摘要：教师是完成中小学实验教学任务、确保实验教学质量的主体。为提升中小学教师实验教学能力,加强和改进实验教学，促进中小学生创新素养和实践能力培育，2017年，上海首次对中学教师和实验员开展实验能力专项培训。本文结合培训实践，对新时代以需求为导向的教师实验能力培训课程的设计思路与实施策略进行简要分析。 关键词：中小学教师；实验能力；课程设计；课程实施 为贯彻落实《上海市“十三五”中小学、幼儿园、中等职业学校教师培训工作实施意见》、《上海市中小学教师专业（专项）能力提升计划》等文件精神，在市教师专业发展工程领导小组办公室的统筹下，市教委教育技术装备中心于2017年组织开展了首次“上海市中小学教师实验能力市级专项培训”。首批学员包括本市初中和高中的388名物理、化学、生命科学骨干教师和实验员。黄浦区、徐汇区、长宁区教育学院，设立中学物理、化学、生命科学学科培训基地，选取上外附属大境中学、南洋模范中学、市三女子中学等作为培训场地，并与华东师范大学生命科学院、同济大学物理科学与工程学院等单位进行有关课程的合作培训。本次培训坚持需求导向、问题导向和目标导向，从课程设计、实施、评价等三个维度进行整体策划，有效提升了课程培训效果。 实验教学是学校教学工作的重要组成部分。加强实验教学是落实立德树人根本任务，实施素质教育，培养学生创新精神和实践能力的重要途径。当前，越来越多的中小学校开始重视实验教学，努力探索适应教育教学改革新形势的实验教学新理念、新技术和新方法。但是，总体而言，实验教学仍然是学科教学中的相对薄弱环节，有的学校没有按照课程标准和教材要求开齐开足实验课，实验课以验证性实验为主，自主和探究性实验薄弱等等。造成这些问题其中的一个重要因素就是教师的实验教学能力不足，无法满足实验教学改进和提升的需要。打造一支专业知识和实验技能过硬的中小学教师队伍，是保障实验教学推进力度和实施成效的关键环节。 教师实验能力包括教师的学科实验操作能力、学科实验教学能力以及实验研究与创新能力，具体而言是指教师的学科实验教学、管理、演示、评价、操作和实验资源整合能力，以及指导学生掌握实验方法、思维、能力、情感的技术手段和方法的能力。本次培训以提升中小学教师的实验能力为目标，助推实验教学和育人方式变革，为学生实践能力和创新精神培育奠定基础。同步开展实验员岗位培训，旨在提升实验员的实验室管理和实验教学辅导、辅助能力。 本次培训坚持需求导向，培训前组织开展了对全市中学物理、化学、生命科学教师实验能力及实验员岗位培训需求调查问卷，从学校类型、教师特征（职称、教龄）、教师实验操作技能情况、实验教学开展情况、实验室运行情况等方面进行详细的调研，并听取了教师和实验员的培训建议。共收到1651份教师问卷，260份实验员问卷。通过分析调查问卷中教师与实验员提出的共性问题和需求，确定了课程开发的总体思路：教师培训，重点在于教材中的实验操作训练、新技术的应用、创新性实验、实验教学设计；实验员培训，除教材中的实验操作训练、新技术的应用、实验的改进与创新之外，还包括实验室建设与管理规范、实验教学工作准备、实验仪器的存储与保养、自制教具设计与制作。基于以上课程设计思路，对培训课程进行了分模块设计与开发。 （一）实验操作能力培训 本次教师实验能力培训课程，总课时为32学时，其中要求实验操作课时占总课时的比例不低于75%。实验操作能力培训版块以各门学科教材中的典型实验内容为主要培训点，包括进行实验设计，搭建实验装置，规范使用测量工具和实验仪器，通过系统地观察、实验收集实验证据，正确处理数据和得出结论等实验操作全过程。该培训模块，并以各门学科教材中的典型实验内容为主要培训点，对课程标准列出的学生实验进行系统分析，逐一讲解实验的操作要点和改进建议，尤为重视对实验误差来源分析与改进方面的设计与训练。 （二）新技术的应用 随着信息技术的快速发展，云计算、物联网、大数据和人工智能等新兴技术延伸到课堂教学，数字化传感技术、生物显微网络互动设备等在实验教学中逐步得到应用。但是，由于教师操作能力有限，先进仪器设备的功能尚未得到深度挖掘。本次培训课程设计力图注重引进现代化的教育理念和先进技术，让学员动手学习使用新仪器、新技术，树立和培养教师勇于探索和驾驭新仪器进行实验教学的信心，推进新技术与实验教学有机融合。如在高中生命科学各学科教师与实验员的培训课程，都增设了运用数字化DIS技术等现代信息技术手段与学科教学结合的理论与实践课程。 （三）实验设计创新 针对教师在前期调查中反映出希望增加实验创新方面的内容，培训课程对实验内容的拓展与实验设计的创新进行了强化，为教师和实验员扩充了展示实验教学创新的方法与思路。生命科学教师与实验员培训中，结合上海市高中学业评价改革中的综合素质评价要求，与华东师范大学、上海动物园等单位联合开发了《微生物拓展系列实验》《光合作用的拓展实验——以叶绿体色素为例》《动物丰容》等课程，为教师指导高中学生开展项目研究、小论文撰写提供了更广阔的路径与视野以及更丰富的研究素材，对高中学生综合能力培养开辟了新空间。 （四）实验室管理与实验教学规范 实验室管理和应用的规范性是实验教学的重要保障。本次培训以《上海市中小学实验室建设与运行工作评估指标体系》解读为切入点，设计了中小学实验室建设、配备、管理、使用、评估等方面的内容。同时，强化了实验教学规范性要求。 根据培训课程的总体思路，联合各学科培训基地精准开发了初中物理、化学、生命科学教师、实验员实验能力培训课程和高中物理、化学、生命科学教师、实验员实验能力培训课程，合计12门课程，并依据实验能力培训的特殊性和学员的培训需求，创新了培训方式。 （一）动手实践与理论讲解相结合 培训以实验操作技能训练，同时兼顾高端的理论讲解。例如，在化学教师和实验员培训中，设计了“化学实验的改进与创新”与“实验改进与创新技能”两个板块。“化学实验的改进与创新”板块主要对化学实验创新手段和前沿做法进行了介绍，强调理念的突破，以及和理论上准备；“实验改进与创新技能”板块则突出实际操作，锻炼教师的动手能力。通过两个板块的有机衔接，教师在化学实验教学方面的实践水平与理论水平均都有所提升。 （二）技能训练与教学研究相结合 由于参训教师都是各区选送的骨干教师和实验员，他们对基础实验的掌握程度比较高。因此培训在促进教师和实验员基本实验操作技能进一步提升的基础上，还对实验教学内容开展了深入研究，指导学员用更有效的实验手段，对传统的一些实验方法进行研究和改进，使实验最终的呈现效果更加完美。例如，中学生命科学课程中的蚯蚓解剖、植物切片等都是生命科学最为基础的实验项目。但实验如何才能呈现最佳效果，培训中专家给出了更好的切入点。如解剖活体蚯蚓，传统做法是用酒精进行麻醉，此次专家演示了将蚯蚓放入60℃热水中进行麻醉的方法，蚯蚓即使在完全解剖后，依然可以观察到其内部的血液流动和心脏跳动情况，给学员极大地启发。 （三）信息技术与传统教学相结合 信息技术有助于实验教学手段的改进与创新。利用信息技术手段开展实验教学，是本次培训的热点和重点。培训使用建青实验学校和上海师范大学附属中学装备的中学理化生实验操作管理分析系统，让教师和实验员现场体验了该系统对实验教学资源管理、学生实验课程管理、实验操作过程管理、实验教学评价管理、实验操作考试管理等方面的功能，并通过问卷了解教师和实验员对该系统的掌握情况，征求大家对系统的优化及改进意见，有助于提升实验教学信息化水平。 同时，还安排了实验室信息化管理培训课程，通过实时登录教育装备管理平台，演示实验室信息化管理案例，帮助实验员利用现代信息技术手段提升实验室管理能力。在课后的交流作业中，学员普遍反映通过培训对实验室信息化管理有了更深入的了解。 物理教师培训中，专家现场演示了一款video physics软件的运用，该软件装在手机中，通过拍摄物体运动轨迹，可以计算出速度、角度等相应的数据。通过培训，教师们了解到最新的手机软件技术已经成为实验数据测量的重要帮手，信息技术正在改变着教育教学的形式与方式。 （四）学校资源与社会资源相结合 本次培训根据区学科特色，选取最优质的培训资源，在黄浦区、徐汇区和长宁区设立三个培训基地，配备较为先进的培训设备。同时，积极整合全市的优质资源，与高校和社会机构合作，开发前沿培训课程。例如，物理教师和实验员走进同济大学物理实验室，重温物理经典实验，体验了同济大学首先引进使用的、目前国内最先进的密立根油滴实验配套数据处理监测系统。生命科学培训，组织教师和实验员前往华东师范大学生命科学学院，让学员亲身经历前沿生命科学研究项目。同时与上海动物园、上海市红十字会合作，开发了形式多样的培训课程。 为提高培训的实效性，本次培训采取“过程性考核”和“终结性考核”相结合的考核方式。过程性考核除考察教师的出勤和课堂表现外，每次培训课均布置还有授课教师布置的书面作业，在考察学员学习效果的同时，也为本市中小学实验教学的改进获得了第一手资料。例如，在《上海市中小学实验室建设与运行工作评估指标体系》解读专题培训后，留下了三个作业，要求学员任选一题，作为过程性考核内容：一是使用指标体系，选取一个实验室开展评估，撰写评估报告；二是分析本学校实验室建设与运行中的一个薄弱环节，提出改进意见；三是介绍本校（区）实验室建设与运行的一个成功案例。共收到了17个学校的实验室评估报告，172位教师对本校实验室管理运行中的存在的问题的剖析，并提出改进意见，28位教师提交了本校（区）实验室建设运行的优秀案例，为市教委教育技术装备中心进一步开展实验室管理工作提供了一线调研素材。终结性考核以实验形式重点考查教师的实验操作能力和实验教学规范。在现场考核中，学员们都很好地完成了实验操作过程和实验报告，考核全部合格。 根据培训计划，将利用3年时间，通过建立“市、区、校”三级联动机制，完成教师实验能力的全覆盖培训任务。在今年开展中学物理、化学、生物学科教师和实验员的市级培训基础上，2018年，将开展小学自然（科学与技术）、初中科学、中小学劳动技术学科教师和实验员市级培训，2018年—2019年，各区将分期分批对学校教师及实验员开展全员培训。 本次培训是上海首次对中小学教师队伍开展实验能力市级培训，培训课程的设计、培训工作的组织等都处于起步和探索阶段，进一步将多方征求意见，总结经验，探索形成培训工作的规范流程、方法和模式，在为区级培训提供培训样板的同时，切实提高培训实效性，努力提升中小学教师的实验能力，培养高素质专业化实验教师队伍，推动教学和育人方式变革，为培养学生实践能力和创新精神奠定基础。 【小编有话说】 如果您想投稿—— 如果您有任何意见和建议—— 如果您想获取更多教育技术装备资讯——
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