摘自：魏军-科学教育视角下星级高中理科实验室的建设与管理 来源：实验室研究与探索

1 拓展理科实验室的科学教育功能

在理科实验室建设中，师生与实验环境是相互依存、共生发展的，而学生、教师、器材、环境则是构成科学教育生态链的各个环节，只有环环相扣，才能相互联动、持续发展。为了使理科实验教学真正能够吸引学生，给学生以希望与欢乐，以智慧与人格的完善，从科学教育的角度，拓展理科实验室的教育功能，它不仅具有深刻的社会意义而且对理科课堂教学的生命力具有一定的理论价值。

1．1转变教师的几种观念

(1)变实验“观看”为实验“观察”。演示实验教学是培养学生观察能力的最重要途径。教师做演示实验时，除交代实验器材、实验目的外，更重要的是提出观察的重点。教师对每一项演示实验都应制定相应的程序和方法，特别是依据学生的基础，预见到学生原有知识、经验的不足，精心策划富有启发性的引导措施，变简单的实验“观看”过程为实验“观察”过程，以培养学生的观察能力。例如，在演示肥皂液薄膜的白色光干涉实验时，可先让学生细致观察，然后出示以下问题：①本实验需要研究观察什么?怎样观察?观察时眼睛、薄膜、火焰三者的位置关系如何?②为什么在肥皂薄膜上会出现反射现像?③条纹有何特点?条纹的颜色排列是否有序?④上部和下部的彩色条纹宽度是否相同?彩色条纹宽度是否随时间变化，怎样变化?

(2)变演示实验为分组实验。新课程教学实验也不再严格规定为分组和演示实验，随着探究实验的增多，要变演示实验为分组实验，这样做不仅可以在课堂上增加学生动手动脑的机会，加强实验基本功的训练，而且还可以通过实验探求知识，获取知识。

(3)变验证、测量实验为探索性实验。教师要选取一些灵活性、变通性大的问题，积极创设情境，鼓励学生发散思维，进行多方位、多角度观察，思考、探索、想象，从而提出多种设想和解决问题的方案。在此基础上，再引导学生进行收敛思维，确定解决问题的最佳方案。这不仅能培养学生的基本操作技能，而且能训练学生思维的流畅性、变通性和独创性，从而激活创造思维。如：在学生做“用单摆测定重力加速度”的分组实验前，可引导学生进发散思维：你能设计出几种测定重力加速度的方法?学生经过一段时间的探索和思考，可能会提出多种不同的方案。①利用打点计时器、重锤和纸带，按验证机械能守恒定律实验的装置，求出相邻两点的位置差，用As=n712可得n=AS／T2，若阻力足够小，此时n=g；②测出自由落体运动的位移及时间，运用=1／2gt可求g=2s／t；③可用倾角为0的气垫导轨，由n=gsin0求g等等。在设计出众多方案后，引导学生进行多方案的选择，是培养学生发散思维的重要方式。学生通过分析、探索各方案的利弊，实验成功因素的影响，结果准确程度的比较等等，选择一种最合理、效果最好的实验方案，这就是发散后的收敛。通过发散和收敛，可以激活学生的创造思维。

1．2加强实验技术的整合研究

长期以来，中学物理、化学、生物实验存在着实验方法陈旧、数据处理繁琐、可信度差等情况，学生的实验操作也变成了在教师预先设置好的环境下进行的技能训练，缺乏自主的独立思考和创造性活动。而数字化实验系统的构建把一系列原来想做而做不出的实验、原来想做而做不好的实验，甚至原来想都没想过的实验，都有了完美的解决方案。如超重失重、向心力、自由落体、单导线楞次定律、电磁波研究、安培力测量、声的三要素、查理定律、比热容、光的干涉衍射、放射性研究等实验。

以计算机为代表的现代教育技术是当今教育装备的热点。现代教育技术的优点是明显的，但虚拟的实验毕竟是虚拟的，学生的实际能力的培养还得靠动手实验，实际操作，这是不可替代的。因此广大教师必须加强传统实验器材与现代教育技术的整合研究。

另外，数字化实验系统并不是单一的只适用于某一门学科，其强大的功能使理科实验教学在实验内容上的整合成了可能。教师还要在对物理、化学、生物等相关学科教学模块组合的基础上，设计出跨章节、跨学年、跨学科的一些综合性实验。如在“水质对生物的影响”实验教学课上，学生既可对水样的电导率、Ph值等进行测量，还可通过显微镜在计算机屏幕上观察不同水样对水蚤心跳的影响。

1．3适时开放实验室

实验室的开放主要是为了锻炼出一批动手能力强，勤于思考，善于自我学习，在实验过程中能发现问题并积极解决问题的优秀学生，经验证明，动手能力强的学生在以后的工作岗位才具有较强的竞争力，能更快地适应工作，因此，学校必须有计划地开放实验室，学校主管部门应制定相应的政策，支持和鼓励实验室利用一切可以开放的时间和资源面向学生开放。

开放实验室以开出跨学科创新型、研究型、综合型实验项目为主，吸引学生利用课余时间(假期)到实验室参加实验、制作、发明、创造活动，培养学生的动手能力和创新实践能力，推动学生素质教育的深入开展。

学生个人或兴趣小组利用课余时间(假期)进入开放实验室开展实验活动，应于每学期末申报教务处，由教务处与实验室负责人联系具体安排。实验室要把第二课堂及课外科技活动的内容、时间列表张贴，计划排定后认真贯彻执行，不得随便更改。

学生进入开放实验室应严格遵守实验室的各项规章制度，在实验指导教师的指导下，进行实验活动，并认真撰写实验报告，对实验项目的创新点、实验数据采集记录、实验操作过程、实验结果、收获与体会等进行认真总结。实验报告应由实验指导教师或实验技术人员签字，作为对开放实验室进行考核的依据。

实验室要营造一个洁净、整齐、具有科学实验氛围的文明、安全的实验教学环境，以激励学生探索进取，获取知识。

2 加强实验教学评价的研究

实验评价，不但可以了解教师开展实验教学情况，而且可以从考查中总结经验，促进实验教学的发展。科学教育视角下的实验评估应具有多元性。

2．1多元智力评价

多元智力理论启示我们要以全面的、发展的眼光来评价学生。评价内容要综合考虑到学生智能的差异和学生发展的需要，对难以量化的音乐、空间、运动、自省、交往等方面的内容做出质的分析与评价。

(1)语言智力。让学生叙述实验设计和方案，准确地表达实验仪器名称，描述实验现象等。

(2)音乐智力。把学生感到难记忆的透镜成象规律编上简单的乐谱，加以演唱和记忆。

(3)身体运动智力。让学生进行独立的综合实验操作等。操作题目预先公布，让学生有充足的时间准备。题目分为设计类、制作类等。每类试题有许多条，学生可自由选择。评委可由教师、学生、现场亮分。

(4)逻辑数理智力。通过如卤族元素氯的性质的实验，推测卤族元素中其它元素的性质等。

(5)人际交往智能。让学生分组合作实验，联系实验表现，进行互相评价等。

(6)内省智力。教学生学会反省自我的实验方案等。

2．2成长记录袋评价成长记录袋是有目的地收集有关学生学习表现的一些信息，实验成长记录袋中的内容，是与学生实验学习的过程和结果有关的材料，因此，它反映和体现了学生的个性，展示了学生自己独特的实验学习过程。可以收录学生包括实验设计方案、活动过程记录、疑难问题解答、学习方法策略、学生对自己实验的反思和评价、他人的评价等。

2．3情感评价实验中的情感评价主要包括对实验的积极态度、对实验自我操作的积极态度、对自我作为实验者的态度、对实验数据分析、统计的诚实态度。教师可以给学生提供充分的语言表述机会，让他们尽情表达实验中的各种情感。也可以通过在实验中，长期、仔细的行为观察，判断出他们对于实验的情感反应，从而对个体的情感状态做出准确的推断。

2．4“一页纸开卷”的闭卷考试在经过一个阶段实验学习后，要求学生对本阶段所做实验内容进行总结。在考试中，让学生带一张A4纸，纸的正反面内容为每人根据自己总结的内容进行的概括和提炼。教师在出题时，既考察学生对实验知识的掌握程度，又考察学生灵活应用既有知识的能力和解释实际问题的能力。这样，既能兼顾一般学生的合格水平，又能突出优秀学生的创造性思维和激发他们能力的发挥。由于不需要死记硬背，学生在复习时重点放在理解和掌握实验的方法和技巧上。

2．5网上考试也可应用计算机直接进行网上实验考试。当学生们输入自己的学号后，计算机会出现不同等级的实验题库，题库中的题综合不同学科的实验内容，学生可根据自己的水平，选择相应层次的题库去做题。题库中的题目都有一定的趣味性，在解题过程的关键处，会出现许多帮助的实验路径供学生选择，有的帮助路径导致错误结果(学生常见错误)，也有不同的帮助路径都能达到正确结果(一个实验可有多种方案)。学生也可以根据需要查找一些典型实验，帮助判断选择哪一个路径才能到达胜利的彼岸。