动手动脑　寓教于乐 ——淄博中学开发高中数字化实验课程项目纪实□孙水英　殷曰国　闫群

“纸上得来终觉浅,绝知此事要躬行。”动手又动脑,寓学于乐,才是学习的最高境界。对于物化生这样的实践学科,更是如此。然而,面对高考备考的大环境下,很多教师由于课时紧张、实验条件受限、部分实验具有危险性等原因,很少带学生进实验室实际操作。很多学生反应物理、化学、生物课都存在大量做题,而不做实验的现象。这对于学生的学习和成长,无疑是可惜、可叹而又可悲的。开发实验课程,还“动手”于课堂,还“观察”于学习,还“快乐”给成长,势在必行,又迫在眉睫。

为此,淄博中学将仿真实验室平台、实验微视频等信息化技术与实际实验操作相结合,通过机房与实验室等功能室的合并利用,在学校五育并举特色校本课程体系建构指导下,重在校本课程特色化建设,成功开发高中数字化实验课程,使学生在动手的过程中,体验了动脑的乐趣,在收获快乐的同时,收获了真知。

开创课程还“动手”于课堂

“物理作为四大理科之一,对于理科生来说至关重要。步入高二,面对物理难度的升级,若想学好物理,更加需要动手与动脑的结合。而紧张的课程、繁重的功课剥夺了我们进入物理实验室、自己动手做实验的机会。感谢每周的物理校本课程,给予了我们接触‘模拟仿真实验\’的机会。”高二(18)班的李雅琪同学兴奋地说。而这,只是淄博中学数字化实验课程的冰山一角。

淄博中学,作为一所年轻的新建学校,在与时代接轨、开创适合自身的数字化实验校本课程方面,有先天的优势。学校硬件设备相对完备,理化生实验室各12间,微机室12间,探究实验室3间,通网络的教室96间,录课室1间……面对如此得天独厚的资源条件,怎能容许“讲实验”代替了“做实验”?为此,教科研处制定了学校《2015年市级创新项目推进实施方案》。校长王志启担任学校创新项目领导小组组长,副校长孙水英担任学校创新项目领导小组副组长,亲自督导创新项目的推进,教科研处副主任李雪姣牵头,抽调学校物理、化学、生物、技术骨干教师和理化生实验员负责项目开发,确保数字化实验课程能高质量、有步骤地推进实施。

在学校的大力支持和政策保障下,在教科研处和教务处两个部门协调帮助下,机房、实验室、年级等各部门通力合作,激情投入,完成了高中3学年6学段所有实验课程的归类整合,实现了仿真实验室模拟操作、实验微视频等信息技术与实际实验操作的结合。至此,学生终于了却了“听实验”、“看实验”而不能“做实验”的遗憾。高二(17)班邹宇豪同学感慨:“自从学校开创了化学的模拟实验,我们通过这些机会来充分了解化学,对化学学习提供帮助,对此我感受深刻……”

模拟仿真还“观察”给学习

数字化实验课程开设后,各学科组老师积极探索,完成了本学科数字化实验课程指南、目录、教材的编写。同时,为了提高学生们探究理学的兴趣,激发学生自身探究的潜能,各科老师还做了各种尝试:物理教研组通过对16个实验进行仿真实验模拟和实际实验对比,研究实验的可行性,并且在学生分组试验中观察取证,了解学生实验中的具体问题和困难；化学教研组对高中化学实验和仿真实验平台中的实验进行分类整合,确定了可以相结合的实验22项,仅用仿真实验模拟的实验45项；生物教研组通过预实验,对课本实验进行筛选,通过文献研究,整合了10个可操作实验课程,完成了数字化实验课程微视频的制作。

在研究、组织课程时,老师们发现数字化资源可以运用在对原理、操作步骤的预习过程中,可以充分避免学生盲目实验存在的安全隐患,也可运用于实验过程中,指导学生正确操作、观察、统计分析、展示交流,提高学生动手能力和科学素养。把数字化与动手实操相结合,使微观的实验世界以宏观的形式展现,使抽象的实验直观化,使复杂的问题简单化。

这样的课程,还“动手”给课堂,还“观察”给学习,使学生在动手、观察、记录、分析、思考中,提升综合分析问题、处理问题的能力,受益匪浅。在上完物理数字化实验校本课程以后,李雅琪同学回忆道:“‘模拟仿真实验\’较全地涵盖了高中阶段课本中所出现的实验,将复杂的实验过程化繁为简。无需花费时间组装实验仪器,只需轻点鼠标即可完成实验器材的组装、实验数据的计算与分析,大大缩短了实验时间……‘模拟仿真实验\’与动手实验的完美结合,使我们真实地体验到了动手实验的乐趣,同时加强了我们对实验的理解,从而巩固了课堂所学。”

收获佳绩还“快乐”给成长

在数字化实验校本课程的开发、开设中,2014级作为主要试点年级,通过探究实验室、解剖实验室、计算机室等功能室的有机结合,展开实践。2015级“一对一”云课堂的引入,将数字化实验课程便携式引入普通课堂教学,提高了学生们探究理学的兴趣,激发了学生自身探究的潜能,迸发出创造的火花。在学生成绩提高的同时,促进了教师专业成长。

通过数字化实验的观察、体验、学习,大部分学生在物化生三门实践课程的考试成绩上,都有了持续或显著的提升。以生物为例,高二(11)班的郭明辉同学,他入班时的生物成绩为75分,在参与实验校本课程过程中参加的月考和期中考试,生物成绩分别提升至80分和83分；同样,高二(12)班的李德鑫同学,也由原来的68分,提升到74和76分……实验课程的开设,使学生在学习中找回了快乐,而“快乐”又成为了提升成绩的催化剂。

所谓教学相长,在精心开发、开设课程的过程中,各位老师也积极投入,发挥并挖掘出个人在教学中的潜能和优势,不但使实验课程激发了学生的学习积极性,也提升了自身的教学、教研能力,并在市级的各项相关比赛中崭露头角:生物教师王学祥老师获得市基本功大赛二等奖、市行业岗位能手、青年岗位能手称号；化学教师曹向辉获得市基本功大赛三等奖；生物教师曹娟和化学教师张珊珊获得市中小学实验教学说课二等奖……

“我珍惜这次化学数字化实验的机会,我倡导让更多学子来体验化学实验的乐趣,使我们充分了解化学,提高我们的化学成绩。”诚然,正如邹宇豪同学所呼吁的,“体验”“快乐”“提升”就是数字化实验课程的题中之义,而这种高效、快乐的课堂,应该得到普及,从而惠及更多的学生。而这就是淄博中学开创数字化实验课程的必要所在、目标所在、意义所在。

以前的学习讲究“死去活来”,即“死死地记住”,“灵活地运用”。时移世异,新时期《基础教育课程改革纲要(试行)》明确提出:改变课程实施过于强调接受学习、死记硬背、机械训练的现状,倡导学生主动参与、乐于探究、勤于动手。由此,我们还要因时制宜,大胆改革创新,引导学生用“灵活的运用”打动“死死的记忆”,从而实现快乐学习,快乐成长。

而这就是“躬行”的魅力,“实验”的真知。

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