快乐的实验包 流动的实验室

方军生

一、实验包辅助教学的背景

1实验教学改革是新课程的需要

实验教学是初中科学教学的基础，也是新课程改革的突破口。《科学课程标准》(7～9年级)明确提出：“在科学课程的教学中，必须创造多种机会让学生进行科学探究，在亲身参与科学活动的过程中，发现问题、感受科学过程、获取事实证据、检验自己的想法和科学理论，逐步形成科学的态度、情感与价值观。”课标要求初中学生应该掌握科学探究所必须的使用基本工具和仪器进行测量和观察的技能、基本实验的技术、查阅信息资料的技术。显然这些技能和技术不是通过教师的演示和学生做题所能掌握的，必须通过学生的自主实验与探究实践不断积累起来的。

2实验教学改革的现状及缺陷

当前，很多学校进行了实验教学改革，例如超配实验器材，将演示实验改为学生实验，或将低成本实验带进课堂等，但这些都不能从根本上解决学生实验机会少、学生动手时间短的问题。目前也有很多学校尝试开放实验室，让学生在课外进入实验室进行实验，这一改革在一定程度上起到了增加实验时间和机会的作用，但有限的实验室资源很难满足众多学生的需求；同时学生进实验室的时间受到很大的限制，也会与其他活动或学习时间相冲突。所以开放实验室对学生来讲虽然有了进行自主实验的机会，但由于资源少、时间少、不方便等因素造成个体做实验的机会不多，成效也相对有限。

3一种全新的实验教学改革——实验包辅助教学

实验包是指根据相对比较集中的知识内容，将基本实验仪器、元件及药品放入一只箱子内“打包”，作为小组自主科学探究活动的器材，简称实验包。

“实验包辅助教学”是指在教学中利用实验包进行课堂教学或课外辅助学习的一种教学模式。一个小组共用一个实验包，在教师的指导下，学生可以利用这些器材完成教学中的教师演示实验和学生实验，也可以再添加一些器材做一些课外探究或拓展实验，从而帮助学生理解科学知识、提高科学素养。

二、实验包辅助教学的实践

1实验包的设计与配备

实验包的设计要求是：针对性强、配备合理、器材齐全、使用方便。一般根据一学期的教学内容，设计l一2个实验包，在实验包中放入足够数量和种类的实验器材，例如八年级的“电学包”可以如下设计：电池组(盒)1组、电压表1只、电流表1只、滑动变阻器1只、小灯座3只、小灯泡10只、定值电阻(3只)l套、电键3只，不同规格的铜、镍铬合金线各2根，导线12根。然后将这些器材放入整理箱中，如图1，一只实验包即配备完成。

根据初中科学的教学内容与实验要求，可以设计以下11个实验包。

2实验包资料的准备

一是给学生编制“实验包手册”。在实验手册中对于重要的实验必须分实验原理、实验器材、实验步骤、实验注意事项等逐项写详细，让学生一看实验手册就能顺利地完成实验。如“测量包”中刻度尺、天平、量筒是初中科学必须要掌握的测量仪器，就必须写详写全(表1是用量筒测液体体积的案例)。而对次要的或要求较低的实验则可以介绍得简单一些。

二是给学生准备好实验报告单。在设计实验报告单时要注意学生的层次性，一般七年级可以给出较为具体的实验记录内容，如实验原理、实验装置图(原理图)、实验步骤、实验数据记录、实验结论、实验分析等项目，而八年级可以尝试让学生自己设计实验报告单，并能对实验作出误差分析，九年级要让学生学会独立设计实验报告，或者是研究报告、小论文等。

3建立合作小组，制定相关制度

构建合理的合作小组是开展实验包活动的前提，一般以4～6人为一个小组，每仑班分成8～10组为宜，小组人员的组合应该按科学成绩好、中、差搭配构建成一个异质小组，同时要考虑动手能力的强弱、男女性别搭配等因素，这样可以以强带弱，提高整个小组的实验水平和探究技能，同时也有利于开展各小组间的竞赛活动。

分定小组后需要选出一名组长和一名实验包管理员，其中组长全权负责本组的各项活动安排；实验包管理员负责器材的管理、借用及理赔事宜。其余同学由各小组自行设立职务，比如可以设立影像记录员、数据记录员等。

合作小组建立的同时，要制定相关制度，如实验包使用守则、安全管理制度、破损赔偿制度等，并组织所有学生学习这些制度。

4开展实验教学活动

利用实验包进行辅助教学的形式很多，通常有以下几种。

(1)利用实验包进行课堂教学。科学课堂教学离不开实验教学，而实验教学最有效的方式是让学生直接参与实验，通过动手实验，提高实验技能、操作技艺，从而加深对知识的理解。

例如在上电学内容时，经常要用到电学元件进行课堂教学，如电流表、电压表的使用，串、并联电路中电流电压的特点，滑动变阻器的使用，欧姆定律的研究，电阻的测量等十几项实验内容。一般不可能有那么多机会和时间去实验室进行教学，大多通过演示实验或集中进实验室进行实验，而有了实验包就可以随时组织合作小组进行实验教学。

实验包的使用既实现了实验的随堂性、即时性和高效性，又减少了教师对实验仪器的准备时间，在一定程度上也减轻了教师的负担。

(2)利用实验包巩固知识。在教学中学生巩固知识的途径往往只是做习题，通过做习题虽然可以提高解题能力和应试能力，但这需要反复操练，而且对知识的生成和认识不够深入，如果能够利用实验包进行实验来解决课本上的疑难问题、课外的习题，就能在自我实验的过程中加深对问题的认识深度，提高解决问题的能力。

如图2甲所示，在一只薄塑料袋中装水过半(未满)，用细线扎紧袋口，用弹簧测力计测得其所受重力为9N；再将这个装水的塑料袋浸入烧杯内的水中，如图2乙所示，当弹簧测力计示数为6N时，袋内水面与烧杯中的水面相比(不计塑料袋和细线的重)

A比烧杯中的水面高B比烧杯中的水面低

C与烧杯中的水面相平D高低无法判断

初中学生对该题的情境缺少感性认识，所以很难对水面的高低作出准确的判断。如果能利用实验包中的弹簧秤、烧杯和塑料袋在课余做一做，就会有很清晰的感性认识，再通过老师的分析讲解，就能起到事半功倍的效果。

关于浮力的许多试题都能借用“力学包(二)”中的器材帮助理解和解决。如对“10N的水能浮起大于10N的物体”许多学生始终怀疑，利用实验包中的器材进行一次比赛：哪组同学能用10牛的水成功产生大于10牛的浮力?通过小组合作让学生亲自做一做，亲身体验一次“不可能的任务”，给学生留下的不仅是对浮力知识的深入认识，更是一种探究精神的培养。

(3)利用实验包进行实验考核。对实验技能的考核是科学教学的重要内容，但由于实验准备费时费力，很少有学校重视实验技能的考核，因此“培养

学生实验技能”成了一句口号。但如果利用实验包进行考核，将会变得简单易行。

例如，“测定导体的电阻”这一实验考核可以这样设计：首先利用半节课的时间对实验原理、器材、实验步骤、数据记录进行讲解，然后布置课外任务——小组合作熟练测定导体的电阻。在接下来的一堂课中，由小组分工合作，每人做一部分，通过交换考评组长进行小组考评(考评组长在课前先由老师培训)，最后按得分高低评出优秀小组，优秀个人则由小组考评或推荐得出。

从对照班的情况来看，通过这种方式进行的实验教学效率更高、效果更好、学生更喜欢。

5实验包活动的多维评价

对探究活动的有效考评能促进实验包小组活动的有效开展，可以通过“实验操作技能比赛”“实验设计评比”“科学实验小小报”“生活小实验评比”等形式进行多维评价。分阶段分散实施评价，可以让学生把“实验包”变成一个流动的实验室，快乐地实验，快乐地成长。

三、实验包的实践效果评价

我校经过一年半的“实验包辅助教学”的实践，在实验包的设计、装配、活动设计等方面积累了很多经验，同时我们还分别从“学生实验操作技能”“学科成绩”“科学素养水平”三项对实验班和对照班进行了对比研究。如以下为八年级“电学包”对使用电学包前的成绩与使用电学包后第四章“电路探秘”单元检测成绩所作的两组对比分析(如表2)。

显然，从表中数据可以发现，实验包的使用可以促进学生对知识的理解和掌握，对科学学习和成绩提高有一定的帮助。

对“学生实验操作技能”的调查我们进行了实验抽测，对“科学素养水平”的调查我们采用《初中生科学素养水平调查问卷》，问卷就从科学素养的四个维度，共21道试题，近200个点进行了抽样调查。调查结果显示，实验班的学生这两项指标均明显高于在对照班。

四、结束语

实验包给学生创建了动手实验、合作探究科学问题的平台，让学生亲历了科学探究的过程，带来了实验的快乐和学习的乐趣。“C实验包辅助教学”既可以提高学生的实验水平和操作技能，也能够使学生加深对知识的认识和领悟，提高对知识的理解和应用水平，还能有效地培养学生的探究能力和合作精神。

相信实验包能让科学实验成为每一个孩子生活的重要部分，让科学探究成为每一位学生成长的最深记忆，让创新灵感成为每一名同学追梦的强劲翅膀。