【分　 类】 教育科学
【关 键 词】 自主性实验   竞赛   科学精神
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正文：

自主性实验竞赛把科学探索引入教学领域，将知识教学与培养创造性思维并重。通过为学生提供相对拓展的实验空间，培养学生应用知识的能力，启发创新思维，涵养科学精神。
3.3自主性实验竞赛激发科学精神的作用机制
自主性实验竞赛倡导“以学生为中心、以自主为导向、以竞赛为形式”的理念。其激发科学精神的作用机制如下：
(1)让学生根据自己感兴趣的课程内容自行选题并设计实验方案，学生亲历了科学实验的全过程，对科研的基本过程有了初步了解。学习方式在潜移默化中由被动接受转移到主动探索，从而更容易发现问题的本质规律。
(2)实验过程中学生是主角，在不断探索和反思的学习过程中，利于形成其严谨求实的科学作风，其基本操作能力、观察思维能力、逻辑判断能力和综合分析能力得以提升。
(3)要求学生把正在进行的实验与已经掌握的知识体系建立联系，要能够将分散的课程元素进行整合，做到融会贯通、举一反三，使得学生的创造力和想象力得以激发。
(4)竞赛活动以小组为单位展开，合作学习锻炼了学生的协作能力，有助其认识不同的思维模式，理解不同的分析视角，掌握沟通技巧，养成合作与共享的个性品质。
(5)竞赛活动升华了学生对科学的感性认识，缩短进入独立创造的周期。有助其今后继续进行其他形式的科研探究活动。

4 开展自主性实验竞赛的操作流程
自主性实验竞赛的开展遵循主体性原则、合作学习原则、体验成功原则和注重过程原则，具体实施流程为：
4.1 划分工作组，引导自主选题
教师应事先对学生的实际情况有充分的了解，根据学生的智力水平、知识技能基础和学习态度，将学生大致分层，再按照“组内异质、组间同质”的原则引导学生组成5～7人的竞赛团队,并民主推荐出组长，组长有权给组内成员打分。
每组可选择课程中感兴趣的内容或依据某实验过程中的异常现象、有争议的话题、重大的科学事件等自行选题；选题须经教师确认可行；原则上要求每组选择一个主题，相互之间不得重复；小组成员通过集体协商方式确定选题及工作方案，包括实验目的、方法、所需仪器设备或药品、进度计划、分工与合作方式及
集中讨论等。
4.2 督促各组通力协作，开展实验
要求各参赛组用4周时间开展实验。由学生自行控制实验条件、观察实验过程、记录实验数据，并运用一定的科学方法进行分析、论证，判断猜想或假设的可靠性，最终得出自己的结论。教师对具体实验过程不做过多干预，但可根据学生的实验方案和实验现象引导学生通过查阅资料、思考、讨论等方式解决问题。
4.3成果汇报演示和质疑答辩
组织自主性实验成果的集中演示，即竞赛的最终环节。汇报前，各组分别委派1名代表（现场随机任命）与教师共同组成评分委员会。让学生直接参与考评，可提高考评的透明度和公正性，同时也有助于强化学生的理论水平和操作技能，培养学生客观公正、严谨求实、批判质疑的科学精神。
汇报由教师主持，各组抽签确定汇报顺序，每组委派1-2名代表进行多媒体展示。内容主要包括确定选题、设计方案、实验操作、分析报告等。此时小组代表须把实验过程中遇到的问题、解决方式及最终结论，以书面、口头、图表等形式陈述。同时，小组代表还要听取质疑和评价，进行互动交流。每组演示和自由提问时间均在20分钟以内。教师须在互动环节把握好研讨的方向，避免偏离主题。各组演示完毕后，由教师进行总结讲评，提出需进一步思考的问题。
4.4 实验成绩评定与结果反馈
实验的个人成绩由团队成绩和个人在团队工作中的贡献份额共同决定。团队成绩为个人成绩的基数项，它包括两部分：学生评委给分(权重为0.4)、教师综合评价分(权重为0.6)。用方程式表示如下：
个人成绩=团队成绩*个人贡献乘数 （1）
团队成绩=学生评委给分*0.4 + 教师综合评价分*0.6 （2）    
个人贡献乘数=个人贡献份额/(1/n) （3）
    式（2）中，学生评委对汇报组的问题发现能力、实验方案设计、数据记录及整理、基本操作掌握程度、实验报告的质量等进行打分。各评委须回避自己所在小组的评分。去掉一个最高分和一个最低分后，取其他评委给分的平均值作为团队获得的学生评委分。
    式（3）中，n为团队成员数，分母1/n表示组内成员个人贡献乘数均值。分子“个人贡献份额”是个人成绩的乘数项，由组长根据实验过程中每位组员的个人贡献度给出，每个成员的个人贡献份额取值在0与1之间，所有成员的个人贡献份额之和为1。设置个人贡献乘数的作用在于降低“搭便车”现象的发生率。
    竞赛结束后，教师须及时将实验成绩反馈给学生，并解释所给分数或等级的评价标准。

5 开展自主性实验竞赛的支撑条件
5.1 实验室开放化管理，为竞赛活动提供平台[11,12]
自主性实验竞赛需要开放的实验场所，为学生的探索活动提供周到服务。所谓开放性实验室，是有目的、有重点地向学生全部或者部分地开放各类资源，如时间、场地、仪器设备、必要经费、各种资料、指导人员等。
在开展自主性实验竞赛过程中，学生对实验仪器、药品的使用量较大，并具有一定的随机性。为确保实验合理有序地进行，须建立实验教学信息管理平台，该平台应能够提供网上预约、仪器状态查询、智能监控、师生交流等服务。
网络平台还应设置实验室安全与环保知识测试，学生首次进入网上预约系统之前，要先浏览实验室安全规则、仪器和药品的使用说明、实验废品的及时清理、实验室卫生管理以及紧急事故的处理等规定。学生在通过安全与环保知识测试后才可预约实验。
5.2 教育者理念先行，为竞赛活动掌舵护航
狭隘的科学教育观以知识教育代替教育的全部，这一教育理念忽视科学精神的内在要求。实际上，无论在教育目标的制定、教育过程的实施、教育结果的检测等方面都要把科学精神培养提升到应有的高度。
作为竞赛活动的“总编导”，教师必须具有素质教育理念、开放教育理念和能力本位理念，从而真正成为学生科学兴趣的启蒙者、科学知识的传播者、科学方法的引导者、科学精神的弘扬者。
教师须不断拓宽自身的知识与技能，提高科学素养和科研能力。只有教师具备从事科研的兴趣、动机和能力，能够把握现代科技的发展前沿，以自身形象对学生起表率作用，学生才能受到潜移默化的影响，才能使科学精神内化于心。
教师应尊重学生的主体地位，要关注个体差异性和创造性的特质，鼓励学生标新立异。在实验过程中，教师仅对整个实验过程进行动态控制，在关键环节上进行启发、激励和引导，使学生学会通过不断重复和各种训练培养勇于探索、勇于创新的科学精神。另外，教学评价应关注过程、关注情感、关注精神、关注个体发展、关注长期效应。

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