2024年2月29日发(作者：)
、 、 、 、 、 、ｐ 、 、 ；国外实验教学与仪器｛ 、 ◇ 。、 ◇ 口 美国科学教师协会全国年会及 白：； 、 口 徐文菁 教育部教学仪器研究所 １０００８０ 摘要介绍了２０１１年美国科学教师协会全国年会及其科教仪器展示会的情况。例举了年会为促进美国科学教育而举办 的各项活动和展示的部分科教仪器新产品、新技术，并结合国内理科实验教学与教学仪器装备现状进行了反思。 关键词 美国科学教师协会 美国科教仪器展示会教学仪器 科学教育 ２０１ １年３月，美国科学教师协会（Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ Ｔｅａｃｈｅｒｓ Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ简称ＮＳＴＡ）全国年会 活动，包括各类科学讲座、会议，短期课程学习，旧 金山各类实验室、博物馆等实地考察，新仪器、新 设备、新技术短期培训、新书推介活动等。内容琳 琅满目、丰富多彩，覆盖了各年级的科学教育内 容，为参会者提供了极为丰盛的科学教育最新最 及其科学教育教学仪器展示会在旧金山举办。为 开拓视野，学习借鉴美国科学教育及其科教仪器 设计制造的先进经验，加快推进我国教育现代化 进程，由教育部教学仪器研究所组团，以教育部教 学仪器研究所刘诗海副所长为团长的一行５人， 参加了此次会议。现将有关内容介绍如下。 １ 美国科学教师协会全国年会概况 （１）美国科学教师协会简介 优资讯。这些活动，有免费，也有付费的，有的还 需提前预定。 如３月１２日由美国教育传播与技术协会主 席Ｂａｒｂａｒａ Ｌｏｃｋｅｅ教授主讲的“教育技术从无声 影片到虚拟世界的研发进展”学术报告会，就是 ＮＳＴＡ自２００３年始为支持《美国国家科学教育标 美国科学教师协会成立于１９４４年，总部设 在弗吉尼亚州的阿林顿县，是世界上最大的以卓 越与创新为理念，致力于促进人类科学教育与学 习的组织。目前拥有６万会员，包括从幼儿园到 大学各年级的科学教师、科学教育主管、科学家、 准》（１９９６年制定）呼吁提升科学素养的目标，而 开展的“高效的科学教育：将科学与新兴教育技 术更好地整合于科学教室”的系列研究之一，旨 在更有效地促进科学教育的教与学。报告向与会 科学教师、教学主管、专业发展供应商、课程专家 等介绍了这项针对从幼儿园到１２年级科学教育 的研究成果，并强调该研究对提升课堂教学实践 效果和教师知识技能专业发展的重要性。主报告 后，听众按各自所需分组进行交流研讨，最后大会 工商业代表以及其他致力于科学教育的相关人 员。其科教仪器展会始于１９５２年，发展至今已近 ６０年，展出产品涉及物理、化学、生物、环境、地球 与空间科学等实验仪器设备、实验材料、教学软件 和出版物等。几乎全美所有教学仪器及电子类教 集中反馈交流。整个会议安排全天，票价９５美 元。围绕这一主题，还有１５个相关的小型研讨 会。 育产品的生产商、经销商都参展，是美国科教仪器 类权威展会。 （２）２０１１年美国科学教师协会全国年会概况 ＮＳＴＡ专题讲座，通常会请ＮＳＴＡ合作机构的 ２０１１年第５９届ＮＳＴＡ全国年会及展会于３ 月１０日 １３日在旧金山莫斯康展览中心举行。 本届年会主题为“欢庆科学的乐趣：想象与创 科学家、工程师和教育专家等主讲，介绍当前的科 学进展，重在拓展教师的科学视野和教学实践能 力。如３月１０日上午举办的“目前气候变化对美 国西海岸、海洋与空气的影响”专题讲座，４位来 自美国国家海洋与大气管理局的科学家分别用最 新”，具体围绕四块内容展开：①构建科学的思 想，启发性教学与有效学习；②拥抱２１世纪课堂 教学新技术；③探索地球、风和火；④获取通往科 学与数学的语言。大会期间共安排有１７００多项 新的数据资料剖析了气候变化对美国西海岸生态 系统、海岸线、水资源和物种的影响。该讲座目标 《教学仪器与实验》第２７卷２０１ １年第７期 ・ ６１ ・
听众为５～１２年级科学教育工作者。与会者通过 讲座不仅可以了解区域气候的变化和监测，还可 以获取会议提供的可在教室里开展气候科学教育 的教学材料与活动素材。这样的指导有助于教师 更好地引导学生对未来从事海洋与气候研究工作 的兴趣。大会期问，气候方面的小讲座有１２个。 另外，还有许多关于食品营养与安全、极地研究等 大大小小的讲座。 （３）美国科学教师协会全国年会展会 分便捷。其价格分别为４４９美元和１７４９美元。 实验演示时，谱图清晰。展出的最新化学仪器是 物质熔化器，连接其ＬａｂＱｕｅｓｔ，能够精确地测出固 体样品的熔化温度。此外，还有环境科学测风速 的新设备展出。展会期间，ＶＥＲＮＩＥＲ公司共举办 了２４场免费的各科实验培训，每场９０ｒａｉｎ。 ②数字化天文教学系统。在一个直径７Ｉｌｌ的 充气式黑色落地半球天幕里，我们领略了利用数 字化天文馆系统进行的天文学教学演示。该系统 ＮＳＴＡ展会是每届年会的重要内容，也是我 们这次考察关注的重点。本届展会共有３３７家参 展商，除了主体为美国企业，如美国知名教学仪器 有强大的数字化教学资源，通过背投将各种动态 图像资料投影到黑色穹顶上，以此模拟演示各种 天文现象。可模拟天空，展现一天内太阳移动的 不同时刻与位置，以此引起天空的变化；展现年度 公司ＶＥＲＮＩＥＲ、ＰＡＳＣＯ、ＴＩ、ＰＥＡＲＳＯＮ等外，还有 加拿大ＳＭＡＲＴ、日本ＡＲＴＥＣ等企业，还包括中国 教学仪器设备总公司、浙江华茂、宁波青华、余姚 移动；模拟日蚀、流星雨等天文现象；显示行星与 恒星的运动和位置；显示星座边线、星座界线、星 神马等６家中国教仪企业。展会期间，由参展商 举办的培训活动多达４００场。展会面积约２万平 座艺术图像；播放地球演变、生物进化的立体影片 等。内容十分丰富、形象逼真，使得各种天文现象 有身临其境之感。教师手握遥控器，可迅捷地检 米，传统教学仪器展区与现代化教学仪器展区各 占一半。整个展会宽敞明亮、色彩斑斓、展品丰 索数字资料进行演示、讲解，轻松控制教学进度。 ③虚拟实验教学软件。我们在电子白板上观 看了ＦＲＯＧＵＴＳ公司开发的青蛙解剖虚拟实验演 富。展位均不设围板，显得既整齐划一，又错落有 致。我们浏览了所有的展位和产品，并着重了解 了以下几类新产品、新技术： 示。图中青蛙是虚拟立体的，高度仿真。虚拟实 验用具解剖刀、钉子一类列在软件界面边角上，教 师点击解剖刀，即可循蛙体标注的红色虚线引导 而逐步进行解剖，层层打开，用钉子固定，然后展 示青蛙体内各器官进行更细致的讲解。配合讲 解，蛙体可任意旋转。整个解剖过程演示清晰，惟 妙惟肖，形象直观。此外，我们还观看了 ３ＤＡＶＲＯＶＥＲ公司内容丰富的物理、化学、生物等 三维教学软件演示。 ①数字化实验系统。ＶＥＲＮＩＥＲ物理展出了 最新力学和光学实验系统及组件（如图１）。力学 在原来１．２ｍ滑轨的基础上，最新推出了２．２ｍ滑 轨。其滑轨与推车，在设计与用材上精益求精，极 ④动物饲养箱和活体器官塑化标本。展会上 可多处看到各种动物饲养箱和蝴蝶生态箱，为生 物实验教学提供鲜活材料。ＷＡＲＤ’Ｓ公司的动 物心脏经技术处理后的活体塑化标本，较普通标 本更贴近真实。 幽１ ＶＥＲＮＩＥＲ最新力学和光学买验系统及组件 尽减少摩擦力，使实验数据测量更精确。 ＶＥＲＮＩＥＲ光学实验系统所展示的组件，包括３个 镜头、可调光具座１个屏幕和２个光源。 ２启发与思考 （１）重品质与创新 参观美国科学教学仪器展会获得的深切感 受，是美国非常注重科教仪器产品质量与技术创 ＶＥＲＮＩＥＲ化学展出了微型分光光度计和气相色 谱仪。两仪器均设计得小巧精致，体积分别为 １５ｃｍ×９ｃｍ×４ｃｍ和１９．１ｃｍ×１３．３ｃｍ×１０．８ｃｍ． 一新，无论是传统理化生等科学教育产品，还是前面 我们关注的展会上一些领先于圈内的现代化产品 与技术。虽然我国开展理化生数字化产品的研发 只手就可以拿起，使化学物质分析实验变得十 ・６２。 Ｅｄｕｃａｔｉｏｎａｌ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ Ａｎｄ Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ Ｖｏ１．２７．Ｎｏ．７．２０ １ ｌ
已有近２０年历史，但我们的产品与技术与其相 比，无论在设计还是材质上，尚有不少差距。美国 但内容宽泛、针对性差，往往使教师实际收获甚 微。如何借鉴国外经验，实现高水准高效率的实 验知识技能培训，提升实验教学师资水平，指导教 师切实有效地组织开展实验教学，值得深入探讨。 同时，应更密切地加强国内课程、教材、教仪、教研 许多知名科教仪器企业往往拥有数十年、上百年 的历史，并一直处于国际技术领先的地位。究竟 是什么力量与机制可以不断推动企业提升品质与 技术创新，保持精益求精的状态，值得我们深思与 等部门的横向沟通与交流，实现协调发展，应该加 强与科研院校的纵向沟通与交流，实现科学教育 的顺接与延续。 ３ 建议 学习借鉴。反思国内企业林立的教学仪器市场， 真正能致力于产品自主研发创新的企业，为数很 少，具有国际竞争力的企业几乎没有 。并且， 普通教仪产品质量整体下滑已成不争的事 实 。除了技术力量、研发成本投入不足外，当 （１）建立长期稳定的对外交流与合作 前产品招标采购与品质错位的市场导向、知识产 权保护薄弱等也是重要的影响因素 。就教育 教学仪器与实验具有科学性、专业性与技术 性，影响着人才培养方式与动手创新能力，需要具 备国际化的开阔视野。美国科学教师协会在推进 美国科学教育方面有着深入的研究与科学规范的 自身而言，优质的教具本身就是培养学生科学素 养与创新能力的良好素材。优质的教育，应具备 优质的思想、优质的教材、优质的教师和优质的教 具。如何在“十二五”期间，在加快推进教育现代 化进程中，提升教学仪器研发与装备水平，使之更 好地服务于教育教学，使国家财政投入发挥更好 的效益，值得引起重视与深入研究。 （２）重知识更新与技能培训 组织方式，值得我国学习借鉴。我们这次与美国 ＮＳＴＡ有关负责人进行了简短的交流，希望下一 步能建立长期稳定的交流与合作，以促进国内科 教仪器的研发进步，进而促进我国科学教育的深 入发展。 （２）开拓视野，增强我国教学仪器产品的国 际竞争力 从美国科学教师年会丰富的活动内容得到的 另一深刻感受，是美国科学教育非常注重科学教 我国教学仪器企业大大小小数目众多，但具 有国际视野的企业为数不多。这次参展的国内教 育从业者知识与技能的更新与培训。从上述年会 安排的各类富有针对性的学术报告、专业指导书 籍、实验室参观考察、课程内容培训、仪器设备与 仪企业主要为江浙企业。在经济全球化背景下， 希望更多的教仪企业拓宽视野，注重提升产品设 计理念与加工工艺，提高产品质量，不仅服务好国 内科学教育市场，同时积极增强国际竞争力，扩大 出口，早日打造出国际知名的中国教仪品牌。 参考文献 １王建功．教学仪器出口现状及发展策略．教学仪器与实验， ２ｏ１０（９） 实验操作培训等即可看出，其科学教育从课程、教 学、教仪、教研到相关科研机构、政府机构等集成 一个整体，达成良好的沟通与交流，共促发展。而 教育工作者尤其是科学教师可以直接从中获得知 识与技能的补充与提升。值得一提的是，许多教 仪企业不仅仅停滞于提供产品的层面，而是深谙 课程、教学和实验技术的内涵，编制有门类齐全的 各学科详细的实验教学指导丛书，跃升为科学教 育指导专家的层面。这些优点非常值得我们学习 ２任伟德．充分认识标准化的战略地位提高教学仪器产品质 量．教学仪器与实验，２ｏ１０（５） ３施建国．历史之光照耀教育技术前进方向．教学仪器与实验， ２０１１（２） 借鉴。反思国内，中小学课改以来，实验内容与仪 器设备均有调整与增加，教师的实验知识与操作 ４赵朝歧．浅议中小学教学仪器设备采购中存在的问题及对策． 教学仪器与实验，２００９（Ｉ２） （收稿日期：２Ｏｌ１－０５－１２） 技能薄弱是实验教学开展不利的重要原因之一。 虽然各地每年都组织开展各种新课程教学培训。 《教学仪器与实验》第２７卷２０１ １年第７期 ・ ６３ ・
