中学实验教学有待加强*

文 李正福

中学实验教学有待加强*

文 李正福

实验教学是现代教育的基本内容，是主要的学习方式之一，是现代教育最突出的标志，是培养学生社会责任感、创新精神、实践能力的最有效途径。［1］“十八大”报告提出“着力提高教育质量，培养学生社会责任感、创新精神、实践能力”的要求，教育部《关于全面深化课程改革落实立德树人根本任务的意见》进一步明确“自主、合作、探究的学习方式与启发、讨论、参与的教学方式不断推广”的任务。那么，当前中学实验教学现状如何？哪些因素会影响实验教学？如何进一步提高实验教学效果？针对这些问题，我们对2 444名中学生开展了实验学习情况调查（涵盖东中西部城乡的初高中学生）。调查结果显示，新一轮课程改革以来，中学实验教学取得了较大的进展，但仍然存在一些问题，有待于进一步加强。

一、中学实验教学现状

1.近半数中学生实验掌握欠佳

针对实验掌握情况的调查显示，3.03%的中学生认为自己对实验的掌握不好，42.47%的中学生认为掌握的一般，两者累计达45.50%，将近占了一半；41.37%的中学生认为自己掌握了实验内容，还有13.13%的中学生认为自己掌握得很好。这表明，超过五成的中学生对自己掌握实验内容的情况持肯定态度，还有近半数中学生认为自己对实验内容的掌握情况不够好（如图1所示）。调查与考试的结果都反映出中学生对实验内容的掌握存在问题，还有优化和提高的空间。

图1 中学生实验内容掌握自评

2.中学实验教学条件不足

对于实验教学基础条件，调查主要集中在实验室建设和实验器材配备上。数据显示，五成左右的中学生认为“实验室不够用”“实验器材不够用”。对于“实验室不够用”的提法，18.0%的中学生选择“很符合”这一选项，30.5%的中学生选择“符合”选项，两者累加为48.5%。对于“实验器材不够用”的提法，19.9%的中学生认为很符合，30.2%的中学生认为符合，两者累计为50.1%（见表1）。这表明，中学生认为学校实验学习基础条件不足。

表1 实验教学基础条件

3.实验课受重视程度不够

接受问卷调查的中学生普遍反映实验课受重视程度不够，亲自动手做实验的机会不多。对于“实验课不受重视”的提法，17.2%的中学生认为“很符合”就读学校的情况，30.2%的中学生认为“符合”，两者累计为47.4%。而对于“亲自动手做实验的机会少”提法，25.8%的中学生认为“很符合”就读学校的情况，37%的中学生认为“符合”，两者累计为62.8%（见表2）。这表明实验课在中学教学实践中存在重视程度不够的现象，中学生亲自动手做实验的机会还比较少。

表2 实验课受重视程度

4.中学实验开出率不高

调查显示，中学实验开出率不高。对于课本上的演示实验，7.7%的中学生反映教师全部演示过，73.9%中学生反映教师演示过部分实验，18.4%的中学生反映教师从未演示过实验；对于各学科课程标准规定的学生分组实验，16.1%的中学生全部做过，70.2%的中学生做过部分实验，13.7%的中学生从未做过学生分组实验（见表3）。整体来说，课本上的演示实验在课堂上实际演示率不高，学生分组实验全部做过的比例很低。陈庆朋对5省物理实验教学的调查也得出“整体看来课本上的实验做过的较少”的结论。［2］由此看来，中学生实验完成情况不容乐观，这与“开齐开足开好实验课”的要求还存在较大的差距。

表3 中学实验完成情况

5.信息技术在实验中应用不多

《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020）》重视信息化建设，提出要“建立数字图书馆和虚拟实验室”的任务。信息技术虽然在中学普遍使用，然而本次调查发现，中学生应用信息技术开展实验、辅助实验的情况并不多。41.9%的中学生从未利用计算机做过实验，48.8%的中学生偶尔利用计算机做实验，9.3%的中学生经常使用计算机做实验。25.8%的中学生从未使用网络查阅过实验资料，61.7%的中学生偶尔利用网络查阅过实验资料，只有12.5%的中学生经常利用网络查阅实验资料（见表4）。由此看出，信息技术在中学生开展实验过程中虽然存在着一定的使用，但普遍程度还不高。

表4 在实验中应用信息技术

二、实验掌握的影响因素

1.分组实验完成情况对实验掌握的影响

分组实验是中学生实验学习的重要内容，各学科课程标准均要求学生必须完成。调查显示，实验掌握程度在分组实验完成情况维度上存在显著差异（F=19.299，P=0.000）。对实验完成情况进行事后比较，结果显示两两之间的差异均非常显著（见表5）。

表5 实验完成情况对实验学习效果的多重比较

对分组实验完成情况的中学生进行单因素分析发现，分组实验“全部做过”的学生实验掌握情况好于“部分做过”和“从未做过”的学生，“部分做过”好于“从未做过”的学生（如图2所示）。进一步分析显示，分组实验完成情况与实验掌握之间存在显著正相关（r=0.245，P=0.000），表明分组实验的完成对实验掌握有影响。中学生分组实验完成的越多，实验掌握程度就越好；分组实验完成的越少，实验掌握程度就越差。

图2 实验学习效果与分组实验完成情况的关系

2.演示实验完成情况对实验掌握的影响

演示实验是中学生实验学习的重要内容，多数理科学科课程标准对演示实验的重要性及其教学要求都给出了明确的表述。调查显示，实验掌握程度在演示实验完成情况维度上存在显著差异（F=117.640，P=0.000）。对演示实验完成情况进行事后比较，结果显示两两之间的差异均非常显著（见表6）。

表6 演示实验完成情况对实验学习效果的多重比较

对演示实验完成情况的中学生进行单因素分析发现，教学中观看过全部演示实验的中学生的实验掌握情况好于部分演示和从未演示的，部分演示好于从未演示 （如图3所示）。分析显示，演示实验完成情况与实验掌握显著正相关（r=0.289，P=0.000），表明演示实验的完成对实验掌握有影响。教师在教学中演示实验越多，中学生实验掌握越好；教师演示实验越少，中学生实验掌握越差。

图3 实验学习效果与演示实验完成情况的关系

3.实验条件对实验掌握的影响

实验学习如果缺少实验器材是不利的。数据显示，实验器材够用与实验掌握呈显著正相关（r=0.253，P=0.000）（见表7）。这表明，实验室、实验器材等实验基础条件对实验掌握的影响显著，如果实验条件具备则对实验学习有正向的影响，如果实验条件比较差则不利于实验学习和实验掌握。

表7 实验学习效果与实验条件的相关性

4.教师教学方式对实验掌握的影响

教学效果受到教学方式的影响，不同的教学方式会得到不同的教学效果。调查显示，教师的实验教学方式对中学生实验学习的效果有影响。相关分析显示，中学生实验掌握程度与鼓励学生多做实验（r=0.239，P=0.000）、指导学生实验探究（r=0.233，P=0.000）、组织学生讨论实验问题（r=0.214，P=0.000）、向学生教授实验学习方法（r=0.196，P=0.000）、鼓励学生设计实验方案（r=0.178，P=0.000）均呈显著正相关（见表8）。这表明，在实验教学的过程中，教师采用启发式、体验式、讨论式、探究式等教学方式将有助于提高中学生实验学习的效果。

表8 教学方式与实验掌握的关系

三、加强中学实验教学的对策

加强中学实验教学，既需要从硬件上做好保障工作，又要在软件上加强实验教学研究，更需要在思想和意识上重视实验教学。

1.加强实验教学基础条件建设

实验学习离不开实验器材，没有亲历实验过程的实验教学其效果难以深入和长久。鉴于实验教学重要而特殊的价值和意义，改善实验教学条件仍然是必要的，满足实验教学要求绝不能含糊，需要继续努力，分阶段、分步骤在硬件保障上尽快满足实验教学的基本需求，提高理科实验器材达标校的比例，并且保证实验器材能够正常运转以便切实服务于实验教学。在中学理科学习中，分组实验的重要性必须得到各方面的重视，努力开齐、开足、开好实验课，保障分组实验和演示实验正常进行。

2.抓好实验教学管理

落实实验教学不仅需要硬件保障，更需要加强实验教学管理，切实落实实验教学要求。在调研中发现，部分学校的实验条件虽然已经达到教育部实验器材配备标准，甚至少数学校已经超标，但实验教学的开展仍然不到位，该演示的实验没有演示，该分组的实验学生没有做，学校实验室也没有向学生开放。有研究显示，仅有33.3%左右的教师能比较正常地开展实验教学。［3］针对这种情况，系统、全面、科学地调动各方面力量非常必要，要形成实验教学的合力，特别要加强教师实验教学的管理，帮助教师开展好实验教学，只有这样中学实验教学才有可能真正的实施，实验教学的质量才能够切实提高。

3.优化实验教学方式

实验教学效果由实验教学的方式决定。采取何种实验教学方式需要考虑实验教学的基本特点，不能照抄照搬一般的教学方式，要将两者融合起来，创新实验教学独特的教学方式。实验教学要重视课堂教学，提倡发挥学生的主体性、能动性、自主性，强调发现学习、探究学习、研究型学习、小组合作学习、“在做中学”等，在理化生（科学）等学科教学中要为学生提供更多提出假设、动手操作、实验实践的机会。［4］不仅如此，还要利用课外实验教学拓展更为广阔的空间，充分设计好、利用好、开展好课外实验教学，利用实验兴趣小组、开放实验室、开展“三小”活动、课题研究等形式为学生实验学习提供更多的机会和更好的平台。实验教学中，教师既要发挥学生的积极性和自主性，也要加强指导，启发和帮助他们分析实际问题、设计实验方案、选择实验器材、执行实验操作、处理实验数据、讨论实验结果，让他们在实验中体验科学研究和创新的过程。

4.创新实验教学评价方式

教学评价是实验教学的重要环节，对实验教学发挥着引导、调控、诊断、促进的作用。长期以来，我国基础教育阶段对于实验的考试主要采用笔试和实际操作相结合的方式，但两者基本处于分离状态。湖南省教育考试院高考评价课题组对全省理科生化学高考实验题的得分情况进行了统计，指出“高考实验成绩很难真实反映学生的实际实验能力”。［5］这就需要我们进一步研究实验教学评价问题，探索有效地实验教学评价方式。创新实验评价方式要明确评价目的、严格评价内容、综合应用多种评价方式、合理使用评价结果，力争发挥实验教学评价结果在改善条件、优化实践、提高质量等方面的功能。

［1］ 乔玉全.全面深化课程改革 落实立德树人根本任务［J］.中国现代教育装备，2014（16）：6-8.

［2］ 陈庆朋.高中物理实验教学条件和实施过程的调查研究［D］.重庆：西南大学，2009.

［3］ 吴晗清.高中化学实验教学实践症结与对策探析［J］.中国教育学刊，2013（2）：68-72.

［4］ “中小学生实践能力研究”课题组.初中生实践能力调研报告［M］.教育科学出版社，2014.

［5］ 湖南省教育考试院高考评价课题组.2013年湖南省高考化学学科考生水平评价及教学建议［J］.教育测量与评价：理论版，2014（2）：48-64.

作者信息

李正福，博士，助理研究员，本刊特约撰稿人。中国教育科学研究院，100088

中国教育科学研究院2014年度基本科研业务费专项基金个人项目“中学实验教学过程中学生参与的调查研究”（编号：GY2014XDY19）。