我国初中物理“学生实验”变化研究

张正严　张雪林　唐欣　梁雷　黄文辛

摘   要 文章对1956年至2011年的初中物理教学大纲（课程标准）中的“学生实验”进行了统计分析，并探究了其变化原因。研究发现：初中物理学生实验数量总体呈“上升-下降-上升”的折线发展趋势，具有一定的“钟摆现象”，不同知识领域的实验数量由多到少排序为：力学实验、电学实验、热学实验、光学实验。经常出现的学生实验，具有基础性的特征。学生实验变化的原因为：部分实验融入到其他学生实验中学习;部分实验调整到了高中阶段进行学习。此外，2011年部分学生实验在表述上强调了“探究性”。

关键词 初中物理  教学大纲  课程标准  学生实验

文章对历年初中物理教学大纲（课程标准）中规定的“学生实验”进行了研究，统计了每部教学大纲（课程标准）中的学生实验，并研究了初中物理学生实验的变化及其原因，以期對以后初中物理课程标准的修订及初中物理教学提供一定的参考。

从1956年开始，初中物理教学大纲中就明确标出“学生实验（学生必做实验）”和“演示（演示实验）”字样，这是本文统计的重要依据。初中物理教学大纲从1956年才开始对物理实验进行了学生实验和演示实验的区分，因此也就没有统计1956年前教学大纲中的学生实验。本文统计资料来源为：从1956年到2011年的9个教学大纲（课程标准）中的“学生实验”[1][2][3]。

一、1956-2011年初中物理学生实验及各知识领域的变化分析

1.学生实验总数的变化

结合图1可知，初中物理学生实验的总数在不停地发生着变化，总体呈“上升-下降-上升”的折线发展趋势，存在一定的“钟摆现象”，学生实验总数保持在20个左右。其中1978年的学生实验数量为26个，达到历年来的最大值;1978年后，学生实验数量有所减少。

文革结束后，中央政府首先从教育领域开始进行拔乱反正。邓小平一开始就意识到中小学课程教材问题。1977年9月，教育部组建“全国中小学教材编写工作会议”[4]。教材会议物理组的一致意见是：要努力贯彻邓小平同志指示，“按照中小学学生所能接受的程度，用先进的科学知识来充实中小学的教育内容”[5]。1978年，教育部制定并颁发《全日制十年制学校中学物理教学大纲》。1978大纲的编写主要是为了配合教材的编写。总的来说，1978年的教学大纲在我国20世纪的教学大纲中是要求最高、难度最大、分量最重的一套[6]，这也是1978年初中物理学生实验总数达到了一个最大值的时代背景。

2.各知识领域学生实验的变化

（1）初中物理力学学生实验的变化

初中力学学生实验数量的变化幅度不大，如图3所示。但力学学生实验占该年学生实验总数的百分比从1956年的53.33%开始下降，直至1978年的34.62%，之后又有所上升并趋于稳定，如图2所示。

1978年是中国历史上一个重大的转折点，这一年重新确立了解放思想、实事求是的马克思主义思想路线，为教育的发展提供了良好的思想环境。由于高中学习年限只有两年，课时紧，为减轻高中的教学负担，因此将几何光学及液体、气体、真空中的电流等内容设置在初中课程中学习。这导致了光学和电学部分的初中学生实验数量增加，使得力学学生实验占学生实验总数的比例下降[7]。

（2）初中物理热学学生实验的变化

根据图4可知，热学学生实验的数量在1956年至2011年中无较大波动，数量通常为两个或三个，但1978年的热学实验占学生实验总数的百分比在9次大纲中是最低的，如图2所示。由于这一年电学和光学实验数量增加，尤其是光学实验的大幅度增加，导致了该年热学实验占学生实验总数的百分比下降。

（3）初中物理电学学生实验的变化

初中电学学生实验于1956-1963年在数量上有着很大的起伏，所占学生实验总数的比例上从1956年的26.67%增大到1963年的38.10%，往后趋于稳定。

1956年受当时条件所限，电学学生实验只有4个，但对于初中来说，力学和电学知识内容都是重点，因此1956年后，电学实验的数量及所占比例均显著地增加。1978年，电学实验的数量达到了最大值。这是由于该年为了减轻高中的教学负担，所以将部分的电学知识设置在初中学习，导致该年的电学学生实验数量的增加。且考虑到初中学生，特别是农村学生，在毕业后大部分不能升学，为了适应这部分学生参加生产的需要，增加了三相交流电的知识。

（4）初中物理光学学生实验的变化

初中光学学生实验的数量除了1978年的5个和2011年的3个之外，其余每年均是1个。1978年的大纲在教学内容的安排上要求在初中学习几何光学，在高中学习物理光学，这使得原本在高中学习的几何光学调整在初中进行学习，导致了该年初中光学知识内容的增加。特别是该年还单独列出了光学仪器这部分的内容，相对于其他年份增加了显微镜和望远镜这个相对较难的知识点。因此，该年的光学学生实验数量达到9次大纲中的最大值。

2011年物理课程标准中的光学部分新增了两个探究实验，分别是“探究平面镜成像时像与物的关系”和“探究凸透镜成像的规律”。这两个实验均在此前出现过，后以探究实验的形式出现在物理课程标准中。

二、对于初中物理学生实验出现情况的统计分析研究

1.1956-2011年各知识领域始终出现的学生实验

由表1可知，1956年到2011年的9次大纲中出现5次以上的学生实验共计15个，总体上看力学和电学占主要部分。在9次大纲中从未删减的3个实验中，前两个是力学实验，后一个是电学实验，体现了力学和电学在初中物理实验中的基础性和重要性。声学部分的实验内容由于其对实验器材的要求较高且实验现象不够明显，学生需要在教师的演示并讲解下才能对该部分内容有清晰的认识，因此物理教学大纲（课程标准）中声学实验都以演示实验的方式呈现出来，因而无声学学生实验。

2.出现后就一直存在的学生实验

在统计的9次物理教学大纲中，出现后就一直存在的学生实验有8个，每个实验出现的次数至少6次，这说明了越往后学生实验的设置越发合理，较少频繁地改动。上述实验都是较为简单且与我们生活联系较为紧密的学生实验。

3.只在某一年出现过的学生实验

从表3我们可以看出，共有22个实验分别在1956年、1963年、1978年和2011年中只出现了一次。其中1956年出现过的两个实验，第一个实验“体积的测定”融入到了“量度物体的长度和体积”实验中，后一个实验“热水和冷水混合时放出的热量和吸收的热量的比较”由于太难而被舍弃。

1978年制定的大纲是在十年动乱后教育部制定的第一个大纲，但由于政策影响导致这次大纲难度增加，造成教师不愿教学生不愿学的状况。只在1978年出现了一次的实验有11个，这11个实验在1978年后消失的原因主要有以下几点：第一，物理习惯的改变，取消了测比重的实驗。第二，实验不易操作。第三，部分实验融入到了其他实验中进行学习。第四，实验内容过于简单。第五，部分实验设置在高中学习。但1978年后，教育的发展逐渐趋向完善和稳定。

2011年初中物理课程标准中新增实验包括“探究通电螺线管外部磁场的方向”“探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”和“探究浮力大小与哪些因素有关”。此外，“观察水的沸腾”实验改为了“探究水沸腾时温度变化的特点”;“用电流表（安培计）、电压表（伏特计）测电阻”实验改为了“探究电流与电压、电阻的关系”。这体现了实验教学方式和实验内容的多样化以及注重科学探究的基本理念。

4.1956-2011年间断出现的学生实验

由表4可知，1956年至2011年间断出现的学生实验共有16个，均涉及力、热、光、电的内容。其中，“研究弹簧秤的读数（刻度）”这一实验在1956年至1986年四次物理大纲中连续出现，在1992年后又被取消了;而用“弹簧秤（测力计）测力”这一实验从1992年开始出现，且至2011年间的三次物理大纲中连续出现。综合来看，1992年之后“研究弹簧秤的读数（刻度）”这一实验，作为最基本的实验操作而被应用到了“用弹簧秤（测力计）测力”这一实验中。

三、1956-2011年初中物理学生实验变化原因分析及总结

本文通过对1956年至2011年的中学物理大纲（课程标准）中的初中物理学生实验进行统计与分析，对初中物理学生实验变化的原因得出了以下结论。

初中物理学生实验的总数在不停地发生着变化，总体呈“上升-下降-上升”的折线发展趋势，具有一定程度的“钟摆效应”，学生实验总数保持在20个左右，其中1978年的学生实验数量为26个。历年不同知识领域的学生实验数量由多到少排序为：力学、电学、热学、光学。此外，“研究杠杆的平衡条件”“组成串联电路和并联电路”等15个实验，是1956年至2011年各知识领域经常出现的学生实验，它们具有体现课程知识、注重基础性的特征。

部分初中物理教学大纲中单独设置的实验融入到其他学生实验中学习。在学生实验的发展过程中，有的实验因过于简单而融入到其他实验中学习，而有的实验为了避免重复融入到其他实验中学习。

部分初中物理大纲中的实验调整到了高中阶段进行学习。为了统筹初高中物理知识的学习，避免重复，将高中过于简单的知识调整到初中学习，将初中过难的知识调整到高中学习。

部分初中物理大纲中的学生实验调整为选做实验。在初中阶段，学生的动手能力和思维能力处于较低水平，有些实验操作过于复杂，实验内容过难，导致学生容易出错，但是这些实验对促进学生物理知识的学习以及提升学生的思维能力起到了关键的作用，因此将部分学生实验转变为选做实验，根据学生的实际情况以及学校实验器材的条件进行学习。

2011年，部分学生实验在表述上强调了“探究性”。2011年版物理课程标准中的课程基本理念强调了提倡教学方式多样化，注重科学探究。因此，2011年制定的课程标准中有9个学生实验均为探究实验。

四、初中物理学生实验的未来展望

由前可知，初中物理学生实验的变化发展不是一蹴而就的，而是在多种因素相互作用下推动学生实验的演变与进步。在当前教育背景下，优化初中物理学生实验对学生核心素养的培养意义重大。

统筹整合初高中物理知识内容，一方面可以避免学生实验知识内容的机械重复，另一方面初中物理学生实验可以作为高中物理学生实验的导入与铺垫，进而提高巩固学生对知识的理解。将高中过于简单的知识调整到初中学习，将初中过难的知识调整到高中学习，符合学生的认知发展规律，能够促进学生学习动机的产生。此外，通过将类似的学生实验来代替大纲中所规定的学生实验、有意识地将部分演示实验巧妙地转变为学生实验，不仅能够克服学校实验器材不足、市场仪器供应不全等困难，还能增加学生实验的次数，为学生尽可能多地进行实验提供机会。为了进一步培养学生的科学探究能力，还可以增加简单的设计性学生实验，逐步增大实验技能的难度，加强学生的实验修养，提高学生的实验探究能力，采取纸笔测验与实验操作并举的方式对学生实验技能进行评价。

参考文献

[1] 课程教材研究所.20世纪中国中小学课程标准·教学大纲汇编物理卷[G].北京：人民教育出版社，2001.

[2] 中华人民共和国教育部.全日制义务教育物理课程标准（实验稿）[S].北京：北京师范大学出版社，2001.

[3] 中华人民共和国教育部.义务教育物理课程标准（2011年版）[S].北京：北京师范大学出版社，2011.

[4] 卓晴君，李仲汉.中小学教育史[M].海口：海南出版社，2000：298.

[5][7] 课程教材研究所.新中国中小学教材建设史（1949-2000）研究丛书物理卷[M].北京：人民教育出版社，2010：178，183.

[6] 张正严.中国中学物理课程政策演变研究（1949-2011）[D].上海：上海交通大学，2014.

[作者：张正严（1981-），男，云南祥云人，西南大学科学教育研究中心、西南大学教师教育学院，教授，博士;张雪林（1991-），女，四川乐山人，四川省洪雅县洪雅中学，中教二级，西南大学物理科学与技术学院，硕士生;唐欣（1997-），女，贵州遵义人，西南大学教师教育学院，硕士生;梁雷（1981-），男，四川乐山人，西南大学附属中学，中学高级，本科;黄文辛（1999-），女，重庆垫江人，西南大学物理科学与技术学院，本科生。]

【责任编辑  孙晓雯】