《全日制義務教育物理課程標準(2011年版)》中的實驗變化分析

吳繼光

物理學本質(zhì)上是一門實驗科學，物理實驗在物理學的發(fā)展和物理學教育中占有重要地位。實驗教學是初中物理教學中的重要教學手段和過程，實驗教學有助于學生鞏固所學的基本知識，培養(yǎng)實驗技能，體驗科學探究過程，學習科學研究方法，提高學習物理的興趣，養(yǎng)成實事求是的科學態(tài)度與科學精神，落實“知識與技能”“過程與方法”“情感?態(tài)度?價值觀”的三維目標。《全日制義務教育物理課程標準(2011年版)》(以下簡稱《標準(2011年版)》)在保持《全日制義務教育物理課程標準(實驗稿)》(以下簡稱《標準(實驗稿)》)整體框架和核心內(nèi)容的基礎上，為促進物理實驗教學的發(fā)展，加強對學生實驗能力的培養(yǎng)，增加了對物理實驗的要求，對“課程內(nèi)容”中的“科學內(nèi)容”進行修訂，并在附錄中進一步明確了學生必做的實驗內(nèi)容。深入了解課程標準中對實驗教學所做的調(diào)整，能更好地為實驗教學提供保障，有助于《標準(2011年版)》中的理念得到貫徹落實，有助于教師順利地開展實驗教學工作。

一、對《標準(實驗稿)》和《標準(2011年版)》中的實驗要求進行比較

表1 課程標準實驗內(nèi)容變化表

表1 (續(xù))

表1 (續(xù))

二、《標準(實驗稿)》和《標準(2011年版)》中實驗要求的差異性分析

為促進物理實驗教學的發(fā)展，加強對學生實驗能力的培養(yǎng)，《標準(2011年版)》中增加了對物理實驗的要求。不僅附錄中補充了20個學生必做實驗，在三級主題中也增加了實驗條目。在三級主題中，從實驗的數(shù)量上看，《標準(2011年版)》中共有實驗32個，而《標準(實驗稿)》中共有實驗28個， 2011年版新增實驗9個，減少實驗5個。

(1)新增加的實驗。第一類是因為《標準(2011年版)》中適當增加了教學內(nèi)容，實驗部分也隨之擴充。如“2.4.1 通過實驗，觀察摩擦起電現(xiàn)象，探究并了解同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引”，因增加了電荷間相互作用的知識內(nèi)容，所以相應的實驗也加了進來。又如“2.4.2 通過實驗認識磁場”，也為新增知識內(nèi)容，相應的實驗也是新增的。

第二類是為促進物理實驗教學的發(fā)展，加強對學生實驗能力的培養(yǎng)，增加了對物理實驗的要求。如“2.2.2通過實驗測量物體運動的速度，用速度公式進行簡單計算”，實驗稿中對速度概念的要求為“能用速度描述物體的運動，能用速度公式進行簡單計算”。又如“3.2.1……通過實驗，了解動能和勢能的相互轉(zhuǎn)化”，實驗稿中描述為“能用實例說明物體的動能和勢能以及它們的轉(zhuǎn)化”。

(2)減少的實驗。第一類是因《標準(2011年版)》中適當刪減、整合了一些內(nèi)容，進而減少了相關的實驗。如實驗稿中“通過實驗，探究光在同種均勻介質(zhì)中的傳播特點”這個知識點，因其在小學階段已要求學生掌握，故2011年版中將其刪除，實驗也隨之減少。又如實驗稿中“能用實驗證實電磁相互作用”這個知識點被刪除，這部分相關的實驗也減少了。

第二類是因為2011年版中對一些知識內(nèi)容適當降低了要求，進而減少了相關的實驗。如實驗稿中“通過實驗探究，學會使用簡單機械改變力的大小和方向”，在2011版中對其降低了要求，改為“通過實驗，探究并了解杠桿的平衡條件”，進而減少了該內(nèi)容相關的實驗。

三、實驗的變化對教育裝備的要求

(1)根據(jù)《標準(2011年版)》中對實驗的要求，適當調(diào)整初中物理教學設備配置標準。筆者將北京市初中物理教學使用的兩版教材(人民教育出版社和北京師范大學出版社)中的“實驗與附錄”中學生必做實驗說明中的20個實驗進行對照，發(fā)現(xiàn)其中大部分實驗教材中均有涉及，但也有部分實驗在目前使用的教材中沒有涉及，如“測量物體運動的速度”，在人民教育出版社的教材中沒有涉及；又如“探究導體在磁場中運動時產(chǎn)生感應電流的條件”，在兩版教材中均以演示實驗出現(xiàn)。

今年9月份新修訂的教材一定會按照課程標準的要求，保證學生實驗數(shù)量達到或超過必做的20個實驗。新修訂的教材也會按照三級主題中增加的實驗條目，增加相應的演示實驗或邊學邊做的實驗等。課程標準和教材中對實驗要求的變化，需要相應的硬件環(huán)境予以保障。其中實驗是否能夠開出，最重要的條件就是儀器設備的種類齊全、數(shù)量能滿足要求。如附錄學生必做實驗說明中，第四個實驗，“用常見溫度計測量溫度”，這就對溫度計的數(shù)量提出了要求，若按兩個一組計算，一個物理實驗室至少需要23支溫度計。北京市現(xiàn)行的初中物理教學設備配置標準在數(shù)量上并沒有達到學生分組的數(shù)量要求，因此需進一步修訂，以滿足新課程標準的要求。實驗條目的增加和對學生實驗的要求均對學校的物理教學設備提出了更高的要求，裝備部門應盡快調(diào)整配備標準，以保障《標準(2011年版)》順利實施。

(2)根據(jù)《標準(2011年版)》中對實驗能力的要求，適當調(diào)整設備配置中選配儀器的比重。新課程改革背景下的初中物理中，物理實驗的形式比較靈活多樣，根據(jù)實驗的形式，可以將物理實驗分為演示實驗、學生分組實驗、邊學邊做實驗、課外實驗等類型。不同類型的實驗對儀器設備的要求不盡相同，如“通過實驗，認識牛頓第一定律”這個實驗，如果進行學生實驗，可以采用傳統(tǒng)的軌道小車，通過對比分析、邏輯推理得出牛頓第一定律；也可以組織學生進行課外實驗，利用信息化手段，通過氣墊導軌和傳感器驗證課堂推理的真實性。

《標準(2011年版)》中，強調(diào)進行探究性實驗，鼓勵有條件的學校不僅讓學生完成標準中列出的必做實驗，還應充分利用各種實驗器材，努力開發(fā)適合本校實際情況的實驗課程資源，盡可能多地讓學生動手做實驗。初中物理教學設備配置標準應在滿足基本實驗要求、保證義務教育相對均衡的基礎上，適當加大選配儀器的比重，相對提高學校的自主性，讓學校能夠根據(jù)自身情況選擇實驗所需的儀器設備，達到讓學生多動手實驗的目的。

[1]廖伯琴.物理課程標準修訂及相關思考[J].基礎教育課程,2012(7):70-73.

[2]黎紅.《義務教育物理課程標準(2011年版)》的規(guī)劃與落實[J].中小學管理,2012(4):19-22.

[3]肖川.義務教育物理課程標準(2011年版)解讀[M].武漢:湖北教育出版社,2012.

[4]義務教育物理課程標準(2011年版)[M].北京:北京師范大學出版社,2012.

[5]全日制義務教育物理課程標準(實驗稿)[M].北京:北京師范大學出版社,2001.