加快自主探究实验室建设步伐 促使素质教育上新台阶

李明辉

摘要:根据素质教育的要求,介绍了自主探究实验室建设的紧迫性、必要性、可行性,自主探究实验室布置及成果点滴,并且说明了自主实验室开放时应注意的几个问题。

关键词:自主探究 实验室 开放 注意问题

Abstract: according to requirements of quality education,introduce the construction of self-inquiry lab urgency, necessity and feasibilityand self-inquiry labsetting and the results bit by bit, introducethe opening of self-inquiry lab should pay attention to several issues.

Key words: self-inquiry,laboratory,open,attention problems

在科技迅猛发展的今天,要求我们培养的学生不但要有扎实的科学理论知识,而且要具备熟练的实验操作技能和勇于开拓的创新精神,而自主探究实验室的建设与开放是转变旧教育思想、培养学生实践能力和创新精神的重要措施之一。因此要加快自主探究实验室建设与面向全体学生开放,为学生提供良好的实验探究条件和环境,促使素质教育快速发展。

一、自主探究实验室建设的紧迫性、必要性、可行性

新的《课程标准》、新的教材、新的教学实验内容、新的实验模式、新的实验技术和实验方法对实验教学提出了新的要求,在教学过程中,迫切需要建设以科学探究实验仪器为主体的,有特色的自主探究实验室,为教师和学生提供一个更加广阔地进行科学探索的空间和条件。实验教学从常规学科验证型实验转向超常的综合探索型实验,对学生开展课题研究,激发学生创新思维,培养学生敢于动手的实践能力十分必要。经济的迅速发展,使我们各个学校教学实验设施、设备标准化、现代化,为学校开展自主实验室提供了良好的物质基础。学生生源的自然减少,为我们实施自主实验室提供了充足的场地和师资。新的课程改革和新的评价体系为我们进行自主探究实验室建设提供了最佳的机遇。因此,自主探究实验室建设与开放是紧迫的、必要的、可行的。

二、自主探究实验室设置分布

我们本着开拓创新的精神,根据有关文件,探索了建设新型、高水平自主探究实验室的思路和方法。经过努力,我们在原有实验室的基础上建成了水平较高的自主探究实验室。主要分以下几个模块。

仪器橱区:中学理、化、生实验中,有许多教学仪器都有它特定的使用方法,如托盘天平、螺旋测微器、游标卡尺等的使用;显微镜的使用、临时装片的制作;常用药品的配制等。这些都是要求学生必须熟练掌握的基本技能,学生仅靠实验课的时间达到熟练操作是不可能的。为此,仪器橱区对全体学生全年开放,随到随做。

继续分组实验区:课堂上要求的分组实验,有的学生由于种种原因没有完成或需要补做提高。可在下午课外活动时进行,学生可以完全按照上课时方法步骤做实验,也可以根据自己的理解改变方法对必修实验重新设计,给学生自主学习提供空间。

自主实验设计区,小制作、小发明区:学生生活中需要观察某些现象,探究、验证某些知识,利用现有知识进行整理、加工,形成自己的构思而设计的实验。比如:有的同学家中二层楼房装修,父母要求他设计一个线路,在一楼可以打开上楼走廊照明灯,上楼后在二楼关闭这个照明灯。又如:有同学对漏电保护器感兴趣,想了解其工作原理。这些都可以在我们的物理自主探究实验室设计、模拟、实验。学生有了自己的设计思路,提出申请,由任课教师和实验教师审核它的可行性,然后进实验室完成自己设计的实验。这样把理论与实践真正地结合起来,掌握科学的研究方法,也使理论知识掌握得更牢固。

数字探究实验区:利用计算机、数字采集器、传感器及相应软件构成的数字实验设备在实验室建设中的应用,突破传统仪器的瓶颈,提高了教学效率,解决了教学难题,同时又让学生在实验中接触、了解最新的现代科技、实验手段和实验方法。如“力的相互作用”实验,传统实验提供的实验器材是两个弹簧秤,让学生对拉,能观察到弹簧秤上的示数相同或相近即可。而用数字化实验设备,可利用两个力传感器对拉,实时显示、记录两力的大小、方向及变化过程,拉力和压力可瞬间切换。即使在学生处于活动状态下,也能够完成实验。其它,如“超重失重”、“最大静摩擦力实验”、“冲量实验”、“通电螺线管内磁场的研究”等,借助传统实验装置很难做出的实验,利用数字探究实验设备也都达到了令人满意的效果。

三、建设开放自主探究实验室的点滴成果

通过自主实验室的建设与开放,我们开发出了一批具有一定思考性、开放性、趣味性、生活性的实验,录制了大量的课堂教学录像片。此外,我们还在对学生大面积开放实验室和开展学生创新实践活动等方面取得了丰硕的成果和丰富的经验。

1.建立探究实验教学新模式

根据新《课标》的要求,经过实践,我们以培养学生探究性思维、探究性方法为目的,学生根据探究课题,自己设计、组织实验,分析、解决问题。从而建立了课堂演示与实验室探究相结合,课内实验与课外创新实践相结合的实验教学新模式。

教学中,我们不仅要求学生通过实验现象理解概念,而且引导学生体会巧妙的实验构思,启发他们的创新思维,要求他们对实验提出个性化的见解。课后全面开放实验室。为了延续学生的探索热情,为有兴趣的学生提供课外创新实践活动的空间,我们还成立了“学生创新兴趣小组”,开辟了“学生创新之家”,为学生创新实践提供人员和各种软硬件条件支持。

2.师生共同自制了20余种教具、学具

在我们自主探究实验室建设、开放的过程中,有一些自主设计实验项目没有现成的仪器,有的现成仪器效果不理想,也有的仪器价格太高等。根据教师和学生们的需求,我们自制了20余种教具、学具。如:涡流作用演示器、拔苗助长器、“嫦娥一号”奔月之路、水透镜、小孔成像演示器、背肌工作原理、风力发电演示仪、自制水力捣米机、假性近视矫正器、会翻跟头的车轮、直流发电机、电磁波发射与接收、视觉暂留、窥视无穷等。这些仪器不仅充实了实验内容,降低了建设成本,锻炼了师生实验操作能力,而且其中多件作品在国家、省自制教具评比中获奖。如涡流作用演示器获国家自制教具一等奖;拔苗助长器、“嫦娥一号”奔月之路、水透镜等获省自制教具二等奖。

3.开发出一批内容新颖的实验

目前,根据我校实验室的实际情况,利用现有的普通教学仪器及新购置的数字探究仪器,开展了适合我们实际情况的校本实验,共有实验项目100余个。此外,实验室还可提供200多段内容丰富的课堂插播录像片和30多个课堂演示实验供教师选用。以上内容覆盖了初中物理、化学、生物的主要教学内容,学生可根据自己的兴趣、精力、基础、需求,借助自主探究实验室,进行不同层次的自主学习。实验室为引导学生进行不同层次的、个性化的学习与探究开辟了新途径,大大提高了教学效果。

四、自主探究实验室开放应注意的几个问题

1.注意处理好学科教学与实验室开放时间的关系。

2.注意学生进入自主探究实验室迷航问题。

3.学校根据教学进度制定的自主探究实验室实验内容,应属于课程教学内容的拓展性实验,源于课本,高于课本,不能与学生课程教学实验内容相重复。

4.学校根据教学进度制定的自主探究实验室实验内容,可由授课教师或有经验的教师指导完成。

5.学生实验时必须有教师现场指导,保证学生安全。

6.自主探究实验室设施要实事求是,因地制宜,不要盲目追求高科技。

实验教学的改革和提高是无止境的,各级学校要进一步深化实验教学改革,狠抓实验教学质量,凝心聚力,努力加快自主探究实验室建设、开放,培养学生的实践能力和创新精神,促使素质教育上新台阶。