艾倫

關(guān)于中小學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)功能的討論

艾倫

在對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)傳統(tǒng)功能定位和新時(shí)期人才需求分析的基礎(chǔ)上，提出了將實(shí)驗(yàn)教學(xué)重新定位于學(xué)生多元能力培養(yǎng)上的觀點(diǎn)，并對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)所涉及的多元能力進(jìn)行了較為詳細(xì)的介紹。通過(guò)分析實(shí)驗(yàn)教學(xué)的功能解釋為什么需要實(shí)驗(yàn)教學(xué)的問(wèn)題。

實(shí)驗(yàn)教學(xué)；能力為重；復(fù)合型能力；簡(jiǎn)單型能力

在本欄上一期刊出的《關(guān)于中小學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)概念的討論》一文中，論述了中小學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)是什么的問(wèn)題。以下將針對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)之功能進(jìn)行討論，其實(shí)就是為什么的問(wèn)題，即為什么在中小學(xué)需要設(shè)置實(shí)驗(yàn)教學(xué)課程和重視實(shí)驗(yàn)教學(xué)。這一問(wèn)題的提出，對(duì)于中小學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的定位十分重要，有可能成為今后指導(dǎo)這方面工作和研究的關(guān)鍵。

一、實(shí)驗(yàn)教學(xué)的傳統(tǒng)定位

實(shí)驗(yàn)教學(xué)的定位應(yīng)由實(shí)驗(yàn)教學(xué)的本質(zhì)決定，實(shí)驗(yàn)教學(xué)的本質(zhì)則在于它的存在價(jià)值，而其存在價(jià)值由實(shí)驗(yàn)教學(xué)的功能體現(xiàn)。所以，對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)功能的認(rèn)定非常重要。在傳統(tǒng)的中小學(xué)教學(xué)中，一般認(rèn)為實(shí)驗(yàn)教學(xué)的功能主要表現(xiàn)在以下三方面。

1.鞏固知識(shí)說(shuō)

通過(guò)學(xué)生實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步掌握課堂教學(xué)中教師講授的理論知識(shí)。對(duì)于知識(shí)的獲取程度，通常認(rèn)為“聽(tīng)一遍不如做一遍”，學(xué)生對(duì)相關(guān)實(shí)驗(yàn)的操作，使其能夠更加牢固地掌握課堂知識(shí)。中小學(xué)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)并不獨(dú)立于課堂教學(xué)，從教材內(nèi)容安排上看，許多情況是在一個(gè)知識(shí)點(diǎn)的教學(xué)后伴隨有一個(gè)相關(guān)內(nèi)容的實(shí)驗(yàn)，教師會(huì)用一定的課堂時(shí)間組織學(xué)生操作這個(gè)實(shí)驗(yàn)。無(wú)論是達(dá)到教材安排的目的，還是實(shí)現(xiàn)教師教學(xué)設(shè)計(jì)的策略基本上都是為了使學(xué)生能夠鞏固剛剛學(xué)習(xí)過(guò)的課堂教學(xué)知識(shí)點(diǎn)。

2.驗(yàn)證理論說(shuō)

用具體實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證相關(guān)理論公式表達(dá)的正確性。這是中小學(xué)教學(xué)中經(jīng)常使用的方法，也稱(chēng)為演繹法（從一般到特殊的方法），即先將知識(shí)的研究結(jié)論展示給學(xué)生，然后讓學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證這個(gè)結(jié)論的正確性。例如，物理學(xué)科進(jìn)行自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律相關(guān)內(nèi)容教學(xué)時(shí)，往往是教師在課堂上先將落體高度（h）與地球重力加速度（g）以及下落時(shí)間（t）的關(guān)系式（h= 1/2 gt2）交代給學(xué)生，再通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證這一公式。演繹驗(yàn)證理論知識(shí)對(duì)鞏固課堂教學(xué)同樣是有效的。

3.探究原理說(shuō)

認(rèn)為理論來(lái)源于實(shí)踐，通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)或歸納出理論。探究性（或探究式、探究型）實(shí)驗(yàn)教學(xué)（inquiry-based experiment teaching）是指采用科學(xué)探究的方法進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)。其特征是學(xué)習(xí)者在教師的指導(dǎo)下，通過(guò)相互協(xié)作，自行建立研究目標(biāo)、自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程、自行掌握和發(fā)現(xiàn)相應(yīng)的原理與結(jié)論。其目的是使學(xué)生建立科學(xué)研究思想，掌握科學(xué)研究方法，提高科學(xué)研究能力。所以，相對(duì)于上述的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)教學(xué)，依賴(lài)探究性實(shí)驗(yàn)的教學(xué)方法應(yīng)該屬于歸納法（從特殊到一般的方法）。探究性教學(xué)的概念早在20世紀(jì)50年代就由美國(guó)教育家杜威提出，此后頒布的《美國(guó)國(guó)家科學(xué)教育標(biāo)準(zhǔn)》對(duì)探究性學(xué)習(xí)進(jìn)行了系統(tǒng)的界定和解釋。［1］在我國(guó)，新一輪“課改”的新課程標(biāo)準(zhǔn)中則進(jìn)一步提出了探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的理念。2009年教育部制定了《中小學(xué)實(shí)驗(yàn)室規(guī)程》，強(qiáng)調(diào)了探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)對(duì)培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的重要作用。［2］而在2010年2月教育部頒布的《中小學(xué)理科實(shí)驗(yàn)室裝備規(guī)范》中，則將科學(xué)探究實(shí)驗(yàn)室正式列入實(shí)驗(yàn)室系列。［3］至此，探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)就成為基礎(chǔ)教育教學(xué)（特別是理科教學(xué)）中和實(shí)驗(yàn)室建設(shè)中追求的主要目標(biāo)。

從上述分析可見(jiàn)，這3種實(shí)驗(yàn)教學(xué)功能基本上都以學(xué)生掌握知識(shí)為目的，我們稱(chēng)其為“知識(shí)本位”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)。學(xué)生在校期間不僅要獲取豐富知識(shí)，還要提高各種能力，同時(shí)養(yǎng)成崇高道德；因此，中小學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的功能有必要進(jìn)一步發(fā)展和擴(kuò)充，跳出“知識(shí)本位”的束縛，在人才培養(yǎng)上起到更加重要的作用。

二、實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重新定位

中小學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重新定位并不是對(duì)上述實(shí)驗(yàn)教學(xué)傳統(tǒng)功能的否定，而恰恰是在鞏固和發(fā)展了上述傳統(tǒng)功能的基礎(chǔ)上提出的更高要求。實(shí)驗(yàn)教學(xué)必須考慮學(xué)生能力培養(yǎng)的問(wèn)題。《中華人民共和國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十二個(gè)五年規(guī)劃綱要》第二十八章關(guān)于加快教育改革發(fā)展方面，對(duì)教育提出了“育人為本”和“德育為先、能力為重”的要求?！坝藶楸尽币笪覀兊慕逃仨氁耘囵B(yǎng)人才為主要目的，“德育為先”要求培養(yǎng)的人才必須能夠全心全意為祖國(guó)和人民服務(wù)，而“能力為重”其實(shí)是為學(xué)生除應(yīng)試能力以外的其他各方面能力培養(yǎng)提出了更高的要求。在目前仍然存在高考制度的現(xiàn)實(shí)情況下，一名學(xué)生的應(yīng)試能力不強(qiáng)則意味著他不是一個(gè)好學(xué)生，不能培養(yǎng)出具有強(qiáng)應(yīng)試能力學(xué)生的學(xué)校也不是一所好學(xué)校。但是，如果培養(yǎng)出的人只具有應(yīng)試能力而其他方面的能力都很弱，就使我們的育人工作失去了正確的目標(biāo)。素質(zhì)教育與應(yīng)試教育并不矛盾，提倡素質(zhì)教育反對(duì)的是“唯應(yīng)試教育”，在學(xué)生的多元能力目標(biāo)中包括應(yīng)試能力。但是，在校教育在培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)試能力方面具有最豐富的經(jīng)驗(yàn)，其他方面能力的培養(yǎng)則存在大量問(wèn)題，例如：多元能力都包括哪些、為什么需要這些方面的能力、怎樣培養(yǎng)這些能力等?！澳芰橹亍笔歉鶕?jù)我國(guó)現(xiàn)代教育的國(guó)情提出的應(yīng)對(duì)措施，在具體實(shí)施時(shí)必須首先將概念厘清。

從我國(guó)的學(xué)生現(xiàn)狀和人才需求角度分析，最需要培養(yǎng)的能力應(yīng)該是創(chuàng)新能力。但是我們必須清晰地認(rèn)識(shí)到，創(chuàng)新能力是一種復(fù)合型能力，它是由許多簡(jiǎn)單型能力綜合而成的。這就像人們經(jīng)常說(shuō)到的機(jī)動(dòng)車(chē)駕駛能力，這也是一種復(fù)合型能力，它是由車(chē)輛機(jī)械操作能力、路況觀察能力、路人行為判斷能力、交通規(guī)則記憶與應(yīng)用能力等簡(jiǎn)單型能力綜合而成。創(chuàng)新能力既然是一種復(fù)合型能力，則對(duì)學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)往往不是通過(guò)某一項(xiàng)活動(dòng)就可以達(dá)成的。所以，對(duì)創(chuàng)新能力進(jìn)行分解，并針對(duì)分解后的各個(gè)簡(jiǎn)單型能力設(shè)計(jì)相應(yīng)的教學(xué)活動(dòng)，這樣才是一種科學(xué)的態(tài)度、科學(xué)的方法。

基礎(chǔ)教育階段的學(xué)生以參加學(xué)校教育教學(xué)活動(dòng)為主，學(xué)生的知識(shí)獲得與能力培養(yǎng)基本都在這些活動(dòng)中實(shí)現(xiàn)。學(xué)校的教育教學(xué)活動(dòng)主要有以下幾種方式。

（1）教師講授為主要形式的課堂教學(xué)，這是以學(xué)生獲取知識(shí)為主要目的的教學(xué)方式。

（2）學(xué)生親自參與活動(dòng)為主的教學(xué)，這是以培養(yǎng)學(xué)生能力為主要目的的教學(xué)方式。例如：音樂(lè)課（演唱能力等）、美術(shù)課（繪畫(huà)能力等）、體育課（體能）、技術(shù)類(lèi)課程（動(dòng)手能力等）以及其他各種類(lèi)型的實(shí)驗(yàn)課。

（3）有組織的課余活動(dòng)。例如：興趣小組、參觀活動(dòng)、社會(huì)實(shí)踐等。

其中，各種類(lèi)型的實(shí)驗(yàn)課由教育部頒布的《中小學(xué)實(shí)驗(yàn)室規(guī)程》規(guī)定：“本規(guī)程所指實(shí)驗(yàn)室包括：中學(xué)理科實(shí)驗(yàn)室、通用技術(shù)實(shí)驗(yàn)室、小學(xué)科學(xué)（自然）實(shí)驗(yàn)室、藝術(shù)專(zhuān)用教室、歷史地理專(zhuān)用教室、實(shí)踐活動(dòng)室和開(kāi)設(shè)其他課程需要的專(zhuān)用教室等?！庇谑牵瑢?shí)驗(yàn)教學(xué)的概念要比以前寬泛得多，而實(shí)驗(yàn)教學(xué)的功能則從傳統(tǒng)的“知識(shí)本位”開(kāi)始轉(zhuǎn)向“能力本位”，即以培養(yǎng)學(xué)生多元能力為主要教學(xué)目標(biāo)。

三、實(shí)驗(yàn)教學(xué)涉及他的能力

以上論述了中小學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的功能應(yīng)該定位在學(xué)生能力培養(yǎng)方面，而能力又分為復(fù)合型能力與簡(jiǎn)單型能力，為使通過(guò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)提高學(xué)生的能力具有可操作性，與實(shí)驗(yàn)教學(xué)相關(guān)的能力必須是簡(jiǎn)單型能力。將復(fù)合型能力分解為簡(jiǎn)單型能力是十分重要的工作，而能力分解涉及能力分類(lèi)問(wèn)題。對(duì)于能力分類(lèi)，不同的研究對(duì)象與目的，存在諸多完全不同的描述方法。一般在教育心理學(xué)范圍內(nèi)，將人的能力分為兩大類(lèi)，即能力傾向和技能，并且認(rèn)為能力傾向是人先天具有的，而技能則是后天培養(yǎng)的。在韓永昌主編的《心理學(xué)》一書(shū)中，作者將能力按照3種方式進(jìn)行分類(lèi)：一般能力與特殊能力，再造能力與創(chuàng)造能力，認(rèn)識(shí)能力、操作能力與社交能力。［4］美國(guó)教育心理學(xué)家霍華德·加德納針對(duì)兒童教育，提出了著名的多元智能理論，他將兒童的智能分為8個(gè)方面：語(yǔ)言智能、數(shù)學(xué)邏輯智能、空間智能、身體動(dòng)覺(jué)智能、音樂(lè)智能、人際智能、自我認(rèn)知智能、自然認(rèn)知智能。所有這些分類(lèi)都是希望將復(fù)雜的能力簡(jiǎn)單化，使其更容易描述、測(cè)量、控制。

學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)是教育教學(xué)改革的終極目標(biāo)，但如前所述，創(chuàng)新能力屬于復(fù)合型能力，只有將創(chuàng)新能力分解為簡(jiǎn)單型能力逐項(xiàng)培養(yǎng)，這個(gè)終極目標(biāo)才可能達(dá)成。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中能夠涉及的與創(chuàng)新能力相關(guān)的簡(jiǎn)單型能力可分為11種，分別為：觀察能力、分析能力、綜合能力、邏輯思維能力、設(shè)計(jì)能力、知識(shí)遷移能力、方法創(chuàng)造能力、思想實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?、?dòng)手能力、獨(dú)立完成任務(wù)的能力以及協(xié)作完成任務(wù)的能力。這11種能力還可以分為三大類(lèi)，分別為：認(rèn)知能力類(lèi)、創(chuàng)造能力類(lèi)、操作與社交能力類(lèi)。它們之間又可以建立起以下關(guān)系。

（1）認(rèn)知能力類(lèi)：包括觀察能力、分析能力、綜合能力、邏輯思維能力共4種。

（2）創(chuàng)造能力類(lèi)：包括設(shè)計(jì)能力、知識(shí)遷移能力、方法創(chuàng)造能力、思想實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?種。

（3）操作與社交能力類(lèi)：包括動(dòng)手能力、獨(dú)立完成任務(wù)的能力、協(xié)作完成任務(wù)的能力共3種。

在今后的討論中，我們將會(huì)對(duì)每一種能力的意義、特點(diǎn)、關(guān)系等問(wèn)題作詳細(xì)分析。

這里需要強(qiáng)調(diào)的是并非通過(guò)一門(mén)實(shí)驗(yàn)課程甚至一節(jié)實(shí)驗(yàn)課就能夠解決所有的能力問(wèn)題。而往往是一門(mén)課程相關(guān)的實(shí)驗(yàn)課教學(xué)僅僅針對(duì)一種能力，例如：一些化學(xué)學(xué)科實(shí)驗(yàn)中更加關(guān)注學(xué)生的分析能力，大部分生物學(xué)科實(shí)驗(yàn)都關(guān)注學(xué)生的觀察能力，信息技術(shù)課程的上機(jī)實(shí)驗(yàn)關(guān)注學(xué)生的綜合能力培養(yǎng)，通用技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)更關(guān)注學(xué)生的設(shè)計(jì)能力，而幾乎所有課程的實(shí)驗(yàn)都強(qiáng)調(diào)學(xué)生在動(dòng)手能力方面的培養(yǎng)。另外，各種能力的提高又是與實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)高度相關(guān)的，因此設(shè)想通過(guò)一兩個(gè)實(shí)驗(yàn)就能解決學(xué)生能力問(wèn)題是非常不實(shí)際的。設(shè)計(jì)并組織好每一個(gè)實(shí)驗(yàn)課程，充分利用實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)環(huán)境，是學(xué)生各種能力得到提高的有力保障。

四、為什么需要研究實(shí)驗(yàn)教學(xué)

在討論了在校教育為什么需要實(shí)驗(yàn)教學(xué)后，在這里進(jìn)一步說(shuō)明為什么需要研究實(shí)驗(yàn)教學(xué)。對(duì)于中小學(xué)教師來(lái)說(shuō)，重新定位于能力培養(yǎng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)是一個(gè)新課題。人們已經(jīng)十分熟悉如何做“知識(shí)本位”課堂教學(xué)的教學(xué)設(shè)計(jì)，但是對(duì)“能力本位”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)的教學(xué)設(shè)計(jì)還非常生疏。另外，影響學(xué)生各種能力的主要因素都有哪些？為了使得學(xué)生某種能力提高我們需要控制哪些教學(xué)變量？對(duì)于學(xué)生能力是否提高我們應(yīng)該如何評(píng)價(jià)？這一系列問(wèn)題都是需要認(rèn)真對(duì)待和仔細(xì)研究的。沒(méi)有這些研究成果作保障，通過(guò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)解決學(xué)生能力問(wèn)題就只是空談而已。

五、結(jié)束語(yǔ)

以上通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)功能的討論解決了為什么需要實(shí)驗(yàn)教學(xué)和為什么需要研究實(shí)驗(yàn)教學(xué)的問(wèn)題。今后，我們將進(jìn)一步討論中小學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)課程需要做什么和怎么做的問(wèn)題，而這些問(wèn)題不是一兩篇文章就能夠論述清楚的，它們構(gòu)成了一個(gè)較為龐大的知識(shí)體系，在后續(xù)的討論中我們要給出詳細(xì)而確切的分析結(jié)果。

［1］ National Research Council. The National Science Education Standards ［S］. Washington DC： The National Academy Press，1996.

［2］ 教育部.中小學(xué)實(shí)驗(yàn)室規(guī)程［Z］.2009.

［3］ 教育部.中小學(xué)理科實(shí)驗(yàn)室裝備規(guī)范［Z］.2010.

［4］ 韓永昌.心理學(xué)［M］.上海：華東師范大學(xué)出版社，1993：235.

作者信息

艾倫，教授，本刊特約撰稿人。首都師范大學(xué)，100048

The Function of Experiment Teaching in Primary and Middle Schools

Ai Lun

Through the analysis of the traditional experimental teaching and through the analysis of talent demand in new period, the experimental teaching to cultivate the ability of students in the re positioning of multiple point of view, multiple ability of experimental teaching and involved in detail. To explain why the need to experiment teaching problems through the analysis of the function of experimental teaching.

experimental teaching; pay attention to ability; compound ability; single ability