推动学习转变的实验教学新样式

2023-08-03沈菲菲浙江嘉善县教育研究培训中心

小学科学 2023年16期

◇沈菲菲（浙江：嘉善县教育研究培训中心）

实验——科学教育的灵魂，是有着独特育人价值的实践活动。为深入变革传统小学科学实验教学“讲实验、画实验、背实验”的方式，补齐小学科学教育中的“实验”短板，自2018 年开始，嘉善县以培育学生“核心素养”为导向，开展了转变实验教学的系列研究与实践。从硬件建设与学生、教师两大领域的软件建设入手，着力探索“素养导向”的实验教学方式方法，为学生进行有效的实验学习提供智能化教学方式支持，实现实验教学的“实践化、素养化”转向。

经过4 年的实践，形成推动学习转变的“素养导向”实验教学新样态：重构学习场域，建“智能空间”学科教室新样态；重构学习方式，建“素养导向”实验学习新样态；重构学科建设，建“能力立意”学科发展新样态。

一、学习场域重构：推动学习转变的“智能空间”学科教室新样式

当下“实践取向”的科学教育，不应停留于“实验技能”的学习，更应走向对“真实世界”中劣构问题的分析、论证、解决的素养培育。这意味着传统的实验室已无法满足新标准的需求。我县重点打造“智能空间”学科教室，作为一种新型的科学教学场所，它以科学观念、学科思想、学科学法为指导，以营造浸润式的学习氛围为主要方式，打造丰富学习体验、强化学习实践、优化实验操作步骤、整合实验学习资源的智能化的学科教室。它实现了实验学习“科学探究、技术运用、工程实践”的统整，推动了实验的育人价值转向。

（一）空间格局：导向学科素养培养的专业规划

作为科学实验学习的场所，“智能空间”打破了传统科学实验只有课桌椅的样式，重构了实验教学的学习场域。它依托科学实验学习需要的实验（体验）、学习、资料查询等不同功能，重新规划学习空间，智能化地规划出教师办公区、学生实验区、交流展示区、学习区、资料查询区，从单纯的实验操作技能、学科知识走向科学观念、科学思维、探究实践、态度责任的学生核心素养培养。

（二）变革创新：促进学习生态重塑的应用方式

实验教学不应只是教师将实验技能的信息传递给学生的单向过程，而应是师生共同参与知识发生的过程，是学生用实验的方式去解释信息、获取证据、习得概念、应用解决问题的过程。“智能空间”学科教室，通过“学生本位”的建设方式，创生出尊重学生学习需求的管理方式、指向学习真实发生的学习方式、虚实融合的学习空间拓展方式等三类形式，重构了“单纯”的实验教学，形成“循环、发展”的学习生态。其核心指向促进学生在实验的过程中进行核心知识的架构，获得实验思维的发展。

如嘉善县逸夫小学在“智能空间”设计时，请学生和教师参与了学科教室的设计和管理。嘉善县里泽小学在实验设备管理中引入“二维码书”，重构了管理方式，更便于学生使用。嘉善县大通小学在学科教室的基础上，嵌入了网络教学平台，进行跨区域的实验教学。嘉善县第二实验小学借助学科教室研究“线上线下混合式实验学习模式”，在浙江省装备技术课题立项，后续将开展研究。

二、学习方式重构：推动学习进阶的“素养导向”实验学习新样式

当下，随着2022 年版《义务教育科学课程标准》的实施以及“学为中心”教学理念的盛行，实验教学的任务已不仅仅是让学生验证科学的基本知识、学习相应的实验技能与方法，更重要的是，让学生通过科学实践再现知识的创造过程、涵养科学思维、培养创新意识和能力。

历时4 年的实践及研究，我县探索出以“核心素养为导向”的学习进阶“双向·三阶”实验学习新样态，确定“学科素养·学习素养”双向实验学习目标。它不再以课堂教学为重点，而是突破课堂局限，开展“无边界”的实验学习。同时，以活动反推教学的方式完成目标。通过“学科质量检测”“实验抽测”“学科素养评比”三个层阶的项目活动，互相渗透、融合，循环反复，形成有机整体，兼顾学生各个层面的素养发展，形成“基础—进阶—创新”的发展向度，在一定程度上推动了实验学习的进阶与学习方式的转变。如下图所示。

“素养导向”的“双向·三阶”的实验学习新样态

（一）基础层：基于“学科质量抽测”的科学思维素养培育策略

在县域或片域范围内，组织“学科质量抽测”活动，以共同质量分析的形式，让教师更注重学生科学观念素养的发展，关注自身教育质量。质量抽测的命题“以学科素养为导向”。在当前“教学评”一致性的背景下，这种形式无疑能激励学生的学习与发展，也能改进教师的实验教学思想与行为。在检测学科知识的同时，对学生的逻辑推理能力、文字表达能力、独立思考判断能力一并进行全面考查，从而整体提升县域小学生科学思维素养。

（二）进阶层：基于“实验抽测”的探究实践素养培育策略

在县域范围内，每学年对学生进行一次“实验抽测”。全县统一命题，由科学教师分组下到学校，以抽取10～20 名学生进行实验操作的形式开展检测。抽测能提高教师对实验操作教学的重视和落地，同时对兼职教师的实验教学也起到一定的督促作用。既能有效规避专职教师“讲实验”情况的发生，使实验教学落到实处，又补齐了兼职教师实验教学“不到位”的短板，提升学生的实践探究素养。

（三）创新层：基于“学科素养评比”的科学综合素养培育策略

在县域范围内，每学年对学生进行一次“学科素养评比”，如“自然笔记大赛”“思维导图大赛”“项目式学习作品展示会”等。当学生局限于正规的学校教育环境时，更多进行的是常规范围内的学习活动，而科学综合素养的提升则需要借助更多样化的载体或非正式的学习活动来实现。因此我县的“以评促学”，让学生在参与比赛的过程中跳出学校，在课后、课外等非正规的教育环境中，将实验知识、实践技能逐渐转化为理解和改变真实世界的技术和能力，展现创造的智慧，提升科学综合素养。

三、学科建设重构：推动学习变革的“能力立意”学科发展新样式

科学实验教学是面向“人”的教育，培育学生核心素养必然是科学学习建设的核心，也是实验教学的核心。因此，将实验教学的变革视作小学科学学科整体建设的变革，是应然，也是必然。嘉善县小学科学学科建设以“能力立意”为核心，以“学科自主、自信、自强”为理念，紧密结合我县学科传统、成长环境开展学科建设活动，打造“有学习力、有战斗力”的嘉善县小学科学“一流学科团队”。奋力实现教师能力发展，形成“能力立意”的学科品质，推动实验学习的变革和发展。

（一）专业支持：构建“能力培育”为核心的“人本主义”大教研模式

教师专业学习是提高教师实验教学专业素养的有效方式，已成为教育同行的共识。实验教学离不开教师，也就是“人”，对教师培育的核心应该是“人的能力的发展”。因此，我县以“人本主义”为理论基础，以科学教师队伍素质提升和实验教学实践问题的解决为目标，整合高校学者、教研专家、一线名师和参训者，以问题遴选、主题提炼、培训实施、评价反馈为基本流程，从“学、术、行、练”等方面系统构建“知识—能力—实践—体验”的大教研模式。它立足当下教师对实验教学的多元需求来研发项目，进行更合理、高效的研修活动，促进小学科学教师的实验教学专业素养的发展。

（二）团队建设：构建“成长理念”为支撑的“能力立意”人才培育机制

教师能力的成长才是实验教学长期有效的最好保障。对教师进行常规培训是能力提升路径，是面向全体的一种高效的培训方式。但学科发展、实验教学的大幅度提升更应注意“团队建设”，借力团队，发挥团队影响力，以实现从“人的发展”到“学科的发展”。我县通过建立“一流学科团队”的方式，组织10～15 人的小团队，作为重点培育对象，创建嘉善县小学科学教师“能力立意”人才培育机制模型，全员、全程、全方位培育团队的实验教学能力。如下图所示。