关于湖北省中学理科实验教学现状的调查报告

朱圣芳 李彤亚 冯 露 程 斌 田明飞

湖北省教育技术装备处(430079)

为进一步推进初中学校和普通高中学校物理、化学、生物(以下简称“中学理科”)实验教学，根据国家义务教育、普通高中课程标准和《中小学理科实验室装备规范》(JY/T 0385-2006)[1](以下简称《装备规范》)、《中小学校设计规范》(GB 50099-2011)[2]，我们以湖北为例，采取问卷调查和实地调研相结合的方式，从实验室建设、实验室管理、实验教学实施等方面，就中学理科实验教学现状进行了调研。问卷调查以初二物理、生物，初三化学和高二的物理、化学、生物实验教师为对象，通过网络发放问卷，回收问卷3 858份，其中，有效问卷3 804份，有效率98.6%。随机抽样调研了湖北省6个市(州)的40所中学，其中初中24所、高中14所、完全中学2所，座谈访谈教育行政管理人员、学校校长和教师累计320余人次。

1 调查结果与分析

1.1 实验室建设

各地中学理科实验室建设整体情况较好，多数学校建有专门的实验楼，实验用房数量基本充足，特别是新建学校及省(市)示范中学能按国家标准建设实验室。调研结果反映，有1间理科学科实验室的中学占39.1%，多数为农村初中。高中学校各学科大多配有2间(28.3%)或3间及以上(26.1%)理科学科实验室；87.0%示范高中各学科有2间及以上实验室；没有学科实验室或学科间公用实验室的占6.5%，主要是农村高中。

实验室数量基本符合《装备规范》要求。但从学科来看，物理学科实验室达标情况好于化学和生物学科实验室。从学校看，新建学校普遍好于老旧学校；12个平行班规模以上中学理科学科实验室数量不足的情况较为突出。

实验室辅助用房包括实验员室、准备室、仪器室、药品室、危险药品室、培养室等。调研数据表明，辅助用房齐全或比较齐全的学校占比46.5%，基本齐全的学校占比28.2%，不太齐全或完全没有的学校占比25.3%。示范中学辅助用房齐全程度明显优于普通中学，同时地区差异明显。

教学仪器配置比较齐全或很齐全的学校占44.8%，示范中学优于普通中学，城镇中学优于农村中学。配置不齐或完全没有的学校中，农村高中、城镇高中、农村初中、普通初中学校分别占48.9%、31.5%、24.4%、18.7%，普通高中配置情况相对薄弱。多数县(市、区)是按迫切程度更新少数学校的部分仪器设备，多数学校能在公用经费中安排一定数量用于实验教学。同时，教学仪器配置还存在数量不足或陈旧老化，未能及时补充和更新，以及数字化技术的新设备少等情况；实验药品、试剂，特别是化学品采购审批程序繁琐、缺乏购买渠道，过期或失效的药品报废手续复杂。

耗材能或完全能保障的学校占45.5%，耗材基本能保障的学校占36.7%，耗材不太能或完全不能及时供应的学校占 17.8%。其中农村高中、城镇高中、农村初中、城镇初中不太能或完全不能及时供应的情况占比分别为43.2%、25.6%、17.8%、13.8%。耗材存在的主要问题是补充不及时、部分耗材质量不过关、存放随意造成损耗较大等。实验教学特别是化学、生物实验过程中产生废液的处置面临环保安全等问题，需要增加处置费用。

1.2 实验室管理

学校普遍建立了实验室使用规章、安全管理制度、仪器使用管理制度、危险化学品管理制度等规章制度。

实验经费充足或比较充足的学校占40.8%，基本充足的学校占33.3%，不够用或根本没有的学校占比25.9%。农村中学实验经费短缺情况相对突出。

没有学科实验员或由学科教师兼任实验员的学校占56.7%。学科有1名实验员的占31.6%，有2名及以上实验员的占11.7%，高中的情况整体上优于初中。实验员专业素养参差不齐，定期组织实验员参加相关培训的学校占比27.9%，较少或从不组织实验员参加培训的学校占比46.4%。

实验室完全开放的学校占27.2%，在规定时间开放(实验课开放)或先申请再开放的学校占比67.0%，完全不开放的学校占比5.8%。调研反映，开放实验室需要额外的经费，也需要较高的师资条件以及管理水平，因此大多学校只在上实验课时开放实验室。对于服务课程改革、人才培养等办学理念上更高层次的实验室开放任重道远。

1.3 实验教学实施

学校课表安排理科实验课时的占比38.6%，暂时未开实验课的占比9.7%，其余51.7%为教师随堂安排，缺乏每个学科每个学期安排多少课时实验教学的规定和要求。必做实验中，学科每学期安排学生分组实验课2～3学时、4～5学时和6～7学时的占比依次为30.9%、27.4%和28.0%。农村高中统一安排实验课时的学校占比17.1%，43.4%学校的实验课是随堂进行。

课堂演示实验开课率为75%～100%、50%～75%、25%～50%和0～25%的学校占比分别为45.0%、29.1%、15.5%和10.4%。学生实验开课率为75%～100%、50%～75%、25%～50%和0～25%的学校占比分别为36.6%、30.1%、19.3%和14.0%。学生实验课开足率还处于较低水平。相较之下，课堂演示实验开课率高于学生操作实验开课率。

影响实验课开课率的因素：认为课时紧张的占39.6%，实验室条件(仪器、药品、实验室)不具备的占26.0%，实验不易开展(不好操作、装置复杂、有危险等)的占25.4%，实验效果不明显的占9.0%。受“课时紧张”影响中，示范中学比普通中学突出，初中比高中突出。普通高中受“实验室条件”影响最突出。对效果不佳或难以操作的实验，或危险性实验、有毒实验，71.0%的教师以视频演示等虚拟仿真实验教学为主，改进实验教学方案为辅助。

实验教学方法方式上，讲授法占33.6%、探究法占32.5%、问题引导法占29.4%、自学指导法和其他方法等占4.5%。农村高中采用讲授法开展实验教学的情况最为突出，占比47.7%。初中学校使用探究法比例高于高中学校。

实验教学中经常或总是使用新技术(如数字技术、数字化手持技术、传感技术等)的占26.3%，有时使用的占比26.1%，很少或从不使用的占比47.6%。示范中学运用新技术的情况明显强于普通中学。但也应注意到，要尽量避免为了数字化而数字化的实验极端。数字化实验“泛滥”于课堂，导致实验操作本身的教育功能和价值反而被忽略。

学生在教师指导下能自主完成大部分实验的，城镇初中、乡村初中、城镇高中和乡村高中的占比依次为23.5%、20.2%、17.0%和9.1%。初中学段学生的动手能力整体强于高中学段。在实验过程中培养学生观察、提问、实验设计、方案实施以及对结果的交流讨论等方面的科学探究思维和能力不够。

初中教师对于2022年版义务教育学科课程标准[3]变化和要求完全理解的占比19.0%，基本理解和比较理解的占比74.0%，不完全理解的占比仅7%。初中教师对开展跨学科实践课的感受情况，感觉得心应手的占比11.7%，感觉能胜任的占比56.0%，认为有些吃力或很吃力的占比32.3%。

2 存在的主要问题

调研表明，湖北省中学理科实验教学水平、实验教学条件、师资队伍建设都有较大的改进。实验教师的实验教学素养有较大的提升，实验教学理念、评价方式和评价标准在逐渐转变。学生对实验教学的兴趣日益提高，实验能力普遍得到加强。但仍存在一些突出问题，制约了实验教学质量。

2.1 思想认识不到位

实验课未能开齐开足依然存在，究其根本原因，主要是对实验教学地位和认识不到位，存在应试思维，为了完成学科教学任务，压缩实验教学(尤其是学生实验)时间，导致实验教学课时不足。

2.2 师资队伍建设薄弱

中学理科实验教师普遍存在数量不足、招聘难问题。实验员职业发展路径、工作量核定标准不明确。兼职的实验教师，难以兼顾教学与实验(包括实验室管理)工作。年轻实验教师实验动手能力不强，教学能力有限。

2.3 教学实施有待全面规范

按照课程国家、省两级管理体制，目前中学理科实验教学缺乏与课程标准相匹配的教学指导意见。学科教学与相应的实验教学无法有机结合，实验教学程序、过程存在不规范之处。实验室、实验教学功能没有充分发挥。

3 对策与建议

3.1 强化管理,提高实验教学保障力度

认真贯彻落实《教育部关于加强和改进中小学实验教学的意见》[4](教基〔2019〕16号)，提高对实验教学的指导力度，促进实验教学适应教育高质量发展新要求。加大投入，完善中小学实验室建设和装备配置，推进实验室标准化建设，加大实验教学耗材等费用保障力度。探索建设实验教学信息化管理服务平台，深化数据挖掘与研究，服务科学决策。

3.2 加强指导,全面规范教学实施

依据国家课程方案和课程标准，结合各地通用教材，研究制定中学理科实验教学实施指南，规范各学科实验教学目录，明确实验教学内容、要求和评价要求，规范实验教学程序和实施策略，普及实验器材维护、现代实验技术知识，指导学校教师按照课程标准和教材要求开齐开好实验课。

3.3 加强培训,提升实验教师能力素养

将实验教师或实验操作培训纳入“国培计划”，提升教师科学素养和实验教学能力。科学核定实验教师工作量，完善激励机制，激发实验教师教学激情。定期组织开展中小学实验精品课遴选和中小学教师实验教学技能竞赛活动，以赛促教，引导教师落实课程标准，规范实验操作。定期开展以实验教学与课程改革、教学改革、装备发展等为主题的研讨活动，引导教师从实验装置、实验药品、实验条件等方面探索实验方案和实验教学改革，挖掘实验的教育功能和价值。

3.4 加强技术创新,落实实验教学育人功能

加强实验装备和实验教学中现代教育技术应用，发挥新技术即时、灵敏、可视等特点，提高实验教学质量和效果，培养学生兴趣爱好、创新精神、科学素养和意志品质。加强实验教学精品课程资源库等数字资源的建设与应用，缓解实验教学师资短缺问题。鼓励农村学校教师因陋就简、因地制宜开展多种形式实验教学。

3.5 完善评价机制,推进实验教学健康发展

落实各级教育技术装备部门职责，完善实验室建设和实验教学管理体制机制。落实教育质量评价指标体系，在教育督导和教育质量监测评价中，把实验室建设纳入评价监测体系，把实验教学纳入科学类学科学习教育的学业质量评价指标体系。指导和督促各地将学生实验操作纳入学生学业水平考试内容。