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一、创新缘起
实验教学在提高教学质量，落实“五育并举”，培养学生科学素养、创新精神、实践能力等方面，具有不可替代的作用。教育部发布的《关于加强和改进中小学实验教学的意见》和《基础教育课程教学改革深化行动方案》明确要求通过实验教学进一步促进基础教育转变育人方式、培养学生科学素养。而目前仍有部分学校对实验教学促进科学素养形成作用认识不够，实验器材配置不足，存在将学生分组实验改为演示实验甚至不开实验的现象。
为此，江苏省教育厅整合教育管理、高校、教科研及装备部门的各自优势，总结多年举办中小学教师实验教学技能大赛经验，广泛听取高校、行业企业、一线教师、学生及家长的意见建议，自2022年起启动了江苏省中小学生实验能力大赛，并列入全省中小学生竞赛活动项目“白名单”，以期推动全省中小学校、全体师生乃至社会各界对科学实验教学的关注与重视，形成学生人人参与实验活动、校校加强实验教学，即“人人+实验，校校实验+”的创新育人新生态。
二、实践过程
江苏省中小学生实验能力大赛覆盖全学段、全理科学科，是中小学生人人可以参与的实验“大比武”。自2022年以来该项比赛已举办3届，累计参与学生超600万人，相应年级参与率达95%。
该赛事包含江苏省中小学生实验知识竞赛、分区赛和全省总决赛等3个环节，通过多目标层层激励的环节设计，做到“普及”与“选优”的均衡。其中，实验知识竞赛包含初赛、复赛两个环节，通过线上答题形式向全省中小学生免费开放。分区赛由各设区市制定方案并组织实施，主要考查学生基础实验能力。总决赛设笔试、个人实验、合作实验、撰写实验报告等环节，旨在考察学生创新意识、合作能力、现场学习能力以及总结归纳能力。
大赛除设立个人奖外，还设立最佳合作奖、最佳探究奖，鼓励学生将个人才智与团队合作精神相结合；设立优秀指导教师奖，激发教师加强专业引领；授予参赛率高、组织成效显著的设区市、县（市、区）和学校团体奖，鼓励其积极开展实验教学活动。前有政策引导、后有评价激励，开齐开足开好实验课逐渐成为学校集体自觉，教师、学生积极性高、参与率高。央广新闻、人民网、新华日报等主流媒体对大赛宣传报道。央视频、江苏广电总台对总决赛现场直播，实时在线观看人数累计近百万。赛后标杆效应显现，起到良好的辐射带动作用。
三、创新亮点
1.素养导向，分级命题
江苏目前已建成近3000题的实验知识竞赛题库，试题分设计类、操作技能类、结果分析类和安全类，注重考查课程标准要求的“学生在真实情境下对于实验准备、设计、操作、数据记录与结果分析”等多维度的能力。分区赛试题考查学生对实验原理的深刻理解、实验的规范操作和准确记录分析结论等基本实验素养。
总决赛的个人实验呈现趣味化、生活化和跨学科等情境，多维度考查学生的知识和实验能力。个人实验和合作探究命题之间的相关性强，让师生看到不同实验主题之间的联系，以整体视角、系统性思维审视实验。各学科均引入跨学科理念，如“植物色素的分离和鉴定”实验涉及理、化、生三个学科，在解决真实而复杂的问题中考查多学科知识的综合运用与思维的开放度。大赛实验题均标注相关安全图标和环保提示语，将“科学精神与社会责任”显性化表征，引导学生关注和反思。
2.思维导向，综合评价
在总决赛的合作实验探究环节，学生以两人一组合作的方式共同参与。将小组成员间的协作表现作为评分的一部分，促进学生团队合作精神的提升。总决赛各学科均有开放性的评分点，鼓励学生大胆地提出假设，激发学生“做前思”。学生通过自主设计实验来验证假设，如“水果电池探究”，学生根据“不同电极对水果电池效果影响不同”的结论，假设其他可能影响水果电池效果的因素，设计验证实验方案，激发学生“做中思”。合作实验与答辩相结合，通过面对新问题时尝试和反思的任务导向，培养学生的批判思维，激发学生“做后思”。
3.品质导向，多元驱动
江苏充分发挥大赛的示范引领作用，派遣专业人员前往各地分区赛进行现场督查和指导，以促进各地提高实验命题的质量和实验比赛的组织水平。
总决赛现场安排众多科学实验活动，所有活动面向全省直播。近千名教师现场观摩比赛并参观先进实验装备展、参加实验教学论坛，提升自身实验教学能力。所有参赛选手参加科学实验讲座和联谊晚会等活动，丰富参赛体验，为有创造潜能的学生提供实验表达的舞台，达到“比有所进、赛有所获”的目的。
赛事融合信息技术及人工智能，在赛场搭建实验教学考评系统，探索大规模理科实验操作的数字化考评方式。各学科试题中均引入传感器等数字化设备，让师生亲身体验到技术对实验的支撑与引领作用。
四、实践成效
江苏省以组织全省中小学生实验能力大赛为牵引，充分发挥实验教学的“实践育人”作用，推动基础教育综合改革不断深化。在2024年全国教育工作会议上，教育部怀进鹏部长表扬了江苏这一做法。
1.以赛促建，实验教学资源进一步丰富
各县（市、区）教育局以组织大赛为契机，不断丰富区域实验教学资源，完善实验教学工作机制。大部分县（市、区）已建设中小学实验教学管理平台，实现对学校实验教学开展情况和实验教学仪器配备情况的动态监管。
2023年起，江苏省教育厅为激发各地区推进实验教学的内生动力，在全省范围启动“实验教学实验区（校）”建设工程。1年多时间，省级财政投入经费1500万，推动设立23个实验区（校），覆盖全省所有设区市。2024年大赛总决赛由连云港赣榆区承办，该地区以此项活动为契机，将实验品质提升与创新工程列为区民生实事工程，投入2500余万不断丰富区域实验教学资源。
2.以赛促教，实验课堂主阵地进一步强化
2022年，江苏同步启动了全省教师实验教学能力提升工程，重点关注实验教学的师资力量和考评机制。组织全省理科教师和实验员实验比赛与专项培训，修订中小学实验教学和实验室管理培训教材，建设理科教师及实验员业务培训资源及平台；统筹编制“省中小学实验教学目录和教学装备配置目录”，加强对各地区实验开出率监管。全省基础教育质量监测数据显示，2023年全省学生分组实验和演示实验开设率比3年前分别上升了11.9%和9.1%；部分设区市分组实验和演示实验的开出率近90%。
3.以赛促学，教育教学改革进一步深化
大赛激发了学生参与科学实验的热情，促进了思维方式的转变。每年有近2万余名非相应年级学生自发参与比赛活动，2024年实验知识竞赛复赛学生平均答题正确率相较于前两年提升 7.1%。每一届实验能力大赛都会涌现出一批实验教学品牌校，积极开发实验校本课程、丰富课外拓展性实验内容、探索多元实验教学评价方式。教师开始更多地采用互动式和探究式的教学手段，鼓励学生自主学习和创新思维。部分地区整合高校、科研机构等优质资源，形成家校社协同育人的良好格局，并将大赛作为中学选拔创新人才的手段。部分高校将大赛成绩作为学生综合评价的参考依据。全省实验教学逐步向课外延伸，2023年全省经常性组织指导学生参加课外实验兴趣小组的教师比例达到75%，综合实验活动开出率较3年前提升7%。
五、完善与展望
江苏省中小学生实验能力大赛作为一项科学实践类赛事，其成效显著且经验宝贵。江苏省教育厅将持续以大赛为牵引，组织高校与基础教育领域教科研专家深入研究评估，系统梳理大赛赛题集群，形成拓展性实验题库，开辟由省域走向全国的实验新赛道。同时，积极拓展赛程设计，谋划建设能够推动现代实验教学体系形成的配套制度，助推科技类创新人才早期识别和培养机制的建立。