第四至八屆全國中小學實驗教學說課活動案例分析

林祺 葉彩紅 鮑亞培

摘??要??以第四至八屆“全國中小學實驗說課活動”中報送的437件小學科學學科作品為例，結合《義務教育科學課程標準》和蘇教版《科學》教材分析該項活動中小學科學學科參賽作品所涉及的知識概念覆蓋情況、數(shù)量及特點，對今后活動報送作品的內(nèi)容提出方向性的建議。

關鍵詞??實驗教學；說課；小學科學

中圖分類號：G424.31 ???文獻標識碼：B

文章編號：1671-489X（2023）11-0038-07

0 ?引言

實驗教學是實踐性教學的一種組織形式，是國家課程方案和課程標準規(guī)定的重要教學內(nèi)容，是培養(yǎng)創(chuàng)新人才的重要途徑。《教育部關于加強和改進中小學實驗教學的意見》指出，各地各校要“創(chuàng)新實驗教學方式”“提高教師實驗教學能力”“加強實驗教學研究與探索”^[1]，以此實現(xiàn)深化教育教學改革，全面提高基礎教育質量的目標。在小學階段，科學學科是一門體現(xiàn)科學本質的綜合性基礎課程，具有實踐性。實驗教學是科學課程教學的主要方式。《義務教育科學課程標準（2022年版）》（以下簡稱《課程標準》）中提到，科學學科的課程理念之一便是“激發(fā)學習動機，加強探究實踐”，倡導“以探究和實踐為主的多樣化學習方式，讓學生主動參與、動手動腦、積極體驗，經(jīng)歷科學探究以及技術與工程實踐的過程”^[2]。因此，對實驗教學的深入研究能切實提升科學教師的教學水平，有效培育學生科學素養(yǎng)，有助于提高全民科學素質。

自2013年11月首屆全國中小學實驗教學說課活動在四川省成都市成功舉辦以來，歷經(jīng)十年發(fā)展，現(xiàn)已成為我國中小學實驗教學的頂級賽事，是各學科教師圍繞“實驗教學”切磋專業(yè)技藝，提升實驗教學水平，發(fā)揮實驗教學育人功能的國家級平臺。筆者著重分析了第四至八屆全國中小學實驗教學說課活動中小學科學的全部437件作品，結合《課程標準》的核心概念和知識脈絡進行統(tǒng)計分析，以此呈現(xiàn)近年來小學科學參賽作品的分布及特點，為今后參與活動的教師提供借鑒與參考。

1 ?總體情況分析

除第四屆全國中小學實驗教學說課活動以外，近年來各省市選送的小學科學實驗說課作品數(shù)量基本穩(wěn)定在每屆百件左右。從第四屆到第八屆，小學學段參賽作品累計達471件，其中小學科學437件，占比高達92.78%，這表明在小學階段科學學科是實驗教學活動的主要學科，如表1所示。近年來參賽作品類別中也出現(xiàn)了綜合實踐、音樂、數(shù)學、信息技術、道德與法治等學科，這表明除科學教師外，其他學科教師也將實驗教學作為教學手段之一進行實踐，在探索實驗教學的道路上不斷前行。

2 ?基于課程標準的概念體系分布分析

2.1 ?核心概念分布

基于科學大概念的教學和學習進階理論是國家義務教育科學課程標準修訂組在課標研制時著重參考的理論依據(jù)^[3]。據(jù)此，《課程標準》為義務教育階段科學課程設置了13個學科核心概念，以此作為學生在義務教育階段應該掌握的科學課程核心內(nèi)容。筆者將歷屆作品所涉及的核心概念進行歸屬統(tǒng)計，其具體分布如圖1所示。

從圖1統(tǒng)計中可以看出，歷屆作品中涉及“物質的運動與相互作用”“能的轉化與能量守恒”概念的作品數(shù)量最多，分別為145件和83件。“生物與環(huán)境的相互關系”和“人類活動與環(huán)境”兩個核心概念的作品數(shù)最少，近乎為0。此外，另有34件作品無法歸入13個核心概念范疇之中。

2.2 ?學習內(nèi)容分布

在學科核心概念基礎上，《課程標準》將每個核心概念進一步分解成若干學習內(nèi)容以便教師更好地將其呈現(xiàn)在課程內(nèi)容之中。為了更好地比較作品的分布情況，筆者將每件作品所屬的學習內(nèi)容做了進一步統(tǒng)計，詳見表2。

通過表2可以直觀掌握每個學習內(nèi)容的作品數(shù)量?？梢钥闯觯瑓①愖髌分姓急茸罡叩那八捻棇W習內(nèi)容依次為“能的形式、轉移與轉化”“聲音與光的傳播”“力是改變物體運動狀態(tài)的原因”和“電磁相互作用”。這四項學習內(nèi)容合計有作品227件，占歷屆作品數(shù)量的51.95%。這表明近年來科學教師提交的實驗教學參賽作品多集中于熱學、聲光學、力學、電磁學，即在申報時更青睞經(jīng)典物理學四大領域，而一些新興的學習內(nèi)容如生物與環(huán)境、物質的分類與構成、人類對宇宙的認識等則很少涉及。

2.3 ?基于學生必做探究實踐活動的統(tǒng)計分析

《課程標準》在附錄4中提供了78個小學各年級學生必做探究實踐活動，包含了學生在科學學習過程中進行的各類觀察、實驗、記錄、測量、制作和調查等內(nèi)容。其中一至二年級13個，三至四年級31個，五至六年級34個。這些必做探究實踐活動均屬于小學科學實驗教學的主要活動，可以納入實驗教學范疇。筆者將437件參賽作品與78個學生必做探究實踐活動進行匹配，結果如表3所示。

統(tǒng)計結果顯示，歷屆參賽作品中有382件可以歸入學生必做探究實踐活動，另有2件作品屬于作品涉及多個必做探究實踐活動，屬于融合創(chuàng)新型實驗；有53件作品無法歸入必做探究實踐活動范疇。從分布范圍上看，作品包含了小學階段78個學生必做探究實踐活動中的60個，覆蓋率高達76.92%，且大多數(shù)探究實踐活動均有對應的實驗教學說課作品，有34個必做探究實踐活動的作品數(shù)量在3～9件之間，分布均勻。5個必做探究實踐活動的作品數(shù)量在15件及以上，重點突出。

反之，作品數(shù)為0的學生必做探究實踐活動主要可以分為三類：

一是生命科學學領域活動，如種植并觀察植物，飼養(yǎng)并觀察動物，觀察綠葉，探索莖的運輸?shù)龋?/p>

二是地球與宇宙領域活動，如模擬地球的公轉與自轉，模擬地球地軸傾斜程度，制作太陽系模型等；

三是對學生而言較容易或者屬于規(guī)范性操作的活動，如借助放大鏡觀察物體，使用彈簧測力計測量力的大小等。

建議教師選擇項目方向時可考慮上述實踐活動項目，為這些項目的創(chuàng)新教學積累經(jīng)驗，貢獻智慧。

3 ?教材章節(jié)知識點覆蓋情況分析

目前，我國小學科學教材多版本并行。筆者以全國使用率較高的蘇教版教材為例進行作品分布分析。結果如圖2所示。

3.1 ?年級冊別分布

從歷屆參賽作品在蘇教版教材冊別的分布來看，三、四、五年級的作品數(shù)量占優(yōu)，多于一、二、六年級。一方面因為一、二年級的科學實驗較為簡單，以體驗為主；另一方面也反映出三、四、五年級教材中的探究實驗量在整個小學階段比重較大。

3.2 ?教材章節(jié)知識點分布

進一步分析參賽作品在各冊教材章節(jié)的分布情況，筆者選取小學階段12冊蘇教版《科學》教材中參賽作品數(shù)量最多的五個單元，連同課題和對應的知識點一道歸類，結果如表4所示。歸納起來，這些實驗的共通點主要有：實驗現(xiàn)象明顯或有吸引力，緊貼學生的生活實際，是該教材的教學難點等。

4 ?結束語

本文所盤點的小學科學歷屆實驗教學作品歷經(jīng)三輪課程標準更迭，從課程性質、課程理念到知識脈絡、概念體系均有一定程度的更新和提升。這些理念上的提升也從日趨精良、不斷創(chuàng)新的參賽作品中得到體現(xiàn)?？v觀這些參賽作品，筆者總結如下。

4.1 ?小學科學學科作品的數(shù)量分布特點

1）覆蓋面廣，局部集中。無論從《課程標準》的核心概念、學習內(nèi)容、學習要求，抑或是學生必做探究實踐活動，乃至于學科教材的學段、單元章節(jié)、知識點來看，歷屆作品均能覆蓋小學科學日常教學中的大多數(shù)實驗教學內(nèi)容。這些飽含設計者心血的作品通過“全國中小學實驗在線平臺”可為廣大科學教師的實驗教學活動帶來可貴的借鑒價值。聲光電熱等知識領域作品較為集中的現(xiàn)象較為明顯，由于這類作品均有珠玉在前，勢必對未來仍然選擇此類領域的參賽選手提出更高要求。

2）中高段多，低段較少。由于低段的實驗教學內(nèi)容較為淺顯，操作難度低，許多選手并未將其作為選題時的考量。但事實上，由于低年段科學課堂存在學生自控力差，差異顯著，表現(xiàn)欲強^[4]等特點，創(chuàng)設符合一、二年級學生身心特點的創(chuàng)新實驗教學作品更是當前科學啟蒙教育的重要課題。

3）探究實驗多，工程實踐少?！墩n程標準》在課程理念中談到要“激發(fā)學習動機，加強探究實踐”，讓學生“經(jīng)歷科學探究以及技術與工程實踐的過程”^[2]。歷屆作品大多數(shù)是探究類的科學實驗，涉及工程實踐類的作品屈指可數(shù)。究其原因，各種探究類實驗均能在教材中找到實驗原型，而工程實踐類活動則需要教師有豐富的經(jīng)驗和能力，同時花費更多的精力找尋適合的載體和方式進行呈現(xiàn)。這也反映了當前作品依托教材多、獨立創(chuàng)新少。

4.2 ?對參與活動教師和管理部門的建議

1）關注作品的育人價值?！墩n程標準》明確了科學課程應當培育的學生學科核心素養(yǎng)，包括科學觀念、科學思維、探究實踐、態(tài)度責任等方面。除了承載學科知識外，每件實驗教學說課作品還應當在核心素養(yǎng)的滲透培育中下功夫，如陜西趙昱的《拯救松樹林》、河北郄紅的《像工程師一樣建造塔——親近正定古塔》、安徽王淑君的《一場百草園的邂逅》，挖掘知識背后應有的科學態(tài)度和社會責任，讓每件作品充盈豐滿的育人價值。

2）關注作品的思想性。好的作品可以讓學生樂于探索，“沉迷”其中，在習得學科知識的同時，更是一次理念的提升，潛移默化間完成一場科學之旅。如福建管慧萍《建高塔》體現(xiàn)的建模思維，北京楊京《設計光路報警通道》體現(xiàn)的趣味教育理念。

3）關注作品的生活性?？茖W課程的性質是幫助學習者更好地認識世界。因此，身為科學教師應當時刻關注學科知識與學生生活的聯(lián)系。教師在進行實驗教學作品設計時需充分考慮作品不能脫離學生的生活實際。如遼寧李丹的《黑板擦為什么會吸到黑板上》、北京莊重的《為班級綠植設計澆水工具》均是一種很好的嘗試思路。

4）關注作品的功能性。未來選手進行作品設計時，還可以從作品的教育功能上考慮。如除了用于課堂教學外，所設計的作品是否可以作為學生自學、課外拓展學習、家校親子協(xié)作的有效載體等，延展作品的使用方式，發(fā)揮其更大的價值。如河南賀紅曉的《滑梯里的奧秘》、山東張帥帥的《制作磁懸浮筆架》均在這個方面作了有益的嘗試。

5 ?參考文獻

[1] 教育部關于加強和改進中小學實驗教學的意見[A/OL].?（2019-11-29）[2020-01-15].https：//www.moe.gov.cn/?srcsite/A06/s3321/201911/t20191128_409958.html.

[2] 中華人民共和國教育部.義務教育科學課程標準（2022?年版）[M].北京：北京師范大學出版，2022.

[3] 林祺，連陽梅，鐘佳璇.學習進階理念下的科學概念教?學實踐：以“力和運動”學習內(nèi)容為例[J].教育與裝備?研究，2022，38（12）：45-48.

[4] 連陽梅，高翔，林祺.低年段小學科學趣味教學策略?[J].實驗教學與儀器，2021，38（5）：58-60.