陳偉杰

【摘 要】實驗教學是科學課程實施的重要內容與方法，但是受到課堂教學條件的限制導致某些實驗不能有效開展。校園環(huán)境有著比課堂環(huán)境更加優(yōu)越的教學資源與教學條件，但是大多數師生都忽略了這些寶貴的教學資源。通過對教學實驗的特點以及校園教學資源的研究，提出了開放性實驗室的創(chuàng)建、校園科技活動的開展、校園教學資源的挖掘、校園教學功能區(qū)創(chuàng)建等整合方式，在實踐上為實驗教學與校園文化的整合提供了指導性策略。

【關鍵詞】實驗教學 校園文化 整合

【中圖分類號】G637 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2017）07-0072-02

實驗教學是科學課程實施的重要內容，也是深受師生歡迎的一種教學方法。它在學生的文化素質、思想態(tài)度以及創(chuàng)新能力的培養(yǎng)上具有純理論教學不可替代的作用。但是，某些教學實驗的開展受到課堂四十五分鐘的時空局限，導致的教學效果降低甚至無法真正有效開展。

然而，校園中的各種花草樹木以及景觀建筑都是非常生動的科學知識載體。而且所呈現出來的狀態(tài)是經過大自然長時間“科學實驗”所得的成果。校園中的“操場”、“公園”甚至是“走廊過道”所提供的實驗場所也都比教室內要寬廣?！督逃筷P于大力加強中小學校園文化建設的通知》中也明確指出：“校園文化是學校教育的重要組成部分，是全面育人不可或缺的重要環(huán)節(jié)?！彼詫嶒灲虒W與校園文化需要有機地整合，才能最大限度地發(fā)揮實驗輔助教學的功能。同時，也能讓校園成為一個真正的學習園地。

一、實驗教學與校園文化整合的必要性

課堂上的教學實驗雖然經過了幾代教育工作者的改進，大部分教學實驗能夠在課堂上演示，但是還是有部分實驗無法在課堂上完成。某些教學實驗雖然能展開教學演示但是效果不盡人意。而校園景觀中正在發(fā)生的“科學實驗”，或者已經呈現出來的“科學現象”學生卻熟視無睹造成教學資源的浪費。

1、課堂實驗受時間局限

某些實驗的開展需要很長的時間，在課堂四十五分鐘內無法完成。例如：

“植物的向光性”實驗，即使用向光性很好的“文竹嫩芽”來做實驗也需要2～3個小時才會有現象呈現。若用其他向光性不太敏感的植物做實驗則所花的時間更長。

“種子萌發(fā)”實驗，常見的種子萌發(fā)需要幾天的時間如：白蘿卜2～4天；菠菜3～7天；香菜5～10天；小蔥4～8天。沒有在45分中內就能發(fā)芽的種子。

“腐肉生蛆”實驗，一般需要2～3天。因為蒼蠅卵即使在溫度35℃，相對濕度為75%～80%這最適溫濕度情況下也需要八個多小時才能孵化。

像這些教學實驗我們需要在課堂之外借助一些特殊的實驗教學活動，才能把實驗真正開展起來。

2、課堂實驗受空間局限

又有一些實驗的開展需要較大的場地空間才能最大限度地發(fā)揮實驗的教學價值。例如：

“馬德堡半球”實驗，雖然實驗室中有小型的馬德堡半球，但僅限兩位同學進行對拉實驗。但是這樣一個小型模擬實驗所體現出來的效果遠遠比不上六七十個人進行拔河對拉來得震撼。

“大氣壓頂水柱”實驗，根據水的密度1.0×103千克/米3以及標準大氣壓1.01×103帕斯卡來計算，大氣壓能夠把水頂上10.3米的樓頂。

“切割地磁場發(fā)電”實驗，用五六米長的導線配合靈敏電流表，雖然也能在教室內勉強開展實驗。但是，教室內有課桌椅等障礙物的妨礙。相比之下還是在室外開展比較方便。

像以上這些大型實驗需要借助校園內空曠的場地才能有效開展。

3、校園教學資源的浪費

校園中某些花草樹木所呈現出來的現象蘊含著非常明確的科學原理。這些承載科學原理的自然現象不僅發(fā)生在樹木上，還發(fā)生在某些建筑物上。都是一個個非常珍貴、非常生動的教學資源。例如：

“種在大樓旁的雪松”。在靠近樓的一側長得弱小，離樓遠的一側長得粗壯。非常生動地體現了光照對植物生長的影響。同時這又是一個非常珍貴的教學資源，因為它需要近十年的時間才能明顯地呈現出兩側枝條的長勢差異。

混泥土樓房漏水所形成的“鐘乳石”。蘊含了CaCO3+H2O+CO2= Ca（HCO3）2、Ca（HCO3）2 △ CaCO3↓+H2O+CO2↑這樣兩個化學變化。它的形成也需要大自然花費數年時間“精雕細琢”。

“校園內的各種花草樹木”，它們比書本上的“文字”與“圖片”更加具體的展現了什么是“直立莖”、“攀緣莖”、“纏繞莖”、“匍匐莖”；什么是“平行葉脈”與“網狀葉脈”；什么是“裸子植物”與“被子植物”；什么是“單子葉植物”與“雙子葉植物”；什么是“風媒花”與“蟲媒花”等這樣一些科學知識。校園中的每一棵綠化植物都是一個個生動的知識載體，都是一本本鮮活的教科書。

但是學生缺乏明銳的觀察能力，也就造成了這些珍貴教學資源的浪費。

二、實驗教學與校園文化整合的方式

正是由于教學實驗自身的特點以及課堂的時空局限，實驗教學需要借助整個校園的教學資源才能有效開展。而校園文化又可以通過實驗器材設備、實驗開展制度、大型科技活動以及科學精神等方面具體落實與體現。所以實驗教學與校園文化可以有機地整合，具體方式如下。

1.開放性實驗室的創(chuàng)建

針對那些需要長時間才能開展的實驗，可以創(chuàng)建“開放性實驗室”加以開展。具體創(chuàng)建方法也比較簡單，在教學樓一樓不影響消防疏散的走廊上擺放兩張實驗桌，作為實驗操作臺。每周更換實驗器材以適應每周不同的教學內容。實驗內容可以是教材中的演示實驗幫助學生理解科學原理，也可以是實驗手冊中的操練實驗幫助學生熟練操作技能，還可以是以作業(yè)本中的題目為原型的驗證性實驗幫助學生驗證猜想檢驗疑惑。

在實驗臺上擺放記錄本，讓來進行實驗操作的同學簽上自己的姓名，也可讓學生們寫上下周想要開展的實驗。通過記錄本了解學生的實驗參與率，以及了解學生的需求。讓記錄本成為師生對話的一個窗口。從而使開放性實驗活動的開展能夠更好地服務學生，服務教學。

為了確保實驗開展過程的安全性。備課組需要對實驗進行篩選與改進。舍去那些有可能會對學生產生危險的實驗。對于那些容易造成儀器破損的實驗改良器材后再開展。讓當天值班老師早上擺出器材晚上收回器材，確保器材不遺失。

2.校園科技活動的開展

針對那些需要大空間才能開展的實驗，可以與校園科技活動相融合。發(fā)揮師生的集體智慧自制教具改進實驗。借助自制教具在有特殊意義的日子開展科技活動。例如：借助特制的“馬德堡半球”，每年5月8日讓四五十名同學在操場上對拉“馬德堡半球”。既讓學生感受大氣壓的存在，又紀念了奧托·馮·格里克在1654年5月8日進行的這個著名實驗。相似的大型實驗在中學還有許多。

為了提高學生的科學素養(yǎng)以及創(chuàng)新能力，校園科技活動的開展還可以是一些“科學趣味實驗展評”、“小制作小發(fā)明展評”、“雞蛋撞地球評比”、“水火箭比賽”、“紙飛機距離賽”、“紙飛機滯空賽”等等。讓學生在玩的過程中體驗科學魅力、激發(fā)科學興趣、了解科學原理。

3.校園教學資源的挖掘

校園中具體生動教學資源非常豐富。為了引導學生觀察與思考，可以在相應的事物上做提示。提示學生觀察這些現象，并思考相應的問題，但不直接告訴學生答案。例如，精心設計每一種植物掛標簽牌。各種植物中只有一棵植物掛詳細的“身份信息”，同種植物的其它樹木上掛的則是一些問題性的標簽，比如：“同學們，你們認識我嗎？”、“同學們，我有哪些用途？”、“同學們，我屬于哪一綱？哪一目？哪一科？”、“同學們，根據我身上的結構特點請你分析一下我屬于裸子植物還是被子植物？”、“同學們，你們看，我的莖屬于哪一類莖？”

對于校園中的各種景物所呈現出來現象也以挖掘其背后的科學原理。并展示給學生，引導他們進行思考。例如：緊挨大樓的雪松枝條長勢不均勻?？稍谘┧膳粤⒁粔K牌子提示學生思考“同學們，你們看。我兩側的枝條長勢一樣嗎？是哪些因素影響了兩側枝條的長勢？”混泥土漏水后形成的“鐘乳石”和“石筍”也可以對它進行資源性的挖掘“同學們，眼前這條鐘乳石的形成，可以用哪個化學方程式來表達？”、“同學們，形成眼前這條石筍，所發(fā)生的是物理變化還是化學變化？”等等用一些問題來引導學生對各種現象進行觀察和思考。

4.校園教學功能區(qū)創(chuàng)建

校園文化有別于社會上的企業(yè)文化和商業(yè)文化。它的存在要有助于學生整體素質的提升、有助于科學文化知識學習、有助于正確情感態(tài)度與價值觀的養(yǎng)成。所以在校園物質文化建設時可以把相應的硬件設施建設成教學功能區(qū)域。比如：

“景觀雕塑”大部分學校都只注重其美感，但是其教學功能很難體現。倒不如把建一個“日—地—月”模型。在“月球”的向日側與背日側分別刷上白、黑兩種顏色，用來表示“月球”被照亮的月面和沒有被照亮的月面。在擺放相應“月球”的柱子上寫上相應的“月相名稱”、“出現日期”、“出現時間段”、“可見范圍”以及描述相應月相的詩句。這樣的景觀建筑既不失美感，又整天了教學功能。

“校園景觀石”大部分學校在它上面刻的都是勵志標語，比如：“勤奮”、“拼搏”、“努力”等等以彰顯學校的精神風貌。若在這些標語下方再刻上這塊巖石的品種名稱，比如是砂巖的就刻上“砂巖”兩字，是閃長巖的就刻上“閃長巖”三字。這就讓這些巖石多了一層科學教學的功能，成為了比教科書還要鮮活的知識載體。因為學生可以在這些巖石上了解到相應巖石的“質地”“紋理”“硬度”等科學知識，而這些科學知識學生無法從書本上的文字與圖片中準確獲知。

“科學種植園”的創(chuàng)建給學生提供了一個科學研究的實踐基地?？梢宰寣W生深入了解各種植物的“種植時間”“生長特點”以及“根、莖、葉”等器官的結構與功能。為學生學習課本理論知識提供了基本的生活經驗以及相應感官體驗。

實驗教學與校園文化的整合給校園文化的建設指出一條新路徑。讓空靈的校園文化建設有了具體的抓手、有了明確的建設方向。讓校園文化成了課堂實驗教學的補充和延伸。使校園文化區(qū)別于企業(yè)商業(yè)等文化，有了真正的校園特色。與實驗教學整合后的校園文化還可以對學生進行長期地潛移默化的科學素養(yǎng)的培養(yǎng)和熏陶?？梢宰寣W生養(yǎng)成一個隨時隨地都善于觀察學習的習慣。使得校園成為一個真正的教學樂園、學習樂園。

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