我國初中物理“學生實驗”變化研究

張正嚴　張雪林　唐欣　梁雷　黃文辛

摘? ?要 文章對1956年至2011年的初中物理教學大綱（課程標準）中的“學生實驗”進行了統(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”，不同知識領域的實驗數(shù)量由多到少排序為：力學實驗、電學實驗、熱學實驗、光學實驗。經(jīng)常出現(xiàn)的學生實驗，具有基礎性的特征。學生實驗變化的原因為：部分實驗融入到其他學生實驗中學習;部分實驗調(diào)整到了高中階段進行學習。此外，2011年部分學生實驗在表述上強調(diào)了“探究性”。

關鍵詞 初中物理? 教學大綱? 課程標準? 學生實驗

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

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

一、1956-2011年初中物理學生實驗及各知識領域的變化分析

1.學生實驗總數(shù)的變化

結(jié)合圖1可知，初中物理學生實驗的總數(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”，學生實驗總數(shù)保持在20個左右。其中1978年的學生實驗數(shù)量為26個，達到歷年來的最大值;1978年后，學生實驗數(shù)量有所減少。

文革結(jié)束后，中央政府首先從教育領域開始進行拔亂反正。鄧小平一開始就意識到中小學課程教材問題。1977年9月，教育部組建“全國中小學教材編寫工作會議”[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，“按照中小學學生所能接受的程度，用先進的科學知識來充實中小學的教育內(nèi)容”[5]。1978年，教育部制定并頒發(fā)《全日制十年制學校中學物理教學大綱》。1978大綱的編寫主要是為了配合教材的編寫?？偟膩碚f，1978年的教學大綱在我國20世紀的教學大綱中是要求最高、難度最大、分量最重的一套[6]，這也是1978年初中物理學生實驗總數(shù)達到了一個最大值的時代背景。

2.各知識領域?qū)W生實驗的變化

（1）初中物理力學學生實驗的變化

初中力學學生實驗數(shù)量的變化幅度不大，如圖3所示。但力學學生實驗占該年學生實驗總數(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。由于高中學習年限只有兩年，課時緊，為減輕高中的教學負擔，因此將幾何光學及液體、氣體、真空中的電流等內(nèi)容設置在初中課程中學習。這導致了光學和電學部分的初中學生實驗數(shù)量增加，使得力學學生實驗占學生實驗總數(shù)的比例下降[7]。

（2）初中物理熱學學生實驗的變化

根據(jù)圖4可知，熱學學生實驗的數(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年的熱學實驗占學生實驗總數(shù)的百分比在9次大綱中是最低的，如圖2所示。由于這一年電學和光學實驗數(shù)量增加，尤其是光學實驗的大幅度增加，導致了該年熱學實驗占學生實驗總數(shù)的百分比下降。

（3）初中物理電學學生實驗的變化

初中電學學生實驗于1956-1963年在數(shù)量上有著很大的起伏，所占學生實驗總數(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年受當時條件所限，電學學生實驗只有4個，但對于初中來說，力學和電學知識內(nèi)容都是重點，因此1956年后，電學實驗的數(shù)量及所占比例均顯著地增加。1978年，電學實驗的數(shù)量達到了最大值。這是由于該年為了減輕高中的教學負擔，所以將部分的電學知識設置在初中學習，導致該年的電學學生實驗數(shù)量的增加。且考慮到初中學生，特別是農(nóng)村學生，在畢業(yè)后大部分不能升學，為了適應這部分學生參加生產(chǎn)的需要，增加了三相交流電的知識。

（4）初中物理光學學生實驗的變化

初中光學學生實驗的數(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年的大綱在教學內(nèi)容的安排上要求在初中學習幾何光學，在高中學習物理光學，這使得原本在高中學習的幾何光學調(diào)整在初中進行學習，導致了該年初中光學知識內(nèi)容的增加。特別是該年還單獨列出了光學儀器這部分的內(nèi)容，相對于其他年份增加了顯微鏡和望遠鏡這個相對較難的知識點。因此，該年的光學學生實驗數(shù)量達到9次大綱中的最大值。

2011年物理課程標準中的光學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)在物理課程標準中。

二、對于初中物理學生實驗出現(xiàn)情況的統(tǒng)計分析研究

1.1956-2011年各知識領域始終出現(xiàn)的學生實驗

由表1可知，1956年到2011年的9次大綱中出現(xiàn)5次以上的學生實驗共計15個，總體上看力學和電學占主要部分。在9次大綱中從未刪減的3個實驗中，前兩個是力學實驗，后一個是電學實驗，體現(xiàn)了力學和電學在初中物理實驗中的基礎性和重要性。聲學部分的實驗內(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)容有清晰的認識，因此物理教學大綱（課程標準）中聲學實驗都以演示實驗的方式呈現(xiàn)出來，因而無聲學學生實驗。

2.出現(xiàn)后就一直存在的學生實驗

在統(tǒng)計的9次物理教學大綱中，出現(xiàn)后就一直存在的學生實驗有8個，每個實驗出現(xiàn)的次數(shù)至少6次，這說明了越往后學生實驗的設置越發(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)系較為緊密的學生實驗。

3.只在某一年出現(xiàn)過的學生實驗

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，但由于政策影響導致這次大綱難度增加，造成教師不愿教學生不愿學的狀況。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行學習。第四，實驗內(nèi)容過于簡單。第五，部分實驗設置在高中學習。但1978年后，教育的發(fā)展逐漸趨向完善和穩(wěn)定。

2011年初中物理課程標準中新增實驗包括“探究通電螺線管外部磁場的方向”“探究導體在磁場中運動時產(chǎn)生感應電流的條件”和“探究浮力大小與哪些因素有關”。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、電阻的關系”。這體現(xiàn)了實驗教學方式和實驗內(nèi)容的多樣化以及注重科學探究的基本理念。

4.1956-2011年間斷出現(xiàn)的學生實驗

由表4可知，1956年至2011年間斷出現(xiàn)的學生實驗共有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年的中學物理大綱（課程標準）中的初中物理學生實驗進行統(tǒng)計與分析，對初中物理學生實驗變化的原因得出了以下結(jié)論。

初中物理學生實驗的總數(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”，學生實驗總數(shù)保持在20個左右，其中1978年的學生實驗數(shù)量為26個。歷年不同知識領域的學生實驗數(shù)量由多到少排序為：力學、電學、熱學、光學。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年各知識領域經(jīng)常出現(xiàn)的學生實驗，它們具有體現(xiàn)課程知識、注重基礎性的特征。

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

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

部分初中物理大綱中的學生實驗調(diào)整為選做實驗。在初中階段，學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雜，實驗內(nèi)容過難，導致學生容易出錯，但是這些實驗對促進學生物理知識的學習以及提升學生的思維能力起到了關鍵的作用，因此將部分學生實驗轉(zhuǎn)變?yōu)檫x做實驗，根據(jù)學生的實際情況以及學校實驗器材的條件進行學習。

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

四、初中物理學生實驗的未來展望

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

統(tǒng)籌整合初高中物理知識內(nèi)容，一方面可以避免學生實驗知識內(nèi)容的機械重復，另一方面初中物理學生實驗可以作為高中物理學生實驗的導入與鋪墊，進而提高鞏固學生對知識的理解。將高中過于簡單的知識調(diào)整到初中學習，將初中過難的知識調(diào)整到高中學習，符合學生的認知發(fā)展規(guī)律，能夠促進學生學習動機的產(chǎn)生。此外，通過將類似的學生實驗來代替大綱中所規(guī)定的學生實驗、有意識地將部分演示實驗巧妙地轉(zhuǎn)變?yōu)閷W生實驗，不僅能夠克服學校實驗器材不足、市場儀器供應不全等困難，還能增加學生實驗的次數(shù)，為學生盡可能多地進行實驗提供機會。為了進一步培養(yǎng)學生的科學探究能力，還可以增加簡單的設計性學生實驗，逐步增大實驗技能的難度，加強學生的實驗修養(yǎng)，提高學生的實驗探究能力，采取紙筆測驗與實驗操作并舉的方式對學生實驗技能進行評價。

參考文獻

[1] 課程教材研究所.20世紀中國中小學課程標準·教學大綱匯編物理卷[G].北京：人民教育出版社，2001.

[2] 中華人民共和國教育部.全日制義務教育物理課程標準（實驗稿）[S].北京：北京師范大學出版社，2001.

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

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

[5][7] 課程教材研究所.新中國中小學教材建設史（1949-2000）研究叢書物理卷[M].北京：人民教育出版社，2010：178，183.

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

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

【責任編輯? 孫曉雯】