2025-03-2200:00:00劉建華中國教育技術(shù)裝備訂閱

2025年3期

收藏關(guān)鍵詞：跨學(xué)科實(shí)踐實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新自制教具摘"要：對第一屆至第十屆全國中小學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)說課活動(dòng)中中山市教師的參與情況與表現(xiàn)進(jìn)行回顧。通過剖析中山市教師展示的部分實(shí)驗(yàn)案例，歸納出自制教具、改進(jìn)裝置、融合技術(shù)和跨學(xué)科實(shí)踐等實(shí)驗(yàn)說課活動(dòng)中實(shí)驗(yàn)教學(xué)創(chuàng)新的途徑。同時(shí)，針對教師參與此項(xiàng)活動(dòng)提出注重實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新、展示教學(xué)效果、彰顯專業(yè)素養(yǎng)等參考建議。關(guān)鍵詞：實(shí)驗(yàn)教學(xué)；說課活動(dòng)；實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新；跨學(xué)科實(shí)踐；自制教具文章編號(hào)：1671-489X（2025）03-0-06DOI：10.3969/j.issn.1671-489X.2025.03.0"引言全國中小學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)說課活動(dòng)（以下簡稱全國說課活動(dòng)）由教育部基礎(chǔ)教育司主辦，教育部教育技術(shù)與資源發(fā)展中心、中國教育裝備行業(yè)協(xié)會(huì)提供專業(yè)支持。自2013年啟動(dòng)至今，已連續(xù)舉辦十屆。隨著說課活動(dòng)的持續(xù)推進(jìn)，其影響力不斷擴(kuò)大，已然成為全國基礎(chǔ)教育領(lǐng)域的一項(xiàng)知名品牌活動(dòng)。全國說課活動(dòng)不僅為實(shí)驗(yàn)教學(xué)成果搭建了展示交流的平臺(tái)，更點(diǎn)燃了全國教師對實(shí)驗(yàn)教學(xué)的探索熱情，有力推動(dòng)了中小學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革，對深化基礎(chǔ)教育課程教學(xué)改革和加強(qiáng)創(chuàng)新型人才培養(yǎng)產(chǎn)生了積極而深遠(yuǎn)的影響。依托這一國家級(jí)活動(dòng)平臺(tái)，中山市通過市級(jí)說課活動(dòng)選拔出眾多優(yōu)秀教師參與廣東省和全國的中小學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)說課活動(dòng)，在過去十屆全國說課活動(dòng)中，中山市教師團(tuán)隊(duì)屢創(chuàng)佳績，既贏得了榮譽(yù)，也促進(jìn)了教師的專業(yè)成長與發(fā)展。1"中山市教師在第一屆至第十屆屆全國說課活動(dòng)中的表現(xiàn)1.1"第一屆至第十屆全國說課活動(dòng)回顧如表1所示，2013年11月，首屆全國中小學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)優(yōu)秀案例展演活動(dòng)在四川省成都市舉辦，全國共有33個(gè)案例參與展示并被評為特等獎(jiǎng)。從第二屆開始，活動(dòng)正式更名為全國中小學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)說課活動(dòng)。截至2024年第十屆，全國說課活動(dòng)累計(jì)有1770人次參與現(xiàn)場展示。1.2"中山市教師在全國說課活動(dòng)中的表現(xiàn)如表2所示，在歷屆全國說課活動(dòng)中，中山市教師均取得突出成績，在歷屆全國說課活動(dòng)現(xiàn)場展示活動(dòng)中，中山市一人獲特等獎(jiǎng)、三人獲一等獎(jiǎng)、兩人獲二等獎(jiǎng)、一人獲三等獎(jiǎng)，17人獲評“全國中小學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)能手”稱號(hào)。此外，中山市教師在全國說課活動(dòng)中的突出表現(xiàn)，還體現(xiàn)在以下五個(gè)方面。1）參與人數(shù)眾多。在全國說課活動(dòng)現(xiàn)場展示中，中山市教師共24人次參與，占廣東省參與總?cè)舜蔚?0%左右。2）保持十屆全勤。中山市教師連續(xù)十屆參與了全國說課活動(dòng)的現(xiàn)場展示環(huán)節(jié)，這一全勤記錄在廣東省獨(dú)一無二，在全國城市（除直轄市外）中也極為少見。3）學(xué)科覆蓋面廣。除第十屆新設(shè)置的地理學(xué)科組外，中山市參與教師覆蓋了全國說課活動(dòng)現(xiàn)場展示設(shè)置的所有其他學(xué)科組別，其中小學(xué)科學(xué)七人、物理五人、生物四人、化學(xué)兩人、信息科技（通用技術(shù)）五人、數(shù)學(xué)一人。4）一校三人登臺(tái)。中山市三鄉(xiāng)鎮(zhèn)新圩小學(xué)的三位科學(xué)教師——練海燕、張劍杰、袁運(yùn)強(qiáng)，分別參加了第四屆、第七屆和第八屆全國說課活動(dòng)的現(xiàn)場展示。同一所學(xué)校同一科組的三名教師通過層層選拔，均在全國說課活動(dòng)平臺(tái)現(xiàn)場展示，這種情況極其罕見。5）一人兩次入選。中山市中山紀(jì)念中學(xué)的教師肖林軍，憑借其在實(shí)驗(yàn)教學(xué)領(lǐng)域的深厚功底和持續(xù)創(chuàng)新，成功入選并參加了兩屆（第二屆和第六屆）全國說課活動(dòng)現(xiàn)場說課展示。1.3"中山市教師展示的案例中山市教師在全國說課活動(dòng)中展示的24個(gè)實(shí)驗(yàn)案例如表3所示。這些優(yōu)秀案例不但在活動(dòng)現(xiàn)場贏得了評審專家的高度評價(jià)，還在全國中小學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)在線平臺(tái)上進(jìn)行展示，實(shí)現(xiàn)了資源的共享。此外，這些案例經(jīng)由“愛上實(shí)驗(yàn)課”微信公眾號(hào)廣泛傳播，極大地激發(fā)了眾多教師參與實(shí)驗(yàn)教學(xué)的熱情，有力推動(dòng)了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的創(chuàng)新發(fā)展，為全國說課活動(dòng)貢獻(xiàn)了豐富的經(jīng)驗(yàn)與智慧。2"中山市展示案例的創(chuàng)新智慧全國說課活動(dòng)，實(shí)驗(yàn)是核心內(nèi)容，創(chuàng)新是關(guān)鍵要素，這也是中山市教師在全國說課活動(dòng)中屢獲佳績的重要原因。通過剖析中山市教師展示的部分實(shí)驗(yàn)案例，可歸納出實(shí)驗(yàn)說課活動(dòng)中實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新的主要途徑。2.1"自制教具，突破教學(xué)難點(diǎn)自制教具是指教師或?qū)W生利用簡便易行的方法，就地取材，自己動(dòng)手制作的教具；其主要特點(diǎn)是，針對教學(xué)需求定制，能有效解決教學(xué)難題，進(jìn)而創(chuàng)新教學(xué)方式，助力教學(xué)質(zhì)量的提升。自制教具是全國說課活動(dòng)中實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新的主要途徑之一。中山市參加全國說課活動(dòng)現(xiàn)場展示的24個(gè)案例中，有15個(gè)實(shí)驗(yàn)案例采用的是自制教具。以案例《月相變化》為例，在這個(gè)案例中，中山市石岐中心小學(xué)教師詹偉達(dá)制作了新型月相形成探究儀，如圖1所示。月相形成探究儀用小燈泡模擬太陽，小木球模擬月亮，小地球儀模擬地球，安裝在地球儀上的微型無線攝像頭模擬在地球上人的視角；教具中的圓形平板模擬地月公轉(zhuǎn)平面，而電動(dòng)轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)動(dòng)則模擬月球的公轉(zhuǎn)；將整個(gè)裝置放入密閉的圓形木桶內(nèi)，就能營造出逼真的夜晚環(huán)境，如圖2所示。在進(jìn)行案例演示時(shí)，教師僅需閉合開關(guān)，該教具就能在短短40秒內(nèi)自動(dòng)呈現(xiàn)月相變化的完整周期，從新月到滿月再到新月，一目了然。如果需要對月相形成的原因進(jìn)行深入分析，斷開開關(guān)即可隨時(shí)暫停，觀察地、月、日之間的相對位置。此外，若將無線攝像頭連接至電腦和大屏幕，就能讓全班學(xué)生清晰地觀察到這一生動(dòng)逼真的月相變化過程，使學(xué)習(xí)內(nèi)容直觀、生動(dòng)，易于理解。這一自制教具作品不僅提升了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，更解決了傳統(tǒng)教材和教具無法直觀解釋月相形成原因的問題，且操作簡單，探究方便，能顯著提升課堂教學(xué)的效率與效果[1]。新型月相形成探究儀幫助詹偉達(dá)在首屆全國說課活動(dòng)中榮獲特等獎(jiǎng)，在后續(xù)的全國小學(xué)科學(xué)優(yōu)質(zhì)現(xiàn)場課展評中再次榮獲特等獎(jiǎng)，在全國中小學(xué)自制教具評選中獲評“全國自制教具能手”。2.2"改進(jìn)裝置，實(shí)現(xiàn)性能提升改進(jìn)實(shí)驗(yàn)裝置，即通過對原有實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行改造，提升其功能與性能。中山市菊城中學(xué)教師盧發(fā)在案例“聲音的傳播”中使用的“真空中的鬧鐘”實(shí)驗(yàn)改進(jìn)裝置就屬于此類教具[4]，如圖3所示。原實(shí)驗(yàn)裝置主要存在四點(diǎn)問題：1）固體外殼和底座傳聲影響實(shí)驗(yàn)效果；2）學(xué)生無法判斷玻璃罩內(nèi)空氣是否被抽出，教師也無法知道氣壓情況；3）電鈴響度小，蓋上玻璃罩后幾乎聽不到鈴聲；4）密封墊子容易老化，密封性能差。針對上述問題，盧發(fā)的主要改進(jìn)點(diǎn)有：1）使用響度大的電子蜂鳴器作為聲源，取代了傳統(tǒng)的機(jī)械鬧鐘，確保在玻璃罩內(nèi)也能清晰聽到聲音；2）利用磁懸浮原理使聲源懸浮，完全消除了固體傳聲的影響，提高了實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性；3）通過煙霧被抽氣機(jī)抽出的可視過程來模擬空氣被抽出的過程，使學(xué)生能更直觀地理解實(shí)驗(yàn)原理；4）增加真空壓力表，實(shí)時(shí)顯示玻璃罩內(nèi)氣壓并檢查裝置的密封性，確保實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可靠性。此外，還可將聲源換成手機(jī)，當(dāng)玻璃罩內(nèi)抽至真空狀態(tài)時(shí)，撥打手機(jī)，觀察手機(jī)屏幕是否有來電信號(hào)，就能很直觀地得出結(jié)論：當(dāng)航天員處于外太空時(shí)，由于沒有空氣，即使他們之間的距離很近，也只能借助電磁波進(jìn)行交談。通過改進(jìn)實(shí)驗(yàn)裝置，不僅解決了原實(shí)驗(yàn)裝置存在的問題，也為學(xué)生正確認(rèn)識(shí)真空不能傳聲提供了更可靠的事實(shí)依據(jù)，同時(shí)也培養(yǎng)了學(xué)生的觀察、分析和解決問題的能力。在案例“眼球成像的演示實(shí)驗(yàn)”中，中山市中山紀(jì)念中學(xué)教師肖林軍巧妙地運(yùn)用普通攝像頭和易拉罐，成功將一臺(tái)傳統(tǒng)顯微鏡改造成簡易數(shù)碼顯微鏡，如圖4所示。實(shí)現(xiàn)了投影、拍照和視頻拍攝等多項(xiàng)功能，所用材料簡單，成本較低。經(jīng)過改進(jìn)，傳統(tǒng)顯微鏡的性能得到極大提升，讓教學(xué)更為高效和便捷。2.3"融合技術(shù)，改變實(shí)驗(yàn)方法信息技術(shù)的飛速發(fā)展和深入普及。給中小學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)帶來了全新變革。數(shù)字化傳感器、開源硬件、編程技術(shù)、人工智能以及AR/VR等技術(shù)的綜合運(yùn)用，已經(jīng)成為推動(dòng)中小學(xué)實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新的關(guān)鍵因素，不但極大地豐富了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的內(nèi)容，也改變了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的方法。在案例“固體的熱脹冷縮”中，中山市三鄉(xiāng)鎮(zhèn)新圩小學(xué)教師袁運(yùn)強(qiáng)利用圖像識(shí)別技術(shù)，結(jié)合Python編程語言和OpenCV視覺識(shí)別庫，開發(fā)出了“固體熱脹冷縮實(shí)驗(yàn)探究裝置”，如圖5所示。該裝置能夠?qū)崟r(shí)采集、處理并展示固體熱脹冷縮現(xiàn)象，是全國說課活動(dòng)中技術(shù)融合實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新的典型案例[2]。袁運(yùn)強(qiáng)通過技術(shù)融合改變了固體熱脹冷縮的實(shí)驗(yàn)方法，讓實(shí)驗(yàn)過程更加精確、科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)。通過使用該裝置，學(xué)生可以直觀地觀察到不同材料及形狀的固體熱脹冷縮現(xiàn)象，并實(shí)時(shí)獲取數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)了從定性分析向定量分析的轉(zhuǎn)變，如圖6所示。這不僅提高了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能和科學(xué)素養(yǎng)，也為學(xué)生未來的學(xué)習(xí)和研究奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。此外，在中山市參加全國說課活動(dòng)的實(shí)驗(yàn)案例中，鄧潔瑩、馬成海、王東、和曉東、張劍杰、林育波、林曉霞、龐遠(yuǎn)舒等教師也都運(yùn)用了數(shù)字化傳感器等，這些數(shù)字化實(shí)驗(yàn)裝備和技術(shù)在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用不僅實(shí)現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)的定量探究，還增強(qiáng)了實(shí)驗(yàn)的趣味性，提高了實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)度。2.4"跨學(xué)科實(shí)踐，創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)組織形式實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新既包括實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與實(shí)驗(yàn)方法的創(chuàng)新，也包括實(shí)驗(yàn)教學(xué)組織形式的創(chuàng)新。教師應(yīng)不斷探尋新的教學(xué)方式和策略，以豐富學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗(yàn)，激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)新潛能。如圖7所示，中山市東區(qū)雍景園小學(xué)教師許明偉的案例“幸運(yùn)大轉(zhuǎn)盤的秘密”跨學(xué)科實(shí)踐活動(dòng)就是一個(gè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)組織形式創(chuàng)新的典型案例[3]。這一課例基于STEAM教育理念設(shè)計(jì)，以幸運(yùn)大轉(zhuǎn)盤為載體，將科學(xué)、信息、美術(shù)、數(shù)學(xué)、語文等多個(gè)學(xué)科的知識(shí)巧妙地融合在一起。該課程將內(nèi)容分為八個(gè)環(huán)節(jié)，從學(xué)生熟悉的抽獎(jiǎng)現(xiàn)象入手，引導(dǎo)他們深入思考中獎(jiǎng)背后的科學(xué)原理，激發(fā)他們的探究欲望。讓學(xué)生在親手制作實(shí)體轉(zhuǎn)盤的過程中，不僅學(xué)會(huì)使用Arduino套件進(jìn)行接線和編程，還學(xué)習(xí)用美術(shù)知識(shí)來裝飾轉(zhuǎn)盤，并通過數(shù)學(xué)計(jì)算深入理解概率的概念，這些實(shí)踐活動(dòng)極大地鍛煉了他們的動(dòng)手實(shí)踐能力。在科學(xué)實(shí)驗(yàn)探究環(huán)節(jié)，學(xué)生通過提出猜想、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、開展探究、總結(jié)分享等步驟，逐步揭示了轉(zhuǎn)盤中獎(jiǎng)的規(guī)律。在這一過程中，學(xué)生學(xué)會(huì)了觀察、分析、設(shè)計(jì)、實(shí)踐、總結(jié)等科學(xué)方法，培養(yǎng)了科學(xué)探究和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的能力。同時(shí)，數(shù)學(xué)課程中的小游戲和計(jì)算活動(dòng)又讓學(xué)生在輕松愉快的氛圍中感受到數(shù)學(xué)的魅力，并理解了概率的實(shí)際應(yīng)用。在信息課程環(huán)節(jié)中，學(xué)生運(yùn)用圖形化編程軟件制作數(shù)字轉(zhuǎn)盤，不僅鞏固了他們的編程技能，還培養(yǎng)了他們的計(jì)算思維。而在語文課程環(huán)節(jié)的展示與互評環(huán)節(jié)，學(xué)生則有機(jī)會(huì)展示自己的作品，鍛煉了表達(dá)能力和自信心。同樣，中山市廣源學(xué)校教師余美賢的案例“比誰跑得快”也整合了科學(xué)、信息、美術(shù)、數(shù)學(xué)等多個(gè)學(xué)科的知識(shí)。在教師的引導(dǎo)下，學(xué)生經(jīng)歷了從發(fā)現(xiàn)問題、擬訂方案到創(chuàng)作實(shí)踐、測試優(yōu)化的完整科學(xué)探究過程，直至成功地制作出液體流速探究儀，如圖8所示，并進(jìn)行了多種液體的流速探究?？鐚W(xué)科實(shí)踐活動(dòng)創(chuàng)新了實(shí)驗(yàn)教學(xué)形式，提升了學(xué)生的跨學(xué)科思維和綜合素質(zhì)。學(xué)生在實(shí)踐中不僅深化了知識(shí)理解，更提高了解決問題的能力，培養(yǎng)了跨學(xué)科思維。3"參加全國說課活動(dòng)的建議全國說課活動(dòng)既是展現(xiàn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)創(chuàng)新成果的平臺(tái)，也是教師展示自我風(fēng)采、促進(jìn)專業(yè)成長的重要途徑。筆者基于中山市教師參加全國說課活動(dòng)的經(jīng)驗(yàn)，提出以下建議供參與全國說課活動(dòng)的教師參考。3.1"突出實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新教師應(yīng)針對教學(xué)中的重點(diǎn)和難點(diǎn)或原實(shí)驗(yàn)中存在的問題進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的創(chuàng)新和改進(jìn)，通過自制教具、改進(jìn)裝置、替換材料、融合技術(shù)等方式進(jìn)行實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新，力求使得實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更明顯、實(shí)驗(yàn)操作更簡單、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)更精準(zhǔn)、實(shí)驗(yàn)效果更顯著，提升實(shí)驗(yàn)的探究性、趣味性、穩(wěn)定性，使得實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蚋踩⒏h(huán)保（實(shí)現(xiàn)其中的部分目標(biāo)即可）。在說課的過程中，教師應(yīng)簡明扼要地總結(jié)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的優(yōu)點(diǎn)，并強(qiáng)調(diào)創(chuàng)新對解決教學(xué)實(shí)際問題的重要意義。在創(chuàng)新過程中，教師應(yīng)堅(jiān)守學(xué)術(shù)誠信，尊重原創(chuàng)，杜絕抄襲。3.2"展示教學(xué)效果說課不僅是展示創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)，還要對已完成的實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)進(jìn)行總結(jié)與描述，因此既要展示教學(xué)過程，還要展示教學(xué)效果，要通過展示教學(xué)效果來體現(xiàn)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的價(jià)值。實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)要注重層次性，確保教學(xué)內(nèi)容層層遞進(jìn)，活動(dòng)設(shè)計(jì)環(huán)環(huán)相扣，通過進(jìn)階式學(xué)習(xí)任務(wù)達(dá)成教學(xué)目標(biāo)，通過進(jìn)階式教學(xué)促進(jìn)學(xué)生思維和能力的發(fā)展。教師要充分展示學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中的主體地位以及師生間的有效互動(dòng)，通過課堂教學(xué)中的視頻、圖片、實(shí)驗(yàn)記錄單、學(xué)習(xí)效果評價(jià)表等來展現(xiàn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效果，從而凸顯創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的必要性和有效性。3.3"彰顯專業(yè)素養(yǎng)在全國說課活動(dòng)中，教師應(yīng)自信從容，語言簡練且邏輯清晰。在全國說課活動(dòng)展示中的每一句話、每一個(gè)動(dòng)作