实验是有目的地去尝试,是对自然的积极探索。物理、化学、生物等理学学科是实验科学,每个概念的建立、定律的发现,都有其坚实的实验基础。在理学的发展史中,实验一直是探究问题、获取知识与创新的重要方法和手段,教学只有重视实验,才会让学生回归到科学的本身,体现科学教育真正的魅力和效益。《上海市中长期教育改革和发展规划纲要2010——2020年》提出要“推动素质教育全面实施和创新人才培养”、“加强研究性学习和实验实践环节,提高学生科学思维能力,培养激发学生的创新意识和实践能力”。这需要我们转变教育观念,创新人才培养模式,加强实验教学,使学校实验室真正成为学校全面实施素质教育的重要阵地。
为全面推进中小学实验教学的软硬件及人才建设,近年来,上海市教育技术装备部围绕“推进实验教学和加强实验室建设”,对抓好实验教学各工作环节,开齐开好实验课,规范实验仪器设备管理,加强实验员队伍建设,创新工作机制,加大创新实验室建设,实施中小学实验室改造等做了一定的探索。
一. 完善实验标准规范体系,全面覆盖建设配备及管理
我们编制了《上海市中小学理科实验室建设规范》及《上海市普通中小学校教学装备标准》(试行稿),明确了中小学校常规实验室建设的基本设施设备要求,及适应上海市中小学实施新课程改革、完成课程标准规定的教学目标应配备的常规仪器设备,并将上述规范及标准作为学校实验室和教学装备达标建设的依据。
同时,编制完成《上海市中小学教育装备管理手册》(征求意见稿),进一步规范中小学实验(专用)室及仪器设备的日常运营与管理。
二.推进实验教学硬件建设,支撑教育均衡、多样发展
为实现一流教育装备的育人目标,我们以实验教学为切入点,围绕“实验室标准化建设、创新实验室多样化建设以及基础教育装备达标建设”三大重点任务,推进学校实验教学硬件建设。
1)实验室标准化建设
近年来,上海市各级政府不断加大对中小学实验室建设的投入,实验室硬件水平不断提高。为了为推进义务教育均衡发展,我们于2012年实施了“为150所以招收进城务工人员随迁子女为主的民办小学建设综合实验室”的项目,为150所农民工学校建设了综合实验室,具体内容包含综合实验室的修缮(含灯光改善),实验室多媒体、课桌椅、教学仪器(含消耗材料、仪器橱等)的配备等设施设备建设。
我们于今年将实施市府实事项目——300所农村中小学实验室建设工作,以全面推进实验室标准化建设,助力义务教育城乡一体化建设工程。
2)创新实验室建设
为塑造学生创新素养、开发学生创新潜质,我们从2011年开始,启动了中小学校学生创新实验室建设项目。我们对各区县上报的创新实验室建设项目进行立项评估,遴选出与“校本课程”设置及师生发展情况匹配度高且实施情况良好的项目,并已出版了两册《上海市中小学创新实验室案例》。2011年出版的第一册中入选了23个高中创新实验室案例,内容涉及到生命科学、物理、化学、工程技术、地理、音乐、金融、机器人制作等学科和领域;2013年出版的第二册中入选的创新实验室案例范围扩展到小学、初中、高中各阶段及面向区域内全体中小学生的主(专)题实验教学基地。接下来,我们还将继续组织开展这一探索,为全体学生提供更丰富的创新体验和实践平台。
3)基础教育装备达标建设和质量管理
我们按照《上海市中小学教育装备标准》(试行版)的要求,要求学校将各学科教学仪器设备配备到位,实现教学仪器设备的标准化建设,为课堂中每个实验都能顺利开展提供保障。
三.开展实验教学资源库建设,满足教师日常教学需求
为帮助教师更有效地使用教学仪器,从而发挥教学仪器的最大效益,我们正在编制《物理实验教学手册》,按照上海二期课改教材要求,从实验步骤、实验仪器介绍、教学要点和注意事项等方面,为物理教师的实验教学提供指导; 接下来,我们还准备编写化学、生物学科的实验教学手册。
同时,我们正在实施“教学仪器网上产品展示”工作,将教学仪器产品使用说明和实验操作的视频资料发布在上海教育装备网上,供所有教师参考。
四. 试点实验技能培训及考核,强化实验教学能力锻炼
为推进全市实验教学的深度发展,我们就如何提升实验员和学科教师实验技能、实验教学能力进行了一定的探索。首先,为提高实验员基本的实验操作技能,近两年来,我们启动了实验员培训试点工作,形成了实验员培训工作机制。同时,我们与上海市徐汇教育局联合举办了教师实验大赛,以改变教师对待实验教学的态度,提高教师的实验教学基本功。
上海市“教师实验大赛”介绍:
为增强教师的实验意识,帮助教师提高实验基本技能,鼓励教师根据教学需要创新、自制实验,提高教师对实验教学功能的认识和把握,徐汇区教育局自2009年起启动了中学物理实验研究的系列赛事活动,该项赛事从三个方面切入:一是基础性实验研究,即如何夯实理科教师基础性的实验能力,唤起重视动手实验的情感。二是创新性实验研究,即发掘教师中蕴藏的改进、创新实验教具的智慧与成果。三是功能性实验研究,即发挥实验教具在物理教育中的功能成效。目前已经在初、高中学段开展了4次相应的赛事活动,即于2009年举办了“高中物理教师基础实验和创新实验大赛”,2010年举办了“初中物理教师创新实验大赛”,2011年举办了“初中物理实验教学功能研究大赛”,2012年举办了“教师实验比赛”,每次竞赛的范围和侧重点不同,但目的是一致的:提高全体教师的实验基本技能和实验意识,提高物理实验教学质量。如2011年举办的“徐汇区初中物理实验教学功能研究大赛”,以“物理实验功能研究”为主旨,将教师成长需求与实验教学发展紧密结合。针对青年教师、全体初中物理教师、骨干教师的三个不同层次,大赛分为“青年教师实验技能操作竞赛”、“教研组实验功能研究案例竞赛”、“骨干教师对实验功能研究案例的点评竞赛”等三项赛事。
(一)赛事组成
⑴“青年教师实验基本技能竞赛”以物理教材中的学生实验及部分演示实验为基本命题依据,着重考查青年教师对初中物理教材中的基本实验的理解和操作的规范。
⑵“物理实验教学功能研究案例竞赛”着重对实验功能的分析研究。各教研组自行选择某一个(或几个)实验,从实验在教学中发挥的功能的角度对该实验进行研究,并用ppt分析、阐述该实验的功能,着重考查备课组的教研能力。
⑶“骨干教师对参赛作品点评竞赛”主要检测骨干教师对实验功能认识的提升效果、在本次活动中的组织能力、语言表述能力、对优秀作品的推介力等。
(二)具体做法
(1)专题讲座、提升素养
由在物理实验教学功能方面有研究的专家为教师做前期理论培训,理论培训介绍了实验在物理教学中的各种教学功能,目的是让老师对物理实验在教学中的功能有进一步的认识,并激发他们思考、实践。
(2)自主研修、提供案例
由各学校教研组长负责物理实验的基本技能培训,以教研组为单位,结合校本教研进行自培、互培,规范基础实验操作,研究实验功能案例;在自培、互培的过程中提升教师的专业素养和教学研究能力。
在此同时,活动组织方将实验操作中可能会发生的问题及操作要点进行了梳理,并通过录像和照片记录下来,制作了详细的实验说明手册,印发给教师供练习时参考。
(3)比案评议、促进提高。
组织青年教师代表教研组参加“实验基本技能比赛”,每位参赛教师要随机抽取一个学生分组实验和一个演示实验进行操作,并笔试答出实验思考题。每位参赛教师的实验操作有两位评委在一旁仔细观看和评价,评委从操作的规范性、实验效果的直观性,及实验结论的准确性等方面给出现场评分。
组织各教研组参加“物理实验教学功能研究案例比赛”,它以教研组长、骨干教师为主力军,教研组成员集体协作,共同完成案例选择、实验功能挖掘、功能阐述,及实验教学视频拍摄等案例准备工作。大赛现场,各参赛学校派一名代表结合视频解说本组实验案例的教学功能,比赛结果综合了各组互评和专家评价的分数。
组织骨干教师参加“骨干教师对参赛作品点评比赛”:骨干教师对参赛学校提供的案例分析中就实验功能挖掘的准确性,实验功能表述的科学性、合理性方案进行点评,而点评专家对学员点评的公正性和适切性进行评价打分。大赛还设置了专家现场提问互动环节,更加考察了骨干教师的实验功能研究功力。
(4)交流展示、总结成果
评选出的一等奖作品在颁奖大会上交流展示:教研组分别介绍参赛的物理实验教学功能研究案例,再由获奖教师一一点评;有的实验还现场展示;最后,由专家对整个活动全面地评价。
(三)活动分析
(1)以“赛”为切入口,全面提高教师实验素养
这项赛事促进了教师基础实验技能、实验设计与改进技能、实验功能的认识与发掘能力,以及教师的实验演示与讲解技能等方面实验素养的提升:
教师在实验技能的备赛过程中,对实验操作的规范性、准确性有了更多的认识和体会,并通过操作练习,基本实验技能得到提升。
教师在组织、准备参赛作品过程中,需要选择功能突出、能很好地解决教学中存在问题的实验案例,为形成优秀的实验功能案例,教师常常需要对教材中的实验进行优化设计和改进创新。
教师对课堂教学中的实验案例功能分析,以及案例研究的点评过程中,即要对自己的作品说明解释,也要对别人的作品提出质疑,提高了对物理实验教学功能的认识,教师对实验的研究已不仅仅停留在实验的改进上,大家对实验的认识、研究已经从实验的基础性上升到功能性。
(2)促进不同层面教师的共同发展
这项赛事共有三个层次,第一层次是青年教师实验基本技能比赛,第二层次教研组为单位的物理实验教学功能研究,第三层是骨干教师点评物理实验教学研究案例。三个层次活动对象不同,要求不同,即有个人的,又有集体的,即有实践的,又有理论的,即提高了青年教师的水平,又发挥了骨干教师的作用,且相互之间紧密联系,构成整体。
(3)以赛为载体,为全体教师实验素养的提升提供机会
本次竞赛对于教师实验素养的提升,不仅体现在参与比赛的教师身上,还作用于更广泛的面上的教师身上。为提高竞赛活动的质量和发挥竞赛效果的覆盖面,在正式竞赛之前,便组织了专题培训与学习交流活动,活动形式有专题讲座、技能培训、展示交流等。参与比赛的教师毕竟是有限的,如果说这些参赛教师是星星之火的话,真正产生燎原效果的应该是实验专家精彩的讲座、切实有效的操作培训,以及颁奖大会上激动人心的现场展示,这些是活动取得成效的重要原因。
(四)活动效果
徐汇区通过这几年的教学研究、培训和竞赛的实践,随着课改实施的逐渐深入,课堂教学中悄然发生的了变化。三年前,徐汇区的物理青年教师教学比赛中,采用实验教学的只有两三位老师,而在2011年的徐汇区物理青年教师教学比赛中,所有的参赛教师都采用了实验进行教学,有三分之一的教师采用的是自己创新研发出的实验。在2012年“第二届教师实验大赛”中,基础实验比赛的人数从2009年“第一届物理教师基础实验和创新实验大赛”的21人上升为40人,创新比赛从第一届的10个上升为19个,其中不少实验有效的突破了传统教学中的一些难点问题。这些数据充分说明了该区物理教师的实验素养正在逐步提高,也说明了以实验教学为主题的大赛活动,可能是解决应试教育与素质教育之间矛盾的一条途径。
结语
我们的实验教学管理工作刚刚起步,研究的深度和广度还有待进一步拓展,随着各方面工作的深入开展,我们将通过积极探索、反思,汇聚集体智慧,一定会推动实验教学发展到全新的高度。