全國中小學實驗教學說課活動初中物理作品分析*

摘" 要" 以入選第二至第八屆全國中小學實驗教學說課活動現場展示案例的164件初中物理說課作品為樣本，對說課作品的整體情況以及作品內容分布和特點進行分析總結，結合大氣壓強和平面鏡成像的實驗說課優秀案例分析，探討初中物理實驗說課及創新改造實驗的改進趨勢和思路，并針對實驗說課作品提出建議。

關鍵詞" 實驗教學；說課活動；初中物理

中圖分類號：G633.7" "文獻標識碼：B

文章編號：1671-489X（2022）10-0135-05

0" 引言

隨著課程改革的不斷深化，新課標對物理實驗教學提出更高的要求，中學物理教學對實驗越來越重視。為適應教育的發展，提高教師的實驗教學水平，教育部基礎教育司主辦“全國中小學實驗教學說課活動”。截至2020年，全國中小學實驗教學說課活動已舉辦八屆，從第二至第八屆全國中小學實驗初中物理實驗說課作品入手進行相關研究（第一屆活動的優秀作品主要是從區域和學校出發，與深化課程改革、更新教育觀念等相關的舉措及教學經驗成果，而非系統分科的實驗教學作品）[1]，對164件說課作品的整體情況以及作品內容分布和特點進行分析總結。最后，結合大氣壓強和平面鏡成像的實驗說課優秀案例分析，探討初中物理實驗說課及創新改造實驗的改進趨勢和思路，提出一些實驗教學建議。

1" 初中物理作品分析

1.1" 作品數量統計及其特點分析

入選第二至第八屆全國中小學實驗教學說課活動現場展示的初中物理說課作品共計164件（初中科學說課作品中屬于物理的部分也統計在內），各屆作品的數量及初中物理作品占該屆全部說課作品的比例如圖1所示。由圖1可見，從第二屆到第三屆，作品數量翻了一番，體現出全國各地教育部門對于中小學實驗教學說課的重視，也彰顯出該活動的價值和影響[2]；第三到第四屆的作品數量明顯高于其他屆的作品數量，說明在以演示實驗為主的教學中，部分物理教學實驗已經成熟，形成相對完整的體系；教師在后面幾屆的實驗教學中難以推陳出新，創新受到限制，因此，作品數量下降，在波動中趨于穩定。從占比上看，初中物理作品占該屆實驗說課教學作品總數的比例呈逐屆下降趨勢，可能是由于初中物理實驗教學體系逐漸趨于完善，因此，實驗教學創新越來越不容易。

1.2" 作品內容分布及其特點分析

相較于其他版本的初中物理教材，人教版在全國的使用率最高，以人教版教材內容為基礎進行分析（使用教材為非人教版的作品計入人教版相應的內容章節中），統計歸屬教材不同章節的初中物理作品數量分布。

該教材共包含22章，入選第二至第八屆說課活動現場展示的初中物理說課作品覆蓋其中的19章以及教材的開篇“科學之旅”，教材內容歸屬統計如圖2所示。由統計結果可見，說課作品覆蓋范圍較廣，但分布不均勻。其中“壓強”“光現象”“簡單機械”這三章的作品內容占比明顯比較多，其次是“電與磁”“電功率”“內能”“浮力”“運動和力”“透鏡及其應用”“聲現象”這七個章節，其他章節占比相對比較小。

涉及作品較多的章節，出現的實驗活動是初中物理實驗中相對比較成熟的演示活動或實驗探究活動，可以進行深入挖掘或者改進的點比較多，因此更容易創新。其中，“壓強”這一章節作品最多。由初中物理課程標準對“壓強”這章的要求可知，壓強與人類生活的聯系密切，有關壓強的實驗比較豐富，且此章知識是學生學習力學知識的一個重難點，適于深度挖掘。因此，教師相對較多地選擇這章內容進行說課。

為進一步比較作品的分布特點，將作品涉及的章節內容分別歸屬到力學、電磁學、熱學、光學、聲學等幾類，數量分布如圖3所示。除了開篇“科學之旅”的一個作品沒有進行歸屬，其他內容所占的章節數量由圖3中的數字表示。由圖3可見，力學部分作品所占的比例最多；其次是光學和電磁學兩部分；熱學和聲學兩部分作品數量占比較小。力學和電磁學兩部分的實驗在課標和教材中是最多的，而力學部分除去壓強和簡單機械這兩個占比較大的章節作品，占全部作品的比例就從46%下降到19%，因此還有許多實驗值得挖掘。

2" 說課作品案例分析

由于“壓強”“光現象”等章節的作品內容占比較大，選取這些章節中的同一節內容對其中的創新實驗進行案例分析。

2.1" 以大氣壓強實驗為例談實驗創新改進趨勢

“壓強”一章選取“大氣壓強”一節的作品，共七件作品?！按髿鈮簭姟币还澋膶嶒炛饕譃樽C明大氣壓存在實驗和大氣壓測量實驗。對作品中證明大氣壓存在實驗的具體操作和實驗器材情況進行分析，如表1所示。對表1中編號的實驗分別從器材是否易得、器材是否可重復使用、是否安全、裝置是否易攜帶、現象是否明顯、是否適合學生探究這六個維度進行分析判斷，如表2所示。

基于對大氣壓強存在實驗的整理分析，可以看出實驗改進的一些趨勢：提倡實驗器材方便易得；提倡環保，材料可以重復使用；強調實驗安全性；提倡實驗裝置易于攜帶；實驗現象要求明顯；適合學生進行探究活動。

2.2" 以平面鏡成像實驗為例談實驗創新改進思路

在“光現象”一章選取“平面鏡成像”一節為例，共八件作品。以這些作品中的實驗內容為參考，歸納出一些實驗改進的思路。

2.2.1" 問題導向

科學的發明和創新往往都是始于問題。對于實驗改進，問題導向主要從原實驗存在什么問題出發。列舉教材上運用傳統蠟燭進行平面鏡成像實驗存在的問題以及針對這些問題采取的相應的改進方法，如表3所示。

2.2.2" 證據導向

科學實驗要基于證據的獲取，證據導向從原實驗的證據獲取是否明顯、充足出發進行改進。列舉平面鏡成像實驗需要獲取的證據及改進方法，如表4所示。

2.2.3" 批判思維

懷疑、批判是科學精神的核心，學會質疑與批判會有許多新的發現。物理實驗因為情景、觀察視角、實驗器材、控制條件的復雜性、不確定性等，為批判、質疑提供了廣闊的空間，在培養批判性思維方面具有獨特的功能[4]。懷疑、批判可以從一些細節現象或者不同視角出發。列舉平面鏡成像實驗從不同視角進行的改進方法，如表5所示。

3" 結束語

全國中小學實驗教學說課活動至今已舉辦八屆，從這幾屆說課活動的初中物理說課作品可以看出，教師在實驗教學方面不斷拓展創新，各種形式的改進創新均有涉及，在一定程度上增大了后續參與活動教師的創作難度?；趯Φ诙恋诎藢贸踔形锢碚f課作品的分析總結，提出以下建議。

對于實驗說課作品內容的選擇，由于力學、光學部分作品相對較多，而且作品相對集中在某些知識點上，建議教師可以從作品相對較少的部分入手，如力學中除去壓強、簡單機械的部分，光學中除去光現象的部分，電磁學、熱學、聲學部分，或者從未涉及的實驗出發，拓展思路。

從教材實驗拓展創新的趨勢來看，結合課程標準和教材內容，聯系生活實際，可以從簡易性、環保性、安全性、探究性、可行性等多角度進行考慮，提倡自制教具，不僅可以鍛煉學生動手能力，還能增強實驗的趣味性，開闊學生思維。

對于教材實驗的改進思路，結合物理學科核心素養，可以從問題導向、證據導向以及批判思維出發，對教材中的實驗進行改進創新，在實驗改進創新的過程中體驗科學方法、領悟科學本質、培養科學精神。

參考文獻

[1] 王艷，李夢瑩.全國中小學實驗教學說課活動學科作品分析：以初中化學學科為例[J].中國教育技術裝備，2020（15）：115-118，121.

[2] 教育部基礎教育二司主辦 中國教育裝備行業協會承辦 第三屆全國中小學實驗教學說課活動在福州舉行[J].中國教育技術裝備，2015（21）：4-5.

[3] 沈金林.基于核心素養導向的物理實驗教學思考[J].物理教學，2018，40（11）：23-26，15.

[4] 彭前程.義務教育教科書：物理 八年級 上冊[M].北京：人民教育出版社，2012.

[5] 彭前程.義務教育教科書：物理 八年級 下冊[M].北京：人民教育出版社，2012.

[6] 彭前程.義務教育教科書：物理 九年級 全一冊[M].北京：人民教育出版社，2013.

*項目來源：安徽省大學物理教學團隊（基金編號：2019jxtd075）。

作者：蔣鋮茜，阜陽師范大學物理與電子工程學院碩士研究生在讀，研究方向為物理學科教學；于立志，阜陽師范大學物理與電子工程學院，教授，碩士生導師，研究方向為物理學科教學、量子信息學等（236037）。