我縣探索出以“核心素養(yǎng)為導(dǎo)向”的學(xué)習(xí)進(jìn)階“雙向·三階”實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)新樣態(tài)，確定“學(xué)科素養(yǎng)·學(xué)習(xí)素養(yǎng)”雙向?qū)嶒?yàn)學(xué)習(xí)目標(biāo)。它不再以課堂教學(xué)為重點(diǎn)，而是突破課堂局限，開展“無邊界”的實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)。同時(shí)，以活動(dòng)反推教學(xué)的方式完成目標(biāo)。通過“學(xué)科質(zhì)量檢測(cè)”“實(shí)驗(yàn)抽測(cè)”“學(xué)科素養(yǎng)評(píng)比”三個(gè)層階的項(xiàng)目活動(dòng)，互相滲透、融合，循環(huán)反復(fù)，形成有機(jī)整體，兼顧學(xué)生各個(gè)層面的素養(yǎng)發(fā)展，形成“基礎(chǔ)—進(jìn)階—?jiǎng)?chuàng)新”的發(fā)展向度，在一定程度上推動(dòng)了實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)的進(jìn)階與學(xué)習(xí)方式的轉(zhuǎn)變。如下圖所示。

“素養(yǎng)導(dǎo)向”的“雙向·三階”的實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)新樣態(tài)

（一）基礎(chǔ)層：基于“學(xué)科質(zhì)量抽測(cè)”的科學(xué)思維素養(yǎng)培育策略

在縣域或片域范圍內(nèi)，組織“學(xué)科質(zhì)量抽測(cè)”活動(dòng)，以共同質(zhì)量分析的形式，讓教師更注重學(xué)生科學(xué)觀念素養(yǎng)的發(fā)展，關(guān)注自身教育質(zhì)量。質(zhì)量抽測(cè)的命題“以學(xué)科素養(yǎng)為導(dǎo)向”。在當(dāng)前“教學(xué)評(píng)”一致性的背景下，這種形式無疑能激勵(lì)學(xué)生的學(xué)習(xí)與發(fā)展，也能改進(jìn)教師的實(shí)驗(yàn)教學(xué)思想與行為。在檢測(cè)學(xué)科知識(shí)的同時(shí)，對(duì)學(xué)生的邏輯推理能力、文字表達(dá)能力、獨(dú)立思考判斷能力一并進(jìn)行全面考查，從而整體提升縣域小學(xué)生科學(xué)思維素養(yǎng)。

（二）進(jìn)階層：基于“實(shí)驗(yàn)抽測(cè)”的探究實(shí)踐素養(yǎng)培育策略

在縣域范圍內(nèi)，每學(xué)年對(duì)學(xué)生進(jìn)行一次“實(shí)驗(yàn)抽測(cè)”。全縣統(tǒng)一命題，由科學(xué)教師分組下到學(xué)校，以抽取10～20 名學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作的形式開展檢測(cè)。抽測(cè)能提高教師對(duì)實(shí)驗(yàn)操作教學(xué)的重視和落地，同時(shí)對(duì)兼職教師的實(shí)驗(yàn)教學(xué)也起到一定的督促作用。既能有效規(guī)避專職教師“講實(shí)驗(yàn)”情況的發(fā)生，使實(shí)驗(yàn)教學(xué)落到實(shí)處，又補(bǔ)齊了兼職教師實(shí)驗(yàn)教學(xué)“不到位”的短板，提升學(xué)生的實(shí)踐探究素養(yǎng)。

（三）創(chuàng)新層：基于“學(xué)科素養(yǎng)評(píng)比”的科學(xué)綜合素養(yǎng)培育策略

在縣域范圍內(nèi)，每學(xué)年對(duì)學(xué)生進(jìn)行一次“學(xué)科素養(yǎng)評(píng)比”，如“自然筆記大賽”“思維導(dǎo)圖大賽”“項(xiàng)目式學(xué)習(xí)作品展示會(huì)”等。當(dāng)學(xué)生局限于正規(guī)的學(xué)校教育環(huán)境時(shí)，更多進(jìn)行的是常規(guī)范圍內(nèi)的學(xué)習(xí)活動(dòng)，而科學(xué)綜合素養(yǎng)的提升則需要借助更多樣化的載體或非正式的學(xué)習(xí)活動(dòng)來實(shí)現(xiàn)。因此我縣的“以評(píng)促學(xué)”，讓學(xué)生在參與比賽的過程中跳出學(xué)校，在課后、課外等非正規(guī)的教育環(huán)境中，將實(shí)驗(yàn)知識(shí)、實(shí)踐技能逐漸轉(zhuǎn)化為理解和改變真實(shí)世界的技術(shù)和能力，展現(xiàn)創(chuàng)造的智慧，提升科學(xué)綜合素養(yǎng)。

三、學(xué)科建設(shè)重構(gòu)：推動(dòng)學(xué)習(xí)變革的“能力立意”學(xué)科發(fā)展新樣式

科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)是面向“人”的教育，培育學(xué)生核心素養(yǎng)必然是科學(xué)學(xué)習(xí)建設(shè)的核心，也是實(shí)驗(yàn)教學(xué)的核心。因此，將實(shí)驗(yàn)教學(xué)的變革視作小學(xué)科學(xué)學(xué)科整體建設(shè)的變革，是應(yīng)然，也是必然。嘉善縣小學(xué)科學(xué)學(xué)科建設(shè)以“能力立意”為核心，以“學(xué)科自主、自信、自強(qiáng)”為理念，緊密結(jié)合我縣學(xué)科傳統(tǒng)、成長環(huán)境開展學(xué)科建設(shè)活動(dòng)，打造“有學(xué)習(xí)力、有戰(zhàn)斗力”的嘉善縣小學(xué)科學(xué)“一流學(xué)科團(tuán)隊(duì)”。奮力實(shí)現(xiàn)教師能力發(fā)展，形成“能力立意”的學(xué)科品質(zhì)，推動(dòng)實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)的變革和發(fā)展。

（一）專業(yè)支持：構(gòu)建“能力培育”為核心的“人本主義”大教研模式

教師專業(yè)學(xué)習(xí)是提高教師實(shí)驗(yàn)教學(xué)專業(yè)素養(yǎng)的有效方式，已成為教育同行的共識(shí)。實(shí)驗(yàn)教學(xué)離不開教師，也就是“人”，對(duì)教師培育的核心應(yīng)該是“人的能力的發(fā)展”。因此，我縣以“人本主義”為理論基礎(chǔ)，以科學(xué)教師隊(duì)伍素質(zhì)提升和實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)踐問題的解決為目標(biāo)，整合高校學(xué)者、教研專家、一線名師和參訓(xùn)者，以問題遴選、主題提煉、培訓(xùn)實(shí)施、評(píng)價(jià)反饋為基本流程，從“學(xué)、術(shù)、行、練”等方面系統(tǒng)構(gòu)建“知識(shí)—能力—實(shí)踐—體驗(yàn)”的大教研模式。它立足當(dāng)下教師對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的多元需求來研發(fā)項(xiàng)目，進(jìn)行更合理、高效的研修活動(dòng)，促進(jìn)小學(xué)科學(xué)教師的實(shí)驗(yàn)教學(xué)專業(yè)素養(yǎng)的發(fā)展。

（二）團(tuán)隊(duì)建設(shè)：構(gòu)建“成長理念”為支撐的“能力立意”人才培育機(jī)制

教師能力的成長才是實(shí)驗(yàn)教學(xué)長期有效的最好保障。對(duì)教師進(jìn)行常規(guī)培訓(xùn)是能力提升路徑，是面向全體的一種高效的培訓(xùn)方式。但學(xué)科發(fā)展、實(shí)驗(yàn)教學(xué)的大幅度提升更應(yīng)注意“團(tuán)隊(duì)建設(shè)”，借力團(tuán)隊(duì)，發(fā)揮團(tuán)隊(duì)影響力，以實(shí)現(xiàn)從“人的發(fā)展”到“學(xué)科的發(fā)展”。我縣通過建立“一流學(xué)科團(tuán)隊(duì)”的方式，組織10～15 人的小團(tuán)隊(duì)，作為重點(diǎn)培育對(duì)象，創(chuàng)建嘉善縣小學(xué)科學(xué)教師“能力立意”人才培育機(jī)制模型，全員、全程、全方位培育團(tuán)隊(duì)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)能力。如下圖所示。

嘉善縣小學(xué)科學(xué)教師“能力立意”人才培育機(jī)制模型

通過SWOT 分析，精準(zhǔn)研判全員的能力層次定位，問題聚集，進(jìn)行分析，制定成員和團(tuán)隊(duì)的發(fā)展規(guī)劃；通過“發(fā)展規(guī)劃機(jī)制、平臺(tái)合作機(jī)制、培賽一體機(jī)制、數(shù)字支撐機(jī)制”四位一體，保障成員發(fā)展通路；通過測(cè)評(píng)反饋提升教師實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)踐能力、實(shí)驗(yàn)專業(yè)技能、科研創(chuàng)新能力等。

（三）環(huán)境熏陶：構(gòu)建“生態(tài)理論”視角下的“能力生長”學(xué)科生態(tài)系統(tǒng)

學(xué)科生態(tài)系統(tǒng)的構(gòu)建是實(shí)驗(yàn)教學(xué)轉(zhuǎn)型和學(xué)科建設(shè)的必然需求。學(xué)科生態(tài)系統(tǒng)包括學(xué)科主體內(nèi)環(huán)境以及學(xué)科場(chǎng)域外環(huán)境，不僅關(guān)注學(xué)科創(chuàng)新和人才培育，也注重學(xué)科發(fā)展的外在環(huán)境支持。因此，從生態(tài)學(xué)視角來架構(gòu)“內(nèi)外共生”的促進(jìn)學(xué)生實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)、教師實(shí)驗(yàn)教學(xué)“能力生長”的學(xué)科生態(tài)系統(tǒng)，將成為科學(xué)發(fā)展、實(shí)驗(yàn)教學(xué)生長的有力保障。

自內(nèi)創(chuàng)生實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)范式，促能力生長。實(shí)驗(yàn)教學(xué)的樣態(tài)不應(yīng)長期停留在傳統(tǒng)的范式中，唯有突破、創(chuàng)新，才能讓師生有新的方式可學(xué)可用。我們創(chuàng)生了“小學(xué)科學(xué)‘工程實(shí)驗(yàn)’學(xué)習(xí)范式”，以培育核心素養(yǎng)為目標(biāo)指引，立足實(shí)驗(yàn)教學(xué)，將科學(xué)探究和技術(shù)與工程兩種學(xué)習(xí)方式進(jìn)行了統(tǒng)整與創(chuàng)新，成為學(xué)科“能力生長”的內(nèi)部動(dòng)力。

自外創(chuàng)生環(huán)境支持群落，支持學(xué)科發(fā)展。通過構(gòu)建“學(xué)校群體—學(xué)科個(gè)體—社會(huì)環(huán)境”三個(gè)層級(jí)群落，為實(shí)驗(yàn)教學(xué)的發(fā)展、創(chuàng)造、創(chuàng)新提供組織保障，為實(shí)驗(yàn)教學(xué)以及學(xué)科成長提供生態(tài)空間。

實(shí)驗(yàn)教學(xué)是一項(xiàng)長期的工作，形成可信、有效、有發(fā)展?jié)摿Φ臉討B(tài)，既要有新的方式方法，更重要的是，要讓學(xué)生站在學(xué)習(xí)的中央，借力學(xué)科整體發(fā)展，快速實(shí)現(xiàn)學(xué)生、教師實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)的整體提升。