基于2010年高考實(shí)驗(yàn)探究試題分析談實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)開展與實(shí)驗(yàn)裝備配置

李正福李春密譚 琳

1.北京師范大學(xué) 北京 100875 2.北京回民學(xué)校 北京 100053

☆專題：新課改后高考對高中理科實(shí)驗(yàn)教學(xué)的影響☆

基于2010年高考實(shí)驗(yàn)探究試題分析談實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)開展與實(shí)驗(yàn)裝備配置

李正福1李春密1譚 琳2

1.北京師范大學(xué) 北京 100875 2.北京回民學(xué)校 北京 100053

按語：2010年高考是北京市實(shí)行高中新課程改革后的首次高考，之前部分省市也開展了高中新課程改革。本期本刊特約北京師范大學(xué)、首都師范大學(xué)的教育專家及相關(guān)省市一線高中理科任課教師，從不同層面、不同角度分析高考試卷，探究高考對高中理科實(shí)驗(yàn)教學(xué)產(chǎn)生的影響及應(yīng)對策略。

本文通過分析2010年高考實(shí)驗(yàn)探究試題，梳理能力考查的要求，挖掘?qū)嶒?yàn)探究試題的特點(diǎn)，在此基礎(chǔ)上給出實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)建議，并對實(shí)驗(yàn)裝備進(jìn)行了探討。

實(shí)驗(yàn)探究 高考試題 實(shí)驗(yàn)裝備

倡導(dǎo)科學(xué)探究是本次基礎(chǔ)教育課程改革的主要內(nèi)容之一，其主要目的就是培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力，提升他們的科學(xué)素養(yǎng)?？茖W(xué)探究教學(xué)有多種方式，實(shí)驗(yàn)探究是理科教學(xué)中較為普遍的一種。將科學(xué)探究與科學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)合起來，在探究中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，或者依托實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究，既能發(fā)展學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?，又可以比較全面地培養(yǎng)科學(xué)探究能力。如何考查和評價(jià)實(shí)驗(yàn)探究是當(dāng)前理科教學(xué)中的重要問題，采用實(shí)驗(yàn)探究試題來考查學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰吞骄磕芰Σ皇橛幸娴膰L試。有鑒于此，本文試圖通過對高考實(shí)驗(yàn)探究試題的分析，歸納出該類試題的特點(diǎn)，并在此基礎(chǔ)上對實(shí)驗(yàn)裝備和實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)提出建議，以期對理科教學(xué)以有益的啟示。

一、高考對實(shí)驗(yàn)及探究能力的要求

生物、化學(xué)和物理是傳統(tǒng)的理科科目，都屬于自然學(xué)科，都以自然世界為主要研究對象，實(shí)驗(yàn)和探究是它們的共同特點(diǎn)。高考中進(jìn)行探究能力考查也主要集中在這3門學(xué)科的試題中。新課改強(qiáng)調(diào)，實(shí)驗(yàn)和探究不僅是理科教學(xué)的重要內(nèi)容和學(xué)習(xí)方式，也是理科教學(xué)應(yīng)當(dāng)達(dá)成的課程目標(biāo)。新課改高考也對實(shí)驗(yàn)?zāi)芰吞骄磕芰γ鞔_提出了考試要求。為了說明在新課程改革后高考對實(shí)驗(yàn)?zāi)芰吞骄磕芰Φ目荚囈?，下面以首次進(jìn)行新課改高考的北京為例，分析和比較《2010年普通高等學(xué)校全國統(tǒng)一考試北京卷考試說明》中生物、化學(xué)和物理3科的能力要求，各科考試的能力要求見表1。

表1 2010年北京高考理綜三科的實(shí)驗(yàn)及探究能力的考試要求

從表1可以看出：

1.3個(gè)科目都對實(shí)驗(yàn)?zāi)芰吞骄磕芰μ岢隽丝荚囈?/p>

實(shí)驗(yàn)和探究都是自然科學(xué)的基礎(chǔ)，是自然科學(xué)發(fā)展的動力。在理科教學(xué)中，實(shí)驗(yàn)具有不可替代的重要作用和地位，科學(xué)探究也同樣如此。因此，對實(shí)驗(yàn)?zāi)芰吞骄磕芰M(jìn)行評價(jià)，并在選拔性考試中作為一項(xiàng)重要的考查內(nèi)容而提出明確的要求，也是情理之中的。

2.實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ木唧w要求

3個(gè)學(xué)科對實(shí)驗(yàn)考查的內(nèi)容和要求基本相同：一是指明了所要考查的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，是教材所規(guī)定的實(shí)驗(yàn)；二是提出了能力要求，要求考生能夠正確使用和選擇實(shí)驗(yàn)儀器，能理解實(shí)驗(yàn)原理和方法，能掌握應(yīng)用相關(guān)操作，能夠收集、處理數(shù)據(jù)并對相關(guān)現(xiàn)象進(jìn)行解釋、分析、說明和評價(jià)；三是考查的實(shí)驗(yàn)類型有所改變，將探索性試驗(yàn)和設(shè)計(jì)性試驗(yàn)的考查劃歸于探究能力的要求之下?？傮w來說，實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ目疾橐竺鞔_，體現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)性地位，突出了實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Ρ旧淼膬?nèi)涵和意義，這將有助于高中理科的實(shí)驗(yàn)教學(xué)和實(shí)驗(yàn)備考。

3.科學(xué)探究能力的具體要求

3科均對學(xué)科問題的初步探究能力提出了要求，雖然詳略不一，但主要都包括提出解決問題的思路和方案、構(gòu)建模型、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、收集和處理數(shù)據(jù)、得出結(jié)論、進(jìn)行解釋和評價(jià)、進(jìn)行修改和完善等方面。此外，物理學(xué)科還明確給出了信息獲取、問題提出等方面的要求。

4.實(shí)驗(yàn)?zāi)芰吞骄磕芰Φ年P(guān)系

3門學(xué)科的考試說明對于實(shí)驗(yàn)?zāi)芰吞骄磕芰Φ年愂觯霈F(xiàn)了合并陳述和分開陳述兩種情況?；瘜W(xué)和生物就采取了兩種能力合并陳述。而物理學(xué)科卻不這么處理，不僅將兩種能力的要求分開描述，還將實(shí)驗(yàn)?zāi)芰w于基礎(chǔ)能力層次，將探究能力歸于較高能力層次，即使在探究能力具體要求中出現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Ψ矫娴膬?nèi)容，也只限于實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)。

科學(xué)探究的方式有許多種,實(shí)驗(yàn)只是其中的一種,還有其他的方式和途徑,但是由于實(shí)驗(yàn)在探究中的重要作用以及通過實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究所具有的實(shí)踐性、完備性和豐富性,實(shí)驗(yàn)探究就成了探究教學(xué)最為主要的形式。探究能力的考查要依照探究教學(xué)的實(shí)際情況。從實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)出發(fā),借鑒實(shí)驗(yàn)?zāi)芰疾榈慕?jīng)驗(yàn),并將實(shí)驗(yàn)?zāi)芰吞骄磕芰Φ目疾檫M(jìn)行一定程度的綜合,實(shí)驗(yàn)探究試題就應(yīng)運(yùn)而生了,頻繁出現(xiàn)在各種考題中,成為紙筆考試考查探究能力的主要方式。

二、2010年高考實(shí)驗(yàn)探究試題的分析

在高考理科綜合考試中，實(shí)驗(yàn)探究試題是科學(xué)探究能力考查的主要形式。將實(shí)驗(yàn)探究試題進(jìn)行整理分析，找出其特點(diǎn)和規(guī)律，對于指導(dǎo)探究教學(xué)和高考備考都有重要的意義。2010年高考理科綜合實(shí)驗(yàn)探究試題的情況見表2。

表2 2010年高考理科綜合3科實(shí)驗(yàn)探究試題概況

實(shí)驗(yàn)探究試題在高考試卷中呈現(xiàn)出以下特點(diǎn)：

1.各卷各科均有實(shí)驗(yàn)探究試題

除全國卷I，II因?yàn)樯形催M(jìn)入新課改高考，其余各卷都是新課改高考試卷，都對科學(xué)探究能力提出了考試要求。各套理綜試卷都有實(shí)驗(yàn)探究試題，分值在12～60分之間不等，有選擇題、填空題、作圖題、簡答題、信息題等題型。有的試卷，3門學(xué)科均有實(shí)驗(yàn)探究試題,有的試卷只有某一學(xué)科或者某兩門學(xué)科有該類試題。在新課改高考的13套試卷中，有6道化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究試題，生物13道，物理8道。

2.以考查探究能力為主，兼顧實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?/p>

實(shí)驗(yàn)探究試題主要目的在于探究能力的考查，實(shí)驗(yàn)?zāi)芰χ皇亲鳛樘骄磕芰Φ囊徊糠帧?shí)驗(yàn)探究試題,對于實(shí)驗(yàn)的考查多數(shù)集中在實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)步驟和實(shí)驗(yàn)操作方法上，物理部分試題還考查了數(shù)據(jù)的處理，基本上沒有試題考查基本儀器的使用方法。

3.科學(xué)探究能力考查的特點(diǎn)

科學(xué)探究能力的組成要素，各學(xué)科之間存在著一定的差異，但是最為基本的要素卻比較一致。表2中整理出各道試題所考查的探究能力要素，呈現(xiàn)出一些特點(diǎn)：第一，各題考查的探究能力要素多寡不一，有的試題只考查了某一個(gè)或者幾個(gè)要素，有的試題考查的就比較全面；第二，有些探究能力要素出現(xiàn)的頻次很高，比如分析與論證、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，而另一些探究能力要素出現(xiàn)的頻次較低，甚至受到紙筆測試的限制而無法考查，比如提出問題、交流與評價(jià)；第三，由于學(xué)科特點(diǎn)不同，不同學(xué)科考查的側(cè)重點(diǎn)也不一樣，比如物理學(xué)科對于數(shù)據(jù)的收集和處理要求較高，物理實(shí)驗(yàn)探究試題對這一要素考查的就比生物和化學(xué)要多一些；第四，科學(xué)探究能力要素的考查要求水平不一，有些要素的考查要求比較高，比如設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、控制變量，有些要素要求的比較一般，比如評估、猜想與預(yù)測。

4.實(shí)驗(yàn)探究試題取材科學(xué)、合理

實(shí)驗(yàn)探究試題的素材內(nèi)容豐富，源于教材，但不拘于教材，體現(xiàn)了學(xué)科知識與社會、科技、生活的聯(lián)系，反映了當(dāng)前社會生產(chǎn)生活的現(xiàn)狀和特點(diǎn)，考慮了各學(xué)科之間的聯(lián)系。比如，化學(xué)試題對化工生產(chǎn)中相關(guān)化學(xué)知識的考查，物理試題對太陽能利用中的電學(xué)知識的考查，生物試題對諸如赤潮、抗旱等環(huán)保議題的關(guān)注。

實(shí)驗(yàn)探究試題在高考試卷中頻繁出現(xiàn)，成為科學(xué)探究能力考查的主要方式，這種題型和考查方式在一段時(shí)間內(nèi)還會繼續(xù)存在。對實(shí)驗(yàn)探究試題的分析，把握其特點(diǎn)，了解其趨勢，對于我們改進(jìn)探究教學(xué)和高考備考都有重要的意義。

三、實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)開展的建議

《考試說明》界定了高考對實(shí)驗(yàn)?zāi)芰吞骄磕芰Φ囊?，?shí)驗(yàn)探究試題呈現(xiàn)了考查的具體形式和內(nèi)容。通過對它們的整理和分析，我們從中得到一些啟示，用以改進(jìn)實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)，以期提高學(xué)生的探究能力和科學(xué)素養(yǎng)。

1.加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?/p>

確保實(shí)驗(yàn)的正常進(jìn)行是開展實(shí)驗(yàn)探究教與學(xué)的基本要求。實(shí)驗(yàn)是探究的主要途徑，探究需要借助于實(shí)驗(yàn)來推進(jìn)，如果實(shí)驗(yàn)不能正常進(jìn)行，實(shí)驗(yàn)探究也就無從談起。所以，必須加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α?/p>

實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)要注意四個(gè)方面。第一，引導(dǎo)學(xué)生對科學(xué)實(shí)驗(yàn)的興趣。教師要有目的地引導(dǎo)學(xué)生，把他們的興趣引向?qū)嶒?yàn)?zāi)芰Φ陌l(fā)展上來；第二，加強(qiáng)對學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能的訓(xùn)練。必須加強(qiáng)演示實(shí)驗(yàn)的示范講解、分組實(shí)驗(yàn)的實(shí)操訓(xùn)練，嚴(yán)格要求，嚴(yán)格操練，使學(xué)生掌握實(shí)驗(yàn)儀器的主要性能和使用方法；第三，引導(dǎo)學(xué)生領(lǐng)會教材中科學(xué)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)思想和實(shí)驗(yàn)方案。教材中的實(shí)驗(yàn)給出了設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的思想和進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的方法，教師必須引導(dǎo)學(xué)生對這些思想和方法進(jìn)行必要的歸納和總結(jié)；第四，鼓勵學(xué)生多做課外實(shí)驗(yàn)。學(xué)生通過課外實(shí)驗(yàn)可以獨(dú)立操作實(shí)驗(yàn)器材、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、選擇實(shí)驗(yàn)儀器、分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、評價(jià)實(shí)驗(yàn)結(jié)果和對實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn)，因而可以更好地提高實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α?/p>

2.把握科學(xué)探究過程，全面提高科學(xué)探究能力

經(jīng)過幾年的摸索和嘗試，科學(xué)探究能力的考查逐漸有了發(fā)展，考查范圍覆蓋了科學(xué)探究能力的多個(gè)要素。從2010年高考實(shí)驗(yàn)探究試題來看，考查了猜想與預(yù)測、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、控制變量、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、收集數(shù)據(jù)、處理數(shù)據(jù)、分析與論證、誤差分析、評估與交流等方面內(nèi)容。這就要求在教學(xué)中，應(yīng)該著眼于科學(xué)探究的整個(gè)過程，重視每個(gè)探究要素的教學(xué)，全面培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究能力。

科學(xué)探究能力的培養(yǎng)要注意五個(gè)方面。第一，科學(xué)探究能力由科學(xué)探究內(nèi)容、科學(xué)探究的過程和科學(xué)探究能力的品質(zhì)這3個(gè)維度組成，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力應(yīng)該注重3個(gè)維度的協(xié)調(diào)發(fā)展，逐步形成完整而合理的結(jié)構(gòu)；第二，科學(xué)探究能力的培養(yǎng)必須貫穿于科學(xué)內(nèi)容的教學(xué)與探究過程中，并且將能力品質(zhì)的訓(xùn)練作為培養(yǎng)科學(xué)探究能力的突破口，要謹(jǐn)防科學(xué)探究中淡化理論思維的做法；第三，科學(xué)探究能力以科學(xué)知識和探究技能為基礎(chǔ)，科學(xué)探究能力的發(fā)展離不開知識的理解和技能的掌握，拋開具體的知識進(jìn)行空泛的科學(xué)探究，不利于探究能力的發(fā)展；第四，教材中設(shè)置了不同的探究活動，比如實(shí)驗(yàn)探究和理論探究，不同的探究活動可以有針對地培養(yǎng)探究能力的不同要素，教師要挖掘教材中的探究活動，有計(jì)劃、有步驟地培養(yǎng)各個(gè)要素；第五，引導(dǎo)學(xué)生將課內(nèi)探究與課外探究結(jié)合起來，將課內(nèi)學(xué)習(xí)的內(nèi)容應(yīng)用到課外探究中去，獨(dú)立開展探究活動，鍛煉自己的探究能力。

3.開展形式多樣的實(shí)驗(yàn)探究活動，強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)探究訓(xùn)練

實(shí)驗(yàn)探究的形式多種多樣，可以是課內(nèi)的實(shí)驗(yàn)探究也可以是課外的實(shí)驗(yàn)探究，可以是學(xué)生自主探究也可以是在教師指導(dǎo)下的實(shí)驗(yàn)探究，可以歷經(jīng)整個(gè)探究過程也可以著重某些探究環(huán)節(jié)。具體來說，實(shí)驗(yàn)探究類型有：演示實(shí)驗(yàn)探究、分組實(shí)驗(yàn)探究、邊學(xué)邊實(shí)驗(yàn)探究、課外實(shí)驗(yàn)探究。演示實(shí)驗(yàn)探究主要在于展示規(guī)范的實(shí)驗(yàn)操作、激發(fā)學(xué)生探究興趣、引導(dǎo)學(xué)生觀察現(xiàn)象、啟發(fā)學(xué)生提出問題；學(xué)生通過分組實(shí)驗(yàn)探究，可以訓(xùn)練規(guī)范的實(shí)驗(yàn)技能、體驗(yàn)完整的科學(xué)探究、領(lǐng)悟?qū)嶒?yàn)設(shè)計(jì)的思想和方法；邊學(xué)邊實(shí)驗(yàn)探究將教師的主導(dǎo)作用和學(xué)生的主體地位結(jié)合起來，學(xué)生在教師的引導(dǎo)下圍繞著科學(xué)問題，通過科學(xué)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行科學(xué)探究，在探究過程中可以很好地交流與合作，展開較為深入的討論和思考；課外實(shí)驗(yàn)探究具有較強(qiáng)的獨(dú)立性和實(shí)踐性，通過課外實(shí)驗(yàn)探究可以培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、勇于探究和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。在教學(xué)中，要充分開展多種形式的實(shí)驗(yàn)探究，通過不同形式的實(shí)驗(yàn)探究，在探究目的、實(shí)驗(yàn)器材、探究方案、操作過程、數(shù)據(jù)分析、主體性、創(chuàng)新性等方面加強(qiáng)學(xué)生探究能力的訓(xùn)練。

4.突出訓(xùn)練學(xué)生探究設(shè)計(jì)能力、數(shù)據(jù)分析處理能力和分析與論證能力

高考實(shí)驗(yàn)探究試題呈現(xiàn)出的一個(gè)特點(diǎn)就是，探究設(shè)計(jì)能力、數(shù)據(jù)分析處理能力和分析與論證能力的考查頻次多、要求高、內(nèi)容廣泛。2010年高考中，實(shí)驗(yàn)探究試題對探究設(shè)計(jì)能力的考查有10道題，對分析與論證的考查有19道題，對數(shù)據(jù)分析處理的考查有9道題。探究方案設(shè)計(jì)能力、分析與論證能力和數(shù)據(jù)分析處理能力都是進(jìn)行科學(xué)探究的重要環(huán)節(jié)，是衡量學(xué)生科學(xué)探究能力高低的重要指標(biāo)，是歷年高考考查的重點(diǎn)，應(yīng)當(dāng)引起理科教學(xué)的充分重視。在教學(xué)中，要創(chuàng)設(shè)條件，對學(xué)生加強(qiáng)方案設(shè)計(jì)、分析與論證、數(shù)據(jù)收據(jù)與處理等方面的訓(xùn)練。根據(jù)《課程標(biāo)準(zhǔn)》對這些探究能力要素的教學(xué)要求，在實(shí)驗(yàn)探究過程中，盡量讓學(xué)生親身經(jīng)歷方案設(shè)計(jì)的過程，分析實(shí)驗(yàn)要解決的主要問題，提出解決這些問題的各種方案的優(yōu)劣，通過篩選、優(yōu)化、組合形成探究方案，在探究結(jié)束時(shí)還要評價(jià)這個(gè)方案。對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，需要明確數(shù)據(jù)處理的基本方向、科學(xué)原理、數(shù)學(xué)思路、處理方法、處理手段等各個(gè)方面，要引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)之間的關(guān)系，要掌握列表法、圖像法、公式法等數(shù)據(jù)處理方法，能夠?qū)?shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行客觀、準(zhǔn)確、簡潔、清晰地描述，能夠合乎邏輯地得出正確的結(jié)論。

實(shí)驗(yàn)探究的靈魂是科學(xué)探究，途徑是科學(xué)實(shí)驗(yàn)，保障是掌握基本的實(shí)驗(yàn)技能。實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)要重視學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ奶岣?，培養(yǎng)他們的實(shí)驗(yàn)技能，確保實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蝽樌M(jìn)行，同時(shí)也必須牢牢抓住科學(xué)探究，積極創(chuàng)造科學(xué)情景，引導(dǎo)學(xué)生開展各個(gè)角度、多個(gè)層面的科學(xué)探究。在實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)的過程中，既要依托實(shí)驗(yàn)進(jìn)行科學(xué)探究，也要在探究過程中不斷促進(jìn)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰吞骄磕芰Φ陌l(fā)展，特別是方案設(shè)計(jì)能力和數(shù)據(jù)處理分析能力。只有這樣，才能真正發(fā)揮實(shí)驗(yàn)探究的教育功能，在教學(xué)過程中培養(yǎng)學(xué)生的能力，提高他們的科學(xué)素養(yǎng)。

四、高中理科實(shí)驗(yàn)裝備配置的建議

實(shí)驗(yàn)裝備是開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)的物質(zhì)基礎(chǔ)和必要保障。兵馬未動，糧草先行。實(shí)驗(yàn)探究是一種新型的實(shí)驗(yàn)教學(xué)形式，開展實(shí)驗(yàn)探究，既需要依托已有的實(shí)驗(yàn)裝備，充分發(fā)揮它們的功能和作用，也需要開發(fā)新的儀器和設(shè)備,滿足實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)的特殊要求。

1.加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)

實(shí)驗(yàn)室是學(xué)?；镜霓k學(xué)條件之一，也是重要的課程資源。隨著課程改革的不斷推進(jìn)，實(shí)驗(yàn)室的功能和地位越來越得到凸顯和強(qiáng)化。這就要求，實(shí)驗(yàn)室應(yīng)提供按照國家課程標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和要求開設(shè)實(shí)驗(yàn)課的環(huán)境和條件，應(yīng)滿足進(jìn)行課堂演示實(shí)驗(yàn)和學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)的要求。學(xué)校應(yīng)根據(jù)選用的國家課程、地方課程和校本課程教材來滿足教學(xué)需要，采取按國家和地方相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)選配、定制、自制的方法,配齊配足課程教學(xué)中演示實(shí)驗(yàn)、分組實(shí)驗(yàn)、教學(xué)訓(xùn)練和綜合實(shí)踐活動所需要的教學(xué)儀器設(shè)備。做好教學(xué)儀器設(shè)備更新工作,逐步提高學(xué)校的裝備水平。

2.健全實(shí)驗(yàn)室人員隊(duì)伍

實(shí)驗(yàn)室人員是實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的主力軍，應(yīng)該重視實(shí)驗(yàn)室人員隊(duì)伍建設(shè)，健全實(shí)驗(yàn)室人員隊(duì)伍，形成合理的實(shí)驗(yàn)室人員管理和培訓(xùn)機(jī)制。就目前來看，實(shí)驗(yàn)室人員主要包括實(shí)驗(yàn)教師、技術(shù)人員和管理人員，他們承擔(dān)著實(shí)驗(yàn)室建設(shè)和保證實(shí)驗(yàn)教學(xué)正常開展的重要任務(wù)。實(shí)驗(yàn)室工作是一項(xiàng)具有較強(qiáng)專業(yè)要求的工作，需要一定的專業(yè)知識和技能，實(shí)驗(yàn)室人員應(yīng)該具備相應(yīng)的學(xué)歷水平和專業(yè)背景，還需要不斷地參加教育培訓(xùn)。這次課程改革，實(shí)驗(yàn)教學(xué)和裝備有較大的改變，需要實(shí)驗(yàn)室人員在理念和行動上有所改進(jìn)，要求他們必須學(xué)習(xí)和領(lǐng)悟課程改革的精神，按照不同學(xué)科的具體要求展開創(chuàng)造性的工作。

3.配足實(shí)驗(yàn)儀器和實(shí)驗(yàn)材料

實(shí)驗(yàn)儀器和實(shí)驗(yàn)材料，是學(xué)生直接學(xué)習(xí)的重要內(nèi)容，學(xué)生對實(shí)驗(yàn)儀器和藥品的掌握程度是實(shí)驗(yàn)教學(xué)最終效果的直接體現(xiàn)。對實(shí)驗(yàn)儀器的使用，對藥品性質(zhì)的把握，是高考經(jīng)久不衰的熱點(diǎn)，這在今年的高考試題中也可以得到驗(yàn)證。從教學(xué)裝備來說，理科教學(xué)儀器可以分為9類(見表3)，不同種類的教學(xué)儀器在教學(xué)中發(fā)揮著不同的功能。

表3 高中理科教學(xué)儀器分類

實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要目的之一，就是讓學(xué)生了解實(shí)驗(yàn)儀器的原理和正確使用的方法，掌握實(shí)驗(yàn)材料和藥品的特點(diǎn)和性質(zhì)，并在一定條件下能夠選用合適的儀器和藥品完成科學(xué)實(shí)驗(yàn)。這就要求在教學(xué)中，學(xué)生必須親自動手進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，完成教材規(guī)定的測定性實(shí)驗(yàn)、驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)和探究性實(shí)驗(yàn)，在實(shí)驗(yàn)中掌握操作方法、觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、了解實(shí)驗(yàn)材料的性質(zhì)，不斷提高實(shí)驗(yàn)技能和能力。為了保證每個(gè)學(xué)生都能夠有機(jī)會做實(shí)驗(yàn)和訓(xùn)練實(shí)驗(yàn)技能與能力，實(shí)驗(yàn)室應(yīng)該配備足夠的基本實(shí)驗(yàn)儀器和實(shí)驗(yàn)材料，主要包括通用類中的電源、測量類、專用儀器類、玻璃儀器類、藥品類和其他材料和工具類等實(shí)驗(yàn)儀器。同時(shí)，地方教育行政部門要加大對中小學(xué)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的投入，要為實(shí)驗(yàn)室建設(shè)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)提供相應(yīng)的經(jīng)費(fèi)保障，要保證實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的易損品和易耗品能夠得到及時(shí)地補(bǔ)充，確保實(shí)驗(yàn)教學(xué)足量高質(zhì)地開展。

4.重視數(shù)字化實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)

數(shù)字化實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)原理、操作方法、現(xiàn)象觀察、數(shù)據(jù)采集與處理等方面較傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)技術(shù)都有較大的改進(jìn)和突破，成為實(shí)驗(yàn)教學(xué)的得力工具。將數(shù)字化實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)與傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)技術(shù)相結(jié)合，可以更好地開展科學(xué)探究。數(shù)字化實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)能夠?qū)⒁酝灰子^察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象展現(xiàn)出來，記錄其變化過程，呈現(xiàn)其特點(diǎn)，有助于挖掘其中蘊(yùn)含的變化規(guī)律。同時(shí)，數(shù)字化實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)在數(shù)據(jù)采集和處理上也極為便捷，可以即時(shí)采集數(shù)據(jù)，提高了數(shù)據(jù)收集和處理的效率。正因?yàn)檫@樣，數(shù)字化實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中得到廣泛的應(yīng)用，應(yīng)用數(shù)字化實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)進(jìn)行科學(xué)探究更成為探究教學(xué)的熱點(diǎn)，也頻繁出現(xiàn)在近幾年高考試題中，引起越來越多的關(guān)注。

作為科學(xué)探究重要形式之一的實(shí)驗(yàn)探究，牢牢抓住了自然科學(xué)的兩大特點(diǎn)—實(shí)驗(yàn)和探究，將實(shí)驗(yàn)和探究結(jié)合起來，以探究為靈魂，以實(shí)驗(yàn)為工具，在理科教學(xué)中擔(dān)當(dāng)起科學(xué)探究能力培養(yǎng)的重要任務(wù)。實(shí)驗(yàn)室建設(shè)和實(shí)驗(yàn)儀器裝備是開展實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)的物質(zhì)基礎(chǔ)和條件保障，既要加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室的常規(guī)工作，也要根據(jù)課程改革的要求進(jìn)行改進(jìn)和創(chuàng)新。只有切實(shí)開展了實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)，才能使學(xué)生能夠深刻理解科學(xué)探究，才能真正培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰吞骄磕芰?，才能使他們的科學(xué)素養(yǎng)得到提升，最終實(shí)現(xiàn)理科教育的根本目的。

[1]教育部關(guān)于印發(fā)《中小學(xué)實(shí)驗(yàn)室規(guī)程》的通知[Z/OL].http://www.gov.cn/gongbao/content/2010/content_1612365.htm.

[2]北京教育考試院.普通高等學(xué)校招生全國統(tǒng)一考試北京卷考試說明理科[M].北京：開明出版社，2009

[3]廖伯琴，張大昌.普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)解讀[M].湖北：湖北教育出版社，2004

[4]喬際平，邢紅軍.物理教育心理學(xué)[M].廣西：廣西教育出版社，2002

[5]李春密，梁潔，蔡美潔.中學(xué)生科學(xué)探究能力結(jié)構(gòu)模型初探[J].課程?教材?教法，2004，6：86～90

[6]張鵬.傳感器走進(jìn)課堂 全新的掌上移動實(shí)驗(yàn)室—北京師范大學(xué)教授、國家高中化學(xué)課標(biāo)負(fù)責(zé)人、化學(xué)教育專家王磊女士[J].中國現(xiàn)代教育裝備，2008，10：164～165

李正福，在讀博士研究生。李春密，教授，博士，博士生導(dǎo)師。譚琳，碩士，物理教師。