指向科學教育加法的小學實驗器材租借的運行機制

摘 要 小學實驗器材倉庫中有許多長期閑置的材料，學校可以盤點實驗器材，摸底學生需求，建立規范制度，出租實驗器材助力學生開展自主性探究活動。通過設置實驗器材租借的籌備機制、管理機制、追蹤機制等系統性的運行機制，在盤活閑置資源的同時，落實科學教育加法，提升學生的綜合素養。

關 鍵 詞 科學教育加法；小學科學；閑置器材；自主性探究活動

引用格式 舒俊波.指向科學教育加法的小學實驗器材租借的運行機制[J].教學與管理，2024（23）：14-17.

習近平總書記指出，“要在教育‘雙減’中做好科學教育加法。”2023年5月，教育部等十八部門聯合印發《關于加強新時代中小學科學教育工作的意見》，明確提出通過3～5年努力，確保科學教育加法的各項措施全面落地。科學教育做加法需要學校、家庭和社會的協力推進，其核心在于激發學生的好奇心、想象力、探求欲，達成學習自主性和獨立性。通過各種教育手段，助力學生利用課余時間獨立展開實踐探索，以自主性探究活動為契機，推進科學教育加法的有效落實[1]。《義務教育科學課程標準（2022年版）》指出，義務教育科學課程是一門體現科學本質的綜合性基礎課程，具有實踐性。自主性探究活動以學生興趣為導向，以實踐活動為主要展開方式，學生在課堂學習的基礎上，通過自主活動進一步展開系統的科學探索[2]，是落實科學教育加法的常用手段。學生在自主性探究活動中完善概念體系，發展思維能力，提升科學素養。

工欲善其事，必先利其器。學生開展自主性探究活動，需要科學器材的有效支持。許多探究活動需要相對專業的器具，材料未能準備到位致使學生的探究活動遭遇障礙[3]。在科學課上，學生對實驗器材的使用并不充分，課堂教學經歷聚焦、探索、研討、練習、拓展等環節，每節課留給學生操作器材的時間非常有限，探究活動還需以小組為單位展開，4～6人輪流動手，學生接觸科學器材的時間非常短，他們渴望有更多的機會能對實驗器材展開深入探索。與之相對應，學校配備的實驗器材，除課堂教學使用之外，大多數都處于閑置狀態。如何提升科學器材的使用效率，滿足學生深入探索的需求，為學生自主性探究活動提供器材輔助，是落實科學教育加法亟須解決的問題。

將閑置器材以租借的形式提供給學生使用，可以為學生的探究活動提供助力，提高實驗器材的使用效率，充分發揮實驗器材的內在價值。管理層面，提高器材使用率。探索校園器具的管理方式，優化校園材料的取用機制，提升閑置器具的功能價值。德育層面，培育學生責任心。通過材料的租借和管理，培育學生的自主性和責任心，將德育教育與學科教學相統一。教學層面，激發課堂表現欲。將租借的權利作為課堂獎勵的措施，根據課堂表現的情況決定租借的資格和順序，完善“教—學—評”一體化。因此，本文探索學校實驗器材租借的運行機制，提高閑置資源利用率，滿足學生探索需要，落實科學教育加法。

一、籌備機制：錨定租借起點，兼顧多元化需求

盤點倉庫中的科學實驗器材，了解各類材料的閑置狀況；評估器材的安全系數和易耗程度，羅列可出借的器材清單；摸底學生的學習狀況和需求取向，結合科學的教學進度，充分發揮器材租借的實際效用，保證探究契約兼顧可借器材、學生興趣和教學輔助等多方需求。

1.材料盤點，羅列閑置清單

及時整理學校倉庫中的各類實驗器材，基于教學進程盤點器材的使用情況，了解閑置器材的整體狀況。同時，根據器材的閑置程度進行分類，保障教育教學的基礎上，將可外借的器材清點造冊，并通過網絡渠道進行公示，讓學生對校園閑置器材有整體認知。根據實驗器材的特點，設置相應的租借要求，便于統一管理。工具類器材可反復使用，如電路檢測器、測力計、氣溫計等，要求學生保管到位，準時歸還即可；消耗性的器材，如PH試紙、濾紙等，則需要控制租借數量，根據學生的實際需求定量供給，避免浪費；需要規范操作的物品，如顯微鏡、酒精燈、天平等，需仔細核查學生的探究計劃，并對學生器材使用能力進行考核，能正確使用者才有租借資格；有一定危險性的物品原則上不對外租借，少量的特殊物品可由家長代為領取，并確保使用安全；學生能自己準備的器材不列入租借清單，如攪拌棒、水槽等，可用生活物品替代；容易購買的耗材由學生自備，如研究電路時電池由學生自己準備。而且學校要及時增補相關實驗器材，豐富學校器材倉庫，為器材出借做好鋪墊。

2.興趣摸底，統計熱門需求

倉庫中的閑置器材受歡迎程度并不相同，熱門材料往往供不應求，而冷門物品可能無人問津。興趣是“最好的老師”，也是學生展開自主性探究活動的動力系統。學生對實驗器材的關注度越高，租借器材后展開自主性探究活動的可能性也越大。初步統計預選數據，了解學生的興趣點，再根據器材的熱門程度進行排序，增加熱門材料的租借數量，以滿足學生的實際需求。在興趣摸底的基礎上，為相同需求的學生牽線搭橋，倡議組團租借相同實驗器材，合作完成探究活動，這樣促進學生交流合作的同時，也提升器材的使用效率。針對熱門器材，還可采用分批次外借的方式，合理安排租借期限，提升熱門器材的租借覆蓋率。關注學生的個性化需求，提供差異化的租借服務，對于某些特殊器材，需仔細詢問學生的租借理由，深入了解學生的真實想法。定期更新實驗器材的租借狀態，告知學生熱門材料的等候時間，鼓勵學生分流錯峰，先申請相對冷門的材料，盤活器材倉庫中的所有材料，提高實驗器材的租借覆蓋率，確保學生自主探究活動的順利展開。

3.教學審視，了解弱項技能

器材租借與科學教學要同步推進，及時強化科學課堂的學習內容，在查漏補缺中提升學生科學探究能力。《義務教育科學課程標準（2022年版）》明確指出，在小學階段學生需要正確使用工具和儀器，測量物體的溫度、體積、質量等，學會使用放大鏡、顯微鏡、酒精燈等實驗器材。由于課堂探究時間有限，學生僅靠課堂練習難以熟練掌握各類工具的使用方法，需要課后予以鞏固和強化。審視教學狀況，針對操作薄弱點展開系統練習，提高實驗器材的使用率，提升學生實驗器材的操作技能。在教學中初步研判學生的學習狀況，基于學生技能操作的薄弱點設計相應的租借套餐，引導學生領取相關實驗器材并展開針對性練習，助力學生掌握器材的使用方法，提升操作技能[4]。將實驗器材租借與操作性科學作業相結合，針對技能要點同時提供實驗器材和操作性任務，要求學生在家里完成操作任務，鞏固技能操作的同時，完成操作技能的考核。在課堂教學的基礎上，借助器材租借任務拓展教學內容，將科學學習延伸到家庭教育中，家校合力做好科學教育加法。

二、管理機制：建立規范制度，推進自動化運行

設定規范制度保障器材租借活動的常態化：申請審批制度確保租借流程規范化；積分兌換制度確立器材租借的準入門檻，將課堂表現與器材租借有機結合；探究呈現制度關注學生自主探究的展開狀況，保障器材使用的有效性。發揮學生的主動性，鼓勵學生參與到器材出借的各個環節中來，經歷實驗器材的整理、記錄和管理，學生熟悉各種器材后利于自主探究活動的啟動和運行。

1.需求考核，申請審批制度

實驗器材數量有限，不能同時滿足所有人的需求，通過申請審批制度，能夠確保器材租借的有序性。學生制定簡單的研究方案，提出租借申請，教師組織審核，決定是否批準器材出借。設置表單讓學生填寫簡單的探究計劃，明確實驗器材的使用過程，教師適時對實驗方案進行有效指導，助力學生更好完成自主性探究活動。探究計劃的申請審批制度可以提高材料使用頻率，減少因保管不善引起的損耗和器材閑置時間。組建學生為主體的“租借委員會”，協助教師審核探究計劃，提升學生綜合能力。選拔并培訓責任心強、熟悉實驗器材的學生擔任器材管理員，協助教師進行日常管理和維護，監督器材的借用、歸還流程。以午休、放學等課外時間為主要租借時段，明確分工和職責，學生不僅管理材料的出租和收回，也要對相應的材料進行合理維護，提高材料的使用效率和使用壽命，成為學校實驗器材的小主人。通過合理規范的管理制度，保障器材租還的合理運行。以器材租借作為切入點，將材料管理和維護融入租借活動中去，化繁為簡，簡化租借的流程，盤活實驗器材，激活學生的自主探究熱情。

2.表現考核，積分兌換制度

針對熱門材料租借排隊的情狀，采取積分兌換制度，設置器材租借的準入門檻。器材租借與日常教學活動有機結合，將科學評價與自主探究建立聯系，在探究計劃審核通過的前提下，優先租借給課堂表現更優異的團隊。日常教學中，積分兌換制度是激發學生學習熱情的常用手段，教師通過積分記錄學生優異表現，予以正向激勵；學生通過優異的表現獲得積分，用以兌換相應權利和物品。將實驗器材租借的權利列入積分兌換的清單中，積分高低對應不同的租借物品和租借頻次。積分兌換制度設定器材租借的客觀標準，讓每個孩子通過自己的努力，能租借到自己心儀的物品，都有機會參與到器材租借中來。積分達到要求獲得租借權力，領取材料后扣除相應積分，完成探究活動后再獎勵積分，形成良性循環。積分兌換既考查學生的日常表現，也考查學生自主探究活動的推進效果，租到器材的學生會更珍惜機會，利用器材開展探究活動也會更投入。條件允許的情況下，將積分兌換與班級、學校的評價機制有機融合，全方位評價和激勵學生的各種表現。借助積分兌換制度既可以保證器材租借的有效性，也可以進一步激發學生的學習熱情，促進自主性探究活動的有序推進。

3.過程考核，探究呈現制度

器材租借旨在幫助學生展開自主性探究活動，學生拿到器材之后怎樣展開探究是成敗的關鍵。采用探究呈現制度，關注學生的探究進度，評估器材使用狀況，確保自主性探究活動的有序展開。防止器材借回家后繼續閑置，要求學生將器材的使用情況通過視頻、照片、圖表、文字等方式予以呈現，強化學生探究的任務感和迫切感，縮短實驗器材的居家周期。根據不同的探究類型，采取不同的展示策略：觀察類探究記錄活動流程，呈現活動的真實性；制作類探究追蹤設計、制作、調試和測試等流程步驟；綜合類探究落實任務的規劃和安排，要求學生對照計劃分步展示。教師要及時掌握學生探究活動的真實狀況，不要求學生探究記錄的“長而全”，但要鼓勵學生堅持記錄，并將獲取的素材進行分享展示，形成自主、自律的探究品質。在器材歸還階段，呈現自主探究的最終結果，以評估租借實驗器材的使用效率，將評估結果記錄在案，為后期租借器材提供參考。要求學生進行自我審視，對探究過程進行全程回顧和反思，分析其中的得失和取得的成效。構建嚴謹秩序，梳理內在關系，明晰項目流程，打造點贊平臺，注重成效展示。借助探究呈現制度提升學生的執行力，保證實踐項目順利推進。

三、追蹤機制：提高實踐頻次，落實自主性探究

將學校中的閑置器材提供給學生，助力學生在家里展開自主性探究活動，體現個性化學習；學生根據興趣愛好和學習需求租借器材，主動展開探究活動，發揮學生的主觀能動性和創新思維。利用器材重溫課堂中的探究活動，助力學生鞏固科學概念，提高動手能力和實驗技能。設置挑戰性任務，配套器材租借方案，學生在指令性項目中落實自主探究活動。在實驗器材的助力下發現新問題，提出新設想，解決真問題，在其中發展獨立思考能力和創新能力[5]。盤活閑置資源的同時，落實科學教育加法，全面提升學生的綜合素養。

1.重溫式，強化課堂探究活動

針對課堂的教學重點和學生掌握的薄弱點展開重溫式追蹤，推動課堂探究活動的持續進行并強化其效果。在科學課堂上，受到各種因素的影響，很多探究活動沒有時間系統展開，學生對器材的使用并不充分。器材租借給學生后，可以重溫課堂探究實驗，通過反復練習提高實驗技能，熟練掌握各種設備的使用方法。如測力計的規范使用，學生在理解測力計的工作原理的基礎上，如何校準，如何正確讀取數據，如何預判被測物體是否超出量程等現實問題的解決都需要經過多次測量，在實踐操練中掌握器材的使用方法。有些探究活動在課堂上難以完全展開，需要課后練習予以強化。如利用指南針測量方位，在陌生環境中的練習效果最佳；利用風向標、雨量器測量氣象指標，課堂上設計并制作相關器具，在戶外展開實踐測試，以檢驗器具是否符合要求。設置配套任務強化課堂探究活動，展開更深入、更系統的自主探究，幫助學生更好地理解和掌握科學知識。如租借測力計需要測量10種物品的重力，租借顯微鏡需提交展示制作玻片過程的微視頻。將技能考察融入自主探究活動，借助材料完成實踐操練，練習過程可以作為實踐成績的考核依據。

2.招募式，挑戰指定探究活動

小學階段是探究活動的學習期，學生獨立設計并完成探究活動難度較大，通過指定任務訓練學生的探究技能，為自主性探究做準備。結合科學課程展開指定探究，如飼養蠶寶寶、種植鳳仙花、觀察月相等觀察類任務，做一個風向標、制作太陽能熱水器等制作類任務，調查學校周邊水域、校園生物大搜索等綜合類任務。將相關實驗器材打包租借，學生根據研究主題招募隊友、組建團隊、制定操作方案。將實驗器材和任務要求同時提供給學生，如養殖類活動，提供飼養箱和觀察工具及記錄圖表；實驗類活動，將實驗器材和實驗要求進行組合；制作類活動，提供材料的同時明確制作的要求，讓學生拿到材料的同時也明晰自己的任務。探究過程中，允許學生作出相應的調整，積極記錄進程，及時展示研究成果。定期公布指定性任務，并配套相應的研究方案供學生選擇，鼓勵學生自己嘗試提出解決策略，集體研討實施方案，設計具體推進路徑，為研究展開提供輔助；鼓勵學生參與到指定性任務的設計中來，活動的方案由師生共同完成，幫助學生明晰研究路徑，為后續展開自主性探究活動打好基礎。基于學生的能力，提供合適的扶手，讓學生能夠完成挑戰，逐步提高難度和自主性，為后續獨立完成自主探究活動做準備[6]。

3.仿制式，制作實物探究活動

自制器具是小學科學常用的自主探究任務，教科版教材中呈現的自制任務有制作溫度計、測力計、保溫杯、太陽能熱水器、指南針、小車、動力船等數十項，通過實物仿制，理論聯系實際，將課堂上學到的知識應用到實踐中。制作類探究的工具構造看似簡單，其內在蘊含精妙設計智慧。測力計頂部有提環方便提拉，底部掛鉤用來掛住重物，背后的刻度板可以小范圍移動，方便調節零刻度，彈簧內嵌在塑料殼內部，兼顧固定和保護的功能。器具制作完成后，需要進行合理調試，檢測自制器具的準確性和可靠性[7]。由于學生對工具制作的基本流程不熟悉，缺少系統計劃和整體設計，制作不知道從何處切入，容易陷入困境，可以將學校用舊或廢棄的相關器材租借給學生，讓學生對其工作原理進行深入研究。針對學生自制測量工具中出現的各種問題，通過拆解了解工具的基本結構及結構對應的功能，助力制作類探究活動的有序推進。將設計思維引入到器具的制作中，設定驅動型任務，讓學生在建模過程中享受學習的快樂，感受器具的精妙，體會學以致用的意義。

將實驗閑置器具租借給學生，與學生之間達成探究契約，推進自主性探究活動的有序展開，不僅提升器材的使用效率，而且提高學生的科學素養。讓學生參與到實驗器材的管理中來，將日常器材維護與器材租借有機結合，鍛煉學生的綜合能力，同時降低教師工作強度，確保器材租借的持續性。器材租借作為學校特色工作，可以應用到體育、音樂等其他學科中，全面盤活學校的各類閑置器材，促進學生全方位成長。在租借器材中如何做到零遺失、零破損，提升自主探究的覆蓋面，還需進一步展開思考。隨著器材租借制度的持續推進，學生自主探究活動的展開會更順暢，科學教育做加法也能真正落在實處。

參考文獻

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[責任編輯：郭振玲]