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高松、周建中：关于基础教育阶段实验教学的几点看法

科学的历程

2023-05-20 17:31·湖北

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关于基础教育阶段

实验教学的几点看法

高 松1 周建中2

(1 中山大学;2中国科学院科技战略咨询研究院)

焦点:在基础教育阶段，物理、化学、生物等基础学科的教学中，科学实验是非常重要的内容。但是，当前我国在基础教育阶段的实验教学仍然存在很多问题。实验教学对于创新人才培养具有不可替代的作用。当前形势下，探索在各类考试中如何加强实验测试的比重，如何加大基础教育阶段实验教学资源投入、提升基础教育阶段教师实验教学能力，已是当务之急。

DOI:10.19524/j.cnki.10-1009/g3.2022.01.012

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高松院士

在基础教育阶段，物理、化学、生物等基础学科的教学中科学实验是非常重要的内容。以化学为例，作为一门实验科学，化学自产生以来就是在实验的基础上形成新的理论，通过理论指导实验，在实验中检验理论。科学实验能让学生在做出假设、实验探究、检验结论的过程中，充分调动各个感官，全身心地积极主动地去探究发现、去观察验证、不断提高学生的学习能力。实验教学对学生科学精神、创新能力、批判性思维的培养培育以及科学素养的形成具有十分重要的作用，是激发学生热爱科学的关键环节，在创新人才培养过程中有着不可替代的作用。但是，当前我国在基础教育阶段的实验教学还存在不少问题。

一是基础教育阶段对实验教学的重视不够。由于实验比较难以在书面考试中体现，特别是在中考和高考中难以考察学生的实验动手能力，因而学校领导和任课教师对实验教学在创新人才培养中的重要性认识不足。实验教学在基础教育阶段没有得到应有的重视，实验教学时间被挤占，部分教师偏重理论教学，在思想上不够重视实验教学。基础教育阶段教学的“唯分数”倾向和实验教学的弱化生物课图片素材，不利于培育学生的好奇心与兴趣。以化学为例，实验与观察到的现象及结论之间有某种必然联系，如果教师只是照本宣科，采用的实验方法不规范或者有误，导致观察不到应有的现象，而对学生又没有给予必要的解释与说明，只是简单的敷衍硬把结论塞给学生，这样不但起不到实验在科学探究中应有的作用，反而会严重影响学生对科学的探索兴趣①。

二是学生真正动手实验操作的实践缺乏。物理、化学等新课标中都着重考虑了实验教学在整个教育过程中的重要作用，明确列出了基础教育学习阶段学生必做的实验及说明。如物理新课标中明确标明，“学校应充分利用已有的实验器材，努力开发适合本校情况的实验课程资源，尽可能让学生自己动手多做实验”。但实际上学生真正动手实验操作的实践并不多。北京大学的一位老师说，他在强基计划面试学生的过程中发现，有超过一半的学生在中学阶段没有做过化学实验，教材中要求的化学实验主要以播放视频的方式完成。少量学生只做过最简单的酸碱中和滴定实验。有条件做实验的学校也只是通过教师的演示实验对学生培训生物课图片素材，学生自己动手做实验的实践机会较少。另一方面，部分中小学教学资源和实验课程资源等条件有限，教学条件不足，无法满足每个学生亲自动手做实验。一些偏远地区的农村中学存在没有实验室、没有仪器保管室、没有显微镜照明装置、实验经费缺乏、实验仪器和试剂不足等客观因素，这也是导致学生动手实验不足的主要因素之一。

三是新冠肺炎疫情对实验教学有较大的冲击和影响。由于新冠肺炎疫情的影响，教育部提出了大力发展信息技术与教育教学的深度融合，虚拟仿真实验也在基础教育阶段有一定的应用和推广。然而现实中虚拟仿真实验存在一定的问题，例如存在实验结果理想化、实验过程固定、淡化实验功能等问题。新冠肺炎疫情对实验教学的老师也提出了更高的要求，需要教师能够熟练应用各种信息技术并结合到实验教学当中，但实际上很多教师的实验教学流于形式，与课标要求相去甚远，没有精心设计，学生也是糊里糊涂，一知半解，没有达到培养学生探究精神、提升学生科学素养的教学目的②。

实验教学对于创新人才培养的作用无须质疑，当前形势下对于加强基础教育阶段的实验教学有以下几点建议：

（1）探索在各类考试中如何加强实验测试的比重。在当前人才选拔体系下，如果想要中小学校长和教师提高对实验教学的重视程度，仅仅依靠课标要求以及相关文件是不够的，需要在各类选拔性考试中增加实验测试的比重，探索在考试中如何测试学生实验的动手能力和创新能力，这样才能让基础教育阶段的校长和老师真正重视起实验教学。

（2）加大对基础教育阶段实验教学资源的投入。实验教学需要一定的实验空间、实验仪器、实验试剂等资源的投入保障，需要进一步完善基础教育阶段实验教学的资源供给。特别是在一些偏远地区和农村地区，教育资源相对不足，需要国家和地方政府加强投入，保障实验教学的正常开展。

（3）大力提升基础教育阶段教师实验教学的能力。实验教学的老师首先需要对开展教学的实验要有非常清楚的认知，深刻理解实验的原理以及规律，这样才能深入浅出的带领学生开展实验课程。建议可以对承担实验教学的老师采取定期培训的方式，让他们有机会去大学或者科研机构的实验室参观和系统培训，提升实验教学能力。

① 李安峰, 卢巍. 浅议我国化学实验教学存在的问题. 化学教育, 2005, (8): 49−50.

② 李平, 文福安, 谷文忠, 姬志敏. 边远地区基础教育实验教学信息化实践现状、问题与对策研究——基于滇西边境地区虚拟仿真实验教学实践. 中国电化教育, 2021, 12: 111−116.

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