〔摘 要〕 小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)往往需要完善的實(shí)驗(yàn)室及設(shè)備設(shè)施，因此在學(xué)校建設(shè)中，完善教育裝備非常重要。小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)能夠培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)意識(shí)，提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?，發(fā)展學(xué)生科學(xué)核心素養(yǎng)。但以往的小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，在運(yùn)用教育裝備的過(guò)程中存在著一些問(wèn)題，包括教育裝備配置有差異、生活實(shí)驗(yàn)裝備較少、現(xiàn)代裝備應(yīng)用不足、安全制度不夠完善。通過(guò)運(yùn)用實(shí)踐探究法，提出完善小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)與教育裝備融合的對(duì)策：提升教育裝備配置，增加家庭實(shí)驗(yàn)器材，應(yīng)用現(xiàn)代教育裝備，完善裝備安全制度。學(xué)校與各級(jí)部門通力合作，結(jié)合實(shí)驗(yàn)教學(xué)的相關(guān)要求，明確實(shí)驗(yàn)室教育裝備的配置要求，通過(guò)落實(shí)策略，能更好地完善實(shí)驗(yàn)裝備配置。

〔關(guān)鍵詞〕 小學(xué)科學(xué)；實(shí)驗(yàn)教學(xué)；教育裝備；實(shí)驗(yàn)器材

〔中圖分類號(hào)〕 G424 〔文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼〕 A 〔文章編號(hào)〕 1674-6317 （2024） 21 073-075

2022年版的《義務(wù)教育科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》提出：倡導(dǎo)以探究和實(shí)踐為主的多樣化學(xué)習(xí)方式，讓學(xué)生主動(dòng)參與、動(dòng)手動(dòng)腦、積極體驗(yàn)，經(jīng)歷科學(xué)探究以及技術(shù)與工程實(shí)踐的過(guò)程。在小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師根據(jù)課程主題與實(shí)驗(yàn)主題，通過(guò)自己演示實(shí)驗(yàn)，引領(lǐng)學(xué)生參與探究實(shí)驗(yàn)，可以讓學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、動(dòng)手操作、數(shù)據(jù)分析、歸納總結(jié)等過(guò)程，并從中獲得知識(shí)、經(jīng)驗(yàn)、技能。為了更好地進(jìn)行高效的科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，往往需要有完備的教育設(shè)備和完善的實(shí)驗(yàn)室。在新時(shí)期的小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師要根據(jù)以往教育裝備欠缺、融合教育不足的情況，研究和落實(shí)科學(xué)有效的小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)與教育裝備融合對(duì)策。

一、完善實(shí)驗(yàn)裝備的背景

小學(xué)科學(xué)學(xué)科融合了物理、化學(xué)、生物和自然地理等方面內(nèi)容，是學(xué)生認(rèn)知科學(xué)、形成科學(xué)精神、提高科學(xué)探究能力的基礎(chǔ)學(xué)科，對(duì)學(xué)生今后學(xué)習(xí)科學(xué)有重要意義。實(shí)驗(yàn)教學(xué)是小學(xué)科學(xué)教學(xué)的重要組成部分，教師通過(guò)組織開(kāi)展實(shí)驗(yàn)教學(xué)，能夠激發(fā)學(xué)生參與科學(xué)學(xué)習(xí)的興趣，提高學(xué)生動(dòng)手操作能力、觀察能力、數(shù)據(jù)分析能力、歸納總結(jié)能力等。實(shí)驗(yàn)教學(xué)往往需要有實(shí)驗(yàn)室和一定的教育裝備支持，這是進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)完成課程目標(biāo)的基礎(chǔ)條件。然而，由于不同地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展與教育投入的差異，很多地區(qū)的實(shí)驗(yàn)教育裝備不完善，或者在融合教育中存在問(wèn)題。為此，在學(xué)校的統(tǒng)一組織下，教師應(yīng)積極投入教育裝備建設(shè)，積極探究小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)與教育裝備融合的措施。在此過(guò)程中，教育裝備配置、實(shí)驗(yàn)教學(xué)、現(xiàn)代化教育裝備的應(yīng)用是重點(diǎn)探索的方向，學(xué)校專職領(lǐng)導(dǎo)、小學(xué)科學(xué)教師、信息科技教師和學(xué)生都要積極參與其中。

二、小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)裝備現(xiàn)狀

（一）教育裝備配置有差異

由于地區(qū)之間、城鄉(xiāng)之間的發(fā)展差異，教育投入差距明顯。發(fā)達(dá)地區(qū)學(xué)校、城市學(xué)校的教育裝備配置完善，而偏遠(yuǎn)地區(qū)、鄉(xiāng)村學(xué)校的教育裝備配置不足，存在著實(shí)驗(yàn)室較少、實(shí)驗(yàn)設(shè)施不多、儀器設(shè)備不完善等問(wèn)題，在具體配置上還存在著安全性低、科學(xué)性差、操作性不足、學(xué)科兼容性差等問(wèn)題。由于缺乏現(xiàn)代信息技術(shù)平臺(tái)與資源，課程內(nèi)容無(wú)法與教育裝備有機(jī)融合。在這樣的背景下，學(xué)生缺少豐富多彩的科學(xué)實(shí)驗(yàn)、實(shí)踐探究環(huán)境，無(wú)法滿足實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)與操作的需要，導(dǎo)致小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果不佳。

（二）生活實(shí)驗(yàn)裝備較少

由于小學(xué)科學(xué)的課程與現(xiàn)實(shí)生活聯(lián)系緊密，往往需要開(kāi)展很多生活化的實(shí)驗(yàn)。加上小學(xué)科學(xué)的課上教學(xué)時(shí)間不足，往往要運(yùn)用課后服務(wù)時(shí)間和課后時(shí)間，教師引領(lǐng)學(xué)生參與自主實(shí)驗(yàn)，就需要用到較多的生活實(shí)驗(yàn)裝備。很多學(xué)生家庭也沒(méi)有生活實(shí)驗(yàn)器材，難以滿足生活化自主實(shí)驗(yàn)的需要，學(xué)生無(wú)法自主參與生活實(shí)驗(yàn)操作。因此，在完善實(shí)驗(yàn)裝備的過(guò)程中，還應(yīng)更多地引入生活化的實(shí)驗(yàn)裝備，以此引領(lǐng)學(xué)生參與課后自主實(shí)驗(yàn)，促進(jìn)學(xué)生自主參與實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與操作。

（三）現(xiàn)代裝備應(yīng)用不足

在新時(shí)期的小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師還要重視發(fā)揮現(xiàn)代裝備的作用。然而，由于現(xiàn)代裝備的投入較高，很少有學(xué)校配置現(xiàn)代裝備，或因現(xiàn)代裝備對(duì)操作者的要求較高，教師未能掌握操作流程與方法，因而不能很好地應(yīng)用，導(dǎo)致無(wú)法發(fā)揮現(xiàn)代裝備的獨(dú)特價(jià)值，難以有效開(kāi)展創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)。在新時(shí)期的小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，如果現(xiàn)代裝備應(yīng)用不足，會(huì)對(duì)整體實(shí)驗(yàn)教學(xué)造成不利的影響。

（四）安全制度不夠完善

對(duì)于實(shí)驗(yàn)裝備的建設(shè)而言，安全管理制度是非常重要的組成內(nèi)容，其對(duì)確保實(shí)驗(yàn)裝備的安全、長(zhǎng)期存放，更好地運(yùn)用實(shí)驗(yàn)裝備等都極為重要。但是，很多學(xué)校往往只關(guān)注裝備的建設(shè)，卻忽視了裝備的管理，安全制度長(zhǎng)期未能更新，無(wú)法滿足新時(shí)期的需要。

三、完善實(shí)驗(yàn)裝備的對(duì)策

（一）提升裝備配置水平

基于新課標(biāo)的課程理念，結(jié)合科學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)，在小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，為更好地推動(dòng)與教育裝備融合，教師應(yīng)在學(xué)校的指導(dǎo)與支持下，全面提升實(shí)驗(yàn)教育裝備配置，包括明確教育裝備配置原則、完善各類實(shí)驗(yàn)器材、優(yōu)化實(shí)驗(yàn)室的配置方案三大方面。教師之間要加強(qiáng)合作，才能更好地提升教育裝備配置效果。

在明確配置原則上，實(shí)驗(yàn)室教育裝備配置的基本原則包括安全性、科學(xué)性、實(shí)踐操作性、學(xué)科兼容性。安全性是對(duì)實(shí)驗(yàn)教育裝備配置的基本要求，不論是實(shí)驗(yàn)室本身，還是實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)設(shè)備、創(chuàng)新設(shè)備、安全設(shè)備，都要安全可靠，這樣才能為實(shí)驗(yàn)教學(xué)提供安全保障。如量杯、燒杯、試管等應(yīng)盡可能選擇不易碎的材質(zhì)，在實(shí)驗(yàn)桌等地方貼上醒目的安全提示、操作規(guī)范，配備滅火器、緊急救護(hù)包等?？茖W(xué)性是要求配置既有基礎(chǔ)設(shè)備，也要有創(chuàng)新設(shè)備和安全設(shè)備。實(shí)踐操作性是指要盡量符合小學(xué)生身心特點(diǎn)，如實(shí)驗(yàn)桌要與學(xué)生身高相適應(yīng)。學(xué)科兼容性體現(xiàn)為既能做物理項(xiàng)目實(shí)驗(yàn)，也能做化學(xué)、生物等項(xiàng)目實(shí)驗(yàn)。

在完善各類實(shí)驗(yàn)器材方面，包括基礎(chǔ)設(shè)備、創(chuàng)新設(shè)備、安全設(shè)備。基礎(chǔ)設(shè)備包括演示臺(tái)、實(shí)驗(yàn)桌、實(shí)驗(yàn)器材、實(shí)驗(yàn)儀器等：演示臺(tái)與實(shí)驗(yàn)桌要穩(wěn)定、可靠、安全、實(shí)用，可以滿足大部分實(shí)驗(yàn)需求；實(shí)驗(yàn)器材有不同規(guī)格的容器、量杯、試管、燒杯、酒精燈等；實(shí)驗(yàn)儀器有顯微鏡、天平、彈簧秤、溫度計(jì)等。創(chuàng)新設(shè)備主要是一些新型設(shè)備，如3D打印機(jī)、頭戴式VR、電子實(shí)驗(yàn)設(shè)備等，能輔助學(xué)生完成創(chuàng)新性、挑戰(zhàn)性的實(shí)驗(yàn)。安全設(shè)備主要是保障安全的相關(guān)設(shè)備，如消防設(shè)備、通信設(shè)備、快速通道標(biāo)識(shí)牌、緊急救護(hù)箱等。

在優(yōu)化實(shí)驗(yàn)室配置方案方面，教師要根據(jù)學(xué)校情況和教學(xué)所需，設(shè)計(jì)小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)室配置方案。比如由于學(xué)生實(shí)驗(yàn)桌不夠，可將四人桌變?yōu)榱俗阑虬巳俗?；?shí)驗(yàn)桌的水槽應(yīng)加裝過(guò)濾裝置，以保護(hù)環(huán)境；儀器配置追求夠用、好用等。在配置中，教師要根據(jù)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中的反饋，繼續(xù)優(yōu)化調(diào)整。

（二）增加家庭實(shí)驗(yàn)器材

針對(duì)生活實(shí)驗(yàn)裝備不足的情況，教師還要指導(dǎo)家長(zhǎng)購(gòu)置與增加家庭實(shí)驗(yàn)器材。根據(jù)小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)的主題內(nèi)容與家庭情況，指導(dǎo)家長(zhǎng)購(gòu)置一些常用科學(xué)實(shí)驗(yàn)器材，包括計(jì)量?jī)x器、分離物質(zhì)儀器、可加熱儀器、加熱器材、存取物質(zhì)儀器和其他器材。教師指導(dǎo)學(xué)生課后自主做實(shí)驗(yàn)，充分運(yùn)用家庭實(shí)驗(yàn)器材，熟悉實(shí)驗(yàn)原理，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與操作，建構(gòu)生活實(shí)驗(yàn)應(yīng)用模型，提高實(shí)驗(yàn)?zāi)芰εc科學(xué)素養(yǎng)。

在教師的指導(dǎo)下，家庭可以準(zhǔn)備這六種類型的實(shí)驗(yàn)器材：計(jì)量?jī)x器：量筒，托盤天平；分離物質(zhì)的儀器：漏斗等；可加熱的儀器：試管，燒杯，普通燒瓶，蒸發(fā)皿，坩堝；加熱儀器：酒精燈，石棉網(wǎng)；存取物質(zhì)的儀器：試劑瓶，滴瓶，膠頭滴管，藥匙，集氣瓶；其他儀器：鐵架臺(tái)，研缽。學(xué)生可運(yùn)用這些實(shí)驗(yàn)器材做一些簡(jiǎn)單的家庭小實(shí)驗(yàn)。如“神奇的泡泡”：材料有洗潔精、綿白糖、清水；器材有燒瓶、培養(yǎng)皿、漏斗、攪拌棒、吸管等。本項(xiàng)實(shí)驗(yàn)原理是用綿白糖增加泡泡的黏稠度，讓泡泡那層薄薄的液體膜不易破碎，緊緊包裹內(nèi)部的空氣。學(xué)生還可以用白醋、小蘇打、彩色墨水等材料做“巫師泡沫”小實(shí)驗(yàn)，用彩色墨水、白糖、燒杯等器材做“杯中彩虹”小實(shí)驗(yàn)等。在教師與學(xué)生的共同努力下，完善與運(yùn)用家庭實(shí)驗(yàn)器材，建構(gòu)生活實(shí)驗(yàn)裝備的應(yīng)用模型。

（三）應(yīng)用現(xiàn)代教育裝備

在新型信息技術(shù)快速發(fā)展的背景下，隨著計(jì)算機(jī)與智能設(shè)備的普及，加上智慧教育平臺(tái)的運(yùn)用，在小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師還可應(yīng)用各類現(xiàn)代教育裝備，完成以往無(wú)法完成或者不便完成的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，更好地提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果?，F(xiàn)代教育裝備主要是電子實(shí)驗(yàn)設(shè)備、3D打印機(jī)、頭戴式VR等。教師要根據(jù)實(shí)際需要，選擇運(yùn)用合適的教育裝備，指導(dǎo)學(xué)生完成創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)、拓展實(shí)驗(yàn)等。

以青島版科學(xué)四年級(jí)上冊(cè)“食物的營(yíng)養(yǎng)”教學(xué)為例，以往做檢測(cè)食物中營(yíng)養(yǎng)成分的實(shí)驗(yàn)時(shí)，存在著耗時(shí)長(zhǎng)、實(shí)驗(yàn)效果不明顯、實(shí)驗(yàn)操作不當(dāng)、浪費(fèi)材料等問(wèn)題。教師可以應(yīng)用電子實(shí)驗(yàn)設(shè)備，先讓學(xué)生用其中的工具做模擬實(shí)驗(yàn)，之后再進(jìn)行實(shí)際操作，能有效解決問(wèn)題。在《食物到哪里去了》課程中，以往關(guān)于消化吸收的實(shí)驗(yàn)是用淀粉液、唾液等材料，實(shí)驗(yàn)效果不明顯。教師通過(guò)指導(dǎo)學(xué)生用VR設(shè)備做這個(gè)實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)效果更明顯，能夠明確唾液對(duì)淀粉的分解作用。在《我們的呼吸》課程中，面對(duì)本課中的呼吸實(shí)驗(yàn)，教師借助3D打印機(jī)打印出肺部模型，讓學(xué)生運(yùn)用這個(gè)模型做實(shí)驗(yàn)，通過(guò)這樣的方式，可以讓學(xué)生更為直觀認(rèn)識(shí)到呼出的氣體中二氧化碳增多。在《月相的變化》課程中，為讓學(xué)生更直觀地認(rèn)識(shí)一個(gè)月內(nèi)月相的變化，教師可以3D打印出新月、滿月等模型。

（四）完善裝備安全制度

針對(duì)以往實(shí)驗(yàn)裝備管理欠缺、安全制度不夠完善的實(shí)際情況，學(xué)校在完善實(shí)驗(yàn)裝備的過(guò)程中，還要完善實(shí)驗(yàn)裝備管理制度。各部門、各個(gè)主體等應(yīng)通力合作，規(guī)范相關(guān)實(shí)驗(yàn)裝備運(yùn)用與管理，落實(shí)實(shí)驗(yàn)室安全主體責(zé)任。

例如，在具體實(shí)施中，需要學(xué)校統(tǒng)一做好規(guī)劃部署，將實(shí)驗(yàn)室安全管理作為平安校園建設(shè)的重要內(nèi)容。教育行政部門與學(xué)校合作，與公安、環(huán)保、市場(chǎng)監(jiān)管等部門通力合作，嚴(yán)格執(zhí)行地區(qū)發(fā)布的實(shí)驗(yàn)室危險(xiǎn)廢物環(huán)境管理指南。規(guī)范實(shí)驗(yàn)室易制毒、易致爆等危險(xiǎn)化學(xué)藥品在采購(gòu)、運(yùn)輸、儲(chǔ)存、保管、使用、回收等環(huán)節(jié)的管理行為，將其納入校園安全檢查督查范圍。學(xué)校要落實(shí)實(shí)驗(yàn)室安全主體責(zé)任，健全實(shí)驗(yàn)教學(xué)安全責(zé)任制，完善實(shí)驗(yàn)室安全管理制度，加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)安全教育和實(shí)驗(yàn)室安全管理專業(yè)培訓(xùn)，提高教師與實(shí)驗(yàn)室管理員的安全意識(shí)，制訂相關(guān)預(yù)案，并定期組織開(kāi)展實(shí)驗(yàn)室的安全演練活動(dòng)。

綜上所述，基于新課標(biāo)的課程理念，文章先分析了小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)與教育裝備融合的背景，又指出了實(shí)驗(yàn)教學(xué)與教育裝備融合現(xiàn)狀，有針對(duì)性地提出了相應(yīng)的解決對(duì)策。教師要基于本校實(shí)際，結(jié)合基本學(xué)情與實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)，更好地發(fā)揮教育裝備的價(jià)值，進(jìn)而有效實(shí)施實(shí)驗(yàn)教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰εc科學(xué)素養(yǎng)，提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效果。

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