浅谈实验教学与校园文化建设的整合

陈伟杰

【摘 要】实验教学是科学课程实施的重要内容与方法，但是受到课堂教学条件的限制导致某些实验不能有效开展。校园环境有着比课堂环境更加优越的教学资源与教学条件，但是大多数师生都忽略了这些宝贵的教学资源。通过对教学实验的特点以及校园教学资源的研究，提出了开放性实验室的创建、校园科技活动的开展、校园教学资源的挖掘、校园教学功能区创建等整合方式，在实践上为实验教学与校园文化的整合提供了指导性策略。

【关键词】实验教学 校园文化 整合

【中图分类号】G637 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2017）07-0072-02

实验教学是科学课程实施的重要内容，也是深受师生欢迎的一种教学方法。它在学生的文化素质、思想态度以及创新能力的培养上具有纯理论教学不可替代的作用。但是，某些教学实验的开展受到课堂四十五分钟的时空局限，导致的教学效果降低甚至无法真正有效开展。

然而，校园中的各种花草树木以及景观建筑都是非常生动的科学知识载体。而且所呈现出来的状态是经过大自然长时间“科学实验”所得的成果。校园中的“操场”、“公园”甚至是“走廊过道”所提供的实验场所也都比教室内要宽广。《教育部关于大力加强中小学校园文化建设的通知》中也明确指出：“校园文化是学校教育的重要组成部分，是全面育人不可或缺的重要环节。”所以实验教学与校园文化需要有机地整合，才能最大限度地发挥实验辅助教学的功能。同时，也能让校园成为一个真正的学习园地。

一、实验教学与校园文化整合的必要性

课堂上的教学实验虽然经过了几代教育工作者的改进，大部分教学实验能够在课堂上演示，但是还是有部分实验无法在课堂上完成。某些教学实验虽然能展开教学演示但是效果不尽人意。而校园景观中正在发生的“科学实验”，或者已经呈现出来的“科学现象”学生却熟视无睹造成教学资源的浪费。

1、课堂实验受时间局限

某些实验的开展需要很长的时间，在课堂四十五分钟内无法完成。例如：

“植物的向光性”实验，即使用向光性很好的“文竹嫩芽”来做实验也需要2～3个小时才会有现象呈现。若用其他向光性不太敏感的植物做实验则所花的时间更长。

“种子萌发”实验，常见的种子萌发需要几天的时间如：白萝卜2～4天；菠菜3～7天；香菜5～10天；小葱4～8天。没有在45分中内就能发芽的种子。

“腐肉生蛆”实验，一般需要2～3天。因为苍蝇卵即使在温度35℃，相对湿度为75%～80%这最适温湿度情况下也需要八个多小时才能孵化。

像这些教学实验我们需要在课堂之外借助一些特殊的实验教学活动，才能把实验真正开展起来。

2、课堂实验受空间局限

又有一些实验的开展需要较大的场地空间才能最大限度地发挥实验的教学价值。例如：

“马德堡半球”实验，虽然实验室中有小型的马德堡半球，但仅限两位同学进行对拉实验。但是这样一个小型模拟实验所体现出来的效果远远比不上六七十个人进行拔河对拉来得震撼。

“大气压顶水柱”实验，根据水的密度1.0×103千克/米3以及标准大气压1.01×103帕斯卡来计算，大气压能够把水顶上10.3米的楼顶。

“切割地磁场发电”实验，用五六米长的导线配合灵敏电流表，虽然也能在教室内勉强开展实验。但是，教室内有课桌椅等障碍物的妨碍。相比之下还是在室外开展比较方便。

像以上这些大型实验需要借助校园内空旷的场地才能有效开展。

3、校园教学资源的浪费

校园中某些花草树木所呈现出来的现象蕴含着非常明确的科学原理。这些承载科学原理的自然现象不仅发生在树木上，还发生在某些建筑物上。都是一个个非常珍贵、非常生动的教学资源。例如：

“种在大楼旁的雪松”。在靠近楼的一侧长得弱小，离楼远的一侧长得粗壮。非常生动地体现了光照对植物生长的影响。同时这又是一个非常珍贵的教学资源，因为它需要近十年的时间才能明显地呈现出两侧枝条的长势差异。

混泥土楼房漏水所形成的“钟乳石”。蕴含了CaCO3+H2O+CO2= Ca（HCO3）2、Ca（HCO3）2 △ CaCO3↓+H2O+CO2↑这样两个化学变化。它的形成也需要大自然花费数年时间“精雕细琢”。

“校园内的各种花草树木”，它们比书本上的“文字”与“图片”更加具体的展现了什么是“直立茎”、“攀缘茎”、“缠绕茎”、“匍匐茎”；什么是“平行叶脉”与“网状叶脉”；什么是“裸子植物”与“被子植物”；什么是“单子叶植物”与“双子叶植物”；什么是“风媒花”與“虫媒花”等这样一些科学知识。校园中的每一棵绿化植物都是一个个生动的知识载体，都是一本本鲜活的教科书。

但是学生缺乏明锐的观察能力，也就造成了这些珍贵教学资源的浪费。

二、实验教学与校园文化整合的方式

正是由于教学实验自身的特点以及课堂的时空局限，实验教学需要借助整个校园的教学资源才能有效开展。而校园文化又可以通过实验器材设备、实验开展制度、大型科技活动以及科学精神等方面具体落实与体现。所以实验教学与校园文化可以有机地整合，具体方式如下。

1.开放性实验室的创建

针对那些需要长时间才能开展的实验，可以创建“开放性实验室”加以开展。具体创建方法也比较简单，在教学楼一楼不影响消防疏散的走廊上摆放两张实验桌，作为实验操作台。每周更换实验器材以适应每周不同的教学内容。实验内容可以是教材中的演示实验帮助学生理解科学原理，也可以是实验手册中的操练实验帮助学生熟练操作技能，还可以是以作业本中的题目为原型的验证性实验帮助学生验证猜想检验疑惑。

在实验台上摆放记录本，让来进行实验操作的同学签上自己的姓名，也可让学生们写上下周想要开展的实验。通过记录本了解学生的实验参与率，以及了解学生的需求。让记录本成为师生对话的一个窗口。从而使开放性实验活动的开展能够更好地服务学生，服务教学。

为了确保实验开展过程的安全性。备课组需要对实验进行筛选与改进。舍去那些有可能会对学生产生危险的实验。对于那些容易造成仪器破损的实验改良器材后再开展。让当天值班老师早上摆出器材晚上收回器材，确保器材不遗失。

2.校园科技活动的开展

针对那些需要大空间才能开展的实验，可以与校园科技活动相融合。发挥师生的集体智慧自制教具改进实验。借助自制教具在有特殊意义的日子开展科技活动。例如：借助特制的“马德堡半球”，每年5月8日让四五十名同学在操场上对拉“马德堡半球”。既让学生感受大气压的存在，又纪念了奥托·冯·格里克在1654年5月8日进行的这个著名实验。相似的大型实验在中学还有许多。

为了提高学生的科学素养以及创新能力，校园科技活动的开展还可以是一些“科学趣味实验展评”、“小制作小发明展评”、“鸡蛋撞地球评比”、“水火箭比赛”、“纸飞机距离赛”、“纸飞机滞空赛”等等。让学生在玩的过程中体验科学魅力、激发科学兴趣、了解科学原理。

3.校园教学资源的挖掘

校园中具体生动教学资源非常丰富。为了引导学生观察与思考，可以在相应的事物上做提示。提示学生观察这些现象，并思考相应的问题，但不直接告诉学生答案。例如，精心设计每一种植物挂标签牌。各种植物中只有一棵植物挂详细的“身份信息”，同种植物的其它树木上挂的则是一些问题性的标签，比如：“同学们，你们认识我吗？”、“同学们，我有哪些用途？”、“同学们，我属于哪一纲？哪一目？哪一科？”、“同学们，根据我身上的结构特点请你分析一下我属于裸子植物还是被子植物？”、“同学们，你们看，我的茎属于哪一类茎？”

对于校园中的各种景物所呈现出来现象也以挖掘其背后的科学原理。并展示给学生，引导他们进行思考。例如：紧挨大楼的雪松枝条长势不均匀。可在雪松旁立一块牌子提示学生思考“同学们，你们看。我两侧的枝条长势一样吗？是哪些因素影响了两侧枝条的长势？”混泥土漏水后形成的“钟乳石”和“石笋”也可以对它进行资源性的挖掘“同学们，眼前这条钟乳石的形成，可以用哪个化学方程式来表达？”、“同学们，形成眼前这条石笋，所发生的是物理变化还是化学变化？”等等用一些问题来引导学生对各种现象进行观察和思考。

4.校园教学功能区创建

校园文化有别于社会上的企业文化和商业文化。它的存在要有助于学生整体素质的提升、有助于科学文化知识学习、有助于正确情感态度与价值观的养成。所以在校园物质文化建设时可以把相应的硬件设施建设成教学功能区域。比如：

“景观雕塑”大部分学校都只注重其美感，但是其教学功能很难体现。倒不如把建一个“日—地—月”模型。在“月球”的向日侧与背日侧分别刷上白、黑两种颜色，用来表示“月球”被照亮的月面和没有被照亮的月面。在摆放相应“月球”的柱子上写上相应的“月相名称”、“出现日期”、“出现时间段”、“可见范围”以及描述相应月相的诗句。这样的景观建筑既不失美感，又整天了教学功能。

“校园景观石”大部分学校在它上面刻的都是励志标语，比如：“勤奋”、“拼搏”、“努力”等等以彰显学校的精神风貌。若在这些标语下方再刻上这块岩石的品种名称，比如是砂岩的就刻上“砂岩”两字，是闪长岩的就刻上“闪长岩”三字。这就让这些岩石多了一层科学教学的功能，成为了比教科书还要鲜活的知识载体。因为学生可以在这些岩石上了解到相应岩石的“质地”“纹理”“硬度”等科学知识，而这些科学知识学生无法从书本上的文字与图片中准确获知。

“科学种植园”的创建给学生提供了一个科学研究的实践基地。可以让学生深入了解各种植物的“种植时间”“生长特点”以及“根、茎、叶”等器官的结构与功能。为学生学习课本理论知识提供了基本的生活经验以及相应感官体验。

实验教学与校园文化的整合给校园文化的建设指出一条新路径。讓空灵的校园文化建设有了具体的抓手、有了明确的建设方向。让校园文化成了课堂实验教学的补充和延伸。使校园文化区别于企业商业等文化，有了真正的校园特色。与实验教学整合后的校园文化还可以对学生进行长期地潜移默化的科学素养的培养和熏陶。可以让学生养成一个随时随地都善于观察学习的习惯。使得校园成为一个真正的教学乐园、学习乐园。

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