中學物理實驗研究現狀

南嬌嬌 饒黃云

摘 要：物理實驗作為物理教學中重要的一部分，不僅可以培養學生的觀察能力、思維能力、實踐操作能力等，同時也是國家推動教育改革的推進劑，故而備受學者關注。本文以中國知網（CNKI）檢索核心期刊和 CSSCI 期刊為樣本，從4個方面對中學物理實驗研究狀況進行可視化分析，并對后續的研究做出一些展望。

關鍵詞：中學物理實驗;可視化分析;研究現狀;展望

0 引言

在中學物理教學中著重培養學生的物理實驗素養，為學生打下良好的物理實驗基礎。新一輪基礎教育改革強調培養學生自主進行實驗的能力，增強學生的創新能力和創新意識，同時提高學生的動手能力和實踐操作能力。學生借助中學物理實驗可以更好地實現物理現象的觀察、物理規律的探索，增強對物理知識的理解，進一步提高物理分析能力和運用能力。

1 研究過程與分析

1.1 研究對象與思路設計

本文以中國知網（CNKI）學術期刊數據庫為研究對象，在高級搜索界面下，將主題設定為“中學物理實驗”，并含“中學物理教學”，檢索時間限定為1997-2020，包含基礎科學、工程科技、哲學與人文科學、社會科學、信息科技，為條件進行篩選文獻總數629 篇。以這些樣本文獻為研究對象，分析中學物理實驗研究現狀并結合實際分析現象所隱含的問題。研究要素包括以下4個方面：年均發文數量、關鍵詞共現網絡、學科分類及機構分布。其中運用 Microsoft Excel 2007對檢索文獻進行歸類和數據篩選。通過軟件提供的圖表對中學物理實驗研究中的熱點問題進行分析總結，并對今后的研究趨勢進行合理預測。

1.2 研究內容及過程分析

如圖表1所示，可以看出期刊中有關中學物理實驗的載文數量基本保持曲線型上升，1997-2000年間，年均論文數量在7篇以下，這一時期正處于我國中學物理實驗的起步階段。2001年初教育部頒布《義務教育物理課程標準（實驗稿）》后，年均發文數量增加但未突破20篇。2003年國家教育部頒布《普通高中物理課程標準（2003版）》。在此背景下，中學物理教育受到全社會的廣泛關注，中學物理教師也積極投入到教科研行列之中，發文數量基本呈現逐步增長近40篇的態勢。在2011年《義務教育物理課程標準（2011年版）》頒布后，同樣出現激增至48篇，隨后回落到40篇左右。2017年《普通高中物理課程標準（2017年版）》頒布后，隨著人們對中學實驗教育的關注度逐年增加，以及部分省份增加高考對實驗的要求后，物理實驗教育成為教育發展的重點，關于中學物理實驗的教學研究文獻一直持續穩定增長。

共現分析是一種定量化的分析方法。主要是將各種信息載體中的共現信息進行分析，來表現信息之間的關聯與其特征項所隱含的寓意。關鍵詞是文章主要研究的高度概括，提取關鍵詞做共現分析可以初步了解相關課題的研究新動向，在此基礎上做預測。

如圖表2所示的關鍵詞共現網絡圖，圖表3所示的關鍵詞分布所示，可以看出“中學物理”這個關鍵詞是所有共現分析關鍵詞的中心節點，“物理實驗”“實驗教學”“物理教學”等關鍵詞均圍繞“中學物理”進行展開。由此可見，關于物理實驗和實驗教學的相關研究是中學物理教學研究的重點，物理實驗和實驗教學是熱門科研課題，中學物理實驗、演示實驗、中學物理教學緊隨其后，可見物理實驗在中學物理教學中的熱度與關注度。自2001年起，近20年的中學物理實驗的教研方向都以“創新”“改革”為導向，做實驗教學思維、教學理論融合、教學設計、教學方式、教具創新等方面的努力。隨著國家推動中學教育迅速發展與課程結構的不斷優化，“以人為本”“核心素養”“STS教學”“深度學習理念”等的教育理念的滲透，中學物理與物理課程、人文教育、物理學史、物理實驗與實訓的結合以及物理課程在銜接本科和研究生層次高等教育的開展等方面的問題必將成為研究的熱門話題，且中學物理實驗教育作為物理學課程體系的知識基礎，必定會受到越來越多學者的關注，相應的研究成果也會對實際教學提供一定的理論支持。

以“中學物理實驗”為主題論文的學科分情況統計得出學科分布較為廣泛，涉及物理學、教育理論與管理、計算機、機械等學科。這說明在當下中學物理實驗教育中，物理學已經滲透到各專業教學中。學科分布主要集中在物理和教育兩大學科，這表明與中學物理實驗相關的研究主要集中在教材、教法方面的探討，中學物理實驗與其他學科交叉的研究較少。在碩士論文的學科分布中主要在課程與教學論、教育技術學兩大領域。從文獻中發現很多是針對一些具體的方法開展物理實驗的研究，比如STS方法、分層教學法以及探究式教學法。但是隨著新的教學理論、心理學理論的融入通過合理的調整可作為下一步的研究課題。

如圖表4所示為機構分布圖。課題論文的產出機構地區分布可以反映該課題被關注的熱度以及該地區這一課題相應的教育科研發展水平。分析圖表可以看到，關于“中學物理實驗”的研究江蘇省的論文產出量是最多的，南京師范大學居于榜首占比18.03%，其次是云南省的云南師范大學占比13.11%，再者是湖北黃岡師范學院11.48%，重慶西南大學、陜西師范大學均為9.84%。各大高校教師對教學和科研的關注程度往往也反映出中學實驗教學在當地的發展程度，在圖表中可以看出關于中學物理實驗教育的科研關注度較為廣泛，多數省市均有論文產出，這一現象更說明中學物理實驗教學得到全國范圍內的廣泛關注。

2 結論與展望

本文基于CNKI的文獻檢索對中學物理實驗的相關研究課題進行分析，發現從1997-2020年間，關于中學物理實驗的相關研究雖起步較晚，但年均發文數量比較可觀，但是核心期刊中載文量、碩博士的關注度較少，故而相關研究的深度有待提高。從文獻研究的學科分布來看，雖然廣泛，但主要集中在物理課程方面，關于其各領域的涉及密度都不夠，在新型行業及領域不夠廣泛、深入;對文獻關鍵詞共現分析可知關于中學物理實驗的研究集中在“物理實驗”“實驗教學”“物理教學”等方面。鑒于此，進一步對研究中學物理實驗提出一些初步建議。相信在中學物理實驗備受關注的今天，相關研究一定會更好地指導物理教學實踐，更好地促進中學物理實驗整體發展。

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基金項目：本文為江西省基礎教育研究課題“基于深度學習理念探究中學物理實驗創新研究”（課題編號：SZUDHWL2019-1001）階段性成果;江西省研究生創新基金項目“探究中學物理知識銜接思維導圖提高教學質量的可行性”（課題編號：YC2019-S286）階段性成果。

作者簡介：南嬌嬌（1993-），女，漢族，陜西省延安市人，碩士研究生，東華理工大學，研究方向：中學物理教育

饒黃云（1965-），男，漢族，江西撫州人，副教授，教育碩士導師，研究方向：物理教學及量子幾何研究。E-mail：rao18@163.com