实验教学的回归:理科课堂如何从「讲实验」到「做实验」
06-10
作者:101教育
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「实验是自然科学的基础」——这句话几乎出现在每一本理科教材的序言中。然而,在实际教学中,「讲实验」「看实验」「背实验」的现象依然普遍存在。据2025年中国教育科学研究院对全国2000余所初中的调研,约65%的物理、化学、生物实验课仍以教师演示或视频播放为主,学生真正动手操作的机会严重不足。这一现象的背后,有师资设备的原因,有课时紧张的原因,更有教学理念的原因。本文探讨如何推动实验教学从「形式化」走向「真实化」,让理科课堂真正「动」起来。


「讲实验」的局限性与「做实验」的价值


「讲实验」的核心问题在于,学生获得的是间接经验而非直接经验。听教师描述实验原理、看教材中的实验插图、记忆实验步骤——这些都属于符号学习,无法替代学生亲自动手操作时的感知、思考和反思。


「做实验」的独特价值体现在三个层面。认知层面,学生在操作中观察现象、发现问题、提出假设、验证结论,这是科学思维的真实训练。情感层面,当学生亲手得出实验结果时,那种成就感会激发持续的学习兴趣。技能层面,实验操作能力是理科素养的重要组成部分,而能力必须在实践中养成。


据北京师范大学科学教育研究中心的实验对比研究,接受「做实验」教学的学生,在科学探究能力、科学态度和学业成绩三个维度上,均显著优于「讲实验」组学生。


从「讲」到「做」的三个实施路径


路径一:精简演示实验,增加学生分组实验。教师演示实验往往耗时较短,但学生的参与度几乎为零。可行的做法是:将部分演示实验改造为学生分组实验,每组2至4人,确保每位学生都有操作机会。对于设备有限的学校,可采用「分组轮换」的方式,保证每位学生每周至少有一次动手操作的机会。


路径二:开发低成本、易操作的微型实验。实验教学不一定需要专业实验室和昂贵仪器。许多实验可以用生活中的常见材料完成。例如,用鸡蛋壳探究酸碱反应,用矿泉水瓶探究大气压,用硬币探究静电现象等。据上海市教育科学研究院的推广经验,微型实验不仅解决了设备不足的问题,还因贴近生活而更受学生欢迎。


路径三:设计「虚实结合」的混合实验模式。虚拟实验软件可以模拟真实实验中难以观察或存在危险的环节,如分子运动、天体运动、有毒化学实验等。但虚拟实验不能完全替代真实实验,二者应形成互补——真实实验培养操作技能和科学态度,虚拟实验拓展观察视野和思维空间。


实验教学设计的四个要点


要点一:实验目标要聚焦。一次实验课不必贪多,应围绕1至2个核心目标展开。明确「通过这个实验,学生能做什么」。例如,「观察凸透镜成像规律」实验的目标可以是「能够根据物距判断成像类型并总结规律」,而非泛泛的「理解凸透镜成像原理」。


要点二:实验过程要有「留白」 。教师不必将实验步骤讲得面面俱到,应给予学生自主探索的空间。可以采用「半结构化」实验设计:提供必要的仪器清单和安全提示,实验步骤由学生小组讨论确定。这样既能培养学生的实验设计能力,又能激发他们的探究热情。


要点三:异常现象要珍视。当实验结果与预期不符时,教师应引导学生分析原因而非简单地「纠正错误」。许多重要的科学发现正是源于对异常现象的追问。「失败」的实验往往比「成功」的实验更有教学价值。


要点四:实验报告要重「思」轻「写」 。实验报告不应成为学生负担,更不应成为「抄写填空」。应鼓励学生用自己喜欢的方式记录实验——思维导图、照片日志、手绘草图等都可以。评价的重点是「思考的深度」而非「格式的完整」。


实验教学的评价与保障


推动实验教学的常态化开展,需要相应的制度保障。学校层面,应将实验开出率纳入教师考核指标,确保「必做实验」不缩水。教研层面,应加强实验教学的专题研讨,分享优秀实验课例,解决教师在实验中遇到的实际困难。设备层面,应建立实验仪器的定期维护和补充机制,确保实验教学的硬件条件。


从「讲实验」到「做实验」的转变,不仅是教学方式的变革,更是教育理念的更新。当学生在动手操作中体验科学的魅力,在真实探究中发展科学思维,理科教育才真正实现了「从知识到素养」的跨越。


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