话说装备（九）*——从教育装备均衡指数看中小学实验教学

■艾伦 兴乔

在《中国教育技术装备》杂志2012年第30期刊出的《对教育装备均衡指数的研究》一文中，笔者提出了教育装备均衡指数J的概念，论述了J的表达式与计算方法，并通过实例说明了其比较使用基尼系数G测量教育装备均衡性时的优势。本文则运用教育装备均衡指数J的算法对2006—2011年间全国中小学教育装备投入的具体数据进行处理，同时针对计算结果和数据逐年变化趋势进行分析，从而看出中小学实验教学定位、实验室建设标准化的重要性和紧迫性，以及与素质教育的关系。文中使用的数据来源于教育部教育管理信息中心，全国的中小学校则涉及32个省、直辖市与自治区。

1 全国中小学实验室装备均衡性分析

使用教育装备均衡指数J的计算方法对全国小学校、初中校、完中校和高中校各个理科学科实验仪器与实验室仪器设备总额（以下简称实验室总额）投入数据进行处理，图1、图2、图3与图4分别开列了各学段学校实验室投入均衡度在2006—2011年的逐年情况。

图1反映了全国小学校的实验室总额投入均衡度呈逐年加大的趋势，2011年略有降低。而且均衡指数J的值分布在0.65～0.80之间，属于均衡度差距悬殊。使用SPSS做统计分析后得出：实验室总额投入均衡度的平均值为0.7388，标准差为0.04760。实验仪器投入均衡度逐年变化的标准差，数学为0.1281，自然为0.1904，离散度稍大。

图2反映了全国初中校实验室总额投入的均衡度在0.5～0.7之间，2009年不均衡度偏高，但整体表现比较平稳，且优于全国小学的情况，仍属于均衡度差距悬殊的范围。使用SPSS做统计分析后得出：实验室总额投入均衡度的平均值为0.5867，标准差为0.05314。实验仪器投入均衡度逐年变化的标准差，其中较大的物理为0.3469，化学为0.3622，离散度偏大。

图2

图3

图4

图3反映了全国完全中学校实验室总额投入的均衡度在0.4～0.7之间，呈逐年变高的趋势，但幅度较小，优于全国初中和小学的情况。使用SPSS做统计分析后得出：实验室总额投入均衡度的平均值为0.5778，标准差为0.09489。实验仪器投入均衡度逐年变化的标准差，其中较大的生物为0.1198，数学地理为0.1978，离散度稍大。

图4反映了全国高中校实验室总额投入的均衡度在0.4～0.6之间，2010年不均衡度偏高，但整体表现比较平稳，且优于全国完中、初中以及小学的情况，部分已经属于均衡度差距较大的范围。使用SPSS做统计分析后得出：实验室总额投入均衡度的平均值为0.4795，标准差为0.06521。实验仪器投入均衡度逐年变化的标准差，其中较大的生物为0.04919，数学地理为0.07484，离散度较小。

通过对这些数据的分析，可以得出一些有意义的结论。各个理科学科实验仪器设备的投入呈现以下特点：

1）实验室仪器设备总额投入均衡度上，高中校（平均值0.4795）好于完中校（平均值0.5778），完中校好于初中校（平均值0.5867），初中校好于小学校（平均值0.7388），说明在全国实验室仪器设备的投入上，高中课程对实验教学的规定均有比较统一课程标准和实验室配备标准，且执行较好；

2）从图表中可见，相对于其他趋势线，实验室仪器设备总额的不均衡度虽然较大，但是逐年平稳，没有大起大落的情况；

3）小学校、初中校在理科学科实验室仪器配备上的均衡性逐年变化剧烈，最低时可以达到0.2以下，而最高可以达到0.8以上，具有较大的标准差——数据的离散性说明小学和初中学段在实验教学的课程设置标准、实验课程标准、实验室建设标准、实验仪器设备产品标准等方面的缺失。

2 中小学实验教学与素质教育的关系

论述素质教育的著作和文献目前已经非常之多，仅以“素质教育”命名的期刊就不少于5家（如《中国素质教育研究》《素质教育博览》《飞·素质教育》等，来自：龙源期刊网）。各个领域的专家学者以及一些政府官员，都对素质教育的定义、内涵、理念、目的、作用与意义等做了深入的阐释。但是在学校中，人们可以轻易地指出哪些教学行为和内容是属于应试教育的，却不能清楚、具体地对素质教育的教学行为和内容进行规定，素质教育似乎被架空了。因此，笔者认为有必要对学校教学的素质教育内容做一些具体并具有可操作性的人为规定，使素质教育真正能够落在实处。素质教育是一个全社会的问题，而对于学校素质教育，《中华人民共和国国民经济和社会发展第十二个五年（2011—2015年）规划纲要》第二十八章“加快教育改革发展”第三节“全面实施素质教育”中，对此做了明确、具体的描述：“坚持德育为先、能力为重。”这意味着学校教育应该从只注重学生显性知识获取的情况，逐步走向广泛知识获得、崇高道德养成、多种能力培养并重的局面。在只注重学生显性知识获取的情况下，对学生能力（隐性知识）培养是单一的，人们比较重视在应试能力中占有较大比重的分析能力，对其他多种能力的关注度很低。“德育为先、能力为重”的要求，正是为在校素质教育的具体内容做了一个明确、具体的人为规定。

基础教育在校教学，学生知识的获得是以课堂教学形式为主的，道德的养成则是通过课堂教学与其他活动实现，而多种能力培养的最好平台就属于实验教学了。目前，人们普遍认为实验教学具有3大功能。1）巩固课堂知识。“听一遍不如做一遍”，学生通过动手实验能够更加理解知识，更好地掌握知识。2）验证科学理论。“实践出真知”，通过教师演示实验或学生实际操作，根据实验结果证实理论的正确性。3）探究自然规律。在教师的指导下，学生主动探索客观事物的属性，从中找出规律，形成自己的概念。但是，这些功能却不能反映实验教学最根本的作用——学生多种能力培养。而若要让实验教学真正发挥多种能力培养作用，首先需要论述清楚与实验教学相关的学生能力种类、实验教学内容、教学方法、能力测量、效果评价等一系列问题。

3 中小学实验教学改革相关问题的思考

教育心理学将学生能力分为3类：一般能力与特殊能力；再造能力与创造能力；认识能力、操作能力与社交能力[1]。据此，笔者在分析实验教学的特点，研究社会对学生能力的需求，对比中西方学生能力差异后，提出中国中小学实验教学应该关注学生3大类共11种的能力：1）认识能力类，包括观察能力、分析能力、综合能力、逻辑思维能力等4种；2）创造能力类，包括设计能力、知识迁移能力、方法创造能力、思想实验能力等4种；3）操作与社交能力类，包括动手能力、独立完成任务的能力、协作完成任务的能力等3种。

实验教学的内容应该由中小学课程标准来规定，但必须考虑学生能力这个隐性知识培养的需求问题。实验教学的方法却是多元的，同一个实验内容要根据培养能力的不同而营造出完全不同的实验教学方法。对于一个实验结果的达成，会通过多个不同的实验过程、途径或方法来实现，而每一种方法则重点锻炼学生某个方面的能力。所以，科学合理地设计实验过程与方法是实验教学改革的重点之一。

实验教学改革另一项重点工作就是实验教学的测量与评价问题。显性知识（即书本知识）的测量与评价是非常传统的，形式也十分单一，通过卷面考试就是了。而对于隐性知识——能力的测量与评价——则具有两种方式，一个是依靠专家的主观定性测量评价，另一个是科学量化的客观定量测量评价。主观定性评价因受到测量条件和专家知识领域的限制，显得效率低且不够准确；客观定量评价则是一个全新的研究领域，目前尚没有一个公认的测量方法和评价标准被学校正式采纳与使用。笔者认为，对于学生能力水平的科学客观测量必须依靠信息技术、计算机技术来实现。教育信息化必须为学校素质教育服务，所以必须在学生能力培养上发挥优势，在学生能力测量上起到作用。

[1]韩永昌.心理学[M].上海:华东师范大学出版社,1993:235.