新課程理念下初中生物開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)與利用策略研究

作者簡(jiǎn)介：廖夢(mèng)琳（1982～），女，漢族，廣東廣州人，廣州市黃埔區(qū)玉巖實(shí)驗(yàn)學(xué)校，研究方向：初中生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)。

摘 要：隨著新課程改革的推進(jìn)，開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)以及開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)逐漸受到關(guān)注。在初中生物教育中，開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)室建設(shè)是新課程理念的重要體現(xiàn)，旨在培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力和核心素養(yǎng)。

關(guān)鍵詞：開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)室；探究；實(shí)踐

中圖分類(lèi)號(hào)：G633.91 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1673-8918（2023）47-0119-04

實(shí)驗(yàn)教學(xué)作為一種重要的教學(xué)手段，作為學(xué)生重要的學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)，得到了廣泛應(yīng)用。開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)室并不陌生，在國(guó)內(nèi)外大學(xué)階段應(yīng)用較多，中學(xué)階段的開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)室正在探索階段。筆者在中國(guó)知網(wǎng)以“中學(xué)開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室”為關(guān)鍵詞進(jìn)行搜索，結(jié)果為76篇學(xué)術(shù)期刊和碩士論文。中學(xué)和大學(xué)的開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)室在規(guī)模、設(shè)備、學(xué)生自主性、研究?jī)?nèi)容和教師角色等方面存在一些不同，但是它們共同的目標(biāo)是為學(xué)生提供更廣泛、更深入的學(xué)術(shù)體驗(yàn)，并培養(yǎng)學(xué)生的自主性和研究能力。

一、開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)和利用是必然趨勢(shì)

生物學(xué)是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的實(shí)踐性學(xué)科，《義務(wù)教育生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》（以下簡(jiǎn)稱《課程標(biāo)準(zhǔn)》）在為這門(mén)課提供了指引之余，又給足了開(kāi)放的思考空間。《課程標(biāo)準(zhǔn)》中提到“教學(xué)過(guò)程重實(shí)踐”的理念，強(qiáng)調(diào)通過(guò)實(shí)驗(yàn)、探究類(lèi)學(xué)習(xí)活動(dòng)、跨學(xué)科實(shí)踐活動(dòng)，使學(xué)生在探究實(shí)踐中得到長(zhǎng)足的發(fā)展，成為創(chuàng)新型人才。因此，生物實(shí)驗(yàn)室不僅僅是為了完成教學(xué)任務(wù)而存在，更應(yīng)該是學(xué)生探究和發(fā)現(xiàn)的地方。著力開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)室建設(shè)，將實(shí)驗(yàn)室資源整合優(yōu)化，使實(shí)驗(yàn)室功能多元化，可以更好地支持教學(xué)，助力學(xué)生探究實(shí)踐活動(dòng)的開(kāi)展。在初中階段建設(shè)開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)室是必然的趨勢(shì)。開(kāi)放式生物實(shí)驗(yàn)室應(yīng)實(shí)現(xiàn)“圖書(shū)館”式的管理、“科學(xué)館”式的功能。

二、開(kāi)放式生物實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)

新課程理念下的初中生物開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)室建設(shè)和利用需要從多個(gè)方面入手，開(kāi)發(fā)多元化的實(shí)驗(yàn)室功能，強(qiáng)調(diào)探究性學(xué)習(xí)，注重交互性和合作性，加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室管理和安全教育，并開(kāi)展跨學(xué)科探究活動(dòng)，以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維、實(shí)踐能力。文章主要從開(kāi)放內(nèi)容的設(shè)計(jì)、教師的角色和能力、學(xué)生參與程度、安全管理、器材管理這幾個(gè)方面探討如何進(jìn)行開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)。

（一）開(kāi)放內(nèi)容的設(shè)計(jì)

根據(jù)學(xué)校的實(shí)際情況和課時(shí)安排，目前比較合適的開(kāi)放時(shí)段是每天下午的第二課堂，或課后的延時(shí)服務(wù)托管時(shí)間，學(xué)生主要以興趣課的形式參與。此外，參與人員容量過(guò)大，人員嘈雜，會(huì)增加管理難度和安全壓力。因此，開(kāi)放內(nèi)容的設(shè)計(jì)需要考慮活動(dòng)主題和形式、時(shí)間、場(chǎng)室、人員容量等方面因素，合理安排。

以我校為例，將活動(dòng)內(nèi)容分為三階層次：初階主要是展覽、觀看型活動(dòng)，安排時(shí)間為周一；中階主要是課內(nèi)實(shí)驗(yàn)以及探究活動(dòng)，安排時(shí)間為周二；高階主要為跨學(xué)科、趣味性自選主題，安排在周三和周四。人員容量管理方面，初階活動(dòng)自由參加，無(wú)需預(yù)約，人滿即止；中階活動(dòng)由各教師共同協(xié)商安排，高階活動(dòng)采用活動(dòng)預(yù)告及學(xué)生預(yù)約制，控制好人員容量。某些活動(dòng)如動(dòng)物飼養(yǎng)、植物栽培等，開(kāi)展后需持續(xù)進(jìn)行照顧、觀察和記錄的，應(yīng)做相應(yīng)指導(dǎo)和安排。

對(duì)活動(dòng)內(nèi)容，會(huì)定期在學(xué)生群體中進(jìn)行問(wèn)卷調(diào)查，根據(jù)學(xué)生興趣、需求而制訂，持續(xù)增加和擴(kuò)容。表1為我校部分正常開(kāi)展的開(kāi)放活動(dòng)內(nèi)容。

（二）教師的角色與能力

科任老師和實(shí)驗(yàn)室管理員具備一定的教育教學(xué)和實(shí)驗(yàn)技能，是開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)室最佳的管理者和指導(dǎo)者，能夠有效地組織和引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)。

教師在開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)室中的角色不僅僅是傳統(tǒng)意義上的知識(shí)傳授者，更應(yīng)成為學(xué)生學(xué)習(xí)和成長(zhǎng)的引導(dǎo)者和激勵(lì)者，幫助學(xué)生探索自己的興趣和未來(lái)發(fā)展方向，激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣和積極性。教師還要關(guān)注學(xué)生參與的過(guò)程和結(jié)果，幫助他們克服困難和問(wèn)題，提高實(shí)踐活動(dòng)成效。只有教師有效地引導(dǎo)學(xué)生參與，才能平衡生物開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)室的互動(dòng)性、趣味性和開(kāi)放性。

首先，教師需具備較高的學(xué)科知識(shí)水平，能夠熟練操作實(shí)驗(yàn)室器材，指導(dǎo)學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)，及時(shí)給予反饋和評(píng)價(jià)。其次，教師需具備一定的創(chuàng)新意識(shí)和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力，能夠根據(jù)學(xué)生的興趣、各班實(shí)驗(yàn)課需求，設(shè)計(jì)并指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行探究實(shí)踐學(xué)習(xí)。在活動(dòng)過(guò)程中，教師要尊重學(xué)生的個(gè)性和特點(diǎn)，根據(jù)學(xué)生的表現(xiàn)和需求進(jìn)行個(gè)性化指導(dǎo)。再次，教師需具備較強(qiáng)的安全意識(shí)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和解決問(wèn)題。最后，教師需要具備一定的團(tuán)隊(duì)協(xié)作和溝通能力，與科組成員、實(shí)驗(yàn)室管理人員、學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)、學(xué)生家長(zhǎng)等多方合作，共同推動(dòng)開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)。

開(kāi)放式生物實(shí)驗(yàn)室活動(dòng)應(yīng)納入科組集體備課內(nèi)容，科組成員實(shí)行團(tuán)隊(duì)協(xié)作，輪值管理，利用每周集體備課時(shí)間對(duì)活動(dòng)情況進(jìn)行規(guī)劃和總結(jié)，同時(shí)進(jìn)行必要培訓(xùn)，不斷提升相應(yīng)的素質(zhì)和能力，提高管理水平，以適應(yīng)開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)室的需求。

（三）學(xué)生參與程度

學(xué)生的參與程度是一個(gè)開(kāi)放式生物實(shí)驗(yàn)室成功與否的標(biāo)準(zhǔn)之一。在開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)室中，學(xué)生可以自由地選擇實(shí)驗(yàn)內(nèi)容并參與實(shí)驗(yàn)活動(dòng)。學(xué)生的參與程度取決于他們的興趣和激情，也取決于他們能否找到自己的角色和目標(biāo)。

首先，在設(shè)計(jì)開(kāi)放內(nèi)容時(shí)應(yīng)該充分了解學(xué)生動(dòng)向，考慮學(xué)生的個(gè)性、興趣，適當(dāng)擴(kuò)容活動(dòng)項(xiàng)目，設(shè)置多種學(xué)習(xí)方式，滿足不同學(xué)生的需求和能力水平，以激勵(lì)他們積極參與活動(dòng)。因此，不定期開(kāi)展問(wèn)卷調(diào)查，了解、收集和聽(tīng)取學(xué)生的興趣意向，并及時(shí)安排開(kāi)放內(nèi)容和主題是非常必要的。

其次，吸納學(xué)生志愿者參與實(shí)驗(yàn)室管理，并在招募、培訓(xùn)、指導(dǎo)和激勵(lì)等方面做好相應(yīng)的準(zhǔn)備和安排，可以輔助教師工作、減輕教師的管理壓力，增強(qiáng)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)室安全和設(shè)備使用的意識(shí)和責(zé)任感。志愿者在滿足自己興趣愛(ài)好體驗(yàn)的同時(shí)，也能在同學(xué)群體中起到宣傳作用，帶動(dòng)更多學(xué)生參與。

（四）安全管理

在開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)和利用過(guò)程中，安全管理是非常重要的，教師需要給予足夠的重視。建立應(yīng)急預(yù)案，確定實(shí)驗(yàn)室的安全規(guī)則和操作指南，以便學(xué)生和教師遵守安全規(guī)范，確保學(xué)生和教師的生命安全和財(cái)產(chǎn)安全。考慮從以下幾個(gè)方面著手加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室安全管理。

第一，增強(qiáng)師生安全和規(guī)范意識(shí)。制作明晰易懂的實(shí)驗(yàn)室安全教育微課，并通過(guò)校內(nèi)可用屏幕進(jìn)行播放宣傳。利用實(shí)驗(yàn)室科普開(kāi)放日活動(dòng)加強(qiáng)宣傳，可以設(shè)置“有獎(jiǎng)問(wèn)答”活動(dòng)形式對(duì)學(xué)生進(jìn)行簡(jiǎn)單考核，加深記憶。課任老師也要在平常教學(xué)中重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)。

第二，開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)室使用過(guò)程中，教師和學(xué)生志愿者需加強(qiáng)巡視，并在需要時(shí)提供幫助和指導(dǎo)，確保所有使用者都遵守實(shí)驗(yàn)室規(guī)則和程序，對(duì)違規(guī)學(xué)生進(jìn)行教育，行為惡劣者及時(shí)清退，以免影響其他學(xué)生，確保師生安全。

第三，對(duì)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行定期檢查和維護(hù)，排查實(shí)驗(yàn)室安全隱患（如水、電、器材等），確保實(shí)驗(yàn)室符合安全標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。

第四，建立安全事故記錄和事故分析制度，及時(shí)處理實(shí)驗(yàn)室內(nèi)發(fā)生的安全事故，分析原因，加強(qiáng)管理，避免類(lèi)似事故的再次發(fā)生。對(duì)較為嚴(yán)重的事故應(yīng)及時(shí)上報(bào)，并進(jìn)行必要的處理和善后工作。

（五）器材管理

器材管理方面，最基本的操作是對(duì)實(shí)驗(yàn)室器材進(jìn)行科學(xué)分類(lèi)和歸檔，建立器材借用和歸還制度，以便教師和學(xué)生能夠方便地找到需要的實(shí)驗(yàn)器材，防止器材丟失或損壞。

為方便探究實(shí)踐活動(dòng)的開(kāi)展，對(duì)每個(gè)探究實(shí)踐活動(dòng)中可能用到的器材和用具進(jìn)行成套打包處理，學(xué)生按自己的探究實(shí)踐活動(dòng)需求領(lǐng)取使用，活動(dòng)結(jié)束后清點(diǎn)歸還，并做好使用登記。以“制作和觀察人口腔上皮細(xì)胞臨時(shí)裝片”這一實(shí)驗(yàn)活動(dòng)為例，實(shí)驗(yàn)中就需要用到由載玻片、蓋玻片、鑷子、消毒牙簽、生理鹽水、吸水紙、碘液、紗布等組成的器具盒。

三、開(kāi)放式生物實(shí)驗(yàn)室的利用效果

（一）實(shí)現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的課內(nèi)外有機(jī)結(jié)合

在生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，探究實(shí)踐活動(dòng)的開(kāi)展往往受到時(shí)間、空間、器具、課程內(nèi)容、課堂組織等方面的影響，很多活動(dòng)項(xiàng)目是無(wú)法在課內(nèi)完整呈現(xiàn)或完成的。

以《練習(xí)使用顯微鏡》實(shí)驗(yàn)操作課為例，可以設(shè)置分組管理，利用開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)室對(duì)小組長(zhǎng)進(jìn)行課前培訓(xùn)，培養(yǎng)小組長(zhǎng)為教師的助手，對(duì)小組成員進(jìn)行管理和指導(dǎo)，按照實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)表逐項(xiàng)評(píng)價(jià)過(guò)關(guān)，教師巡視抽查。課后，對(duì)未掌握的同學(xué)利用開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)室反復(fù)操作，使其順利過(guò)關(guān)。

開(kāi)放式生物實(shí)驗(yàn)室為我們呈現(xiàn)了有所準(zhǔn)備的“課前”、有序組織的“課中”、有始有終的“課后”，真正實(shí)現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的課內(nèi)外有機(jī)結(jié)合。

（二）體現(xiàn)了“圖書(shū)館”式的管理、“科學(xué)館”式的功能

開(kāi)放式生物實(shí)驗(yàn)室的開(kāi)設(shè)，優(yōu)化了實(shí)驗(yàn)室管理，其開(kāi)放性類(lèi)似圖書(shū)館的管理方式，進(jìn)一步活化了閑置的實(shí)驗(yàn)室資源，促進(jìn)實(shí)驗(yàn)室功能多元開(kāi)發(fā)，讓學(xué)生進(jìn)入開(kāi)放式生物實(shí)驗(yàn)，獲得身處科學(xué)館般的體驗(yàn)。

（三）展現(xiàn)了探究實(shí)踐自由的可行性和創(chuàng)新的可能性

開(kāi)放式生物實(shí)驗(yàn)室開(kāi)闊了學(xué)生探究和跨學(xué)科實(shí)踐的空間，為學(xué)生的想法提供了變現(xiàn)平臺(tái)，拓展了學(xué)生的學(xué)習(xí)深度，保護(hù)了學(xué)生“創(chuàng)新”的“星星之火”。創(chuàng)新，就應(yīng)該讓學(xué)生實(shí)現(xiàn)探究實(shí)踐自由。

（四）發(fā)現(xiàn)了“生活中有科學(xué)，科學(xué)使生活更美好”的真理

在之前開(kāi)展的以“艾草”為主題的一系列實(shí)踐活動(dòng)中，開(kāi)放式生物實(shí)驗(yàn)室成為學(xué)生勞動(dòng)教育的基地，學(xué)生在這里留下了美好回憶。從家庭表現(xiàn)來(lái)說(shuō)，家長(zhǎng)反映孩子在家更愿意參與勞動(dòng)，更有家庭責(zé)任感，可以說(shuō)是實(shí)現(xiàn)了“愿做”。于學(xué)生個(gè)人來(lái)講，在親手實(shí)踐過(guò)程中感受到學(xué)以致用，思維拓展與動(dòng)手操作能力相互促進(jìn)，一定程度上實(shí)現(xiàn)了“能做”。從實(shí)踐成果的呈現(xiàn)來(lái)看，學(xué)生實(shí)踐的成品艾草膏、端午防蚊包、青團(tuán)制作，艾灸理療活，扦插探究實(shí)驗(yàn)等都非常受歡迎，師生都樂(lè)在其中，得到認(rèn)可的學(xué)生有了深度探究的想法和勁頭，實(shí)現(xiàn)了“樂(lè)做”。

四、開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)室的未來(lái)展望

（一）更智能

未來(lái)開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)室應(yīng)具備更加智能化的實(shí)驗(yàn)室設(shè)備和管理系統(tǒng)，這需要學(xué)校、相關(guān)教育部門(mén)、社會(huì)的重視和大力支持。

（二）更融合

未來(lái)開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)室應(yīng)整合所有學(xué)科資源，更多的跨學(xué)科的實(shí)驗(yàn)室合作，從個(gè)別學(xué)科的開(kāi)放發(fā)展為大學(xué)科開(kāi)放，真正實(shí)現(xiàn)跨學(xué)科探究實(shí)踐。

（三）更開(kāi)放

未來(lái)開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)室具有更多的在線資源和互動(dòng)學(xué)習(xí)，可進(jìn)行校與校、校與社會(huì)的交流。

總之，隨著教育理念和科技的不斷發(fā)展，開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)室作為一種新型的教學(xué)和學(xué)習(xí)方式，有著廣闊的發(fā)展前景。未來(lái)，開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)室將會(huì)在多個(gè)方面不斷得到創(chuàng)新和發(fā)展，能為教育和科技的融合提供更多的機(jī)會(huì)和可能。

參考文獻(xiàn)：

［1］中華人民共和國(guó)教育部.義務(wù)教育生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）［S］.北京：北京師范大學(xué)出版社，2022.