实验教学缘何“难于上青天”?
2023-04-05曹霁朱怡颖
文 | 曹霁 朱怡颖
于学生而言,实验课是枯燥学习生活的一味调剂,是得以亲身探索世界的期待;于教师而言,实验课堂极具挑战,需要在培养学生科学探究素养和保证理论知识学习中艰难抉择。师生对实验课态度的“割裂”究竟为哪般?让我们来倾听一线教师的心声。
爱“上”实验课的一万个理由
实验教学是国家课程方案和课程标准规定的重要教学内容,是培养创新人才的重要途径。在许多教师眼中,“实验”在教学中扮演着重要角色,是引导学生培养崇尚科学精神、树立科学思维、掌握科学方法、增强实践能力的重要途径。“很多学生都反馈对化学的兴趣最初来源于实验。当学生面对各种奇特的实验现象时,容易产生弄清现象背后原因的好奇心,这有利于我们顺利开展新课教学。”高中化学教师兰仙认为,实验可以帮助学生理解、掌握抽象的科学知识和原理,激发学生内在的学习动机,为学生提供源源不断的学习动力。
王珏是一名高二学生,也是一个科学实验爱好者,他喜欢根据网上的视频自己设计实验,这是他繁重学业中唯一不被家长和老师反对的“消遣”。虽然不是每一次实验都能成功,但他很享受动手实践的过程,用他的话说:“光靠听和看,许多知识看似掌握了,其实根本没有理解透彻,也不会运用。只有亲自验证,才能令人有深刻的理解,才能真正参与到自己知识体系的建构。”虽然在理科上王珏的成绩很突出,但语文和英语是他的弱项,母亲也因此对王珏的爱好颇有微词,希望他能多腾出一些时间补习英语和语文。
在“做实验”这件事上,学生们似乎没什么自主权。实验教学一方面受制于时间和空间,另一方面取决于教师的实验意识和能力。多年的一线经验,令初中化学教师费海军深谙实验教学之道。他认为,在实验设计环节,教师应将锻炼学生各方面的能力作为首要的考虑因素,给学生充分的参与权,而这恰恰也是实际教学中教师们面临的最大挑战。“化学作为一门自然学科,应该服务于生活、推动个人和社会的发展。教师要做的,就是尊重学生的思考和表达,把时间交给学生。”然而当下,部分教师的意识尚且停留在“为了实验而实验、为了教学任务而实验”的层面,导致实验教学中学生主体性缺失。
被成绩压榨的实验空间
保加利亚学者优尔科夫曾说过:“科学的本质不在于已经认识的真理,而在于探索真理。”好奇心和求知欲是孩子与生俱来的天赋,实验是他们探索和触摸未知世界的重要手段。每个孩子的学习和成长都离不开各种各样的“实验”——通过触摸感受冷暖和形态、通过品尝感受酸甜苦辣、通过玩耍产生无限思考……然而随着年龄的增长,在“成绩”和“升学”的双重压迫下,孩子们能够亲自动手实践的机会越来越少,取而代之的是机械性和填鸭式的学习。
对王珏来说,实验这个“业余爱好”几乎占据了他所有的课余时间,他也因自购实验器材花费不菲。而实验之所以被王珏视作“业余爱好”,是因为在学校,他很少有做实验的机会,这让他很失落。“在书里看到很多学生实验,但是实际上课时,除了物理课去过实验室连接电路外,其他实验课程均是在班里以书本学习和视频学习替代的。学校的化学实验室、生物实验室、通用实验室基本闲置或者另做他用,实验在高中课程中真的不重要么?是不是所有高中都有这个现象?”
和王珏有相同困惑的还有初三学生刘俊杰。他表示,自己初中三年来动手做实验的机会屈指可数,而学校的实验室更是鲜少有学生踏足。“需要做实验的时候基本都是老师演示为主,有时候借不到器材,老师就给我们播放视频。老实说,我觉得‘看实验’和‘做实验’的区别还是很大的,不亲自动手的实验演示犹如隔靴搔痒,看了也记不住。”刘俊杰印象最深刻的实验就是在生物课上观察洋葱鳞片叶的表皮细胞,轮到他观察时,他还偷偷把自己的头发放在显微镜下观察了一下,奇妙的微观世界深深地吸引着他,那是他觉得时间过得最快的一节课,感觉还没看够就下课了。虽然平时实验课的课时非常少,但实验操作却是纳入中考的,刘俊杰对此很是担心:“大家都说实验考试属于‘白给分’,但我还是很担心自己到了考试时出错,毕竟我们平时不怎么接触那些设备。”
实验分数远远低于文化分数、学生的实验技能掌握情况普遍不理想,这些现状都令初中物理教师董宁深感无奈:“学校长期注重应试知识的传授,不注重培养学生的实验操作技能,因此实验技能得不到锻炼,学生常常无法独立完成实验操作。”
虽然新课改、新课标等一直在强调要加强学生的动手实践能力,但对于一些乡村地区的学生来说,动手实践的机会并不多。王琪来自江西北部的一个乡村,平日都在镇上的寄宿中学上学,只有周末才会回家。谈及学校实验课的开展情况,她认真地想了想,给出了一个令人惊讶的答案:“一次都没有。”“我们平时确实没有机会也没有时间做实验,老师最多只是根据生活中的一些现象给我们讲一讲科学原理。一方面是因为做实验太费时间,且对升学考试、提高成绩没有明显的作用;另一方面我们学校学生太多了,根本没有条件让每个人都能做实验。”不久前,王琪在短视频平台上刷到了一位带学生们做实验的乡村老师,她很羡慕,也被那些神奇的实验效果吸引着。“虽然学过很多科学原理,但百闻不如一见、百看不如一试。我觉得实验课最重要的作用并不是让我们学习多少知识,而是激发我们探索未知的欲望和兴趣,然而对于我们这些‘小镇做题家’来说,等待我们的只有无尽的题海。”
升学压力是不得不面对的现实。“尤其对于一些乡镇学校来说,学生的基础较差,成绩较为落后,学习基础知识的时间都很紧迫,难以花大量的时间开展实验课程。”费海军说。
每个孩子的学习和成长都离不开各种各样的‘实验’——通过触摸感受冷暖和形态、通过品尝感受酸甜苦辣、通过玩耍产生无限思考……
不容忽视的现实困境
除了主观上对实验课的“轻视”,硬件条件欠缺、课时安排不合理、课堂纪律难以把控以及实验中存在的各种安全隐患等,也是一线教师开展实验难的客观因素。
在硬件方面,一些学校存在实验条件有限,无法满足全校学生实验需求的情况。这在董宁的日常教学中偶有发生:“学校只有一间实验室,遇到一些必须在实验室中完成的实验,各个班级就要为了岔开时间而调课,无形之中增加了教师的工作量。另外,实验工具数量有限,或者实验仪器损坏、试剂过期没有及时补充等,都给实验课的开展造成了一定的困难。”
在实验课时的安排上,小学科学教师邓钦月认为,现行的排课方式留给教师进行实验准备的时间比较紧张,而造成这种现象的原因是很多学校都没有专职的实验员,教师在本质教学工作之外还要“兼职”实验员,承担准备实验材料、整理实验器材等工作,自然难以有充裕的时间。“科学课采取连堂上课的方式,在上完一节实验课后,只有短短十分钟的时间收拾‘残局’和准备下节课的实验材料,经常是手忙脚乱。尤其是各个班级进度不统一的情况下,实验内容不同,器材和用品都要重新更换,对教师也是一项挑战。”
如何在保证实验课质量和安全的前提下,维护好课堂纪律,也是令邓钦月头疼的事情。“在讲到关于‘水’的知识时,会涉及诸如燃烧、蒸发之类的实验,但对于自控力较差的小学生而言,酒精灯、蜡烛都是危险物品,教师是不会拿给学生使用的。”出于安全性的考虑,很多基本的实验都无法让学生亲身体验,更遑论一些有刺激性、腐蚀性的化学制剂,会被绝大部分教师拉入“黑名单”。邓钦月详细讲述了一节40分钟的实验课的流程:组织学生来到实验室、分好小组、分发材料,讲解实验内容、做实验、教师总结。而在实际教学中,教师总结通常要放到下一节课。“这摸一摸,那看一看,小学生们旺盛的精力和好奇心令组织课堂纪律成为实验课的一项基本内容,教师能够顺利完成实验已经是难得了。”
即便开展实验课会面临重重困难,但对于很多教师而言,能够让学生亲身参与和感受实验的魅力,就是最好的回馈。在经历过一次不太“成功”的实验课后,兰仙感叹:“无论实验是否成功,遇到问题不轻言放弃,积极寻找解决方案,这种在知识理解和在情感体验上的收获,都是理论课无法提供的。”实验教学道阻且长,如何开齐、开足、开好实验课,值得教育者细细探究。