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摘要新课程标准倡导中小学生主动参与探究式学习，探究实验教学是学生探究学习的一种重要方式，探究实验教学在未来教育中具有重要的地位和作用。通过对探究实验教学内涵和作用的论述，分析当前探究实验教学工作状况与问题，思考与探索解决方法。
关键词基础教育课程改革；探究实验；数字化探究实验室
《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）》是我国未来一个时期教育工作的指南。纲要提出：“把育人为本作为教育工作的根本要求”，“把改革创新作为教育发展的强大动力。教育要发展，根本靠改革”，创新人才培养体制、办学体制、教育管理体制，改革质量评价和考试招生制度，改革教学内容、方法、手段，建设现代学校制度。新一轮国家基础教育课程改革的一个重要而具体的目标，就是要改变至今仍普遍存在的学生被动接受、大运动量反复操练的学习方式，倡导学生主动参与的探究式学习。探究实验教学是学生探究学习的一种重要方式，探究实验教学在未来教育中具有重要的地位和作用。
1 探究实验教学的内涵
1.1 探究的内涵和本质
探究是求证、求真的过程，通过运用一定的方法，对研究过程中的假设进行考察论证，使用证据，来解释说明、阐释证明所要解决的问题，并对研究结果进行评价，以达到探究目标、探究过程、探究结果的真实、有效性。因为探究是求真的活动，所以需要批判意识，借助批判性思维对探究活动过程的每个环节进行质疑、反思与缜密思考。探究学习是儿童通过自主参与与获得知识的过程，掌握研究自然所必需的探究能力，同时形成自然的基础——科学概念，进而培养探索未知世界的积极态度。在我国将探究作为学习的重要方式是新课程倡导的理念，旨在开展形式多样的活动，丰富学生的学习体验，达到获得知识、发展技能、培养情感体验的目标。
1.2 探究实验教学与传统的实验教学的差别
探究实验室是指能够充分支持学生进行多方面探究性学习的环境。探究实验室与传统的实验室有着本质上的不同。在传统的实验室里，学生的实验主要是按照现成实验的步骤，来体验前人已经完成的实验的步骤和结果，提供的是一种演示和验证的实验环境。而探究实验室，则是提供各种各样的探究设备和工具，创设一个面对真实事物进行探究的环境。探究实验教学是由学生自己设计实验步骤，进行实验得出结论。因而，探究实验教学所进行的实验活动更能体现学生主体性，增加学生的参与度，既有利于学生基本知识技能的形成，又有利于培养学生的科学方法和精神。
以数字化探究实验室为例，数字化探究实验室为满足新课改理科教学要求应运而生，它应用计算机平台，融合现代检测技术、传感应用技术、光机电一体化技术、数据采集技术及软件技术等，在物理、化学、生物等学科的实验中，创设一个面对真实事物进行探究的环境。利用数字化实验设备，通过简单的手段获得精确的实验结果，同时对数据进行分析整理，节省课堂学时；先进的数字化采集手段，将很多物理量如磁场、光强等从原来的定性观察变为定量记录，能同时记录多个动态的物理量，进行协同分析比较，将难以开展的实验变为可能，更好地阐述原理，加深了解，提高课堂教学效率。同时便于教师对学生的实验操作进行点评、指导，学生更能发挥探究精神，自行尝试改变实验条件，观察结果的变化，并通过同学之间互动交流，形成良好的探究氛围，开拓学生思维，培养学生理科探究兴趣。
2 探究实验教学的作用与意义
2.1 使学生全面深刻掌握知识
探究实验教学是利用学生必学的科学知识概念，引导他们进行实验研究，学生通过收集数据和利用数据，在证据和逻辑论证的基础上建立各种各样的联系，对科学现象做出解释的验证活动。同时，学生也可以从教师、教材、网络或其他地方获取证据，对他们的探究进行补充。通过已有知识联系起来学习新知识，超越现有知识，提出新的见解，对于学生，这意味着对现有知识理解得更全面、深刻。
2.2 培养学生的技能
在探究实验教学过程中，学生通过采集数据、利用计算机软件处理证据和逻辑论证实验操作训练，培养科学实验基本技能、了解相关的职业和学习方向，为他们进一步学习和步入社会做准备
2.3 激发学生的学习兴趣
因为实验本身就能引发学生浓厚的认知兴趣和强烈的求知欲望，实验兴趣是认知兴趣中重要的一种。只有当学生通过亲自探究实验现象产生的原因和规律时所形成的兴趣，才具有一定的稳定性和持久性。
2.4 培养学生的团队合作精神
探究实验教学一般是由2～6名学生为一组，进行实验操作，实验的效果和效率取决于全组学生。学生在整个实验过程中要分工合作，沟通交流，需要发挥团队合作精神。
2.5 增强学生的自信
探究实验教学是在足够的时间和空间范围内，由学生在教师的引导下查找资料、设计实验方案并进行实验操作，对实验的事实加以分析并做出结论。在这样的学习氛围中，学生就能真正感受到自己是学习的主人，是课堂教学活动的主体，由此激发其主动参与的热情，变“要我学”为“我要学”。因而充分调动学生学习的积极性和主动性，充分发挥学生的主体作用，通过每个实验操作，不断增强学生的自信心。
3 目前探究实验教学工作的状况与问题
2010年，浙江省教育厅为了推进中小学新课程改革的顺利实施，资助全省31个欠发达和海岛县（市、区）中小学创建200个新课程探究性实验室，大大改善欠发达地区学校的教育装备状况。丽水市是最大的受惠者，学校的教育装备水平有了很大改善，但学校的教学方法、方式没有随着教育装备的发展而发生改变，探究性实验室的使用状况和效率不尽如人意。
1）教学方法缺乏创新。首先是惯性思维（也可以说是惰性思维）。教师的教学方式方法一旦形成，就会产生一种惯性发展，去年这么教，今年还是这么教，只是在原来基础上的补充和完善。其次是“知识—经验定势”，这是知识经验与创新思维的关系的问题。知识经验具有不断增长、不断更新的特点，从而有可能使人们看到它们的相对性，经过比较发现其局限性，进而开阔眼界，增强创新能力。知识经验又是相对稳定的，而且知识是以严密的逻辑形式表现出来的，因而又有可能导致对它们的崇拜，形成固定的思维模式，由此削弱想象力，造成创新能力的下降。知识经验本身是一种限定或框架，“任何肯定即否定”，因而使人难以想到框架之外的事物；知识经过“纯化”之后，常常只提供唯一的标准答案，既不能完全符合现实，也会扼杀人的创新思维。教师对教学方法的经验也有类似问题。
2）教师对探究实验设备缺乏了解。一方面有教师自身原因（这里略述），另一方面是教育装备管理思维与管理体制问题。在管理理念上是重管“物”而轻管“用”；在管理体制方面，许多学校是实验员属教育后勤，归总务处领导。实验室里有哪些仪器设备、近期新增新添哪些新装备教师不知，教师对探究实验设备的知识和使用方法缺乏了解。
3）探究实验教学与课堂教学的融合不够。
4 对探究实验教学工作的思考 与探索
要使探究实验教学在未来教育中发挥应有的作用，首先是教师要转变教育思想，进而完成在教学中的角色转变和教学方法的转变，由原来的知识传授者转变为学生学习的引导者和合作者；其次是教育装备管理理念与机制的创新；再次是加强教学方法与教育科学技术融合的研究。
4.1 教师要更新教育思想和教学方法
在信息化时代，知识媒介发生翻天覆地的变化，知识量像洪水般向人们涌现，教师仅作为知识传授者是显得苍白无力的。由于科学技术（特别是电子、信息科学技术）的飞速发展，彻底改变了人们的学习环境与方式，使学习不受时间、空间的限制，进入泛在学习时代。教师要在帮助学生建立线性知识系统框架结构的同时，引导学生去获取和甄别非线性的点状型知识，来丰富系统性知识的内涵，拓展外延，而探究性教学和探究性实验是必不可少一种方式。创新方式的建立，需要从多方面来帮助教师更新教育理念，创新教学方法：一是借助专家的力量，如讲座、现场指导等；二是走出去，学习先进经验；三是发挥本级研究机构的作用；四是开展校本课题研究；等等。
4.2 教育装备管理的创新
1）管理理念的创新，由重管“物”变重管“用”，由“封闭式”管理改为“开放式”管理；2）打破学科教师与实验员的概念，把实验室、仪器室交给全体学科教师，教师就是实验员，教研组长就是实验室主任；3）加强培训工作，对教师进行新仪器、新装备的使用操作培训，提高教师实验操作的能力。
4.3 加强教学方式与教育技术利用的融合
1）加强教研室与教育技术中心合作，开展教学方式、方法与教育技术利用的研究；2）组织研究和培训活动，促进学校教师开展探究实验教学，如浙江省通过组织学校开展实验教学的课题研究等活动，探索有效培养学生创新思维与实践能力的方法和模式，带动全省中小学校深入开展新课程实验教学与应用；3）收集整理一批优秀的探究实验教学课例，通过教育信息网络，为教师提供学习与参考；4）通过考评制度推进探究实验教学的开展与提高。
探究性实验教学工作需要广大教师和教研、教育技术部门的共同努力，加强探究实验教学研究与探索，使探究实验教学在促进整个教学改革迈向深入，推进素质教育落实，培养新一代适应社会发展的新型人才过程中发挥积极作用。
（作者单位：浙江省丽水市教育技术中心）
关键词基础教育课程改革；探究实验；数字化探究实验室
《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）》是我国未来一个时期教育工作的指南。纲要提出：“把育人为本作为教育工作的根本要求”，“把改革创新作为教育发展的强大动力。教育要发展，根本靠改革”，创新人才培养体制、办学体制、教育管理体制，改革质量评价和考试招生制度，改革教学内容、方法、手段，建设现代学校制度。新一轮国家基础教育课程改革的一个重要而具体的目标，就是要改变至今仍普遍存在的学生被动接受、大运动量反复操练的学习方式，倡导学生主动参与的探究式学习。探究实验教学是学生探究学习的一种重要方式，探究实验教学在未来教育中具有重要的地位和作用。
1 探究实验教学的内涵
1.1 探究的内涵和本质
探究是求证、求真的过程，通过运用一定的方法，对研究过程中的假设进行考察论证，使用证据，来解释说明、阐释证明所要解决的问题，并对研究结果进行评价，以达到探究目标、探究过程、探究结果的真实、有效性。因为探究是求真的活动，所以需要批判意识，借助批判性思维对探究活动过程的每个环节进行质疑、反思与缜密思考。探究学习是儿童通过自主参与与获得知识的过程，掌握研究自然所必需的探究能力，同时形成自然的基础——科学概念，进而培养探索未知世界的积极态度。在我国将探究作为学习的重要方式是新课程倡导的理念，旨在开展形式多样的活动，丰富学生的学习体验，达到获得知识、发展技能、培养情感体验的目标。
1.2 探究实验教学与传统的实验教学的差别
探究实验室是指能够充分支持学生进行多方面探究性学习的环境。探究实验室与传统的实验室有着本质上的不同。在传统的实验室里，学生的实验主要是按照现成实验的步骤，来体验前人已经完成的实验的步骤和结果，提供的是一种演示和验证的实验环境。而探究实验室，则是提供各种各样的探究设备和工具，创设一个面对真实事物进行探究的环境。探究实验教学是由学生自己设计实验步骤，进行实验得出结论。因而，探究实验教学所进行的实验活动更能体现学生主体性，增加学生的参与度，既有利于学生基本知识技能的形成，又有利于培养学生的科学方法和精神。
以数字化探究实验室为例，数字化探究实验室为满足新课改理科教学要求应运而生，它应用计算机平台，融合现代检测技术、传感应用技术、光机电一体化技术、数据采集技术及软件技术等，在物理、化学、生物等学科的实验中，创设一个面对真实事物进行探究的环境。利用数字化实验设备，通过简单的手段获得精确的实验结果，同时对数据进行分析整理，节省课堂学时；先进的数字化采集手段，将很多物理量如磁场、光强等从原来的定性观察变为定量记录，能同时记录多个动态的物理量，进行协同分析比较，将难以开展的实验变为可能，更好地阐述原理，加深了解，提高课堂教学效率。同时便于教师对学生的实验操作进行点评、指导，学生更能发挥探究精神，自行尝试改变实验条件，观察结果的变化，并通过同学之间互动交流，形成良好的探究氛围，开拓学生思维，培养学生理科探究兴趣。
2 探究实验教学的作用与意义
2.1 使学生全面深刻掌握知识
探究实验教学是利用学生必学的科学知识概念，引导他们进行实验研究，学生通过收集数据和利用数据，在证据和逻辑论证的基础上建立各种各样的联系，对科学现象做出解释的验证活动。同时，学生也可以从教师、教材、网络或其他地方获取证据，对他们的探究进行补充。通过已有知识联系起来学习新知识，超越现有知识，提出新的见解，对于学生，这意味着对现有知识理解得更全面、深刻。
2.2 培养学生的技能
在探究实验教学过程中，学生通过采集数据、利用计算机软件处理证据和逻辑论证实验操作训练，培养科学实验基本技能、了解相关的职业和学习方向，为他们进一步学习和步入社会做准备
2.3 激发学生的学习兴趣
因为实验本身就能引发学生浓厚的认知兴趣和强烈的求知欲望，实验兴趣是认知兴趣中重要的一种。只有当学生通过亲自探究实验现象产生的原因和规律时所形成的兴趣，才具有一定的稳定性和持久性。
2.4 培养学生的团队合作精神
探究实验教学一般是由2～6名学生为一组，进行实验操作，实验的效果和效率取决于全组学生。学生在整个实验过程中要分工合作，沟通交流，需要发挥团队合作精神。
2.5 增强学生的自信
探究实验教学是在足够的时间和空间范围内，由学生在教师的引导下查找资料、设计实验方案并进行实验操作，对实验的事实加以分析并做出结论。在这样的学习氛围中，学生就能真正感受到自己是学习的主人，是课堂教学活动的主体，由此激发其主动参与的热情，变“要我学”为“我要学”。因而充分调动学生学习的积极性和主动性，充分发挥学生的主体作用，通过每个实验操作，不断增强学生的自信心。
3 目前探究实验教学工作的状况与问题
2010年，浙江省教育厅为了推进中小学新课程改革的顺利实施，资助全省31个欠发达和海岛县（市、区）中小学创建200个新课程探究性实验室，大大改善欠发达地区学校的教育装备状况。丽水市是最大的受惠者，学校的教育装备水平有了很大改善，但学校的教学方法、方式没有随着教育装备的发展而发生改变，探究性实验室的使用状况和效率不尽如人意。
1）教学方法缺乏创新。首先是惯性思维（也可以说是惰性思维）。教师的教学方式方法一旦形成，就会产生一种惯性发展，去年这么教，今年还是这么教，只是在原来基础上的补充和完善。其次是“知识—经验定势”，这是知识经验与创新思维的关系的问题。知识经验具有不断增长、不断更新的特点，从而有可能使人们看到它们的相对性，经过比较发现其局限性，进而开阔眼界，增强创新能力。知识经验又是相对稳定的，而且知识是以严密的逻辑形式表现出来的，因而又有可能导致对它们的崇拜，形成固定的思维模式，由此削弱想象力，造成创新能力的下降。知识经验本身是一种限定或框架，“任何肯定即否定”，因而使人难以想到框架之外的事物；知识经过“纯化”之后，常常只提供唯一的标准答案，既不能完全符合现实，也会扼杀人的创新思维。教师对教学方法的经验也有类似问题。
2）教师对探究实验设备缺乏了解。一方面有教师自身原因（这里略述），另一方面是教育装备管理思维与管理体制问题。在管理理念上是重管“物”而轻管“用”；在管理体制方面，许多学校是实验员属教育后勤，归总务处领导。实验室里有哪些仪器设备、近期新增新添哪些新装备教师不知，教师对探究实验设备的知识和使用方法缺乏了解。
3）探究实验教学与课堂教学的融合不够。
4 对探究实验教学工作的思考 与探索
要使探究实验教学在未来教育中发挥应有的作用，首先是教师要转变教育思想，进而完成在教学中的角色转变和教学方法的转变，由原来的知识传授者转变为学生学习的引导者和合作者；其次是教育装备管理理念与机制的创新；再次是加强教学方法与教育科学技术融合的研究。
4.1 教师要更新教育思想和教学方法
在信息化时代，知识媒介发生翻天覆地的变化，知识量像洪水般向人们涌现，教师仅作为知识传授者是显得苍白无力的。由于科学技术（特别是电子、信息科学技术）的飞速发展，彻底改变了人们的学习环境与方式，使学习不受时间、空间的限制，进入泛在学习时代。教师要在帮助学生建立线性知识系统框架结构的同时，引导学生去获取和甄别非线性的点状型知识，来丰富系统性知识的内涵，拓展外延，而探究性教学和探究性实验是必不可少一种方式。创新方式的建立，需要从多方面来帮助教师更新教育理念，创新教学方法：一是借助专家的力量，如讲座、现场指导等；二是走出去，学习先进经验；三是发挥本级研究机构的作用；四是开展校本课题研究；等等。
4.2 教育装备管理的创新
1）管理理念的创新，由重管“物”变重管“用”，由“封闭式”管理改为“开放式”管理；2）打破学科教师与实验员的概念，把实验室、仪器室交给全体学科教师，教师就是实验员，教研组长就是实验室主任；3）加强培训工作，对教师进行新仪器、新装备的使用操作培训，提高教师实验操作的能力。
4.3 加强教学方式与教育技术利用的融合
1）加强教研室与教育技术中心合作，开展教学方式、方法与教育技术利用的研究；2）组织研究和培训活动，促进学校教师开展探究实验教学，如浙江省通过组织学校开展实验教学的课题研究等活动，探索有效培养学生创新思维与实践能力的方法和模式，带动全省中小学校深入开展新课程实验教学与应用；3）收集整理一批优秀的探究实验教学课例，通过教育信息网络，为教师提供学习与参考；4）通过考评制度推进探究实验教学的开展与提高。
探究性实验教学工作需要广大教师和教研、教育技术部门的共同努力，加强探究实验教学研究与探索，使探究实验教学在促进整个教学改革迈向深入，推进素质教育落实，培养新一代适应社会发展的新型人才过程中发挥积极作用。
（作者单位：浙江省丽水市教育技术中心）