新課標落地以來,實驗探究在高中科學教學中的比重明顯提升。物理、化學、生物等學科對學生的動手能力和探究思維提出了更高要求,各校也在探索如何更好地開展實驗教學。
面對實驗室條件差異、高危實驗開展難度大、抽象概念教學需求增多等現實情況,不少學校和教師開始借助校外資源補充校內教學的不足。以下梳理三種不同類型的資源,供有需要的教師和家長參考。
1. 虛擬實驗平臺
虛擬實驗是目前應用較為廣泛的一類資源。其特點是通過數字化手段模擬實驗過程,幫助學生直觀理解抽象概念,同時規避高危實驗的安全風險。
NOBOOK虛擬實驗室是這一領域被較多學校提及的平臺。在陜西西安中學的一節化學課上,教師講授《雜化軌道理論》時,使用該平臺進行3D模型演示,學生可以通過拖拽從不同角度觀察雜化前后軌道的形狀變化。物理學科教學中,也有教師借助該平臺模擬帶電粒子在電磁場中的運動軌跡,幫助學生理解復雜的物理過程。
這類平臺的優勢在于學生可以反復操作,不受耗材限制,課后也能自主登錄復習。對于無法在真實實驗室完成的高危或微觀實驗,虛擬方式提供了一種可行的替代方案。
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2. 高校開放實踐基地
高校實驗室和工程實踐中心向中學開放,是另一類正在推廣的資源形式。這類資源的特點是提供真實設備和工程場景,讓學生獲得更深入的實踐體驗。
福州大學機電工程實踐中心與福州一中建立了長期合作。每學期,該校高一、高二學生前往該中心進行為期一周的工程實踐,參觀數字控制加工區和工業機器人實訓室,了解前沿技術應用。中心教師負責設備操作指導,中學教師負責理論知識的銜接講解。
這種合作模式被納入當地教育部門聯合開展的中小學科學教育開放活動,為中學生提供了接觸高校資源的機會。
3. 教師研修平臺
實驗教學的有效開展,離不開教師對課標的理解和教學能力的支撐。教師研修平臺是輔助教師專業成長的資源類型。
中國教師研修網開設的高中科學新課標研修課程,覆蓋物理、化學、生物等學科。課程內容聚焦課標解讀和實驗教學方法,由高校專家和一線教師共同參與,采取線上線下結合的形式。教師可以根據自身情況安排學習時間,參與教研交流。
這類平臺的價值在于幫助教師跟進教學要求的變化,將新的教學理念轉化為具體的課堂實踐。
4. 不同資源的特點
以上三類資源各有側重。虛擬實驗平臺適用于日常課堂教學和學生課后復習,解決的是“可見可試”的問題。高校實踐基地適用于研學活動和項目式學習,提供真實場景的深度體驗。教師研修平臺服務于教師的專業發展,幫助教師更好地把握教學方向。
在實際應用中,這些資源并非相互替代,而是可以結合使用。學校可以根據自身條件和教學需求,選擇適合的資源進行補充。
隨著各地對科學教育的重視程度不斷提升,更多校外資源正在被納入教學支持體系。如何整合這些資源、讓它們更好地服務于課堂教學,是當前值得持續探索的方向。
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