植物色素提取、在碘化钾试纸上“写”字、铁钉电镀实验……8月14日，由江苏省教育厅主办的2023年江苏省中小学生实验能力大赛总决赛在江苏省扬州中学火热开赛。新华日报·交汇点记者了解到，在前期全省第一轮网络知识大赛中，共有约230万名中小学生报名参与，学生参与率达95%以上。经过激烈比拼，最终，来自13个设区市的104名选手和江苏省对口支援的新疆克孜勒苏柯尔克孜自治州的4名选手经过层层选拔，进入高中组总决赛。8月14日，高中化学和高中物理两门学科的决赛结束后，小学科学和初中生物的决赛将于8月25日在无锡开赛。
小初高学段全覆盖、理化生学科全覆盖
在比赛现场，选手们换上整洁的实验服，进入实验室，读题、检查实验器材……随着计时开始，赛场的氛围变得紧张起来，虽然实验室内非常凉爽，但有些选手的脑门上还是沁出了汗珠。只见选手们灵活地操作着实验器材，一边按照实验要求在规定实验时间内完成比赛。
从2022年开始，江苏在全省中小学学科竞赛中增设了中小学生实验能力大赛，这在全国尚属首次。而本届比赛同上届比赛相比，又新增了不少亮点。江苏省教育装备与勤工俭学管理中心主任沈本领介绍，本届比赛优化了赛程设计，充分调动基层学校组织活动的积极性。同时，增加了比赛学科。在去年小学科学、初二生物、高二化学的基础上，增加了高二物理学科，实现了小、初、高学段全覆盖和科学、理、化、生学科全覆盖。
“本届比赛还特别邀请江苏省对口支援的新疆维吾尔自治区派出理化生和科学的参赛代表队，和江苏学子同台竞技、合作交流、加深友谊、厚植情怀。”沈本领告诉记者，总决赛除了书面知识竞赛、现场实验操作比赛、团队合作竞赛、课题辩论环节，还安排了学生联谊活动，充分展示新时代学生的才艺和风采。在比赛期间，大赛还邀请了曾获得感动中国2022年度人物的“不刷题的吴姥姥”吴於人为选手们作科普报告，让学生们与科学家面对面互动交流，接受科学家精神的熏陶。
趣味性、应用性、跨学科性并存
实验动手操作能力，是中小学生从书本走向科研实操的“试金石”。纵观科学前进的历程，实验是形成正确的认识的基础，是科学研究的半壁江山。中小学实验能力大赛主要考察学生哪些能力？
“趣味性、应用性和跨学科性，是本次比赛命题的思路。”大赛高中化学组命题专家、南京晓庄学院环境科学学院副教授陈凯介绍，在上午场的个人赛中，学生需要在50分钟内依次完成趣味变色实验、铁钉电镀实验、植物色素的提取和鉴定等三个小实验。“这三个实验既与高中化学教材中的课程知识相衔接，又非常贴近学生的生活。对于培养学生的知识迁徙能力、深度学习能力有较大帮助，让学生们从身边的化学现象入手，发现科学来源于生活。同时，这三个实验也体现了物理、化学、生物三个学科的综合，利于提升学生的跨学科素养。”
“学生们整体上完成得还是不错的，部分学生可能由于紧张等因素，时间不太够用。”大赛高中物理组命题人、金陵中学教师徐锐介绍，个人赛的两个物理实验题主要考察学生的动手能力，以及将所学知识用于解决具体问题的能力。“在实验设计这块，有动手操作、有知识的应用，对学生的要求比较高，考察他们在测量、验证、探究这三个方面的综合应用能力。”
参赛选手们体验如何？“实验既是让我们思维从零提升至一的诀窍，也是打开我们思考认知的金钥匙，更能让我们在经历层层挑战后收获成长的甘美果实。”扬州中学参赛选手周正彬认为，一次成功的实验背后或许是多次失败的尝试，要求选手有坚持不懈的力量，更要有跳出条框，打破常规的创新能力。
南通中学参赛选手鲍可馨告诉记者，通过这次比赛，她深刻认识到具备良好的化学实验素养是成功的关键，在之前的比赛中，令她印象最深的就是滴定实验，滴定是一个精细的过程，差之毫厘，谬以千里。从第一步到最后数据的统计处理，每一步实验操作的准确性容不得半点疏漏，即使是滴定管前的一点气泡，也可能导致实验结果的出错。“为了解决实验问题，面对比赛时给出的目的纲领，需要我们通过理解、思考、设计、实验，不断动手去验证完成，在一次次改进中获得思维的结晶，在不断创新中拓展思维的宽度。同时，本次比赛让我们学会了沟通与合作，真正的化学探索是一群人的钻研与配合。我在点滴中学会了与同伴沟通，分享自己的想法，讨论尝试不同的方案，配合实践出最佳的结果，从不同人身上学到自己欠缺的品质，我想这也算是化学实验的魅力。”
江苏实验教学改革中寻“破局新法”
江苏省教育厅副厅长顾月华表示，建设教育强国基点在基础教育，基础教育既要夯实学生的知识基础，也要激发学生崇尚科学，探索未知的思维品质。因此，要进一步加强科学教育、工程教育，加强拔尖创新人才自主培养，为解决我国关键核心技术攻关提供人才支撑。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。2022年，江苏以基础教育一号文件，发布了关于加强和改进中小学实验教学的实施意见，提出“六大举措”，实施“四项工程”，打出了推动实验教学改革的组合拳。
“没有开展实验教学的学校是不合格的，不开实验的教学是不完整的教学，开齐、开足、开好实验课程是最基础、最直接、最有效的素质教育。”扬州市教育局局长殷元松认为，实验教学是激发学生科学学习进取，培养科学创新精神，提升科学文化素养的重要环节，更是培养学生创新思维和实践能力的重要途径。近年来，扬州市教育局聚焦实验教学，积极创新教育装备应用，通过创新驱动考核推动、活动触动、名师带动、监管联动等，推动实验教学改革。
2021年至2023年，扬州市建设完成扬州市实验教学特色学校近60所，通过以点带面区域推进，推动全市实验教学工作全面发展，创新实验教学管理模式，构建了扬州市中小学实验管理与服务平台，打造实验教学、实验装备、仪器管理、危化品管理、实验资源、实验工坊六大功能模块，实时获取各地各校实验教学数据，掌握学校实验装备和实验教学现状，初步实现了实验教学管理模式的数字化转型发展。同时，成立了全省首家以实验教学为主题的中小学实验教学名师工作室，通过示范教学、送教下乡、教学市场课题研究等活动，示范引领全市实验教学工作。
培育“小小科学家”，中小学实验课程建设仍需下苦功夫。南京市教育技术装备中心主任邓中材认为，以实验能力大赛引导学校聚焦学科实践和跨学科主题活动，深化中小学科学类的学科教学，强化做中学、运中学、创中学，激发青少年好奇心、想象力、探究力，提升学生解决实际问题的能力，发展学生科学素养，今年南京市将推出一批典型案例。“同时，提升装备部门服务实验教学的能力，将各区、校组织工作的情况纳入年度装备工作绩效考核的内容，并完善实验仪器配置的方案，推进中小学实验室标准化建设的水平，开展中小学实验数字化的重构与创新融合应用研究。”
新华日报·交汇点记者 程晓琳 实习生 仲元萍
编辑：杨易臻