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把探究融入日常,我省以实验教学点亮少年科学梦

肖俊娅 郑英 《教育导报》记者 王浚录

“做实验的过程充实又有趣,就像遨游在科学世界一样。”今年7月,首届全国青少年科学实验能力大赛四川省赛现场,达州市通川区第七小学学生谭熙熙完成了“观察植物根系”和“模拟降雨”两道实验题后,深有感触地说。一场赛事,大大加深了谭熙熙和同学们的科学探究热情。

近年来,我省全面贯彻落实习近平总书记关于在教育“双减”中做好科学教育加法的重要指示精神,以实验教学为支点,引导学生在动手实验、实践探究的过程中,激发科学兴趣、学习科学方法、培育科学精神,进而撬动科学教育整体提质,为培养未来科技创新人才筑牢根基。

搭台聚力强师资,激发科学探究热情

据了解,首届全国青少年科学实验能力大赛四川赛区累计报名18904人,规模位居全国13个地方赛区前列。参赛选手、南充高级中学学生刘启锐说:“来参赛,一方面是想站上更高平台开阔眼界,另一方面也能实实在在锻炼动手实操能力。”刘启锐有志在未来投身科研事业,他相信这场比赛积累的实验经验,会为今后的科研学习打下扎实基础。

高校资源也在向基础教育“敞开大门”。四川面向省内所有高校分两批征集中小学生科普教育类研学实践资源,分两批次先后公布66所高校977个、66所高校983个课程资源。四川天府新区统筹29家科研院所试点30分钟科学教育“研学圈”,打造14家“共享实验室”,打破校城边界。成都锦江区“一校一品”建成27个科学教育场景,向区域学校开放。

在成都理工大学,拥有30余年科研成果积淀的“相平衡与盐卤化工”科研团队依托公众号、抖音号等平台,面向中小学生开设系统性科普课程。“我们从自贡千年井盐文化引入,介绍盐卤从哪里来,结合达州普光地区预测约21亿立方米富钾锂卤水储量和10亿吨以上硫酸钾储量的真实数据,深入浅出讲述钾肥与粮食安全、锂与新能源电池的关系。”该校材料与化学化工学院教授于旭东说,系列科普课程激发了孩子们对地球资源与化学化工领域的探索兴趣,培养科学思维、工程意识与社会责任感,从而实现“埋下科学种子、培育报国情怀”的科普育人目标。

科学教育提质,还离不开高素质实验教学教师队伍的支撑。四川将实验教师能力提升纳入“国培”“省培”计划,培训涵盖实验教学理念、创新实验、操作技能、安全管理等内容。乐山市城南学校的物理教师代小兰曾参加四川省学校国有资产与教育装备中心组织实施的基础教育发展改革优师工程项目——义务段紧缺领域骨干教师(理化生教师)培训,她说:“在培训老师指导下,自己亲手制作了简易汽油机模型和内能变化演示仪,并运用在近几年的教学中。这些自制教具让抽象的物理原理变得直观可感,学生课堂参与度明显提高。”

校园即“实验室”,抓实实验教学过程

学校水池的水草能产生多少氧气?这些氧气能维持多少小鱼和蜗牛的生存?书本上没有这些问题的答案。成都华西中学的生物老师带领学生每天观察记录,积累了大量数据。

受生物组启发,华西中学校园一草一木都成了实验对象。桂花树叶做成叶脉书签,鸢尾花成为自制酸碱指示剂材料;数学组邀请全校学生测量大榕树的高度和不规则水池面积,上百人参加,比例法、切补法、微积分法各显神通;音乐组用瓷砖、可乐瓶开发出几十种自制乐器,乐团演出近十场……

作为全国中小学科学教育实验校,华西中学坚持“校园就是实验室”理念,启动科学教育“72228”工程,打造7个果园、2个中心、2间特色实验室、2个长廊、8大科技景观,将水池、大榕树、微农场拓展为实验场域。

华西中学是四川抓实实验教学的一个缩影。针对一些地方以播视频、讲实验、背实验代替动手操作,四川将实验教学情况纳入学校考核、教师评价,建立省级实验教学管理平台,推进对实验教学“开没开、开多久、开得怎么样”全程留痕,可查可比,激励学校把实验教学抓实。甘孜州基于省级实验教学管理平台进行二次开发,充实内容,细化流程,让平台功能更契合区域需要。

在此背景下,各地各校结合实际就实验教学“教、学、考、评”等展开探索。古蔺县推行非毕业年级实验操作双盲抽测,形成“监测—整改—复查”闭环;遂宁市动态监管,全市实验开出率小学、初中达95%以上;资阳市推动实验教学“三开放”,并交叉检查。目前,四川省8个区、65所学校入选全国中小学科学教育实验区、实验校,4个区、40所学校被确定为全国中小学科技教育实验区、实验校,不断探索形成新的可贵做法和经验。

四川的实验教学探索并非一日之功。自2001年以来,四川在全国率先实施初中物理、化学、生物实验操作考试,将考试成绩按一定比例计入升学成绩。在2015年,教育部在泸州召开全国中小学实验教学交流研讨会,向全国推广四川的实验教学“三开”经验(即开齐实验课程、开足实验课时、开好实验课)。此后教育部文件将实验教学“三开”列入全国实验教学工作的目标要求。

小案例“撬动”大制度,全链条护航实验安全

“不能用嘴吹灭!要用灯帽盖两次!”古蔺县一所乡镇学校的科学实验课上,科学教师王堂苏提前检查了12盏酒精灯,确认灯芯完好、酒精量合规,并在每张桌上放好了湿抹布,通过视频和示范反复强调操作规范。

然而,意外还是发生了。学生小李觉得“盖两次”太麻烦,模仿奶奶吹蜡烛的样子,凑近灯口用力一吹。“噗”的一声,燃烧的酒精喷溅而出,引燃了滤纸。王堂苏快步冲过去,一边喊“第三组后退”,一边抓起湿抹布盖住酒精灯口、覆盖燃烧的滤纸,不到10秒扑灭明火。她检查小李没有烧伤后,轻拍小李说:“没事,人安全最重要。”事后,王堂苏利用课后时间让小李单独重新完成了一次点燃与熄灭。

这起险情的直接原因,是生活经验的“负迁移”。小李并非有意为之,而是把家中吹蜡烛的经验错误迁移到实验中。而王堂苏的果断处置,得益于定期开展的应急演练和安全培训。

难能可贵的是,这起“酒精灯风波”的处置始末与深度反思,入选四川省学校国有资产与教育装备中心遴选的90个实验室安全案例,印制成集供各地借鉴。四川省学校国有资产与教育装备中心实践教育研究所负责人说:“我们把每一次‘小意外’都当作改进契机,助力孩子们既安全又自信地探索科学世界。”

“仅靠告知正确操作是不够的,必须帮助学生完成从生活经验到科学规范的思维转换。”王堂苏在案例反思中写道:实验教学安全,功夫在事前,关键在细节,保障在常态。而这样的反思,正随案例集印发走进四川更多学校的实验室。

小案例背后是大制度。我省先后印发《四川省中小学教育技术装备标准(2026年版)》《四川省关于新时代加强中小学实验教学工作的指导意见》等文件或标准,从装备配置、课堂实施、教学目录到教师能力规范,构建起覆盖实验教学“建、配、管、用、研”全链条的制度体系。为了让实验操作“考什么、怎么考、如何用”有章可循,四川省还相继印发初中学业水平实验操作技能考试工作通知和考场建设指南,切实发挥考试“指挥棒”对日常教学的牵引作用。

“根据省级文件精神,我们制定了《中小学校实验室建设与实验教学品质提升三年行动计划(2024-2026)》,开展七大行动,有效推动我区实验教学高质量发展。”成都市成华区教育装备中心主任叶常承说。

四川实验教学正发生着潜移默化的变化。四川省学校国有资产与教育装备中心主任王国强表示,让每一名孩子都能在亲手实验、亲身探究中体会科学之趣、感悟科学之美、锻造科学之能,涵养“未来科学家”的潜质与担当——这既是四川实验教学的生动写照,也是我们面向教育强国、科技强国建设的坚实回答。

作者:肖俊娅 郑英 王浚录
编辑:殷樱   审核:倪秀 杜蕾   终审:刘磊
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