中小学实验教学研究问题综述

艾 伦

中小学实验教学研究问题综述

艾 伦

中小学实验教学需要研究的问题与方法涉及的内容很多，笔者只对这些问题做梳理，在今后的讨论中将要对它们分别进行详细论述。

实验教学；教学设计；实验教学法；教学研究法

一个研究领域或者一个学科的理论体系建立主要表现在四大方面。一是属于认识论范畴的描述性理论，即解决“是什么与为什么”的问题；二是属于方法论范畴的操作性理论，要解决“做什么与怎么做”的问题；三是属于道德论范畴的解释性理论，需解决“何以这样想与何以这样做”的问题；四是属于历史观的史实性理论，应解决“前人怎样想与前人怎样做”的问题。

本栏前两期刊出的文章分别讨论了中小学实验教学“是什么与为什么”的问题，本期开始我们将要重点讨论“做什么与怎么做”的问题。而这个讨论将要涉及诸多的实际操作性问题，包括中小学实验室的建设与管理、中小学实验教学法、学生相关能力的测量与评价、教师实验教学与研究能力的提高等。以下仅对此做简单综述，以后的各期文章会对它们逐个展开，进行详细的讨论。

实验室建设与管理是实验教学的物质基础，从教学系统三分论的角度分析，它们构成了教学环境与工具（是教育装备系统最关注的研究领域）。在这里将主要介绍中小学实验室建设的标准化与管理的科学化问题。

1.实验室的标准化建设

中小学实验室的建设要根据各种标准实施，这些标准主要分为三类。

（1）实验室建筑、环境、设施标准。此类标准一般为国家标准（由住房和城乡建设部制订），个别省市也有自己的地方标准。标准中对实验室的面积、采光、实验桌等设施、附设房间都有详细的规定。

（2）实验设备器材配备标准。此类标准一般为教育部颁布的标准（有时称为行业标准），一些省市也根据情况建立了自己的地方标准。标准中规定了各个学科实验室应该配备的实验仪器设备以及实验材料。

（3）实验仪器设备产品标准。此类标准一般为国家标准和企业标准。标准中对产品的材质、尺寸、形状等有严格的规定。

其中实验设备器材配备标准是我们最为关注的，因为它与实验教学的内容直接相关，如何制定一个适合实验教学需求且能达到课程标准中规定教学目标的配备标准十分关键。而制订这样一个标准的过程与方法应该是科学的，是我们实验教学研究的重要课题。

2.实验教学的标准化问题

课堂教学是有标准的，这就是我们常说的“课标”，即课程标准。“中小学课标”中对课堂教学的目标、内容、模式、考核等各方面内容都进行了规范、规定，而其中对实验教学部分仅是提出一些内容建议，其目的是为巩固和理解课堂知识服务。我们现在提出的实验教学功能的再定位给实验教学赋予了新的任务（提高学生相关能力），所以对中小学实验教学也应该制定一个新的标准，即实验教学标准。实验教学标准建立的意义除了指导教师进行实验教学活动以外，其对实验室配备标准的建立也十分重要。正确而科学的实验室配备标准的建立流程应该是“课程标准（即“课标”）→实验教学标准→实验室配备标准”。参考课程标准建立实验教学标准，再根据实验教学标准制订实验室配备标准。

3.实验室的科学化管理

实验室的科学化管理似乎与实验教学关系不大，但是这项工作是实验教学的保障，实验室管理工作不到位将会影响正常的实验教学。另外，中小学实验教学往往由学科教师直接承担，而且也经常协助处理实验室管理工作。所以，我们在这里将管理工作纳入了实验教学研究。实验室科学管理工作主要包括以下几个方面。

（1）实验室仪器设备的需求论证分析。对于添置仪器设备，特别是高档大型分析仪器设备，要经过科学的分析论证，并需要进行阶段性的绩效考核。而且对于技术水平发展迅速且更新速度快的设备（如计算机网络设备），也需要在科学论证后慎重添置。

（2）实验室仪器设备的政府采购。应了解实验室仪器设备进行政府采购的过程和相关法律法规。有时学科教师也会参加实验仪器设备政府采购的评标工作。

（3）实验室的评价。对于实验室有一套专门的评价指标体系，应了解该体系的科学建立方法。

（4）实验室的日常管理。包括规章制度的建立、仪器设备的日常维护与更新、日常管理记录等工作。

学科课堂教学的课程与教学论具有经典而成熟的教材教法研究，“知识本位”的课堂教学在学生获取知识上有着极为丰富的经验。但是，“能力本位”的实验教学具有它自己的特点，在教学设计、教学组织、教学评价等方面应该怎样做是我们关心的问题。

1.实验教学设计

传统的教学设计是针对一节课或一门课程的课堂教学编制的，比较典型的结构是分为7个层次的教学设计：了解教学需求、分析教学对象、制定教学目标、确定教学内容、选择教学策略、配置教学媒体以及进行教学评价。这种教学设计关注的问题在于分析课堂教学涉及知识点的重点与难点，是以学生获取知识为主要目的教学设计。该教学设计是教师最为熟悉和津津乐道的，是现代课程与教学论中重点研究与推广的模式。“能力本位”的实验教学是以提高学生能力为主要目的的教学活动，其教学设计有别于上述课堂教学的教学设计。例如，确定教学内容与配置教学媒体都不在考虑范围之内，而了解教学需求、分析教学对象、制定教学目标以及进行教学评价则都是针对学生能力的状况，而不再围绕获得知识进行设计。

这里需要呈清一个概念，有时人们也会将教学设计称为教学系统设计，对此可有两种理解。

（1）对教学系统的设计。在本栏刊出的《关于中小学实验教学概念的讨论》一文中，我们对“教学系统”的概念进行了界定，其中引用了《教育大辞典》、南国农先生以及黄荣怀教授给教学系统的定义，并分析了其构成，且提出教学系统三分论。教学系统是一个复杂系统，所以笔者所说的教学设计不是指对“教学系统的设计”。

（2）对教学的系统化设计。这里强调了课堂教学设计时的系统化、科学化，与笔者所说的教学设计是一致的，对实验教学的教学设计也适用。

2.实验教学组织

课堂教学的组织工作非常重要，需要教师通过这项工作调动学生的注意力、积极性，使学生获得牢固的知识。实验教学与课堂教学定位不同，其目的是让学生动手操作、分析思考，所以其教学组织工作也具有许多独特的地方。例如，教学策略的选择必须突出能力本位的要求，注重师徒式、案例式、规范化流程作业式等教学策略的实施。研究实验教学的教学策略问题是一个新课题，也是教学过程组织工作的重要组成部分。

3.实验教学评价

知识被分为显性知识与隐性知识，而通常我们所说的“知识”其实是指显性知识，但简称为“知识”。显性知识是那些通过听讲、阅读就能够掌握的知识，可以被直接描述出来，所以它们的测量与评价一般采用卷面考试的方式即可。如果教育教学仅仅能够解决显性知识的问题，只是针对卷面考试进行教育教学，则就会被称为应试教育。能力属于隐性知识，隐性知识是那些不能仅通过听讲、阅读就可以掌握的知识，通常不能被直接描述出来，所以它们的测量与评价就比较特殊。例如，机动车驾驶能力就不能够通过卷面考试的方式测量与评价，只能通过实际操作的方式进行考查。于是，“能力本位”的实验教学的评价问题就成为一个突出的难题，因为实验教学的效果应该体现在学生能力提高上，而能力相应变量的选择、量化、测量等都没有成熟的方法手段。

但是，对能力的评价应该采用科学评价，科学评价应该是“价值无涉”的，即应与评价者的价值取向无关。人们对事物的评价，由判断依据的主体区分可分为主观评价与客观评价，由判断依据的强度区分可分为定性评价与定量评价，于是就存在4种不同的评价方式：主观定性评价、主观定量评价、客观定性评价以及客观定量评价。其中，主观定性评价与主观定量评价属于价值判断，客观定性评价属于认知判断，客观定量评价属于科学判断，科学判断的评价方式应该是“价值无涉”的。实验教学属于教育学，而教育学属于社会科学范畴，科学研究一般应避免使用属于价值判断的主观评价方式，因为这种评价方式易受到评价主体知识背景、阅历大小、经验多少、文化习俗、价值取向等主观条件的限制，甚至评价者评价时的社会关系、身体状况与心理情绪等都会成为重要的影响因素。所以，要想对实验教学效果进行科学评价，就必须创建一套崭新的测量评价体系，而这是一件十分艰巨的工作。

实验教学相关能力是指那些学生通过实验教学有可能提高，并能够被测量和评价的能力，同时这些能力还应该是构成“创新能力”这一复合型能力的那些简单型能力的一部分。在本栏刊出的《关于中小学实验教学功能的讨论》一文中提出了这11种能力，并将它们分为3个类型：认知能力类、创造能力类、操作与社交能力类。

1.认知能力类

此处所指是对事物的认知能力。对事物的正确认知往往首先依赖于对事物的认真观察、分析以及综合，并在此基础上进行缜密的逻辑思维。这是非常重要的，因为对事物不能有正确的认知也就无从改造旧事物、创造新事物，实现创新过程。对于复合型的创新能力来说认知能力类是基础性的，或者说是最基本的构成。我们定义认知能力类包括观察能力、分析能力、综合能力以及逻辑思维能力4种简单型能力。

2.创造能力类

此处所指是创造事物的一般性能力。事物是复杂的，但是创造新事物总有一些相同且必要的方式方法、思维规律，能够掌握这些东西可以通过培养相关的简单型能力实现。对于复合型的创新能力来说创造能力类是主干性的，或者说是最中坚的构成。我们定义创造能力类包括设计能力、知识迁移能力、方法创造能力以及思想实验能力4种简单型能力。

3.操作与社交能力类

人是劳动性“动物”也是社会性“动物”，当他对事物具备了正确的认知和创造性后还需要实际动手操作，还需要通过人际交往提高和巩固他的认知和创造。同时，对事物的认知和创造也正是在实际操作中、在社会交往中建立起来的。对于复合型的创新能力来说操作与社交能力类是支撑性的，或者说是最有力的辅助构成。我们定义操作与社交能力类包括动手能力、独立完成任务的能力以及协作完成任务的能力3种简单型能力。

中小学实验教学问题研究中还包括教师的实验教学能力、实验教学研究等方面的讨论。教师的实验教学能力不同于课堂教学能力，也不同于本人的实验能力，又不能理解为实验能力与教学能力的简单相加。实验教学能力显然也是一种复合型能力，可以分解为对实验教学进行设计、组织、评价等能力以及指导学生实验、自己动手实验方面的水平。大多数中小学教师都是从师范院校毕业的师范生，他们在学校上学时受到的教育教学训练主要是针对“知识本位”的课堂教学，没有在“能力本位”的实验教学方面受到过良好的培训，所以如何提高教师的实验教学能力是一个重要的研究课题，并且也应该成为今后师范教育的重要内容。

实验教学科学研究方法是对中小学教师提出的更高要求。教师对课堂教学的科学研究内容已经很熟悉，方法已经很娴熟。教育学属于社会科学，人们往往用类似自然科学在实验室中的方法研究教育教学问题，称为教育教学实验。教育教学实验多采用实证的研究方法对教学问题进行研究，将实验心理学的研究成果和研究方法运用于教育教学，研究方法常采用对照组研究，控制变量，通过前测、中测、后测采集数据，经假设检验做数据的统计分析，最后得出研究结论。这种研究方法可靠而有效，用于“知识本位”的课堂教学问题在采集数据方面较为容易，前测、中测、后测的数据通过卷面考试就能够轻易得到，但对于能力本位的实验教学却不是一件容易事。这样，实验教学科学研究就必须产生一套特殊的、有效的方法，并能够通过它发现实验教学的科学规律。

中小学实验教学涉及的问题除了上面论述的这些以外一定还有很多，在今后的讨论中和实践中我们会不断发现一些新的问题甚至一些研究课题，关注它们，重视它们，研究它们，解决它们，最终必定会对教育教学改革做出突出贡献。

艾伦，教授，本刊特约撰稿人。首都师范大学，100048

A Review of Experimental Teaching of Primary and Middle Schools

Ai Lun

It is a lot of problems and methods need to be studied for the experimental teaching of primary and middle schools, this article is a review of these issues, the future will be on them were discussed in detail.

experimental teaching; instruction design; experimental teaching method; teaching research