探究性實(shí)驗(yàn)活動(dòng)設(shè)計(jì)與數(shù)字化實(shí)驗(yàn)室建設(shè)

唐聯(lián)開

（湖南省永州市道縣第五小學(xué)，湖南永州 425300）

隨著課程改革的優(yōu)化以及新教材的進(jìn)一步實(shí)施，賦予了實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和形式新的含義，當(dāng)前數(shù)字化技術(shù)是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)和創(chuàng)新探索能力的重要手段，實(shí)驗(yàn)室是開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)的必要物質(zhì)條件，為實(shí)驗(yàn)教學(xué)提供了場地和實(shí)驗(yàn)資源。因此，當(dāng)前如何更快地建設(shè)探究性試驗(yàn)室，滿足新課改對(duì)學(xué)校教育技術(shù)設(shè)備和實(shí)驗(yàn)教學(xué)的最新要求，促進(jìn)數(shù)字化技術(shù)在小學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)、實(shí)驗(yàn)室建設(shè)、教育技術(shù)設(shè)備中的實(shí)際應(yīng)用，有力促進(jìn)新課程教學(xué)，具有重大的研究意義。

1 探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀概述

在探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中，教師需帶領(lǐng)學(xué)生觀察許多現(xiàn)象和指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，逐步引導(dǎo)學(xué)生體驗(yàn)實(shí)驗(yàn)的整體探究過程。在實(shí)際教學(xué)過程中添加了其它學(xué)科的不同元素。其中，將信息技術(shù)運(yùn)用到探究實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中，為小學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)提供了豐富多樣的模式和學(xué)習(xí)方法。當(dāng)前探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的理念和方法得到了廣大教育者的廣泛認(rèn)可和支持，但在實(shí)際的探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中，大部分教師往往比較在意探究活動(dòng)形式，從而忽略了學(xué)生思維的深入?yún)⑴c。恰恰因?yàn)樘骄繉?shí)驗(yàn)教學(xué)中未突顯“學(xué)生自主進(jìn)行知識(shí)建構(gòu)的權(quán)力”的本質(zhì)，所以這種理論和觀念上的模糊，自然就決定了其在實(shí)踐中會(huì)出現(xiàn)種種誤區(qū)。

2 小學(xué)探究性實(shí)驗(yàn)活動(dòng)設(shè)計(jì)的誤區(qū)及對(duì)策

誤區(qū)一，實(shí)驗(yàn)活動(dòng)設(shè)計(jì)過于依賴教材，進(jìn)而導(dǎo)致了學(xué)生思維參與探究活動(dòng)的缺失。有的教師經(jīng)常會(huì)讓學(xué)生直接參考課本上的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案，然后機(jī)械地照搬課本上的設(shè)計(jì)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作和記錄，于是毫不費(fèi)力地得出結(jié)論。中間忽視了學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題提出問題的環(huán)節(jié)，與教材活動(dòng)呈現(xiàn)替代了學(xué)生在探究實(shí)驗(yàn)活動(dòng)中的思維參與，剝奪了學(xué)生的主體學(xué)習(xí)地位。而在教學(xué)活動(dòng)中，更多時(shí)候需要的是教師根據(jù)學(xué)生真實(shí)的認(rèn)知水平和實(shí)際發(fā)展?fàn)顟B(tài)重新進(jìn)行設(shè)計(jì)，過于依賴教材會(huì)導(dǎo)致學(xué)生在實(shí)驗(yàn)活動(dòng)設(shè)計(jì)中思維的參與缺失，探究則成為了一句空話；誤區(qū)二，實(shí)驗(yàn)活動(dòng)設(shè)計(jì)中過于依賴教師指導(dǎo)，進(jìn)而導(dǎo)致學(xué)生思維參與探究活動(dòng)的弱化。有的教師比較注重利用學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn)，并針對(duì)性地設(shè)計(jì)了一些問題，以問答式引導(dǎo)暗示過于明顯，導(dǎo)致學(xué)生根本不經(jīng)思考直接就得出了答案，整個(gè)設(shè)計(jì)除了驗(yàn)證學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn)以外，再無其它意義。這期間缺少了學(xué)生參與、思考及設(shè)計(jì)的整體思維訓(xùn)練過程。教師過于指導(dǎo)，致使思維訓(xùn)練成為形式，最終導(dǎo)致了學(xué)生思維發(fā)展淺薄以及探究時(shí)效低的不良后果；誤區(qū)三，實(shí)驗(yàn)活動(dòng)設(shè)計(jì)中教師過于依賴教學(xué)預(yù)案，進(jìn)而抑制學(xué)生思維在參與探究活動(dòng)中的進(jìn)一步發(fā)展。對(duì)教師而言，教師只愿意選擇自己愿意接受的答案是常見誤區(qū)之一。教師在教授新知識(shí)時(shí)往往會(huì)將答案限制在自己所熟練掌握的范圍以內(nèi)，而對(duì)于此范圍之外的答案，教師則是拒絕接受的。但在和學(xué)生交流時(shí)，教師應(yīng)多聽取學(xué)生自己的想法、觀點(diǎn)，讓他們真切地感受到自己想法的價(jià)值，教師應(yīng)尊重每個(gè)學(xué)生的想法，并允許他們毫無顧慮地表達(dá)，即使在其答案不合理的情況下，也不應(yīng)當(dāng)場強(qiáng)化對(duì)錯(cuò)，我們應(yīng)給予學(xué)生以最基本的尊重和提供學(xué)生嘗試的機(jī)會(huì)。之后通過分組實(shí)驗(yàn)讓他們發(fā)現(xiàn)問題，這樣才能更好地促進(jìn)學(xué)生主動(dòng)思考和選擇，從而形成自己的觀點(diǎn)。

針對(duì)以上探究實(shí)驗(yàn)活動(dòng)中常見的誤區(qū)，我們應(yīng)分別從基本活動(dòng)設(shè)計(jì)過程、詳細(xì)的操作步驟、方法技能等實(shí)踐過程中的具體細(xì)節(jié)轉(zhuǎn)換到學(xué)生心理機(jī)制的探究上，重視學(xué)生思維的深入發(fā)展，促使各學(xué)科教學(xué)轉(zhuǎn)為邏輯心理學(xué)化，以此來作為實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)教學(xué)的主要核心。

3 數(shù)字化實(shí)驗(yàn)室建設(shè)

3.1 實(shí)驗(yàn)室存在問題

首先，實(shí)驗(yàn)室配備數(shù)量不足。在課改形勢(shì)下的新教材內(nèi)容大量地增添了學(xué)生“活動(dòng)與探究”的內(nèi)容，幾乎每節(jié)新課都需要在實(shí)驗(yàn)室中參與實(shí)驗(yàn)活動(dòng)。為了保障新課程教學(xué)活動(dòng)的順利開展，學(xué)校應(yīng)配備充足的實(shí)驗(yàn)室滿足學(xué)生實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的基本需求。但傳統(tǒng)教學(xué)形勢(shì)下的實(shí)驗(yàn)室遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足當(dāng)前新課程下的實(shí)驗(yàn)教學(xué)需求。有些學(xué)校因?yàn)闊o法達(dá)到國家實(shí)驗(yàn)室標(biāo)準(zhǔn)配備要求，造成超負(fù)荷運(yùn)作，根本無法順利開展實(shí)驗(yàn)課程，嚴(yán)重影響了實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)的進(jìn)行；其次，實(shí)驗(yàn)室設(shè)備太過陳舊，許多皆成了擺設(shè)。很多學(xué)校實(shí)驗(yàn)室設(shè)備水平極為落后，只有鐵架臺(tái)、酒精燈等簡單器材，儀器室內(nèi)放置設(shè)備的櫥柜密封效果極差，大量儀器根本未拆箱而胡亂疊放，不僅達(dá)不到探究目的，甚至是成了擺設(shè)。另外，儀器設(shè)備陳舊，存在極大的安全隱患；最后，儀器配備不完善，重點(diǎn)不突出?，F(xiàn)有儀器與新教材要求不匹配，新課程中有許多的探究實(shí)驗(yàn)，探究實(shí)驗(yàn)中學(xué)生可自行選擇試驗(yàn)內(nèi)容和器材，實(shí)驗(yàn)室中有很多器材根本不具備探究性質(zhì)，實(shí)驗(yàn)器材單一不夠完善。

3.2 實(shí)驗(yàn)室出現(xiàn)問題的原因

實(shí)驗(yàn)室出現(xiàn)以上問題：一方面是由于客觀因素，例如新課改下，學(xué)校條件不能緊跟發(fā)展趨勢(shì)。學(xué)校上層領(lǐng)導(dǎo)頻繁調(diào)動(dòng)和教師隊(duì)伍不穩(wěn)定，導(dǎo)致學(xué)校無長遠(yuǎn)規(guī)劃安排。另一方面是由于主觀因素，例如學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)忽視實(shí)驗(yàn)室建設(shè)，招新生時(shí)未曾考慮到學(xué)校的承受力，實(shí)驗(yàn)設(shè)備經(jīng)費(fèi)十分有限。實(shí)驗(yàn)教師缺乏，由體育老師補(bǔ)充或由語數(shù)教師兼任，無法充分調(diào)動(dòng)教師的工作積極性。

3.3 實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的探索

其一，加強(qiáng)校舍建設(shè)。合理調(diào)整學(xué)校結(jié)構(gòu)和學(xué)校規(guī)劃布局。充分利用教學(xué)資源。學(xué)校建設(shè)應(yīng)具備超前意識(shí)，加大校舍建設(shè)中實(shí)驗(yàn)室的經(jīng)費(fèi)投入。廣泛吸引社會(huì)投資，提升辦學(xué)水平，優(yōu)化辦學(xué)環(huán)境；其二，改善實(shí)驗(yàn)室設(shè)備。在資金允許的情況下，為探究實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行簡單的裝修和室內(nèi)裝飾，為學(xué)生提供一個(gè)科技、溫馨的實(shí)驗(yàn)室環(huán)境；其三，開展自制教具，補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)設(shè)備。新課程教學(xué)中所缺少的儀器不可能一下子補(bǔ)齊，我們可以發(fā)動(dòng)學(xué)生進(jìn)行自制教具，以此來豐富實(shí)驗(yàn)室的儀器資源；其四，加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教師隊(duì)伍建設(shè)。實(shí)驗(yàn)室建設(shè)是離不開實(shí)驗(yàn)老師的，所以需建設(shè)一支集素質(zhì)、技能、服務(wù)為一體的高質(zhì)量的實(shí)驗(yàn)教師隊(duì)伍；其五，提升實(shí)驗(yàn)室管理水平。實(shí)驗(yàn)室工作，最主要的就是管理，只有優(yōu)秀的管理才能出效益和水平，更好地為實(shí)驗(yàn)教學(xué)提供優(yōu)質(zhì)高效的服務(wù)。

4 小學(xué)數(shù)字化實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的實(shí)踐及數(shù)字化實(shí)驗(yàn)教學(xué)的相關(guān)思考

學(xué)校數(shù)字化實(shí)驗(yàn)室中所引用的數(shù)字化實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，分別是由數(shù)據(jù)采集器、系列傳感器以及相關(guān)軟件所構(gòu)成的?？梢詼y(cè)量心率、速度、溫度等不同類別的數(shù)據(jù)，并運(yùn)用豐富的實(shí)驗(yàn)?zāi)０婧屯暾臄?shù)據(jù)處理功能，還可以繪制數(shù)據(jù)趨勢(shì)，保存實(shí)驗(yàn)設(shè)置。將數(shù)字化實(shí)驗(yàn)設(shè)備運(yùn)用到實(shí)驗(yàn)教學(xué)中去，充分發(fā)揮新技術(shù)在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的拓展實(shí)驗(yàn)教學(xué)路徑、優(yōu)化教學(xué)環(huán)境以及快速解決教學(xué)難點(diǎn)等優(yōu)勢(shì)。通過數(shù)字化實(shí)驗(yàn)室建設(shè)進(jìn)一步開展探究性實(shí)驗(yàn)室課堂教學(xué)活動(dòng)，可有效提升探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量的水平。具體措施：第一，根據(jù)學(xué)生實(shí)際學(xué)習(xí)情況，引出數(shù)字化教學(xué)設(shè)備，借助數(shù)字化實(shí)驗(yàn)操作系統(tǒng)進(jìn)行深入的實(shí)驗(yàn)探究。第二，重視實(shí)驗(yàn)過程中數(shù)字化設(shè)備的操作演示，促使學(xué)生了解其基本功能，較快接受其快捷的呈現(xiàn)形式，使數(shù)字化設(shè)備的作用得到最大程度的發(fā)揮。第三，利用數(shù)字化設(shè)備的優(yōu)勢(shì)，收集數(shù)據(jù)，在實(shí)驗(yàn)后進(jìn)行總結(jié)，并通過教師引導(dǎo)學(xué)生如何進(jìn)一步地分析數(shù)據(jù)，從而發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)變化規(guī)律和實(shí)驗(yàn)對(duì)象之間的聯(lián)系。第四，實(shí)驗(yàn)活動(dòng)設(shè)計(jì)中運(yùn)用數(shù)字化教學(xué)設(shè)備，通過探究活動(dòng)前期學(xué)習(xí)的積累，學(xué)生具備了教師指導(dǎo)下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)，對(duì)傳感器已相當(dāng)熟練，此時(shí)再利于數(shù)字化設(shè)備進(jìn)行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，可讓學(xué)生在參與探究性實(shí)驗(yàn)活動(dòng)中發(fā)現(xiàn)問題，增強(qiáng)學(xué)生處理問題的能力，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的創(chuàng)造力。

5 結(jié)語

通過小學(xué)探究性實(shí)驗(yàn)活動(dòng)設(shè)計(jì)及數(shù)字化實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的實(shí)踐，我們可以發(fā)現(xiàn)，信息技術(shù)是當(dāng)前新課程教學(xué)形勢(shì)下實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化教學(xué)的有效途徑之一。設(shè)備不僅是技術(shù)上的現(xiàn)代化，同時(shí)也是思維的現(xiàn)代化。借助數(shù)字化設(shè)備實(shí)驗(yàn)室建設(shè)，把硬件優(yōu)勢(shì)轉(zhuǎn)為學(xué)校教學(xué)手段優(yōu)勢(shì)，從而實(shí)現(xiàn)學(xué)校各科文化的整體提升。