關于湖北省中學理科實驗教學現狀的調查報告

朱圣芳 李彤亞 馮 露 程 斌 田明飛

湖北省教育技術裝備處(430079)

為進一步推進初中學校和普通高中學校物理、化學、生物(以下簡稱“中學理科”)實驗教學，根據國家義務教育、普通高中課程標準和《中小學理科實驗室裝備規范》(JY/T 0385-2006)[1](以下簡稱《裝備規范》)、《中小學校設計規范》(GB 50099-2011)[2]，我們以湖北為例，采取問卷調查和實地調研相結合的方式，從實驗室建設、實驗室管理、實驗教學實施等方面，就中學理科實驗教學現狀進行了調研。問卷調查以初二物理、生物，初三化學和高二的物理、化學、生物實驗教師為對象，通過網絡發放問卷，回收問卷3 858份，其中，有效問卷3 804份，有效率98.6%。隨機抽樣調研了湖北省6個市(州)的40所中學，其中初中24所、高中14所、完全中學2所，座談訪談教育行政管理人員、學校校長和教師累計320余人次。

1 調查結果與分析

1.1 實驗室建設

各地中學理科實驗室建設整體情況較好，多數學校建有專門的實驗樓，實驗用房數量基本充足，特別是新建學校及省(市)示范中學能按國家標準建設實驗室。調研結果反映，有1間理科學科實驗室的中學占39.1%，多數為農村初中。高中學校各學科大多配有2間(28.3%)或3間及以上(26.1%)理科學科實驗室；87.0%示范高中各學科有2間及以上實驗室；沒有學科實驗室或學科間公用實驗室的占6.5%，主要是農村高中。

實驗室數量基本符合《裝備規范》要求。但從學科來看，物理學科實驗室達標情況好于化學和生物學科實驗室。從學校看，新建學校普遍好于老舊學校；12個平行班規模以上中學理科學科實驗室數量不足的情況較為突出。

實驗室輔助用房包括實驗員室、準備室、儀器室、藥品室、危險藥品室、培養室等。調研數據表明，輔助用房齊全或比較齊全的學校占比46.5%，基本齊全的學校占比28.2%，不太齊全或完全沒有的學校占比25.3%。示范中學輔助用房齊全程度明顯優于普通中學，同時地區差異明顯。

教學儀器配置比較齊全或很齊全的學校占44.8%，示范中學優于普通中學，城鎮中學優于農村中學。配置不齊或完全沒有的學校中，農村高中、城鎮高中、農村初中、普通初中學校分別占48.9%、31.5%、24.4%、18.7%，普通高中配置情況相對薄弱。多數縣(市、區)是按迫切程度更新少數學校的部分儀器設備，多數學校能在公用經費中安排一定數量用于實驗教學。同時，教學儀器配置還存在數量不足或陳舊老化，未能及時補充和更新，以及數字化技術的新設備少等情況；實驗藥品、試劑，特別是化學品采購審批程序繁瑣、缺乏購買渠道，過期或失效的藥品報廢手續復雜。

耗材能或完全能保障的學校占45.5%，耗材基本能保障的學校占36.7%，耗材不太能或完全不能及時供應的學校占 17.8%。其中農村高中、城鎮高中、農村初中、城鎮初中不太能或完全不能及時供應的情況占比分別為43.2%、25.6%、17.8%、13.8%。耗材存在的主要問題是補充不及時、部分耗材質量不過關、存放隨意造成損耗較大等。實驗教學特別是化學、生物實驗過程中產生廢液的處置面臨環保安全等問題，需要增加處置費用。

1.2 實驗室管理

學校普遍建立了實驗室使用規章、安全管理制度、儀器使用管理制度、危險化學品管理制度等規章制度。

實驗經費充足或比較充足的學校占40.8%，基本充足的學校占33.3%，不夠用或根本沒有的學校占比25.9%。農村中學實驗經費短缺情況相對突出。

沒有學科實驗員或由學科教師兼任實驗員的學校占56.7%。學科有1名實驗員的占31.6%，有2名及以上實驗員的占11.7%，高中的情況整體上優于初中。實驗員專業素養參差不齊，定期組織實驗員參加相關培訓的學校占比27.9%，較少或從不組織實驗員參加培訓的學校占比46.4%。

實驗室完全開放的學校占27.2%，在規定時間開放(實驗課開放)或先申請再開放的學校占比67.0%，完全不開放的學校占比5.8%。調研反映，開放實驗室需要額外的經費，也需要較高的師資條件以及管理水平，因此大多學校只在上實驗課時開放實驗室。對于服務課程改革、人才培養等辦學理念上更高層次的實驗室開放任重道遠。

1.3 實驗教學實施

學校課表安排理科實驗課時的占比38.6%，暫時未開實驗課的占比9.7%，其余51.7%為教師隨堂安排，缺乏每個學科每個學期安排多少課時實驗教學的規定和要求。必做實驗中，學科每學期安排學生分組實驗課2～3學時、4～5學時和6～7學時的占比依次為30.9%、27.4%和28.0%。農村高中統一安排實驗課時的學校占比17.1%，43.4%學校的實驗課是隨堂進行。

課堂演示實驗開課率為75%～100%、50%～75%、25%～50%和0～25%的學校占比分別為45.0%、29.1%、15.5%和10.4%。學生實驗開課率為75%～100%、50%～75%、25%～50%和0～25%的學校占比分別為36.6%、30.1%、19.3%和14.0%。學生實驗課開足率還處于較低水平。相較之下，課堂演示實驗開課率高于學生操作實驗開課率。

影響實驗課開課率的因素：認為課時緊張的占39.6%，實驗室條件(儀器、藥品、實驗室)不具備的占26.0%，實驗不易開展(不好操作、裝置復雜、有危險等)的占25.4%，實驗效果不明顯的占9.0%。受“課時緊張”影響中，示范中學比普通中學突出，初中比高中突出。普通高中受“實驗室條件”影響最突出。對效果不佳或難以操作的實驗，或危險性實驗、有毒實驗，71.0%的教師以視頻演示等虛擬仿真實驗教學為主，改進實驗教學方案為輔助。

實驗教學方法方式上，講授法占33.6%、探究法占32.5%、問題引導法占29.4%、自學指導法和其他方法等占4.5%。農村高中采用講授法開展實驗教學的情況最為突出，占比47.7%。初中學校使用探究法比例高于高中學校。

實驗教學中經?；蚩偸鞘褂眯录夹g(如數字技術、數字化手持技術、傳感技術等)的占26.3%，有時使用的占比26.1%，很少或從不使用的占比47.6%。示范中學運用新技術的情況明顯強于普通中學。但也應注意到，要盡量避免為了數字化而數字化的實驗極端。數字化實驗“泛濫”于課堂，導致實驗操作本身的教育功能和價值反而被忽略。

學生在教師指導下能自主完成大部分實驗的，城鎮初中、鄉村初中、城鎮高中和鄉村高中的占比依次為23.5%、20.2%、17.0%和9.1%。初中學段學生的動手能力整體強于高中學段。在實驗過程中培養學生觀察、提問、實驗設計、方案實施以及對結果的交流討論等方面的科學探究思維和能力不夠。

初中教師對于2022年版義務教育學科課程標準[3]變化和要求完全理解的占比19.0%，基本理解和比較理解的占比74.0%，不完全理解的占比僅7%。初中教師對開展跨學科實踐課的感受情況，感覺得心應手的占比11.7%，感覺能勝任的占比56.0%，認為有些吃力或很吃力的占比32.3%。

2 存在的主要問題

調研表明，湖北省中學理科實驗教學水平、實驗教學條件、師資隊伍建設都有較大的改進。實驗教師的實驗教學素養有較大的提升，實驗教學理念、評價方式和評價標準在逐漸轉變。學生對實驗教學的興趣日益提高，實驗能力普遍得到加強。但仍存在一些突出問題，制約了實驗教學質量。

2.1 思想認識不到位

實驗課未能開齊開足依然存在，究其根本原因，主要是對實驗教學地位和認識不到位，存在應試思維，為了完成學科教學任務，壓縮實驗教學(尤其是學生實驗)時間，導致實驗教學課時不足。

2.2 師資隊伍建設薄弱

中學理科實驗教師普遍存在數量不足、招聘難問題。實驗員職業發展路徑、工作量核定標準不明確。兼職的實驗教師，難以兼顧教學與實驗(包括實驗室管理)工作。年輕實驗教師實驗動手能力不強，教學能力有限。

2.3 教學實施有待全面規范

按照課程國家、省兩級管理體制，目前中學理科實驗教學缺乏與課程標準相匹配的教學指導意見。學科教學與相應的實驗教學無法有機結合，實驗教學程序、過程存在不規范之處。實驗室、實驗教學功能沒有充分發揮。

3 對策與建議

3.1 強化管理,提高實驗教學保障力度

認真貫徹落實《教育部關于加強和改進中小學實驗教學的意見》[4](教基〔2019〕16號)，提高對實驗教學的指導力度，促進實驗教學適應教育高質量發展新要求。加大投入，完善中小學實驗室建設和裝備配置，推進實驗室標準化建設，加大實驗教學耗材等費用保障力度。探索建設實驗教學信息化管理服務平臺，深化數據挖掘與研究，服務科學決策。

3.2 加強指導,全面規范教學實施

依據國家課程方案和課程標準，結合各地通用教材，研究制定中學理科實驗教學實施指南，規范各學科實驗教學目錄，明確實驗教學內容、要求和評價要求，規范實驗教學程序和實施策略，普及實驗器材維護、現代實驗技術知識，指導學校教師按照課程標準和教材要求開齊開好實驗課。

3.3 加強培訓,提升實驗教師能力素養

將實驗教師或實驗操作培訓納入“國培計劃”，提升教師科學素養和實驗教學能力?？茖W核定實驗教師工作量，完善激勵機制，激發實驗教師教學激情。定期組織開展中小學實驗精品課遴選和中小學教師實驗教學技能競賽活動，以賽促教，引導教師落實課程標準，規范實驗操作。定期開展以實驗教學與課程改革、教學改革、裝備發展等為主題的研討活動，引導教師從實驗裝置、實驗藥品、實驗條件等方面探索實驗方案和實驗教學改革，挖掘實驗的教育功能和價值。

3.4 加強技術創新,落實實驗教學育人功能

加強實驗裝備和實驗教學中現代教育技術應用，發揮新技術即時、靈敏、可視等特點，提高實驗教學質量和效果，培養學生興趣愛好、創新精神、科學素養和意志品質。加強實驗教學精品課程資源庫等數字資源的建設與應用，緩解實驗教學師資短缺問題。鼓勵農村學校教師因陋就簡、因地制宜開展多種形式實驗教學。

3.5 完善評價機制,推進實驗教學健康發展

落實各級教育技術裝備部門職責，完善實驗室建設和實驗教學管理體制機制。落實教育質量評價指標體系，在教育督導和教育質量監測評價中，把實驗室建設納入評價監測體系，把實驗教學納入科學類學科學習教育的學業質量評價指標體系。指導和督促各地將學生實驗操作納入學生學業水平考試內容。