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加强中小学实验创新改进赋能青少年科技创新教育发展

摘要：在国家大力推进创新教育的大背景下，中小学实验教学的重要性进一步凸显。实验教学是国家课程方案和课程标准规定的重要教学内容，是培养创新人才的重要途径。实践证明，在实验教学中实施实验设备、实验过程、实验方法的改进创新，引领学生参与创新实践，养成科学兴趣，对青少年科技创新教育发展有很好的赋能作用。

关键词：中小学；实验教学；科技创新教育；青少年

0引言

随着智能时代的到来，教育方法、教育策略要与时俱进，培养受教育者获取信息的能力及决策能力、创新能力[1]。实验作为中小学教学内容的重要组成部分，是学习理、化、生、科学等学科的基本方法，是提高学生实践能力、动手能力、解决问题能力和培养学生创新能力不可缺少的重要途径之一，被誉为开启学生思维的金钥匙，是其他任何教学手段所不可替代的。经过学科专家千锤百炼反复论证后编入教材中的实验项目具有很强的权威性、操作性和引导性。随着教学实践的不断深入，很多教师发现，不少实验教学有必要进行改进和创新，以便更好地适应教学的真实需要。更为重要的是，对现有的实验教学进行科学合理的改进，可以有效赋能青少年科技创新教育发展，培养出基础知识扎实、创新思维活跃、具备科学品质与实践能力的优秀人才。

1实验设备创新改造赋能科技创新教育发展

有效选择实验器材、创新实验设备能使实验操作变得更为方便有效，且能提高学生的学习兴趣和思维能力，使科技创新教育有新的支点。教师可以根据教学需要探索实验装置的改进，充分发挥师生教学的主动性。以实验课“导体与绝缘体”为例，如图1所示，该课需要准备的实验材料多、品种繁杂，课前准备颇为困难；课堂上，学生面对众多的材料，往往不知从何下手操作；实验后，材料收藏不方便，容易丢失。因此，可设计导体与绝缘体检测器，如图2所示。

具体方法是将所有被测物品（如回形针、橡皮、钥匙、导线、木棒、铁钉、硬币等）固定在转盘的周围，在转盘中间安装一套完好的电路检测器，用检测器进行实践操作。经过创新改进的检测器使用起来方便、简单、形象、直观，能够帮助学生快速识别导体和绝缘体，更好地理解导体和绝缘体的性质，从而提高科学素养。教师在做演示实验的时候，更容易让每位学生清楚观看。课堂上不再连接电路检测器，使用时直接用测线头连接被测物品，减少了实验流程，缩短了实验的操作时间，增强了实验的连贯性，提升了实验的直观性与可比性。加之实验材料收藏方便，不易丢失，也减轻了教师课前实验准备的负担。

学生参与实验设备改进是重要的创新手段，教师应有意识地让学生参与其中，根据实验目的查阅相关资料，设计改进方案，论证方案可行性，修改完善方案，经历实验过程，完成结果分析，在交流反思中形成严谨的科学态度、求实的科学精神，增强克服困难的信心。

2实验过程创新改进赋能科技创新教育发展

实验教学重在实践操作，要落实新课改各项要求，需要在教学过程中推进教学评一体化，从根本上提高教学质量[2]。实验教学的特殊性决定了教学过程的灵活性，其程序和步骤都可以根据需要而改变，从而使得步骤合理、操作简洁，促成实验教学的高效。

如在教学关于色相环的小学美术课时，每次调色都会用大量的颜料进行展示，花费的时间较长，并且调出来的色还不一定理想，因而造成浪费。对此实验进行创新改进，可设计好三原色、三间色、复色的基础色彩的圆形图片，再设计不同颜色比例的圆形图片，然后用PhotoShop软件核对色彩的准确性，把设计好的图片打印出来并裁切，通过小风扇带动卡片旋转，卡片旋转时色光混合产生不同颜色，按照光谱在自然中出现的顺序来排列，用原色、二次色，三次色组合而成色相环，如图3所示。

不难看出，通过创新改进，解决了烦琐的调色展示方式，能更加快捷方便地让学生学习和理解教材中色彩的色相、色彩的明度、色彩的纯度、色彩的冷暖、色彩的互补等知识，较大的展示面也更能吸引学生。还可拆卸色彩卡牌，让学生进行自由组合，以提高教学的趣味性，展示效果明显，能非常快速地帮助学生理解相关知识，学生兴趣浓厚，在课堂上能保持长时间的注意力和学习积极性，教学效果大大增强。

这一改进操作就是以问题为导向，针对操作的难点、弱点进行过程上的创新改造，从而较好地适应了教学需要。

3实验方法创新改进赋能科技创新教育发展

教师要不断更新实验教学观念，创新实验教学方式，拓展多元化学习空间，引导学生积极参与，主动完成探索、体验、感悟的学习过程，鼓励学生自主探究，突出创新精神和实践能力的培养，推进科技创新教育的健康持续发展。

浓硫酸稀释是初中学生应掌握的基本操作之一，浓硫酸遇水溶解时会释放出大量的热。如图4所示，教材中稀释浓硫酸的方法是将浓硫酸缓慢倒入装有水的烧杯中，在缓慢倒入浓硫酸的同时，用玻璃棒不断进行搅拌，以使稀释时释放出的热量扩散。笔者对此实验方法进行创新改进，如图5所示，在注重