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
［1］。根据对保山市基础教育阶段553位一线教师的实证调查结果发现，当地中小学实验教学在落实核心素养培养目标方面存在实施偏差，实验教学的教育价值尚未得到充分彰显。在系统梳理当地中小学实验教学薄弱环节的基础上，深入探究其背后的制约因素，并据此构建实验教学的优化路径和改进策略。
1 存在的问题
1.1 实验教学理念认知偏差
调研发现一些学校对实验教学仍存在认知偏差，将实验课程长期定位于理论教学的附属环节，其功能被局限在印证教材内容和展示科学现象层面，尚未充分挖掘其在培育学生科学探究能力、实践创新能力及核心科学思维等方面的关键教育价值。41.20%的调查对象认为实验教学对学生科学素养的影响有限。对实验教学的认知偏差使得实验教学在课程实施中未能充分体现核心价值，实际操作常被压缩为重复性任务，多以教师演示或多媒体展示替代学生自主探索的科学实践过程。实验内容被过度简化，验证性实验占比过大，探究性、设计性、综合性实验少
［2］。学生只是机械地按照既定步骤去完成实验，对实验蕴含的科学原理缺乏深入思考和实践探索。
1.2 资源保障不足
调查发现，多数学校尤其是农村学校的实验教学仪器设备大多陈旧老化，缺少适当的保养维护和迭代升级，现有仪器设备与新的实验目录和开课要求不相符。即便在一些资源相对充足的学校，由于缺乏有效的资源管理和更新机制，很多实验设备无法得到及时的维护和升级，难以满足实验教学的需求。调研结果显示，只有11.21%的教师认为学校的实验仪器设备完全满足实验教学需求。28.57%的教师所在学校不同程度存在仪器设备数量不足、老化以致无法正常使用或损坏却不能及时补充更新的情况。实验教学经费保障也通常不足。消耗性实验材料的补充与供给不及时，有的学校近几年没有补充过实验仪器和药品，在一定程度上影响了实验课的开出率和开出效果。这不但限制了教师在实验教学中的创新和尝试，也制约了学生通过实验获得知识和技能的可能性。
1.3 教学质量与效率低下
实验教学师资薄弱。当前，多数中小学校尤其是农村和偏远地区，实验教师大多为兼职，普遍没有接受过系统的实验教学理论和实践培训。调研发现，46.29%的教师所在学校没有配备专职实验员，少数学校即使安排了专职的实验员，但实验员的专业水准欠佳，实验教学的管理、设计和实施均存在不少问题。
实验教学安排随意。实验教学缺乏系统性规划，实验项目的选择往往受限于学校实验室的现有仪器设备条件。多数学校未能为实验课程设定固定课时，导致实验时间常因其他教学活动的调整而频繁变动。调查统计结果显示，学生自主实验和分组实验仅占26.40%，观看实验视频学习实验的占比34.36%，教师演示实验占比33.63%，教师口述或画图讲解实验占比5.61%。
实验教学设计粗放。从教学设计层面看，课程目标定位存在模糊性，教学环节规划缺乏清晰的逻辑框架，具体执行流程缺少可操作的细化指引；从风险防控角度分析，针对实验教学过程中可能衍生的突发状况，尚未构建完善的应急处理机制。问卷调查结果显示，62.75%教师基本没有参加过实验教学的校本教研，35.63%的教师在进行教学设计前基本不学习课程标准。
实验教学实施低效。实验教学实践仍沿用传统授课模式，教师多以罗列知识要点、机械讲解步骤规范为主，未能有效开展动态化引导。具体表现为：操作环节缺乏对学生思维发展的深度介入，对实验现象背后的原理探索、结果偏差的根源剖析及创新路径的拓展讨论等关键反思环节存在明显缺失。调研发现，62.92%的教师在实验教学中基本上不使用多媒体设备辅助教学，75.77%的教师基本上没有改进和优化实验的经历。
1.4 评价体系导向不足
当前的实验教学评价体系，往往集中在操作的正确与否以及最终结果的获得，而非学生在实验过程中的问题解决能力以及创新思维的展现。评价方式以纸笔化为主，通过实验报告、理论测试来评估学生的实验技能，对于实验操作、实验设计、创新改进、数据分析、合作交流、问题探究等缺乏持续性评价。调研发现，实验操作测试多通过“突击训练”应付，城乡学校间出现了实验开出率与学业质量测评成绩呈现“负相关”的倒挂怪异现象，评价体系对实验教学的导向和促进作用十分有限。
2 原因分析
2.1 教育体制与政策因素
实验教学在教育体制和政策导向层面，未能得到足够的重视和支持。很多地方性的教育政策中，实验教学未被列为优先事项，导致在教育资源的分配和利用上出现偏差。例如，相对于理论研究和课堂教学，实验教学在资金投入、师资培训以及学科地位等方面常常处于劣势。
2.2 教育资源分配不均
不同地区、学校的实验教学条件差异大，在资源充裕的地区或学校，实验设施可能相对先进，而在资源贫乏的地区或学校，实验设施可能非常简陋，这直接制约了教学质量和学生实验操作能力提升的空间。
2.3 教师专业发展机制不健全
实验教师的专业发展、能力提升和发展空间较为有限，缺乏专门针对实验教师的系统化培养培训机制。在大部分情形下，教师进行实验指导时主要依赖自身的经验，这种做法局限了教学方式的创新性与多元性。
2.4 社会文化环境的影响
社会文化认知偏差导致科学教育边缘化，使得实验教学在教育体系中的战略定位与资源配给长期处于弱势地位。当宏观社会认知体系未能将实验实践能力培养纳入核心素养范畴时，其价值认同缺失必然造成相关教育资源配置滞后，致使实验教学的创新迭代与质量提升难以获得制度性保障和持续性资源支持。
3 改进策略
3.1 提高对实验教学的认识
通过多维度的宣传教育策略，利用多元化的传播渠道和方法，增强全社会对实验教学重要性的认知和重视程度。例如媒体宣传、科普活动、教育研讨会等，来强化实验教学重要性的社会认知。
定期发布实验教学相关的新闻报道、专题访谈和案例分析，将实验教学的重要性传达给广大观众和读者。组织丰富多彩的科普活动，如科学展览、实验竞赛和互动体验工作坊，让公众直接参与实验过程，感受科学的魅力和实验教学的价值。此外，举办系列教育研讨会，邀请教育专家、一线教师和社会各界代表，共同探讨实验教学的现状、挑战和未来发展方向，分享成功的经验和实践案例。这些研讨活动能够促进教育界内部建立对实验教学重要性的共识，向社会各界展示实验教学在培育学生的创新思维、实践技能以及综合素养方面的作用。
3.2 加强实验教学资源保障
政府和教育主管部门应增加对实验教学的专项资金投入，提供稳定和充足的经费支持，用于购买和更新实验设备、改善实验室设施、购买实验材料等，特别是在资源贫乏的地区和学校，应优先考虑提升实验教学的基础设施和设备水平，公正且合理地分配实验教学资源，推动实验室标准化建设，确保每位学生都有机会参与到高质量的实验教学活动中。保山市通过“3335”模式整合监测结果，持续发挥监测结果的导向、鉴定、诊断、调控和改进作用，优化资源配置，推动教育优质均衡发展
［3］。
构建一个持久有效的设备维护和更新机制，对实验室进行维护与升级，确保实验教学环境的安全性与功能性得到持续保障。鼓励社会企业和个人捐赠实验设备和资金，形成多元化的投入和更新机制。还可以与高校、科研机构及企业建立合作关系，共享资源，或者与企业建立合作关系，促使学生参与实际的科研工作，拓展其实践学习机会。例如，洋葱学园向保山市实验教育集团、六所乡镇中心校及其下辖的村小及教学点，捐赠包括全套教育资源、教学应用、培训服务的数字化教学解决方案
［4］。
在推进教育资源配置的同时，需同步构建实验教学人才培育体系，通过系统化研训机制与产学研协同平台，强化教师队伍的实践指导能力，并建立专业人才引进渠道，吸纳具有科研背景和创新实践经验的新生力量加入。
3.3 提升教师的实验教学能力
加强专业培训研修。定期举办教师实验教学能力提升的专项培训，培训内容应涵盖实验技术创新、实验教学理论及操作技能等方面的内容，特别是关于实验安全和创新教学方法的培训，帮助教师更新知识库。鼓励教师利用国家智慧教育平台等在线平台提供的培训课程和研讨活动，开展自主研修学习，提升自己的专业水平。
融入现代教育技术。为教师提供虚拟实验软件、在线模拟工具等教育技术应用的培训，使教师能够利用这些工具来丰富教学内容和手段。同时，鼓励教师利用科学视频、数字资源等开展互动教学，以吸引学生的注意力并提高教学效果。
建立反馈评估机制。建立一个同行评议机制，让教师相互观摩实验教学并提供反馈，有助于发现教学中的优点和不足，从而有针对性地改进实验教学。同时，建立一个学生评教体系，定期搜集和了解学生对于实验课的反馈与评价，以协助教师调整优化教学策略。
加强实验教学研究。将实验教学纳入教研体系，经常组织实验教学教研活动，设立实验教学科研项目，研究实验教学中的重难点问题，既能增强教师的研究能力，又能激发教师创新实验教学策略和方法。同时，探索设立专项激励考核项目，支持教师在实验教学中的创新尝试，如开发新的实验方法或实验仪器材料、教学工具等。
3.4 改革实验教学评价体系
构建综合多元的评价体系。从知识理解、操作技能、数据分析、问题解决、创新思维、团队协作、报告撰写、口头表达等维度确定评价目标和内容，与理论测试、操作考核、报告评分、自我反思、教师观察等相结合实施评价，不仅要关注实验操作结果的正确性，更要对学生的操作技能、创新思维、问题解决等关键能力进行系统评估
［5］。
构建素养导向的评价标准。开发一套导向明确且能定期更新的评价工具，更全面地评估学生的综合能力和学习进度。评价标准要关注学生是否达到了关键的学习目标，如实验设计、数据分析、问题解决和团队合作等方面的能力
［6］。建立及时高效的反馈机制。这种机制要能评价和反馈学生在实验操作中的细致表现，把优点和不足明确地指出来，并提出改进的具体意见。
建立评估结果的应用机制。将实验教学的评价与其他课程内容的评价相结合，提供一个全面的学生学业成绩评估方案，评价结果用于课程改进、教学方法调整和学生个性化指导。同时，运用技术工具，如电子学习日志、在线评估平台和数据分析软件，提高评价的效率和准确性，增加评价的互动性和便捷性。
4 结语
保山市基础教育中小学实验教学的改进，需要多维协同的系统性推进，既要在观念革新、条件创设、专业发展及质量监测等关键领域同步发力，又要构建政策驱动、科技融合与多方联动的支撑体系。通过打破传统“知识验证”的路径依赖，建立“实践创新”为导向的教学范式，方能激活区域教育内涵发展的内生动力，为创新型人才培育提供持久支撑。
2023年云南教育科学规划项目“基于科学素养的实验教学策略研究”(BC23065)
京公网安备11010202008535号
PDF
(435KB)
