近年来，国家围绕加强实验教学、提升学生科学素养制定了一系列的行动规划和实施指南。实验教学活动是“大科学教育”的重要组成部分，是校内正式科学教育的展现形式
［1］，是实施素质教育的重要抓手，是培养学生创新创造能力的重要手段。为落实教育部对实验教学工作的规划部署，2024年3月11日，重庆市教委等九部门联合印发了《重庆市加强新时代中小学科学教育工作实施方案》，要求加快推进校内科学教育，规范全市中小学实验教学工作。为全面掌握中小学校实验教学现状，笔者对重庆市41个区县14 730名实验教学人员、5 444名实验室管理员进行了问卷调查。基于调查研究，摸清了实验教学困境与短板，提出了有针对性的破解路径和建议策略。
1 中小学实验教学开展情况
近年来，重庆市深入贯彻全国教育大会精神，落实立德树人根本任务，加强科学教育与实践教学工作，推进基础教育深化改革，全市实验教学的活动开展、条件保障、组织实施、安全管理等工作取得良好成效。
1.1 活动开展成果丰硕
一是高位推进实验教学精品课遴选工作。自2023年组织开展教育部实验教学精品课遴选工作以来，累计遴选建设市级精品课438节，国家级精品课50节。
二是持续开展实验教学说课活动。重庆市中小学实验教学说课暨创新实验操作活动已连续举办七届
［2］，2024年共表彰411名实验教师，极大提升了中小学实验教师的教学能力、动手能力和专业素养。
三是积极探索虚拟实验教学方式。指导和组织全市区县积极申报“央馆虚拟实验”规模化应用试点区（校），推动实验教学改革与创新。
1.2 教学条件保障有力
一是按照标准加强实验室建设。全市累计建设科学课程实验室9 940间。按照《重庆市义务教育学校教学仪器设备配备标准（试行）》计算，全市小学科学实验室建设达标率较高，为91.9%；物理、化学、生物实验室建设达标率均为85.0%左右。
二是积极探索复合型综合实验室建设。全市累计已建创新实验室420间，已建综合实验室、学科功能教室、教育创客空间等其他功能室2 800余间。
三是保质保量配置实验仪器设备。据调查结果显示，全市实验室管理员对“实验仪器配备达标”“实验仪器及时更新”“实验仪器满足课程需要”等指标的认同得分均为3.80分左右，总体偏向“比较认同”。
注：“认同得分”采用李克特五点量表计分，实验教师选择“完全不符合”得1分，“比较不符合”得2分，“基本符合”得3分，“比较符合”得4分，“完全符合”得5分。均值在3分以上表示实验教师对该项指标认同度较高（下同）。
1.3 组织实施成效明显
一是严格按照课程方案和课程标准开齐开足开好实验教学相关学科课程。实验教师对“学校实验开出率达到教学要求”的认同得分为3.79分，对“学校分年级和学科制定切实可行的实验教学计划”“学校分学段认真设计实验教学内容”等指标的认同得分均为3.60分以上。
二是实验教学评价体系较为健全。近60%的普通中小学将实验教学工作纳入学校教师考核，作为职称评聘、绩效奖励的重要依据；70%以上的普通中小学校把学生动手实践能力、创新思维能力等纳入综合素质评价。
三是实验教学开展卓有成效。实验教师对“学生观察能力、团队合作能力、动手实践能力、创造性思维能力等得到提高”的认同得分为3.55分。
1.4 管理制度规范健全
一是实验室管理制度比较健全。实验室管理员对学校实验室管理制度健全的评价得分较高，为4.22分。绝大多数中小学校制定了实验室管理制度，包括实验室管理人员职责（94.30%）、实验室管理办法（91.25%）、实验室危险化学品保管使用制度（80.36%）、实验室安全条例及应急预案（74.50%）、实验室卫生制度（72.86%）、实验教学评估细则（55.93%）、实验报告电子备案制度（43.62%）等。
二是实验教学安全教育比较到位。实验室管理员对学校加强师生实验教学安全教育的评价得分为4.23分，且无城乡差异（T=1.066，P=0.286>0.05）。
2 中小学实验教学的现实困境
全市中小学实验教学开展虽然取得一定成效，但还面临如下问题和困境。
2.1 实验教学装备配置存在城乡差异
一是城镇地区普通中小学校实验室建设达标率与农村地区出现“倒差”。据统计，城镇地区物理、化学和小学科学实验室达标率分别比农村地区低2.69%、5.07%和2.00%，主要原因是农村地区生源萎缩而实验室并未随之减少，城镇地区生源增多而实验室并未及时增加。
二是全市农村地区学校在实验仪器设备达标、仪器设备更新和仪器满足课程要求等方面的得分显著低于城镇地区学校。
三是部分设备设施陈旧老化。部分农村义务教育学校实验室设备设施大多为2016年前创建义务教育基本均衡区时建设，不能满足中小学校科学教育和实验教学需求，急需按新标准更新换代，提档升级。
2.2 实验教学仪器设备没有充分发挥效益
中小学校现有实验教学仪器设备没有得到充分利用，许多实验室及教学装备存在“只配不用”或“应用未用”的现状。据调查统计结果显示，全市普通中小学校实验室仪器设备使用率为77.78%（仪器设备使用率=已使用过的仪器设备种数/仪器设备总种数×100%）。从实地调研来看，部分学校实验教学课程没有按照国家课程方案正常开展，课余时间实验室没有按规定向学生开放；全市部分小学专职科学教师不足，兼职科学教师由于专业知识欠缺、实验技能不足、仪器设备使用较生疏等原因，往往都是在教室里“说实验”，导致小学科学实验室未被充分利用，科学课程不能保质保量落实。
2.3 实验教师队伍有待优化
一是实验教师和管理员职称评定、岗位晋升难度较大。实验教师和实验室管理员对“职称评定、岗位晋升的难度”的评价得分分别仅为1.58分、1.66分（“非常难”得1分，“比较难”得2分，“一般”得3分，“比较容易”得4分，“非常容易”得5分）。
二是实验教师专业培训不足。42.64%的实验教师没有参加过培训，参加市级和国家级培训的实验教师比例分别仅占3.74%和1.07%。
三是实验教师教学能力不高。实验教师认为自己完全能胜任实验课程教学与实验操作的比例仅为21.35%。
四是实验教师运用信息技术手段的能力不强。部分实验教师不想、不愿、不善改变传统授课方法，不能将现代信息技术手段融入日常的实验教学课程中。
2.4 实验教学数字化管理水平不高
一是实验室信息化管理水平不足。学校实验室管理采用信息化管理平台（系统）的占比为59.71%，使用通用办公软件的占比为25.39%，未采取信息化管理方式的学校占比为14.90%。
二是实验教学仪器设备资产信息采集方式传统。实验室管理员人工采集仪器设备资产信息时，由于设备品种多、规格多、数量大等现实原因，导致管理人员工作繁重，漏登、误登甚至未登录数据的现象时有发生。
三是实验教学安全管理智能化程度不足，特别是教学用试剂中的危化药品的管理智能化不足。
3 中小学实验教学困境的优化路径
针对实验教学装备配置不足、装备效益发挥不够、师资队伍力量薄弱、数字化管理水平不高等现实困境，结合当前教育改革和数字化转型需要，提出如下应对策略。
3.1 加强统筹规划，提高实验教学实施质量
各级教育行政部门要做好实验教学顶层设计和统筹规划，按照国家课程方案、课程标准、实验教学基本目录和操作指南等要求，制定完善相关政策，切实加强中小学实验教学活动指导。要加大经费投入，特别是加大对农村边远地区、贫困薄弱地区的经费支持力度，通过争取教育切块资金、义务教育薄弱环节改善项目资金、对口援建项目、社会捐赠项目、学校自筹等经费投入方式，为实验室及仪器设备建配达标、实验材料更新补充、设备维修维护、实验教师和管理员研修培训、实验教学活动开展等提供经费保障。要构建具有特色性、趣味性的实验教学课程体系，鼓励中小学校建设实验教学校本课程，激励实验教师运用增强现实、虚拟现实等信息技术手段编写具有原创性的虚拟实验，不断丰富实验教学课程资源。
3.2 加强师资建设，提高教师实验教学能力
各级教育行政部门应从教师配备、职称引导、专业培训、活动开展等方面加强实验教师队伍建设，不断提升实验教师专业水平和能力素养。要增加小学科学教师岗位编制，逐步推动实现每所小学至少有1名具有理工类硕士学位的科学教师。按照《关于深化实验技术人才职称制度改革的指导意见》
［3］要求，制定实验教师职称晋升制度，加强实验教师职称引导，促进实验教师职称晋升和职业发展。加强教师队伍培训，争取专业培训项目。大力举办评选、比赛等活动，如实验教学精品课遴选活动、实验教学说课大赛、自制教具大赛等，为提高仪器设备使用效能、增强实验教师教学技能提供服务支撑。
3.3 加强装备配置，提升教学条件保障水平
市级教育行政部门应从装备标准研制、现代化装备配备等方面加强实验教学保障。组建实验教学“专家库”“智囊团”，研制完善实验室建设标准和教学仪器设备配置标准，指导督促中小学校保质保量配齐配足教学装备。定期举办教育装备管理、操作、应用方面的培训，提高实验室管理员的管理水平，增强实验教师使用教育装备的熟练程度，不断提升教学装备使用效能。加大实验室开放力度，延长学校实验室向师生开放的时间，方便师生在课余时间也能开展实验探索、分析和研究。鼓励各中小学校在加强实验室、功能室和仪器设备标准化建设与配置的基础上，积极推动信息化、数字化、智能化实验教学装备的建设和配备
［4］，例如创新实验室、教育创客空间等实验教学场室的建设，推进实验教学模式的改革和创新。
3.4 加强数字化管理，提升实验教学治理水平
按照国家教育数字化战略行动及数字教育建设要求，以数字赋能为手段，谋划实验教学相关数字化应用，运用“一件事”思维，打造协同场景，推动实验教学工作体系重构和业务流程再造。市级教育行政部门应建设或升级“教育装备管理平台”，实时采集、统计、查询、分析实验教学仪器设备的产品信息、采购信息、使用信息、维修报损信息等，实现仪器设备资产台账“底数清”及使用情况“数据准”，为规范管理教学装备、督促按规定使用仪器设备、做好科学决策等提供服务支撑。建立实验教学安全闭环治理体系，谋划“学校危险化学品智慧管理一件事”等应用，协同应急管理、商务、公安、交通等部门，通过人工智能、物联网、大数据等技术，建立危险化学品全流程闭环安全管理体系，实现智能巡检、智能预警、调度处置、监督评价和复盘改进，提升实验教学安全管理水平，切实保障师生生命安全。
3.5 加强督导考核，确保实验教学规范实施
各级教育督导部门要定期对中小学校实验教学进行督导评估和监管检查。要加强督导考核结果运用，对于存在问题的中小学校要督促其及时整改。各级教育行政部门要加强动态考核监测，定期对学生实验操作能力进行科学评测和分析研判，并发布中小学生科学素养测评报告。中小学校要将教师实验教学工作量、实验教学能力、实验教学工作业绩纳入学校教师考核，作为职称评聘、评优评先、绩效奖励的重要依据，要把学生动手实践能力、创新思维能力等日常表现情况纳入学生综合素质评价。
4 结语
实验教学是实施“大科学教育”的主渠道之一，改进和加强中小学校实验教学工作是深化教育教学改革、提高基础教育质量的基本措施。我们要以培养学生创新精神和科学素养、促进学生全面发展为目标，针对当前实验教学存在的问题，在课程设置、师资建设、装备配置、数字化管理、督导考核、经费保障等方面采取有效应对策略，不断提高实验教学水平，促进实验教学高质量发展。
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