〔摘 要〕 小學(xué)科學(xué)實驗教學(xué)往往需要完善的實驗室及設(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)實驗教學(xué)能夠培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)意識，提高學(xué)生實驗?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)實驗教學(xué)，在運用教育裝備的過程中存在著一些問題，包括教育裝備配置有差異、生活實驗裝備較少、現(xiàn)代裝備應(yīng)用不足、安全制度不夠完善。通過運用實踐探究法，提出完善小學(xué)科學(xué)實驗教學(xué)與教育裝備融合的對策：提升教育裝備配置，增加家庭實驗器材，應(yīng)用現(xiàn)代教育裝備，完善裝備安全制度。學(xué)校與各級部門通力合作，結(jié)合實驗教學(xué)的相關(guān)要求，明確實驗室教育裝備的配置要求，通過落實策略，能更好地完善實驗裝備配置。

〔關(guān)鍵詞〕 小學(xué)科學(xué)；實驗教學(xué)；教育裝備；實驗器材

〔中圖分類號〕 G424 〔文獻標(biāo)識碼〕 A 〔文章編號〕 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)以探究和實踐為主的多樣化學(xué)習(xí)方式，讓學(xué)生主動參與、動手動腦、積極體驗，經(jīng)歷科學(xué)探究以及技術(shù)與工程實踐的過程。在小學(xué)科學(xué)實驗教學(xué)中，教師根據(jù)課程主題與實驗主題，通過自己演示實驗，引領(lǐng)學(xué)生參與探究實驗，可以讓學(xué)生參與實驗設(shè)計、動手操作、數(shù)據(jù)分析、歸納總結(jié)等過程，并從中獲得知識、經(jīng)驗、技能。為了更好地進行高效的科學(xué)實驗教學(xué)，往往需要有完備的教育設(shè)備和完善的實驗室。在新時期的小學(xué)科學(xué)實驗教學(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，研究和落實科學(xué)有效的小學(xué)科學(xué)實驗教學(xué)與教育裝備融合對策。

一、完善實驗裝備的背景

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，對學(xué)生今后學(xué)習(xí)科學(xué)有重要意義。實驗教學(xué)是小學(xué)科學(xué)教學(xué)的重要組成部分，教師通過組織開展實驗教學(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。實驗教學(xué)往往需要有實驗室和一定的教育裝備支持，這是進行實驗教學(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)濟發(fā)展與教育投入的差異，很多地區(qū)的實驗教育裝備不完善，或者在融合教育中存在問題。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)實驗教學(xué)與教育裝備融合的措施。在此過程中，教育裝備配置、實驗教學(xué)、現(xiàn)代化教育裝備的應(yīng)用是重點探索的方向，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)實驗裝備現(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)達地區(qū)學(xué)校、城市學(xué)校的教育裝備配置完善，而偏遠地區(qū)、鄉(xiāng)村學(xué)校的教育裝備配置不足，存在著實驗室較少、實驗設(shè)施不多、儀器設(shè)備不完善等問題，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)科兼容性差等問題。由于缺乏現(xiàn)代信息技術(shù)平臺與資源，課程內(nèi)容無法與教育裝備有機融合。在這樣的背景下，學(xué)生缺少豐富多彩的科學(xué)實驗、實踐探究環(huán)境，無法滿足實驗學(xué)習(xí)與操作的需要，導(dǎo)致小學(xué)科學(xué)實驗教學(xué)效果不佳。

（二）生活實驗裝備較少

由于小學(xué)科學(xué)的課程與現(xiàn)實生活聯(lián)系緊密，往往需要開展很多生活化的實驗。加上小學(xué)科學(xué)的課上教學(xué)時間不足，往往要運用課后服務(wù)時間和課后時間，教師引領(lǐng)學(xué)生參與自主實驗，就需要用到較多的生活實驗裝備。很多學(xué)生家庭也沒有生活實驗器材，難以滿足生活化自主實驗的需要，學(xué)生無法自主參與生活實驗操作。因此，在完善實驗裝備的過程中，還應(yīng)更多地引入生活化的實驗裝備，以此引領(lǐng)學(xué)生參與課后自主實驗，促進學(xué)生自主參與實驗設(shè)計與操作。

（三）現(xiàn)代裝備應(yīng)用不足

在新時期的小學(xué)科學(xué)實驗教學(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)致無法發(fā)揮現(xiàn)代裝備的獨特價值，難以有效開展創(chuàng)新性實驗。在新時期的小學(xué)科學(xué)實驗教學(xué)中，如果現(xiàn)代裝備應(yīng)用不足，會對整體實驗教學(xué)造成不利的影響。

（四）安全制度不夠完善

對于實驗裝備的建設(shè)而言，安全管理制度是非常重要的組成內(nèi)容，其對確保實驗裝備的安全、長期存放，更好地運用實驗裝備等都極為重要。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，安全制度長期未能更新，無法滿足新時期的需要。

三、完善實驗裝備的對策

（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)實驗教學(xué)中，為更好地推動與教育裝備融合，教師應(yīng)在學(xué)校的指導(dǎo)與支持下，全面提升實驗教育裝備配置，包括明確教育裝備配置原則、完善各類實驗器材、優(yōu)化實驗室的配置方案三大方面。教師之間要加強合作，才能更好地提升教育裝備配置效果。

在明確配置原則上，實驗室教育裝備配置的基本原則包括安全性、科學(xué)性、實踐操作性、學(xué)科兼容性。安全性是對實驗教育裝備配置的基本要求，不論是實驗室本身，還是實驗基礎(chǔ)設(shè)備、創(chuàng)新設(shè)備、安全設(shè)備，都要安全可靠，這樣才能為實驗教學(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)，在實驗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。實踐操作性是指要盡量符合小學(xué)生身心特點，如實驗桌要與學(xué)生身高相適應(yīng)。學(xué)科兼容性體現(xiàn)為既能做物理項目實驗，也能做化學(xué)、生物等項目實驗。

在完善各類實驗器材方面，包括基礎(chǔ)設(shè)備、創(chuàng)新設(shè)備、安全設(shè)備?；A(chǔ)設(shè)備包括演示臺、實驗桌、實驗器材、實驗儀器等：演示臺與實驗桌要穩(wěn)定、可靠、安全、實用，可以滿足大部分實驗需求；實驗器材有不同規(guī)格的容器、量杯、試管、燒杯、酒精燈等；實驗儀器有顯微鏡、天平、彈簧秤、溫度計等。創(chuàng)新設(shè)備主要是一些新型設(shè)備，如3D打印機、頭戴式VR、電子實驗設(shè)備等，能輔助學(xué)生完成創(chuàng)新性、挑戰(zhàn)性的實驗。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)識牌、緊急救護箱等。

在優(yōu)化實驗室配置方案方面，教師要根據(jù)學(xué)校情況和教學(xué)所需，設(shè)計小學(xué)科學(xué)實驗室配置方案。比如由于學(xué)生實驗桌不夠，可將四人桌變?yōu)榱俗阑虬巳俗?；實驗桌的水槽?yīng)加裝過濾裝置，以保護環(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)生在實驗中的反饋，繼續(xù)優(yōu)化調(diào)整。

（二）增加家庭實驗器材

針對生活實驗裝備不足的情況，教師還要指導(dǎo)家長購置與增加家庭實驗器材。根據(jù)小學(xué)科學(xué)實驗的主題內(nèi)容與家庭情況，指導(dǎo)家長購置一些常用科學(xué)實驗器材，包括計量儀器、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)生課后自主做實驗，充分運用家庭實驗器材，熟悉實驗原理，進行實驗設(shè)計與操作，建構(gòu)生活實驗應(yīng)用模型，提高實驗?zāi)芰εc科學(xué)素養(yǎng)。

在教師的指導(dǎo)下，家庭可以準(zhǔn)備這六種類型的實驗器材：計量儀器：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，研缽。學(xué)生可運用這些實驗器材做一些簡單的家庭小實驗。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。本項實驗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”小實驗，用彩色墨水、白糖、燒杯等器材做“杯中彩虹”小實驗等。在教師與學(xué)生的共同努力下，完善與運用家庭實驗器材，建構(gòu)生活實驗裝備的應(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，隨著計算機與智能設(shè)備的普及，加上智慧教育平臺的運用，在小學(xué)科學(xué)實驗教學(xué)中，教師還可應(yīng)用各類現(xiàn)代教育裝備，完成以往無法完成或者不便完成的實驗教學(xué)，更好地提高實驗教學(xué)效果?，F(xiàn)代教育裝備主要是電子實驗設(shè)備、3D打印機、頭戴式VR等。教師要根據(jù)實際需要，選擇運用合適的教育裝備，指導(dǎo)學(xué)生完成創(chuàng)新實驗、拓展實驗等。

以青島版科學(xué)四年級上冊“食物的營養(yǎng)”教學(xué)為例，以往做檢測食物中營養(yǎng)成分的實驗時，存在著耗時長、實驗效果不明顯、實驗操作不當(dāng)、浪費材料等問題。教師可以應(yīng)用電子實驗設(shè)備，先讓學(xué)生用其中的工具做模擬實驗，之后再進行實際操作，能有效解決問題。在《食物到哪里去了》課程中，以往關(guān)于消化吸收的實驗是用淀粉液、唾液等材料，實驗效果不明顯。教師通過指導(dǎo)學(xué)生用VR設(shè)備做這個實驗，實驗效果更明顯，能夠明確唾液對淀粉的分解作用。在《我們的呼吸》課程中，面對本課中的呼吸實驗，教師借助3D打印機打印出肺部模型，讓學(xué)生運用這個模型做實驗，通過這樣的方式，可以讓學(xué)生更為直觀認識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)生更直觀地認識一個月內(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

針對以往實驗裝備管理欠缺、安全制度不夠完善的實際情況，學(xué)校在完善實驗裝備的過程中，還要完善實驗裝備管理制度。各部門、各個主體等應(yīng)通力合作，規(guī)范相關(guān)實驗裝備運用與管理，落實實驗室安全主體責(zé)任。

例如，在具體實施中，需要學(xué)校統(tǒng)一做好規(guī)劃部署，將實驗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、市場監(jiān)管等部門通力合作，嚴格執(zhí)行地區(qū)發(fā)布的實驗室危險廢物環(huán)境管理指南。規(guī)范實驗室易制毒、易致爆等危險化學(xué)藥品在采購、運輸、儲存、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)校要落實實驗室安全主體責(zé)任，健全實驗教學(xué)安全責(zé)任制，完善實驗室安全管理制度，加強實驗安全教育和實驗室安全管理專業(yè)培訓(xùn)，提高教師與實驗室管理員的安全意識，制訂相關(guān)預(yù)案，并定期組織開展實驗室的安全演練活動。

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)實驗教學(xué)與教育裝備融合的背景，又指出了實驗教學(xué)與教育裝備融合現(xiàn)狀，有針對性地提出了相應(yīng)的解決對策。教師要基于本校實際，結(jié)合基本學(xué)情與實驗教學(xué)目標(biāo)，更好地發(fā)揮教育裝備的價值，進而有效實施實驗教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的實驗?zāi)芰εc科學(xué)素養(yǎng)，提高實驗教學(xué)的效果。

參考文獻

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