我國初中物理“學(xué)生實驗”變化研究

張正嚴(yán)　張雪林　唐欣　梁雷　黃文辛

摘? ?要 文章對1956年至2011年的初中物理教學(xué)大綱（課程標(biāo)準(zhǔn)）中的“學(xué)生實驗”進(jìn)行了統(tǒng)計分析，并探究了其變化原因。研究發(fā)現(xiàn)：初中物理學(xué)生實驗數(shù)量總體呈“上升-下降-上升”的折線發(fā)展趨勢，具有一定的“鐘擺現(xiàn)象”，不同知識領(lǐng)域的實驗數(shù)量由多到少排序為：力學(xué)實驗、電學(xué)實驗、熱學(xué)實驗、光學(xué)實驗。經(jīng)常出現(xiàn)的學(xué)生實驗，具有基礎(chǔ)性的特征。學(xué)生實驗變化的原因為：部分實驗融入到其他學(xué)生實驗中學(xué)習(xí);部分實驗調(diào)整到了高中階段進(jìn)行學(xué)習(xí)。此外，2011年部分學(xué)生實驗在表述上強(qiáng)調(diào)了“探究性”。

關(guān)鍵詞 初中物理? 教學(xué)大綱? 課程標(biāo)準(zhǔn)? 學(xué)生實驗

文章對歷年初中物理教學(xué)大綱（課程標(biāo)準(zhǔn)）中規(guī)定的“學(xué)生實驗”進(jìn)行了研究，統(tǒng)計了每部教學(xué)大綱（課程標(biāo)準(zhǔn)）中的學(xué)生實驗，并研究了初中物理學(xué)生實驗的變化及其原因，以期對以后初中物理課程標(biāo)準(zhǔn)的修訂及初中物理教學(xué)提供一定的參考。

從1956年開始，初中物理教學(xué)大綱中就明確標(biāo)出“學(xué)生實驗（學(xué)生必做實驗）”和“演示（演示實驗）”字樣，這是本文統(tǒng)計的重要依據(jù)。初中物理教學(xué)大綱從1956年才開始對物理實驗進(jìn)行了學(xué)生實驗和演示實驗的區(qū)分，因此也就沒有統(tǒng)計1956年前教學(xué)大綱中的學(xué)生實驗。本文統(tǒng)計資料來源為：從1956年到2011年的9個教學(xué)大綱（課程標(biāo)準(zhǔn)）中的“學(xué)生實驗”[1][2][3]。

一、1956-2011年初中物理學(xué)生實驗及各知識領(lǐng)域的變化分析

1.學(xué)生實驗總數(shù)的變化

結(jié)合圖1可知，初中物理學(xué)生實驗的總數(shù)在不停地發(fā)生著變化，總體呈“上升-下降-上升”的折線發(fā)展趨勢，存在一定的“鐘擺現(xiàn)象”，學(xué)生實驗總數(shù)保持在20個左右。其中1978年的學(xué)生實驗數(shù)量為26個，達(dá)到歷年來的最大值;1978年后，學(xué)生實驗數(shù)量有所減少。

文革結(jié)束后，中央政府首先從教育領(lǐng)域開始進(jìn)行拔亂反正。鄧小平一開始就意識到中小學(xué)課程教材問題。1977年9月，教育部組建“全國中小學(xué)教材編寫工作會議”[4]。教材會議物理組的一致意見是：要努力貫徹鄧小平同志指示，“按照中小學(xué)學(xué)生所能接受的程度，用先進(jìn)的科學(xué)知識來充實中小學(xué)的教育內(nèi)容”[5]。1978年，教育部制定并頒發(fā)《全日制十年制學(xué)校中學(xué)物理教學(xué)大綱》。1978大綱的編寫主要是為了配合教材的編寫。總的來說，1978年的教學(xué)大綱在我國20世紀(jì)的教學(xué)大綱中是要求最高、難度最大、分量最重的一套[6]，這也是1978年初中物理學(xué)生實驗總數(shù)達(dá)到了一個最大值的時代背景。

2.各知識領(lǐng)域?qū)W生實驗的變化

（1）初中物理力學(xué)學(xué)生實驗的變化

初中力學(xué)學(xué)生實驗數(shù)量的變化幅度不大，如圖3所示。但力學(xué)學(xué)生實驗占該年學(xué)生實驗總數(shù)的百分比從1956年的53.33%開始下降，直至1978年的34.62%，之后又有所上升并趨于穩(wěn)定，如圖2所示。

1978年是中國歷史上一個重大的轉(zhuǎn)折點，這一年重新確立了解放思想、實事求是的馬克思主義思想路線，為教育的發(fā)展提供了良好的思想環(huán)境。由于高中學(xué)習(xí)年限只有兩年，課時緊，為減輕高中的教學(xué)負(fù)擔(dān)，因此將幾何光學(xué)及液體、氣體、真空中的電流等內(nèi)容設(shè)置在初中課程中學(xué)習(xí)。這導(dǎo)致了光學(xué)和電學(xué)部分的初中學(xué)生實驗數(shù)量增加，使得力學(xué)學(xué)生實驗占學(xué)生實驗總數(shù)的比例下降[7]。

（2）初中物理熱學(xué)學(xué)生實驗的變化

根據(jù)圖4可知，熱學(xué)學(xué)生實驗的數(shù)量在1956年至2011年中無較大波動，數(shù)量通常為兩個或三個，但1978年的熱學(xué)實驗占學(xué)生實驗總數(shù)的百分比在9次大綱中是最低的，如圖2所示。由于這一年電學(xué)和光學(xué)實驗數(shù)量增加，尤其是光學(xué)實驗的大幅度增加，導(dǎo)致了該年熱學(xué)實驗占學(xué)生實驗總數(shù)的百分比下降。

（3）初中物理電學(xué)學(xué)生實驗的變化

初中電學(xué)學(xué)生實驗于1956-1963年在數(shù)量上有著很大的起伏，所占學(xué)生實驗總數(shù)的比例上從1956年的26.67%增大到1963年的38.10%，往后趨于穩(wěn)定。

1956年受當(dāng)時條件所限，電學(xué)學(xué)生實驗只有4個，但對于初中來說，力學(xué)和電學(xué)知識內(nèi)容都是重點，因此1956年后，電學(xué)實驗的數(shù)量及所占比例均顯著地增加。1978年，電學(xué)實驗的數(shù)量達(dá)到了最大值。這是由于該年為了減輕高中的教學(xué)負(fù)擔(dān)，所以將部分的電學(xué)知識設(shè)置在初中學(xué)習(xí)，導(dǎo)致該年的電學(xué)學(xué)生實驗數(shù)量的增加。且考慮到初中學(xué)生，特別是農(nóng)村學(xué)生，在畢業(yè)后大部分不能升學(xué)，為了適應(yīng)這部分學(xué)生參加生產(chǎn)的需要，增加了三相交流電的知識。

（4）初中物理光學(xué)學(xué)生實驗的變化

初中光學(xué)學(xué)生實驗的數(shù)量除了1978年的5個和2011年的3個之外，其余每年均是1個。1978年的大綱在教學(xué)內(nèi)容的安排上要求在初中學(xué)習(xí)幾何光學(xué)，在高中學(xué)習(xí)物理光學(xué)，這使得原本在高中學(xué)習(xí)的幾何光學(xué)調(diào)整在初中進(jìn)行學(xué)習(xí)，導(dǎo)致了該年初中光學(xué)知識內(nèi)容的增加。特別是該年還單獨列出了光學(xué)儀器這部分的內(nèi)容，相對于其他年份增加了顯微鏡和望遠(yuǎn)鏡這個相對較難的知識點。因此，該年的光學(xué)學(xué)生實驗數(shù)量達(dá)到9次大綱中的最大值。

2011年物理課程標(biāo)準(zhǔn)中的光學(xué)部分新增了兩個探究實驗，分別是“探究平面鏡成像時像與物的關(guān)系”和“探究凸透鏡成像的規(guī)律”。這兩個實驗均在此前出現(xiàn)過，后以探究實驗的形式出現(xiàn)在物理課程標(biāo)準(zhǔn)中。

二、對于初中物理學(xué)生實驗出現(xiàn)情況的統(tǒng)計分析研究

1.1956-2011年各知識領(lǐng)域始終出現(xiàn)的學(xué)生實驗

由表1可知，1956年到2011年的9次大綱中出現(xiàn)5次以上的學(xué)生實驗共計15個，總體上看力學(xué)和電學(xué)占主要部分。在9次大綱中從未刪減的3個實驗中，前兩個是力學(xué)實驗，后一個是電學(xué)實驗，體現(xiàn)了力學(xué)和電學(xué)在初中物理實驗中的基礎(chǔ)性和重要性。聲學(xué)部分的實驗內(nèi)容由于其對實驗器材的要求較高且實驗現(xiàn)象不夠明顯，學(xué)生需要在教師的演示并講解下才能對該部分內(nèi)容有清晰的認(rèn)識，因此物理教學(xué)大綱（課程標(biāo)準(zhǔn)）中聲學(xué)實驗都以演示實驗的方式呈現(xiàn)出來，因而無聲學(xué)學(xué)生實驗。

2.出現(xiàn)后就一直存在的學(xué)生實驗

在統(tǒng)計的9次物理教學(xué)大綱中，出現(xiàn)后就一直存在的學(xué)生實驗有8個，每個實驗出現(xiàn)的次數(shù)至少6次，這說明了越往后學(xué)生實驗的設(shè)置越發(fā)合理，較少頻繁地改動。上述實驗都是較為簡單且與我們生活聯(lián)系較為緊密的學(xué)生實驗。

3.只在某一年出現(xiàn)過的學(xué)生實驗

從表3我們可以看出，共有22個實驗分別在1956年、1963年、1978年和2011年中只出現(xiàn)了一次。其中1956年出現(xiàn)過的兩個實驗，第一個實驗“體積的測定”融入到了“量度物體的長度和體積”實驗中，后一個實驗“熱水和冷水混合時放出的熱量和吸收的熱量的比較”由于太難而被舍棄。

1978年制定的大綱是在十年動亂后教育部制定的第一個大綱，但由于政策影響導(dǎo)致這次大綱難度增加，造成教師不愿教學(xué)生不愿學(xué)的狀況。只在1978年出現(xiàn)了一次的實驗有11個，這11個實驗在1978年后消失的原因主要有以下幾點：第一，物理習(xí)慣的改變，取消了測比重的實驗。第二，實驗不易操作。第三，部分實驗融入到了其他實驗中進(jìn)行學(xué)習(xí)。第四，實驗內(nèi)容過于簡單。第五，部分實驗設(shè)置在高中學(xué)習(xí)。但1978年后，教育的發(fā)展逐漸趨向完善和穩(wěn)定。

2011年初中物理課程標(biāo)準(zhǔn)中新增實驗包括“探究通電螺線管外部磁場的方向”“探究導(dǎo)體在磁場中運動時產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件”和“探究浮力大小與哪些因素有關(guān)”。此外，“觀察水的沸騰”實驗改為了“探究水沸騰時溫度變化的特點”;“用電流表（安培計）、電壓表（伏特計）測電阻”實驗改為了“探究電流與電壓、電阻的關(guān)系”。這體現(xiàn)了實驗教學(xué)方式和實驗內(nèi)容的多樣化以及注重科學(xué)探究的基本理念。

4.1956-2011年間斷出現(xiàn)的學(xué)生實驗

由表4可知，1956年至2011年間斷出現(xiàn)的學(xué)生實驗共有16個，均涉及力、熱、光、電的內(nèi)容。其中，“研究彈簧秤的讀數(shù)（刻度）”這一實驗在1956年至1986年四次物理大綱中連續(xù)出現(xiàn)，在1992年后又被取消了;而用“彈簧秤（測力計）測力”這一實驗從1992年開始出現(xiàn)，且至2011年間的三次物理大綱中連續(xù)出現(xiàn)。綜合來看，1992年之后“研究彈簧秤的讀數(shù)（刻度）”這一實驗，作為最基本的實驗操作而被應(yīng)用到了“用彈簧秤（測力計）測力”這一實驗中。

三、1956-2011年初中物理學(xué)生實驗變化原因分析及總結(jié)

本文通過對1956年至2011年的中學(xué)物理大綱（課程標(biāo)準(zhǔn)）中的初中物理學(xué)生實驗進(jìn)行統(tǒng)計與分析，對初中物理學(xué)生實驗變化的原因得出了以下結(jié)論。

初中物理學(xué)生實驗的總數(shù)在不停地發(fā)生著變化，總體呈“上升-下降-上升”的折線發(fā)展趨勢，具有一定程度的“鐘擺效應(yīng)”，學(xué)生實驗總數(shù)保持在20個左右，其中1978年的學(xué)生實驗數(shù)量為26個。歷年不同知識領(lǐng)域的學(xué)生實驗數(shù)量由多到少排序為：力學(xué)、電學(xué)、熱學(xué)、光學(xué)。此外，“研究杠桿的平衡條件”“組成串聯(lián)電路和并聯(lián)電路”等15個實驗，是1956年至2011年各知識領(lǐng)域經(jīng)常出現(xiàn)的學(xué)生實驗，它們具有體現(xiàn)課程知識、注重基礎(chǔ)性的特征。

部分初中物理教學(xué)大綱中單獨設(shè)置的實驗融入到其他學(xué)生實驗中學(xué)習(xí)。在學(xué)生實驗的發(fā)展過程中，有的實驗因過于簡單而融入到其他實驗中學(xué)習(xí)，而有的實驗為了避免重復(fù)融入到其他實驗中學(xué)習(xí)。

部分初中物理大綱中的實驗調(diào)整到了高中階段進(jìn)行學(xué)習(xí)。為了統(tǒng)籌初高中物理知識的學(xué)習(xí)，避免重復(fù)，將高中過于簡單的知識調(diào)整到初中學(xué)習(xí)，將初中過難的知識調(diào)整到高中學(xué)習(xí)。

部分初中物理大綱中的學(xué)生實驗調(diào)整為選做實驗。在初中階段，學(xué)生的動手能力和思維能力處于較低水平，有些實驗操作過于復(fù)雜，實驗內(nèi)容過難，導(dǎo)致學(xué)生容易出錯，但是這些實驗對促進(jìn)學(xué)生物理知識的學(xué)習(xí)以及提升學(xué)生的思維能力起到了關(guān)鍵的作用，因此將部分學(xué)生實驗轉(zhuǎn)變?yōu)檫x做實驗，根據(jù)學(xué)生的實際情況以及學(xué)校實驗器材的條件進(jìn)行學(xué)習(xí)。

2011年，部分學(xué)生實驗在表述上強(qiáng)調(diào)了“探究性”。2011年版物理課程標(biāo)準(zhǔn)中的課程基本理念強(qiáng)調(diào)了提倡教學(xué)方式多樣化，注重科學(xué)探究。因此，2011年制定的課程標(biāo)準(zhǔn)中有9個學(xué)生實驗均為探究實驗。

四、初中物理學(xué)生實驗的未來展望

由前可知，初中物理學(xué)生實驗的變化發(fā)展不是一蹴而就的，而是在多種因素相互作用下推動學(xué)生實驗的演變與進(jìn)步。在當(dāng)前教育背景下，優(yōu)化初中物理學(xué)生實驗對學(xué)生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)意義重大。

統(tǒng)籌整合初高中物理知識內(nèi)容，一方面可以避免學(xué)生實驗知識內(nèi)容的機(jī)械重復(fù)，另一方面初中物理學(xué)生實驗可以作為高中物理學(xué)生實驗的導(dǎo)入與鋪墊，進(jìn)而提高鞏固學(xué)生對知識的理解。將高中過于簡單的知識調(diào)整到初中學(xué)習(xí)，將初中過難的知識調(diào)整到高中學(xué)習(xí)，符合學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展規(guī)律，能夠促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)動機(jī)的產(chǎn)生。此外，通過將類似的學(xué)生實驗來代替大綱中所規(guī)定的學(xué)生實驗、有意識地將部分演示實驗巧妙地轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生實驗，不僅能夠克服學(xué)校實驗器材不足、市場儀器供應(yīng)不全等困難，還能增加學(xué)生實驗的次數(shù)，為學(xué)生盡可能多地進(jìn)行實驗提供機(jī)會。為了進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力，還可以增加簡單的設(shè)計性學(xué)生實驗，逐步增大實驗技能的難度，加強(qiáng)學(xué)生的實驗修養(yǎng)，提高學(xué)生的實驗探究能力，采取紙筆測驗與實驗操作并舉的方式對學(xué)生實驗技能進(jìn)行評價。

參考文獻(xiàn)

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[3] 中華人民共和國教育部.義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)（2011年版）[S].北京：北京師范大學(xué)出版社，2011.

[4] 卓晴君，李仲漢.中小學(xué)教育史[M].海口：海南出版社，2000：298.

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[6] 張正嚴(yán).中國中學(xué)物理課程政策演變研究（1949-2011）[D].上海：上海交通大學(xué)，2014.

[作者：張正嚴(yán)（1981-），男，云南祥云人，西南大學(xué)科學(xué)教育研究中心、西南大學(xué)教師教育學(xué)院，教授，博士;張雪林（1991-），女，四川樂山人，四川省洪雅縣洪雅中學(xué)，中教二級，西南大學(xué)物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，碩士生;唐欣（1997-），女，貴州遵義人，西南大學(xué)教師教育學(xué)院，碩士生;梁雷（1981-），男，四川樂山人，西南大學(xué)附屬中學(xué)，中學(xué)高級，本科;黃文辛（1999-），女，重慶墊江人，西南大學(xué)物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，本科生。]

【責(zé)任編輯? 孫曉雯】