■任城区电化教育中心 梁雪艳

2025年1月教育部办公厅印发的《中小学科学教育工作指南》指出，学校要分学段制定切实可行的实验教学计划，开全必做实验，增加选做实验，提高开放性、探究性实验比例，注重对学生问题提出、实验设计、动手操作、思维发展等能力的考查。

科学素养是现代公民必备的核心素养。《义务教育科学课程标准（2022年版）》明确指出，实验教学是落实科学课程育人目标的关键路径。然而，当前中小学实验教学仍存在“重演示轻操作”“重结果轻过程”“重知识轻素养”等问题，制约了学生科学思维与创新能力的发展。本文结合教学实践，系统阐述实验教学在厚植学生科学素养中的重要作用，并提出“情境化实验设计”“项目化学习实施”“多元化评价构建”等实践策略，为深化实验教学改革提供理论与实践参考。

实验教学：科学素养培育的核心场域

（一）实验教学重构科学认知体系。实验教学通过“观察—操作—探究”的完整链条，帮助学生建立科学概念。例如在“种子萌发条件”实验中，学生通过控制变量法设计对比实验，观察种子在不同环境下的萌发情况，从而深刻理解“水分、空气、温度、光照”等条件对种子萌发的影响。这种基于实证的认知方式，可直观理解种子萌发的环境需求，使抽象的科学概念转化为可感知的经验体系。

（二）探究实践培育科学思维品质。实验教学是科学思维的“孵化器”。在“电路故障排查”实验中，学生需运用“假设—验证”的逻辑思维，通过逐一排除法定位故障点。这种过程性学习，培养了学生的批判性思维与问题解决能力。

深耕实验教学的实践路径

（一）情境化实验设计：让科学“活”起来。生活情境导入：将实验与生活场景结合，如“自制净水器”实验引导学生解决水污染问题，增强科学知识的现实意义。问题驱动探究：设计开放性问题，如“如何让马铃薯浮起来”，激发学生自主设计实验方案，培养探究精神。技术赋能创新：利用传感器与数据采集设备（如 pH 传感器、温度采集器、电流传感器等），实时监测实验数据，提升实验的精准度与趣味性。数字化赋能教学：利用智能装备为科学教学创设沉浸式学习环境，探索虚拟仿真和计算机建模等科学教学新模式，开拓生成式人工智能大模型在科学教学中应用的新场景，利用数据分析技术提升教学评价的精准化水平。

（二）项目化学习实施：让科学“动”起来。长周期项目设计：如“校园生态调查”项目，学生需经历“选题—设计方案—数据采集—分析报告”全流程，培养系统思维与实践能力。跨学科项目整合：如中学化学“焰色实验”，融合物理光谱分析与化学元素性质，引导学生从现象观察到本质探究。成果展示与评价：通过实验报告、科学展览、答辩会等形式，促进学生反思与交流，强化科学表达能力。

（三）多元化评价构建：让科学“显”出来。过程性评价：建立实验档案袋，记录学生操作规范、合作表现、问题解决能力等，如将实验操作纳入中考评价体系。表现性评价：通过“实验技能竞赛”“科学探究答辩”等活动，全面评估学生科学素养发展水平。

实验教学的困境突围

（一）资源配置优化。实验室装备管理：完善装备管理制度和优化装备资源配置，使得设备采购更加科学合理，设备利用率提高，设备维护保养更加及时有效，设备资产的安全和完整得到保障。社会资源整合：与科技馆、高（职业）校、科研院所等校外科研基地合作，拓展实验教学空间，提高实验设备的利用率。

（二）教师专业发展。分层培训体系：针对新教师开展“实验操作技能培训”“实验室安全管理培训”，骨干教师参与“实验教学创新研修”，可促进实验教师专业成长。教研共同体建设：组建跨学科实验教学中心组，共享优质实验教学资源与经验。

（三）政策保障强化。落实“三开”要求：严格执行实验教学“开齐、开足、开好”标准，将实验教学纳入学校绩效考核。安全管理制度：建立实验室安全应急预案，规范危化品管理。